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"Echangeur de chaleur pour chauffe-eau".
L'invention est relative aux échangeurs de chaleur pour chauffe-eau, comportant une chambre de combustion refroidie par l'eau et un corps de chauffe à ailettes ou nervures, notamment pour appareils domestiques à eau chaude.
Sur ces échangeurs de chaleur on a souvent observé qu'en différents endroits des conduites d'eau il se produisait déjà après un court service des corrosions qui finissaient par perforer la paroi des tuyaux. Ces perforations se produisent notamment aux endroits où l'eau n'a pas encore atteint une température très élevée. Dans les échangeurs de chaleur comportant une chambre de combustion génératrice de tirage, refroidie par des tuyaux à circulation d'eau, quise trouve
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en-deçà, du corps de chauffe proprement dit, l'eau circulant dans ces tuyaux ne doit pas encore s'échauffer à une température élevée, de sorte que la corrosion due à l'attaque de l'eau à chauffer est particulièrement intense dans ces échangeurs de chaleur.
On a d'abord cru que cette corrosion des serpentins est provoquée par des défauts du métal. En effet, on sait que la différence de texture cristalline et l'incorporation de métaux d'une autre nature dans le métal des tuyaux d'eau ont pour effet de créer en présence d'eau des courants électriques qui peuvent provoquer une corrosion. Toutefois il a été reconnu que des corrosions se produisent même lorsqu'on emploie un métal homogène exempt de défauts. Le fait qu'aux températures élevées la corrosion est moins forte qu'aux basses températures indique que cette corrosion observée sur les échangeurs de chaleur se distigue des phénomènes de corrosion constatés ailleurs, où la corrosion augmente généralement avec la température.
Or, on a trouvé que la corrosion, disparaît entièrement quand, suivant la présente invention, les éléments à circulation d'eau et notamment le tuyau d'arrivée d'eau froide disposé autour de la chambre de combustion et relié thermiquement à celle-ci, sont revêtus intérieurement d'une couche de matière imperméable à l'eau et électriquement isolante. De préférence, on constitue cette couche d'une solution de phénolformaldéhyde à laquelle on fait subir une cuisson. Il est avantageux de maintenir la température de cuisson à environ 150 C., température à laquelle il se forme une bakélite-C qui ne gonfle pas dans l'eau et qui agit comme isolant électrique.
Non seulement ce revêtement empêche la corrosion du métal de l'échangeur de chaleur, mais encore il résiste particulièrement
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bien aux températures et variations de température se produisant dans les appareils domestiques à eau chaude. On assure déjà à l'échangeur de chaleur une protection suffisante contre la corrosion quand on garnit de revêtement isolant seulement une partie des tuyaux d'eau, notamment celle où l'eau ne subit pas encore un fort échauffement. Il suffit que le tuyau d'eau soit garni de matière isolante, depuis l'entrée d'eau jusqu'à l'endroit où la température de l'eau atteint environ 40 . Il n'y a pas de corrosion aux endroits de l'échangeur de chaleur où l'eau atteint déjà une température plus élevée, par exemple dans le corps de chauffe à ailettes ou à nervures.
Aussi suffit-il de garnir intérieurement de revêtement isolant la partie de la conduite d'eau, disposée autour de la chambre de combustion, dans laquelle la tempe- rature ne dépasse pas, en général, 40 C.
Il est déjà connu de garnir intérieurement d'un revêtement de matière isolante des tuyaux de fer forg servant à la circulation d'eau chaude pour installations de chauffage central et on a déjà revêtu intérieurement d'émail ou de caoutchouc les tuyaux de condenseurs. Toutefois il ne s'agissait pas dans ces cas de chambres de combustion refroidies à l'eau.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple d'exécution de l'invention un échangeur de chaleur pour un chauffeliquide chauffe au gaz.
L'échangeur de chaleur est constitué par une chambre de combustion 10, entourée de tuyaux 11, 12 à circulation d'eau,et par un corps de chauffeà ailettes 13. 14 est un brûleur d'où. montent dans la chambre de combution 10 les gaz de combustion chauds. Les tuyaux 11, 12 sont reliés thermiquement avec la chambre de combustion 10, soit par simple
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serrage mécanique des tuyaux contre la paroi de la chambre au moyen de colliers 16, soit par projection d'une couche de métal ou par immersion de l'échangeur de chaleur dans un bain de métal liquide. L'eau froide entre par le tuyau 11 et atteint une température d'environ 40 C. à la partie supérieure de la chambre de combustion 10. L'eau circulant dans le tuyau 11 refroidit la chambre de combustion 10.
Après avoir atteint la température voulue dans le corps de chauffe à ailettes 13, l'eau s'écoule par le serpentin 12, également enroulé autour de la chambre de combustion, vers l'endroit où l'eau chaude est employée, par exemple un robinet de débit. L'un des deux tuyaux à circulation d'eau 11, 12, le tuyau montant 11, est revêtu intérieurement d'une couche 15 isolante et ne gonflant pas, qui empêche la corrosion du métal et, en même temps, une transmission de chaleur trop intense de la chambre de combustion 10 au serpentin 11. De ce fait la chambre de combustion reste toujours à une température supérieure au point de rosée des gaz de combustion, de sorte qu'il ne peut se produire aucun ruissellement d'eau de condensation.
A première vue il paraît paradoxal de garnir d'une couche isolante, dans laquelle il se produit une certaine rétention de chaleur, les parois de l'échangeur de chaleur à travers lesquelles on veut opérer la transmission de chaleur du fluide chauffant au fluide à chauffer. De fait, la transmission de chaleur devient un peu moins bonne, mais ce petit inconvénient est largement compensé par les avantages de l'absence de corrosion. Pour des échangeurs comportant une chambre de combustion 10 refroidie à l'eau, une moins bonne transmission de chaleur à l'endroit de cette chambre est même souhaitable afin que sa température dépasse toujours suffisamment le point de rosée des gaz de combustion. Par
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suite, la couche isolante 15 remplit simultanément deux rôles importants.
Ceci est notamment avantageux pour des échangeurs de chaleur qui, en vue de la protection contre l'attaque des gaz de combustion, sont garnis d'une couche de métal appliquée par projection.
REVENDICATIONS -----------------------------
1.- Echangeur de chaleur pour chauffe-eau,,comportant une chambre de combustion refroidie par l'eau et un corps de chauffe à ailettes ou nervures, caractérisé en ce que la conduite d'arrivée d'eau froide disposée autour de la chambre de combustion et reliée thermiquement à celle-ci, est garnie intérieurement d'un revêtement de matière imperméable à l'eau, de préférence une solution de phénol-formaldéhyde.
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"Heat exchanger for water heater".
The invention relates to heat exchangers for water heaters, comprising a combustion chamber cooled by water and a heating body with fins or ribs, in particular for domestic hot water appliances.
On these heat exchangers it has often been observed that in different places of the water pipes it already occurs after a short service of corrosions which ended up perforating the wall of the pipes. These perforations occur especially in places where the water has not yet reached a very high temperature. In heat exchangers comprising a combustion chamber generating draft, cooled by pipes with water circulation, which finds
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below the heating body itself, the water circulating in these pipes must not yet heat up to a high temperature, so that corrosion due to the attack of the water to be heated is particularly intense in these heat exchangers.
It was first believed that this corrosion of the coils is caused by defects in the metal. Indeed, we know that the difference in crystal texture and the incorporation of metals of another nature in the metal of the water pipes have the effect of creating in the presence of water electric currents which can cause corrosion. However, it has been recognized that corrosions occur even when a homogeneous metal free from defects is employed. The fact that at high temperatures corrosion is less severe than at low temperatures indicates that this corrosion observed on heat exchangers is distinguished from the corrosion phenomena observed elsewhere, where corrosion generally increases with temperature.
However, it has been found that the corrosion disappears entirely when, according to the present invention, the elements for water circulation and in particular the cold water inlet pipe arranged around the combustion chamber and thermally connected to the latter. , are internally coated with a layer of waterproof and electrically insulating material. Preferably, this layer is formed from a solution of phenolformaldehyde to which is subjected to baking. It is advantageous to keep the baking temperature at around 150 ° C., at which temperature a bakelite-C forms which does not swell in water and which acts as an electrical insulator.
Not only does this coating prevent corrosion of the metal of the heat exchanger, it also particularly resists
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well with temperatures and temperature variations occurring in domestic hot water appliances. Sufficient protection against corrosion is already provided to the heat exchanger when only part of the water pipes are fitted with an insulating coating, in particular that where the water is not yet subject to strong heating. It suffices that the water pipe is lined with insulating material, from the water inlet to the place where the water temperature reaches about 40. There is no corrosion at places in the heat exchanger where the water already reaches a higher temperature, for example in the finned or ribbed heating body.
It is therefore sufficient to line the interior with an insulating coating on the part of the water pipe, arranged around the combustion chamber, in which the temperature does not generally exceed 40 C.
It is already known to line the inside with a coating of insulating material for wrought iron pipes used for circulating hot water for central heating installations and the condenser pipes have already been coated on the inside with enamel or rubber. However, these were not water-cooled combustion chambers.
The accompanying drawing shows, by way of example of execution of the invention, a heat exchanger for a gas-heated liquid heater.
The heat exchanger consists of a combustion chamber 10, surrounded by pipes 11, 12 with water circulation, and by a finned heating body 13. 14 is a burner from which. hot combustion gases rise in the combustion chamber 10. The pipes 11, 12 are thermally connected with the combustion chamber 10, either by simple
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mechanical clamping of the pipes against the wall of the chamber by means of clamps 16, either by spraying a layer of metal or by immersing the heat exchanger in a bath of liquid metal. The cold water enters through pipe 11 and reaches a temperature of about 40 ° C. at the top of the combustion chamber 10. The water circulating in the pipe 11 cools the combustion chamber 10.
After reaching the desired temperature in the finned heating body 13, the water flows through the coil 12, also wound around the combustion chamber, to the place where the hot water is used, for example a flow valve. One of the two water circulation pipes 11, 12, the riser pipe 11, is internally coated with an insulating and non-swelling layer 15, which prevents corrosion of the metal and, at the same time, heat transmission. too intense from the combustion chamber 10 to the coil 11. As a result the combustion chamber always remains at a temperature above the dew point of the combustion gases, so that no condensation water runoff can occur .
At first glance it seems paradoxical to cover with an insulating layer, in which there is a certain retention of heat, the walls of the heat exchanger through which we want to operate the transmission of heat from the heating fluid to the fluid to be heated. . In fact, the heat transmission becomes a little worse, but this small inconvenience is more than compensated by the advantages of the absence of corrosion. For exchangers comprising a water-cooled combustion chamber 10, poorer heat transmission at the location of this chamber is even desirable so that its temperature always sufficiently exceeds the dew point of the combustion gases. Through
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Following, the insulating layer 15 simultaneously fulfills two important roles.
This is particularly advantageous for heat exchangers which, with a view to protection against attack by combustion gases, are lined with a layer of metal applied by spraying.
CLAIMS -----------------------------
1.- Heat exchanger for water heaters, comprising a combustion chamber cooled by water and a heating body with fins or ribs, characterized in that the cold water inlet pipe arranged around the chamber combustion chamber and thermally bonded thereto, is internally lined with a coating of waterproof material, preferably a phenol-formaldehyde solution.