BE501265A - - Google Patents

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BE501265A
BE501265A BE501265DA BE501265A BE 501265 A BE501265 A BE 501265A BE 501265D A BE501265D A BE 501265DA BE 501265 A BE501265 A BE 501265A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/12Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
    • F24H1/14Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form
    • F24H1/145Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form using fluid fuel

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  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Description

       

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 EMI1.1 
 



  CHAUFFE-LIQUIDE ,INSTANTANE, EN.PARTICULIER.CHAUFFE-EAU.A.GAZ.A -CIRCULATION 
DIRECTE. ' 
La présente invention se rapporte à un chauffe-liquide instantané et plus particulièrement à un chauffe-eau à gaz à circulation directe. 



   Dans les appareils de ce genre, on n'a utilisé jusqu'à présent comme tuyauterie de circulation de l'eau qu'un tuyau continu unique qui reliait entre elles l'arrivée et la sortie de l'eau et qui, en vue dé l'échange ther- mique, était soit enroulé en spires multiples autour de la chambre de combustion} soit conformé en serpentin traversant un bloc de lamellessoumis à l'action des gaz de combustion.

   Par opposition avec les   chauffe-eau   instantanés connus de ce genre, dans un chauffe-eau selon l'invention la tuyauterie ne consiste plus en un tuyau unique continu, mais en plusieurs groupes dé tubes reliés en paral- lèlea 
Cette subdivision de la tuyauterie en plusieurs groupes de tubes. montés en parallèle donne la possibilité d'utiliser, dans la région où se pro- duit l'échange calorifique, des tubes ayant une section plus faible et une paroi plus mince. Il en résulte, pour de multiples raisons, des conditions bien plus favorables pour l'échange thermique.

   La Demanderesse a pu démontrer qu'on peut établir   selon, l'invention   un chauffe-eau instantané qui, pour..la même puissance et un meilleur rendement, exige une hauteur considérablement réduite de la cham- bre de chauffe et du bloc de lamelles, dont les lamelles peuvent en outre, ê- tre fabriquées en tôle plus mince et qui présente, au point de vue des chaleurs résiduelles nuisibles, des propriétés bien plus avantageuses que les chauffe-eau instantanés de construction connue. L'économie de matière qui résulte de la réduction des dimensions'de l'échangeur calorifique représente une fraction importante de la quantité de matière qui était nécessaire jusqu'à présent. 



   Il y a intérêt à disposer la tuyauterie de telle manière que les raccords répartiteurs et collecteurs des groupes de tubes se trouvent sur des faces opposées l'une à l'autre On obtient de cette façon que les éléments tubulairesen particulier les conduites communes d'amenée et de départ, qui sont traversés par le liquide à des températures très différentes, soient aussi 

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 éloignés que possible l'un de l'autre. Il est évident qu'on empêche ainsi la formation d'eau de condensation. Lorsque, selon l'invention, on subdivise le courant de liquide, dans sa traversée de l'appareil., en plusieurs courants élé- mentaires, il est le plus souvent nécessaire d'égaliser le débit des courants élémentaires qui circulent à travers les différents groupes de tubes, afin d'ob- tenir un échange calorifique uniforme.

   Dans ce but, il y a intérêt à prévoir pour les différents groupes de tubes des raccords interchangeables à perte de charge (tuyères de Venturi, bords d'étranglement,   etc ... ).   



   Alors que, jusqu'à présent, on avait étagé à différentes hautes les tubes qui traversaient le bloc de lamelles, ce qui obligeait à prévoir pour les lamelles une hauteur relativement grande, les tubes qui traversent le bloc de lamelles sont disposés selon l'invention de manière à être simplement juxta- posés dans un plan horizontal avec un intervalle de l'ordre de 1 à 1,5 fois le diamètre des tubes. Un tel agencement n'est possible qu'avec des tubes de faible diamètre (environ 6   mm),   car les gaz de combustion ascendants baignent ces tubes presque sans frottement et sans formation de   tourbillons.   Le tirage des gaz de combustion n'est affecté que dans upe mesure insignifiante par la réduction de la section de passage provoquée par les petits tubes.

   En général, on peut placer tous les tubes dans un même plan et on obtient ainsi un bloc de lamelles tout à fait plat qui est traversé à la manière d'une grille par les tubes d'eau de petit diamètre. 



   On obtient de cette façon des lamelles aussi petites que possibles, de section rectangulaire, tout en conservant de bonnes conditions de tirage pour les gaz de combustion. 



   Dans une telle tuyauterie subdivisée en plusieurs groupes de tubes, il est nécessaire non seulement de faire traverser le bloc de lamelles en de multiples points par les différents groupes de tubes, mais encore de les amener le long de la paroi de la chambre de combustion pour refroidir celle-cio Ce faisant, il est indispensable de veiller à ce qu'il ne se produise pas sur cette paroi de zones susceptibles de donner lieu à une formation nuisible d'eau de condensation. Selon l'invention,on résout ce problème en faisant passer le tuyau d'eau, subdivisé en groupes de tubes montés en parallèle, d'abord à tra- vers le bloc de lamelles, puis, le liquide étant échauffé, le long de la paroi de la chambre de combustion.

   Le refroidissement de cette paroi par des tuyaux qui conduisent le liquide chaud est si faible quel la température de ladite pa- roi ne peut pas tomber au-dessous du point de rosée des gaz de combustion. 



  C'est cependant le cas dans les chauffe-eau instantanés connus dans lesquels le liquide froid est amené à refroidir la paroi de la chambre de combustion avant d'être échauffé dans le bloc de lamelles. Afin qu'un tel refroidissement de la paroi de la chambre de combustion ait lieu d'une façon aussi uniforme que possible, on répartit les groupes de tubes d'une façon appropriée sur la surface de cette paroi. C'est ainsi qu'il y a intérêt à faire passer chaque fois la moitié des groupes de tubes le long d'une des faces de la chambre de combustion et l'autre moitié le long de la face opposée. Toutefois, eu égard aux dimensions qui correspondent à la puissance désirée de l'appareil, il est souvent nécessaire de prévoir un nombre impair de groupes de tubes.

   Pour obte- nir dans ce cas également un refroidissement uniforme de la chambre de combus- tion,on insère selon l'invention un répartiteur dans l'un des groupes de tubes, de préférence dans le groupe médian et, en vue de l'obtention d'une répartition tubulaire symétrique, on dévie les branches tubulaires.'qui y sont raccordées, des deux côtés de la paroi de la chambre de combustion. 



   Si l'on agence les groupes de tubes de la tuyauterie de telle façon que, dans tous les groupes, le produit de la section d'écoulement par la longueur du tube soit le même, on obtient une circulation isochrone du liquide, c'est-à- dire que toutes les particules de liquide traversent le système dans le même temps. Toutefois, on peut aussi, le cas échéant, subdiviser les groupes de tubes supplémentairement sur les zones de la chambre de combustion et du bloc de lamelles, de telle sorte que   la quantité   de chaleur absorbée par chacun des groupes de tubes soit la même et qu'on réalise ainsi une circulation isotherme. 



   Le bloc de lamelles qui est traversé par les tubes des différents groupes est constitué d'une manière connue par une multiplicité de bandes ou 

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 de tôles en forme de plaques qui sont enfilées à une certaine distance les unes des autres sur un certain nombre de tubes parallèles entre eux et qui sont sou- dées à ces tubes. 



   Dans la fabrication de ces blocs de lamelles, on rencontre certaines difficultés à assembler les extrémités des tubes qui traversent le bloc de la- melles avec les conduites d'arrivée et de départ ainsi qu'entre elleso Du fait du soudage aux pièces   d'assemblage,,   il se produit fréquemment des tensions et des fatigues mécaniques qui, à l'usage, aboutissent à des manques d'étanchéité. 



  A ce point de vue., il faut tenir compte de ce que la tuyauterie et les lamelles se dilatent sous l'influence des gaz de combustion et travaillent l'une par rapport aux autres. On obtient une simplification considérable et une réduction du prix de revient dans la fabrication, ainsi qu'une meilleure solidité et une meilleure tenue du bloc de lamelles, en prévoyant selon   l'invention,   pour rac- corder les tubes, une pièce de raccordement commune, de préférence en forme de réglette, avec des ouvertures d'assemblage correspondantes. L'utilisation d'une telle pièce d'assemblage commune simplifie considérablement l'opération de soudage. On introduit tout d'abord tous les bouts de tubes dans le trou correspondant et on soude ensuite progressivement avec la pièce de raccordement. 



  Cette dernière confère en outre à la tuyauterie une résistance et une stabilité plus grandes. La pièce de raccordement est facile à fabriquer. Elle peut avan- tageusement être constituée par une réglette qui présente un nombre de trous à angle droit correspondant au nombre des tubes, et dont chaque paire constitue un passage. La réglette peut être avantageusement obtenue par pressage à chaud. 



  On peut aussi constituer la pièce de raccordement par un tube qui est aplati en plusieurs endroits de manière à former des chambres de communication sépa- rées les unes des autres. Un avantage particulier de la pièce de raccordement commune réside dans le fait qu'il est possible   d'insérer   aux points de raccor- dement des organes   d'étranglement   permettant d'égaliser le débit .de liquide dans les différents tubes. Si l'on forme les canaux de liaison dans la pièce de raccordement par des trous percés de part en part et obturés par des vis ou autres éléments de bouchage,, il est possible de nettoyer les tubes à tout instant ainsi que de changer ou de régler les organes d'étranglement. 



   La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. 



   Les figures 1 et 2 montrent schématiquement, en perspective, deux formes d'exécution du corps de chauffe. 



   La figure la représente en coupe un détail de la réglette de rac- cordement représentée figure 1. 



   Les figures 3 et   4   représentent schématiquement en élévation la face d'arrivée et la face de départ d'un corps de chauffe à circulation isochrone. 



   Les figures 5 et 6 montrent,, de la même manière que les figures 3 et 4, un corps de chauffe à circulation isochrone et isotherme. 



   La figure 1 montre une chambre de combustion rectangulaire   1,   ouverte vers le bas, qui est placée au-dessus d'un brûleur à gaz non représenté et quia par conséquent., est traversée de bas en haut par les gaz de combustion.Sur la chambre 1 est disposé un bloc de lamelles 3   domposé   de tôles de cuivre 20 Les lamelles 2 sont soudées, à écartement uniforme, sur des tubes d'eau, de sorte que les gaz de combustion passent, en les balayant, entre les lamelles 2 et les tubes qui   Les   traversent et leur cèdent leur chaleur. 



   L'eau froide arrive par un tuyau de raccordement   4   dans une pièce de   répartitiop   5, placée sur l'une des parois latérales de la chambre de com- bustion 1, et elle s'y répartit entre trois groupes de tubes 6,   7,    8   branchés sur le répartiteur 5. Les groupes de tubes 6 et 8 sont constitués chacun par un tube de raccordement 6a-8a qui est soudé à une réglette de raccordement 9, par un tube en U 6b-8b dont les branches traversent le bloc de lamelles 3 et par un tube 6c-8c qui passe le long de la paroi latérale de 'la chambre de com- bustion 1 pour aboutir, sur la face arrière de cette   chambre,   à un collecteur non   visible   auquel est raccordée la conduite de départ d'eau chaude.

   Le groupe 

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 de tubes médian 7 comporte, en dehors du tube de raccordement 7a et du tube en U 7b, un répartiteur supplémentaire 10 duquel partent, vers les deux côtés, des tubes de refroidissement 7c et 7c' passant autour de la paroi 1 de la chambre de combustion pour aboutir au même raccord collecteur. Les tubes en U 6b, 7b,  8,2, sont   constitués et disposés de telle façon que leurs branches tra- versent le bloc de lamelles 3 dans un même plan et quelles'soient écartées les unes des autres d'environ 1 à 1,5 fois leur diamètre. 



   L'assemblage des tubes de raccordement 6a-7a-8a avec les branches des tubes en U   6b-7b-8b.,     ainsi)que   l'assemblage de ces derniers avec les tubes refroidisseurs 6c-7c-8c, sont réalisés au moyen d'une réglette commune de rac- cordement 9. Celle-ci est représentée séparément sur la figure la, Elle com- porte un certain nombre de trous 11 qui la traversent de part en part et qui sont fermés chacun vers l'extérieur, par une vis- obturatrice 12. Les branches des tubes en U sont insérées et soudées dans les trous 11. Un trou 13, percé par en bas ou latéralement dans la réglette 9, débouche dans chaque trou Il et sert à souder les tubes de raccordement 6a-7a-8a et 6c-7c-8c.

   Dans   l'ori-   fice des tubes en U on peut insérer des corps d'étranglement 14 ou des tuyères réglables afin de permettre de régler-le débit d'eau qui circule dans chacun des groupes de tubes 6,7 et 8. Après avoir enlevé les vis obturatrices 12, on peut changer ou nettoyer les organes d'étranglement   14   ou les tuyères, même lorsque les tubes sont soudés. 



   Dans le corps de chauffe représenté figure 2, qui ne diffère pas sensiblement de celui qui vient d'être décrit, on a représenté à la place de la réglette de raccordement 9 une réglette 15 simplifiée et obtenue à partir d'un tronçon de tube. Ce   tube,15   est écrasé en 16 entre les différents points de raccordement des tubes en U, de manière à former des chambres de communica- tion séparées 17 Lors de la fabrication du corps de chauffe, on peut, en uti- lisant de telles réglettes de raccordement 9 ou 15 ou des réglettes analogues, assembler les éléments du corps de chauffe en insérant les tubes, puis les    souder en commun sans qu'il se produise de tensions nuisibles.

   La subdivision qui vient d''etre exposée du courant d'eau entre trois groupes de tubes permet   d'obtenir un haut rendement de l'échangeur de chaleur entre les gaz de combus- tion et le corps de chauffe, en dépit de la faible hauteur de la chambre de chauffe   1.   L'eau qui circule dans les tuyaux de refroidissement 6c, 7c,   7$}.', et   8c des groupes de tubes est au préalable déjà échauffée par son passage dans les tubes en U   6b-7b-8b,   de sorte que le refroidissement est relativement faible sur les parois de la chambre de combustiono Si l'on amenait de l'eau froide le long de ces parois, il se produirait à ces endroits des zones froides dont la température serait située au-dessous du point de rosée des gaz de combustion, ce qui donnerait naissance à des condensations.

   Cette formation d'eau de con- densation est évitée par l'adoption, selon l'invention, de ce qu'on pourrait appeler "un refroidissement chaud". Les éléments de tuyauterie 4, 5, 6a, 7a, 8a qui sont traversés par de l'eau froide sont aussi éloignés que possible des éléments dans lesquels- passe de l'eau chaude, sur la face arrière de la chambre de chauffe 1, afin qu'il ne puisse se produire de sautes nuisibles de tempéra- ture sur la paroi de cette chambreo Afin de permettre une répartition unifor- me des tuyaux refroidisseurs sur les parois latérales de la chambre de chauffe 1 dans le cas où les groupes de tubes sont en nombre impair, par exemple trois, le groupe de tubes médian 7 est subdivisé par le répartiteur 10 en deux tubes refroidisseurs 7c et 7c'. 



   Les figures 3 et   4   montrent une autre possibilité de réalisation de   l'invention.   Au répartiteur d'eau froide 18 sont raccordés quatre groupes de tubes 19, 20, 21 et 22 dont les tubes extérieurs 19,22 passent seulement sous forme de serpentins le long de la paroi de la chambre de chauffe 23 puis débouchent dans le collecteur d'eau chaude 24.

   Par contre les groupes de tu- bes médians 20, 21 traversent le bloc de lamelles 25 sous forme de tubes en U avant d'aboutir également au collecteur d'eau chaude   24.   Les sections d'écou- lement et les longueurs de chacun des groupes de tubes 19 à 22 sont'les mêmes, de sorte que, après leur subdivision dans le répartiteur 18 et après avoir tra- versé le corps de chauffe, les courants partiels se rassemblent à nouveau dans le collecteur 24 du côté départ.   A   de nombreuses fins, on peut ainsi obtenir 

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 que le liquide traversant l'appareil, par exemple un condensat, possède, après avoir circulé à travers l'échangeur de chaleur, la même composition ou le même état physique dans chacun des courants partiels.

   La quantité de chaleur absor- bée dans.les groupes de tubes intérieurs 20,21 est naturellement dans ce cas plus grande que dans les groupes extérieurs 19,22. 



   Dans la forme d'exécution représentée figures 5 et 6, on a fait en sorte que, entre le répartiteur d'eau froide 18 et le collecteur d'eau chau- de 24, chacun des-quatre groupes de tubes 26, 27, 28,29 traverse plusieurs fois le bloc de lamelles 25 et passe également le long de la paroi de la cham- bre de chauffe 23, comme tubes refroidisseurs. Dans ce cas, la section de pas- sage, la longueur du tube et la quantité de chaleur absorbée sont sensiblement les mêmes dans les quatre groupes de tubes, ce qui donne une circulation à la fois isochrone et isotherme. 



   Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on pourra apporter des modifications aux formes d'exécution qui viennent d'être décrites et en combiner diversement les particularités.



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 EMI1.1
 



  LIQUID HEATER, INSTANT, PARTICULAR.WATER HEATER.A.GAS.A -CIRCULATION
DIRECT. '
The present invention relates to an instantaneous liquid heater and more particularly to a gas water heater with direct circulation.



   In devices of this kind, until now, only a single continuous pipe has been used as the water circulation pipe which interconnected the water inlet and outlet and which, in order to the heat exchange was either wound in multiple turns around the combustion chamber} or formed as a coil passing through a block of lamellas subjected to the action of the combustion gases.

   As opposed to known instantaneous water heaters of this type, in a water heater according to the invention the piping no longer consists of a single continuous pipe, but of several groups of pipes connected in parallel.
This subdivision of the piping into several groups of tubes. connected in parallel gives the possibility of using, in the region where the heat exchange takes place, tubes having a smaller cross-section and a thinner wall. This results, for many reasons, in much more favorable conditions for heat exchange.

   The Applicant has been able to demonstrate that, according to the invention, an instantaneous water heater can be established which, for the same power and better efficiency, requires a considerably reduced height of the heating chamber and of the block of slats. , the lamellae of which can moreover be made of thinner sheet metal and which has, from the point of view of harmful residual heat, properties much more advantageous than instantaneous water heaters of known construction. The saving in material which results from the reduction in the dimensions of the heat exchanger represents a large fraction of the quantity of material which has hitherto been required.



   It is advantageous to arrange the piping in such a way that the distributors and collectors of the groups of tubes are on opposite sides to each other. In this way, the tubular elements, in particular the common supply lines, are obtained. and starting, which are crossed by the liquid at very different temperatures, are also

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 as far apart as possible. It is obvious that this prevents the formation of condensation water. When, according to the invention, the liquid stream is subdivided, as it passes through the apparatus, into several elementary currents, it is most often necessary to equalize the flow rate of the elementary currents which circulate through the different groups of tubes, in order to obtain a uniform heat exchange.

   For this purpose, it is advantageous to provide for the different groups of tubes interchangeable pressure drop fittings (Venturi nozzles, choke edges, etc.).



   Whereas, until now, the tubes which passed through the block of lamellae had been stepped at different heights, which made it necessary to provide for the lamellae a relatively large height, the tubes which pass through the block of lamellae are arranged according to the invention so as to be simply juxtaposed in a horizontal plane with an interval of the order of 1 to 1.5 times the diameter of the tubes. Such an arrangement is only possible with tubes of small diameter (about 6 mm), since the rising combustion gases bathe these tubes almost without friction and without the formation of vortices. The flue gas draft is only insignificantly affected by the reduction in the passage section caused by the small tubes.

   In general, all the tubes can be placed in the same plane and a completely flat block of lamellae is thus obtained which is crossed like a grid by the water tubes of small diameter.



   In this way, lamellae are obtained as small as possible, of rectangular cross section, while maintaining good draft conditions for the combustion gases.



   In such a pipe subdivided into several groups of tubes, it is necessary not only to pass the block of lamellae at multiple points through the various groups of tubes, but also to bring them along the wall of the combustion chamber to cool it. In doing so, it is essential to ensure that there are no areas on this wall that could give rise to the harmful formation of condensation water. According to the invention, this problem is solved by passing the water pipe, subdivided into groups of pipes mounted in parallel, first through the block of lamellae, then, the liquid being heated, along the wall of the combustion chamber.

   The cooling of this wall by pipes which conduct the hot liquid is so low that the temperature of said wall cannot fall below the dew point of the combustion gases.



  This is however the case in known instantaneous water heaters in which the cold liquid is caused to cool the wall of the combustion chamber before being heated in the block of lamellae. In order that such cooling of the wall of the combustion chamber takes place as uniformly as possible, the groups of tubes are distributed in an appropriate manner on the surface of this wall. Thus it is advantageous to pass each time half of the groups of tubes along one of the faces of the combustion chamber and the other half along the opposite face. However, having regard to the dimensions which correspond to the desired power of the apparatus, it is often necessary to provide an odd number of groups of tubes.

   In order to obtain in this case also a uniform cooling of the combustion chamber, according to the invention a distributor is inserted in one of the groups of tubes, preferably in the middle group and, with a view to obtaining a symmetrical tubular distribution, the tubulaire.'qui branches connected to it are deflected on both sides of the wall of the combustion chamber.



   If one arranges the groups of tubes of the piping in such a way that, in all the groups, the product of the flow section by the length of the tube is the same, one obtains an isochronous circulation of the liquid, it is that is, all liquid particles pass through the system at the same time. However, it is also possible, if necessary, to subdivide the groups of tubes additionally on the zones of the combustion chamber and of the lamella block, so that the quantity of heat absorbed by each of the groups of tubes is the same and that 'an isothermal circulation is thus achieved.



   The block of lamellae which is crossed by the tubes of the different groups is formed in a known manner by a multiplicity of bands or

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 sheets in the form of plates which are threaded at a certain distance from each other on a number of tubes parallel to each other and which are welded to these tubes.



   In the manufacture of these lamella blocks, certain difficulties are encountered in assembling the ends of the tubes which pass through the lamella block with the inlet and outlet pipes as well as between them o Due to the welding to the assembly parts ,, There are frequent mechanical tensions and fatigue which, in use, lead to leaks.



  From this point of view, it must be taken into account that the piping and the lamellas expand under the influence of the combustion gases and work in relation to each other. There is obtained a considerable simplification and a reduction in the cost price in the manufacture, as well as a better solidity and a better resistance of the block of lamellae, by providing according to the invention, for connecting the tubes, a common connecting piece. , preferably in the form of a strip, with corresponding assembly openings. The use of such a common assembly part considerably simplifies the welding operation. All the tube ends are first introduced into the corresponding hole and then gradually welded with the connecting piece.



  The latter also gives the piping greater strength and stability. The connecting piece is easy to manufacture. It can advantageously be constituted by a strip which has a number of holes at right angles corresponding to the number of tubes, and of which each pair constitutes a passage. The strip can advantageously be obtained by hot pressing.



  It is also possible to constitute the connecting piece by a tube which is flattened in several places so as to form communication chambers separated from each other. A particular advantage of the common connecting piece resides in the fact that it is possible to insert at the connection points throttling members making it possible to equalize the flow of liquid in the various tubes. If the connecting channels are formed in the connecting piece by holes drilled right through and closed by screws or other plugging elements, it is possible to clean the tubes at any time as well as to change or adjust the throttle bodies.



   The description which follows, with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting examples, will make it clear how the invention can be put into practice.



   Figures 1 and 2 show schematically, in perspective, two embodiments of the heating body.



   Figure la shows in section a detail of the connection strip shown in Figure 1.



   Figures 3 and 4 schematically show in elevation the arrival face and the departure face of a heating body with isochronous circulation.



   Figures 5 and 6 show ,, in the same way as Figures 3 and 4, a heating body with isochronous and isothermal circulation.



   Figure 1 shows a rectangular combustion chamber 1, open downwards, which is placed above a gas burner not shown and which therefore has the combustion gases crossed from bottom to top. chamber 1 is placed a block of lamellae 3 domposed with copper sheets 20 The lamellae 2 are welded, at uniform spacing, on water tubes, so that the combustion gases pass, by sweeping them, between the lamellae 2 and the tubes which pass through them and give them their heat.



   The cold water arrives via a connection pipe 4 in a distribution part 5, placed on one of the side walls of the combustion chamber 1, and it is distributed there between three groups of tubes 6, 7, 8 connected to the distributor 5. The groups of tubes 6 and 8 each consist of a connecting tube 6a-8a which is welded to a connecting strip 9, by a U-shaped tube 6b-8b whose branches pass through the block of lamellae 3 and by a tube 6c-8c which passes along the side wall of the combustion chamber 1 to end, on the rear face of this chamber, at an invisible collector to which the outlet pipe d is connected. 'Hot water.

   The group

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 of median tubes 7 comprises, apart from the connecting tube 7a and the U-tube 7b, an additional distributor 10 from which, towards both sides, cooling tubes 7c and 7c 'passing around the wall 1 of the chamber. combustion to end at the same manifold connection. The U-shaped tubes 6b, 7b, 8,2 are formed and arranged in such a way that their branches pass through the block of lamellae 3 in the same plane and that they are spaced from each other by approximately 1 to 1, 5 times their diameter.



   The assembly of the connecting tubes 6a-7a-8a with the branches of the U-tubes 6b-7b-8b., As well as the assembly of the latter with the cooling tubes 6c-7c-8c, are carried out by means of 'a common connecting strip 9. This is shown separately in FIG. 1a. It comprises a certain number of holes 11 which pass through it right through and which are each closed outwards by a sealing screw 12. The branches of the U-shaped tubes are inserted and welded in the holes 11. A hole 13, drilled from below or laterally in the strip 9, opens into each hole II and is used to weld the connection tubes 6a. 7a-8a and 6c-7c-8c.

   In the opening of the U-shaped tubes, throttling bodies 14 or adjustable nozzles can be inserted in order to allow the flow of water circulating in each of the groups of tubes 6, 7 and 8 to be adjusted. removed the plug screws 12, it is possible to change or clean the throttling members 14 or the nozzles, even when the tubes are welded.



   In the heating body shown in FIG. 2, which does not differ appreciably from that which has just been described, instead of the connecting strip 9, a simplified strip 15 has been shown and obtained from a section of tube. This tube, 15 is crushed at 16 between the different connection points of the U-shaped tubes, so as to form separate communication chambers 17 During the manufacture of the heating body, it is possible, by using such strips connection 9 or 15 or similar strips, assemble the elements of the heating body by inserting the tubes, then weld them together without any harmful tensions occurring.

   The subdivision which has just been exposed of the water stream between three groups of tubes makes it possible to obtain a high efficiency of the heat exchanger between the combustion gases and the heating body, despite the low height of the heating chamber 1. The water which circulates in the cooling pipes 6c, 7c, 7 $}. ', and 8c of the groups of pipes is first already heated by passing through the U-shaped pipes 6b-7b -8b, so that the cooling is relatively low on the walls of the combustion chamber o If cold water were brought along these walls, there would be cold zones at these places, the temperature of which would be located at - below the dew point of the combustion gases, which would give rise to condensations.

   This formation of condensation water is avoided by adopting, according to the invention, what could be called "hot cooling". The piping elements 4, 5, 6a, 7a, 8a which are crossed by cold water are as far as possible from the elements through which hot water passes, on the rear face of the heating chamber 1, so that harmful temperature swings cannot occur on the wall of this chamber o In order to allow an even distribution of the cooling pipes on the side walls of the heating chamber 1 in the case where the groups of pipes are odd in number, for example three, the group of middle tubes 7 is subdivided by the distributor 10 into two cooling tubes 7c and 7c '.



   Figures 3 and 4 show another possible embodiment of the invention. Four groups of tubes 19, 20, 21 and 22 are connected to the cold water distributor 18, the outer tubes 19, 22 of which pass only in the form of coils along the wall of the heating chamber 23 and then open into the collector d hot water 24.

   On the other hand, the middle groups of tubes 20, 21 pass through the block of lamellae 25 in the form of U-shaped tubes before also reaching the hot water collector 24. The flow sections and the lengths of each of the tubes. The groups of tubes 19 to 22 are the same, so that, after their subdivision in the distributor 18 and after passing through the heating body, the partial streams collect again in the collector 24 on the outgoing side. For many purposes, we can thus obtain

 <Desc / Clms Page number 5>

 that the liquid passing through the apparatus, for example a condensate, has, after having circulated through the heat exchanger, the same composition or the same physical state in each of the partial streams.

   The quantity of heat absorbed in the groups of inner tubes 20,21 is naturally in this case greater than in the outer groups 19,22.



   In the embodiment shown in Figures 5 and 6, it has been ensured that, between the cold water distributor 18 and the hot water collector 24, each of the four groups of tubes 26, 27, 28 , 29 passes through the block of lamellae 25 several times and also passes along the wall of the heating chamber 23 as cooling tubes. In this case, the passage section, the length of the tube and the amount of heat absorbed are substantially the same in the four groups of tubes, resulting in both isochronous and isothermal circulation.



   It goes without saying that, without departing from the scope of the invention, it is possible to make modifications to the embodiments which have just been described and to combine their particularities in various ways.


    

Claims (1)

R E S U M E . EMI5.1 ABSTRACT . EMI5.1 ¯¯¯OOZIE-.CZI-I8I>=->- 1 ) Chauffe-liquide instantané, en particulier chauffe-eau à gaz à circulation directe, comportant une chambre de chauffe fermée à sa partie supérieure par un bloc de lamelles traversé par les tubes d'eau, la particula- rité de ce chauffe-eau résidant dans le fait que la tuyauterie d'eau est com- posée de plusieurs groupes de tubes montés en parallèle. ¯¯¯OOZIE-.CZI-I8I> = -> - 1) Instant liquid heater, in particular direct circulation gas water heater, comprising a heating chamber closed at its upper part by a block of slats crossed by the water tubes, the particularity of this water heater residing in the fact that the water piping is made up of several groups of pipes mounted in parallel. 2 ) Modes de réalisation du chauffe-eau spécifié sous 1 présentant les particularités ci-après prises isolément ou en toutes combinaisons possibles : a) le répartiteur et le collecteur auxquels se raccordent les grou- pes de tubes sont disposés sur des faces opposées de la chambre de chauffe; b) les tubes qui traversent le,bloc de lamelles sont de petit dia- mètre et sont juxtaposés dans un plan horizontal avec un intervalle de l'ordre de grandeur de 1 à 1,5 fois le diamètre des tubes; c) les tubes d'eau, répartis en groupes montés en parallèle, passent tout d'abord à travers le bloc de lamelles, puis, lorsque l'eau qu'ils contien- nent a été chauffée dans ce bloc, ils passent le long de la paroi de la chambre de chauffe; 2) Embodiments of the water heater specified under 1 having the following features taken individually or in any possible combination: a) the distributor and the collector to which the groups of tubes are connected are arranged on opposite faces of the heating chamber; b) the tubes which pass through the block of lamellae are of small diameter and are juxtaposed in a horizontal plane with an interval of the order of magnitude of 1 to 1.5 times the diameter of the tubes; c) the water tubes, divided into groups mounted in parallel, pass first through the block of lamellae, then, when the water they contain has been heated in this block, they pass along from the wall of the heating chamber; d) dans tous les groupes de tubes, le produit de la longueur des tubes et de la section d'écoulement est le même (circulation isochrone); e) les groupes de tubes sont répartis sur les zones de la chambre de chauffe de telle façon que la quantité de chaleur absorbée dans les diffé- rents groupes de tubes soit la même -(circulation isotherme ou à la fois iso- therme et'isochrone); ' f) lorsque les groupes de tubes sont en nombre impair, un réparti- teur est inséré dans l'un d'eux, de préférence dans le groupe médian, et les branches de tubes qui y sont raccordées sont déviées vers les,deux côtés de la paroi de la chambre de chauffe en vue d'une répartition symétrique de la tuyauterie ; d) in all groups of tubes, the product of the length of the tubes and the flow section is the same (isochronous circulation); e) the groups of tubes are distributed over the zones of the heating chamber in such a way that the quantity of heat absorbed in the different groups of tubes is the same - (isothermal circulation or both isothermal and isochronous ); 'f) when the groups of tubes are odd in number, a distributor is inserted in one of them, preferably in the middle group, and the branches of tubes which are connected to it are deflected to the two sides of the wall of the heating chamber for a symmetrical distribution of the piping; g) pour égaliser les débits du fluide qui circule à travers les' dif- férents groupes de tubes., il est prévu des raccords interchangeables provoquant des pertes de charge (tuyères de Venturi, bords d'étranglement., etc...); h) pour raccorder les tubes traversant le bloc de lamelles aux tu- bes qui s'étendent contre la paroi de la chambre de chauffe., on utilise une pièce de raccordement commune munie d'orifices d'assemblage; i) la pièce de raccordement comporte un nombre de trous à angle droit correspondant au nombre de tubes, chaque paire de ces trous formant un passage; j) la pièce de raccordement est établie à partir d'un tube qui est écrasé en différents points de manière à former des chambres de communication <Desc/Clms Page number 6> séparées ; g) to equalize the flow rates of the fluid which circulates through the various groups of tubes, interchangeable fittings are provided which cause pressure drops (Venturi nozzles, choke edges, etc.); h) to connect the tubes passing through the block of lamellae to the tubes which extend against the wall of the heating chamber, a common connecting piece is used provided with assembly holes; i) the connecting piece has a number of holes at right angles corresponding to the number of tubes, each pair of these holes forming a passage; j) the connecting piece is made from a tube which is crushed at different points so as to form communication chambers <Desc / Clms Page number 6> separated; k) la pièce de raccordement est constituée par une réglette avanta- geusement obtenue par pressage à chaud et dans laquelle sont prévus les trous de communication; 1) les trous de la réglette sont réalisés sous forme de percements de part en part et ils sont fermés chacun par un obturateur amovible; m) à l'endroit de raccordement des tubes sont insérés des organes d'étranglement, de préférence réglables. k) the connecting piece consists of a strip advantageously obtained by hot pressing and in which the communication holes are provided; 1) the holes of the strip are made in the form of through-holes and they are each closed by a removable shutter; m) at the place of connection of the tubes are inserted throttling members, preferably adjustable.
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