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"Chaudière avec bouilleur à eau chaude"
L'invention concerne une chaudière avec bouilleur à eau chaude se composant d'une chaudière de chauffage d'eau, notamment chadière de chauffage central au gaz ou au mazout,qui est réunie à un bouilleur chauffé par l'eau de la chaudière et servant à la préparation et au stockage d'une grande quantité d'eau chaude de consommation maintenue sous la pression de la canalisation de distribution.
Pour la préparation d'eau chaude de consommation, au moyen de l'eau chaude d'une installation de chauffage central, on a utilisé jusqu'à maintenant deux systèmes différents.
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Dans l'un de ces procédés l'enceinte d'eau ohaude de la chaudière. de chauffage est traversée par un tuyau en serpentin qui contient l'eau de consommation. Dans l'autre procédé on utilise pour contenir l'eau de consommation, un récipient de bouilleur chauffé 1 par l'eau de chauffage. Tandis que le premier procédé à chauffe eau de circulation offre l'avantage qu'on peut prélever de l'eau chaude de consommation continuellement jusqu'à Utilisation de la pleine,puissance de chauffage de la chaudière, l'autre procédé présente l'inconvénient que la quantité de chaleur qui peut être fournie à l'eau do consommation dans l'unité de temps est limitée par le débit do chauffage de la chaudière.
Dans le cas d'un prélèvement d'oau de consommation important la température de l'eau d'abord élevée descend, au cours de la prise, jusqu'il une valeur qui est déterminée par la puissance de chauffage de la chaudière. Dans le cas d'un réservoir bouilleur au contraire, on a à sa disposition pour le prélèvement d'eau chaude, la contenance entière du bouilleur, qu'on peut utiliser à volonté rapidement et jusqu'au dernier reste sans abaissement appréciable de la température.
Cependant on s'est heurté jusqu'à maintenant à des difficultés pour réaliser la jonction correcte de la chaudière de chauffage avec un bouilleur dans une construction aussi efficace et peu coûteuse que possible, j
La forme la moins coûteuse pour un réservoir restant sous la pression d'eau de consommation serait, dans le cas où il ne doive pas Être isolé thermiquement ,celle d'un cylindre aussi long et mince que possible avec des fonds bombés.
L'isolation thermique serait la moins coûteuse et la plus efficace dans le cas d'une sphère ou d'un cylindre se rapprochant le plus possible d'une sphère. Mais, comme l'isolation est nettement moins coûteuse que la paroi proprement dite du réservoir, la forme la plus économique pour un bouilleur est celle d'un
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cylindre relativement étroit avec des fonds bombés, dont le rapport du diamètre à la longueur serait d'environ 1/3.
Pour la chaudière de chauffage il n'existe pas de forme aussi nettement économique, Etant donné que l'eau a dans cette chaudière une pression beaucoup plus basse, colle-ci n'a aucune influence sur la forme. Hais par contre le mode de chauffage dans le foyer a une grande influence sur cette forme.
Dans le cas de foyers à combustible solide, la chaudière'forme avantageusement une enveloppe à double paroi autour du foyer, qui peut être cylihdrique ou carrée et qui contient l'eau de chauffage dans l'intervalle compris entre les deux parois.
Dans le cas de foyers au mazout ou au gaz, la chaudière pourrait être limitée à une enveloppe à double paroi autour de la flamme du brûleur par ce que le brûleur lui-môme ne fournit aucune chaleur appréciable. Cependant on construit habituellement cette chaudière pour ces combustibles comme celle pour les combustibles solides, par ce que comme cela, on urtilise, par rapport au simple entourage de la flamme, une plus grande surface intérieure pour pouvoir transmettre la chaleur produite,par la flamme, les chaudières de chauffage sont donc plus courtes et plus épaisses que lesbouilleurs habituels.
La difficulté mentionnée pour la jonction de la chaudière de chauffage et du bouilleur, a pour cause cette différence do forme et de grandeur. A cela s'ajouta le fait que le bouilleur, en raison du rapport habituel entre le besoin de chaleur pour le chauffage et le besoin d'eau chaude de consommation, doit être plus grand que la chaudière, bien que ce bouil. eu.r serait cioux pl. ac dcma encointa aau bouilleur serait au mieux placé dans l'enceinte d'eau de chauffage de la chaudière. En.
effet le bouilleur ne peut pas être, en tant que récipient formé, être on contact direct avec le foyer, mais il doitêtre chauffa directerent par l'eau do chauffage afin
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d'éviter dans son intérieur une formation de vapeur indésirable.
Cette exigence conduit, pour la majorité des chaudières à bouilleur actuelles à prévoir un bouilleur beaucoup plus court et plus épais que sa forme la plus économique et une chaudière plus longue c'est-à-dire plus haute afin de pouvoir placer le bouilleur dans la partie supérieure de la chaudière. Suivant un autre mode de construction connue de chaudière à bouilleur, celui-ci, pour éviter ces inconvénients, est monté simplement sur la chaudière, de sorte qu'il n'est pas entouré de tous côtés par l'eau de chauffage, mais seulement en contact avec celle-ci par dessous.
Cependant cela présente l'inconvénient que la surface utile pour la transmission de chaleur de l'eau de chauffage à l'eau de consommation est très petite. L'eau de consommation s'échauffe alors trop lentement ci on ne prévoit pas encore un serpentin à eau chaude supplémentaire dans le réservoir & eau de consommation Donc les autres modes de jonctions connues entre la chaudière de chauffage et le bouilleur on donne au bouilleur, constitué comme un réservoir sous pression$ obligatoirement une forme très différente de la forme la plus économique*
L'invention a pour but d'éviter les inconvénients des chaudières à bouilleur actuellement connues.
Elle a notamment pour objet une chaudière à bouilleur comprenant j une chaudière de chauffage à eau chaude, notamment chaudière i de chauffage central au mazout ou au gaz, qui est reliée à un bouilleur chauffé par l'eau de chauffage, pour la préparation et l'accumulation d'une grande quantité d'eau chaude de distribution placée sous la pression de canalisation - chaudière caractérisée par ce que la chaudière de chauffage a la forme d'un tube qui traverse parallèlement à son axe le bouilleur^ ce qui permet de donner à celui-ci les dimensions de loneur et de diamètre les plus économiques.
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Suivant un mode de réalisation ,la section transversale du bouilleur est au maximum égale au quart de celle d'un bouilleur classique ayant une longueur égale à environ trois fois non diamètre.
Avec une telle constitution de la chaudière à bouilleur, celui-ci n'est pas adapté à la chaudière de chauffage, mais c'est celle-ci qui est adaptée au bouilleur, Elle est constituée par un cylindre qui a lu forme la plus économique, un puu plus longue que le bouilleur. Sa section transversale est à peine plus faible que celle du bouilleur et suivant une application avantageuse de l'invention elle a une section qui n'est égale qu'à environ un sixième de celle du bouilleur.
Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, la chaudière présente d'une manière connue, une chambre de combustion axiale dont l'extrémité cote opposé au brûleur est constituée par un tuyau pourvu de nervures intérieures. Il en résulte une chaudière longue et étroite faisant un peu saillie à chaque extrémité hors du bouilleur, ainsi que cela n'a pas encore été possible dans le cas de combustibles solides. Grâce à l'emploi d'une buse de brûleur appropriée, pour chauffage au mazout ou au gaz, on peut produire une flamme aussi étroite qu'on le désire qui doit simplement être entourée par l'enveloppe d'eau de la chaudière.
Cette enveloppe est avantageusement prévue très mince pour améliorer la transmission de chaleur.
La conformation mentionnée de. la partie de chaudière opposée au brûleur, avec un tuyau à nervures intérieures, permet, dans la chaudière de chauffage de longueur adaptée à celle du bouilleur, d'obtenir une puissance de chauffe assez grande pour que le besoin de chaleur total pour le chauffage et pour l'eau de consommation puisse être couvert.
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De cette manière, dans tous les cas pratiques dans lesquels on emploie un bouilleur d'eau chaude, on peut construire la chaudière de chauffage de telle sorte qu'elle ne soit que très peu plus longues qu'un bouilleur ayant la forme la plus économique. Par exemple une faille d'importance moyenne a un besoin de chaleur de 20 000 Kcal/heure et exige un bouilleur de 200 titras, Da forme la plus économique pour un tel bouilleur est un cylindre à fonds bombes d'environ 45 cm de diamètre et 135 cm de longueur. Une chaudière au mazout ou au gaz de 20 000 Kcal/heure de puissance peut être prévue avec un diamètre extérieur de 20 cm et un diamètre intérieur de 15 cm et n'a ainsi qu'une longueur de 140 cm avec un tuyau à nervures intérieures de 50 cm au lieu d'un tuyau à flamme usuel de même longueur.
Afin de pouvoir contenir cette chaudière sans réduction de son contenu d'eau de consommation, il est nécessaire seulement que le bouilleur soit prévu avec une épaisseur supplémentaire de 5 cm ou, une longueur supplémentaire correspondante par rapport à ses dimensions les plus économiques Il cons@rve donc une forme et un dimensionnement les plus économiques, et constitue une solution la moins coûteuse possible pour la jonction entre bouilleur et chaudière.
La disposition de la chaudière de chauffage à l'intérieur du bouilleur offre l'avantage supplémentaire que le fluide le plus froid se trouve à l'extérieur et que les températures dans l'ensemble de l'appareil vont en décroissant de l'intérieur vers l'extérieur. Il en résulte que les pertes de chaleur par l'environnement sont plus faibles et l'isolant peut être prévu moins coûteux.
Par la simple réduction de l'isolation ou avec d'autres moyens, on peut obtenir que l'eau de consommation s'échauffe moins que l'eau de consommation. L'eau de chauffage
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possède toujours, et au moins pendant la saison la plus froide, une température de niveau tel qu'on évite le risque d'ébullition, par exemple 80 C. Si la température de l'eau de chauffage n'est pas en permanence aussi élevée, ce qui est désirable pour éviter la corrosion, il est nécessaire, pour éviter l'emploi de radiateurs de dimension exagérée, qu'elle reste assez élevée au moins pendant la saison froide. La température de l'eau de consommation doit par contre ne s'élever qu'à environ 50 0, par ce que des températures plus élevées aux robinets ne sont pas désirables et même dangereuses.
A cette température de l'eau de consommation il ne peut pas se produite d'incrustation qui est indésirable par ce qu'elle compromet la transmission de chaleur entre eau de chauffage et eau de consommation. Elle se produit sur la paroi de chaudière tournée vars le côté eau de consommation lorsque cette paroi est chauffée à plus de 70 C.
La température de la paroi se situe entre celle de l'eau de chauffage et celle de l'eau do consommation, mais plus prbo do celle de l'eau de chauffage ;Jar ce que la transmission de chaleur à partir de l'eau de enauffage est meilleure le long de la paroi en raison de l'écoulement de l'eau de chauffage que sur l'autre faceioù l'eau de connom ation est généralement immobile.
Ces considérations justifient l'adoption de la température omptimale de 70 C.
En vue d'empêcher la formation d' incrustations sur la paroi entre eau de chauffage et eau de consommation, même dans le cas de températures d'eau de consommation supérieures à 50 C, où dans le cas d'eau -lui don@e des sédimentations de particules déjà à des températures inférieures à 70 C, on peut, suivant une autre caractéristique de l'invention munir l'enveloppe à eau de chauffage de la caaudière de nervures transversales extérieures.
Grâce 4 ces nervures, la surface extérieure de la
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paroi de chaudière est augmentée et la transmission de chaleur de la paroi à l'eau de consommation est multipliée d'autant et est supérieure à celle de l'eau de chauffage à la paroi La paroi prend en conséquence la température de l'eau de consommation. Les nervures transversales peuvent être constituées par des plaques ou disques concentriques autour de l'enveloppe de chaudière. Cependant, suivant une autre caractéristique de l'invention, elles peuvent être disposées décalées vers le haut, par ce que le risque de formation d'incrustations existe principalement en haut, là ou l'eau de chauffage et l'eau de consommation sont plus chaudes que dans la partie inférieure de la chaudière.
Suivait une autre forme de réalisation de l'invention, les nervures transversales peuvent être constituées par des disques en faucille qui sont disposés sur l'enveloppe de chaudière en haut et de chaque coté décalés entre eux.
Ceci présente l'avantage quielle peut être fabriquée sans chutes en feuilles de tôles estampées. Les nervures ont l'autre avantage important qu'elles raidissent l'enveloppe d'eau de chauffage de la chaudière à l'égard des pliages ou bosselages dûs à la pression d'eau de consommation considérablement plus élevée que la pression de l'eau de chauffage. En conséquence, l'enveloppe d'eau de chauffage peut, avec ses nervures, être prévue beaucoup plus mince que sans nervures.
L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description ci-après et des dessins joints ainsi qu'à leurs combinaisons possibles.
La description se rapporte à des exemples de r'alisation représentés aux dessins qui montrent : - la figure 1 une forme de réalisation du bouilleur dans une coupe partielle longitudinale verticale,
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- la timoré 2 une coupe de la figure 1 par II-II, - la figure 3 une vue analogue à la figure 2 mais avec une disposition-différente des nervures sur la chaudière de chauffage.
La chaudière à bouilleur représentée présente dans sa réalisation pratique une plus gronde longuour que celle de la figure 1,la longueur du bouilleur cylindrique 1 étant égale à environ trois fois don diamètre. Les parois frontales 2 et 3 du bouilleur 1 constitue comme réservoir sous pression pour de l'eau de consommation 4 sous la pression de distribution usuelle sont, de la manière connue, de forme bombée. L'eau de consommation est amenée par le raccord d'alimentation 5 et prélevée par le raccord de sortie 6,
Parallèlement à l'axe du bouilleur 1 et faisant saillie aux doux extrémités est disposée la chaudière de chauffage 1 dans la moitié inférieure du bouilleur 1.
Son diamètre est par conséquent plus petit que le demi-diamètre du bouilleur, de sorte que sa section transversale est inférieure au quart de celle du bouilleur. Dans l'exemple représenté allé n'est égale qu'au sixième de la section du bouilleur. Elle n'influence pas de ce fait la forme la plus économique du bouilleur 1.
La chaudière de chauffage se compose d'un tube à flamme 8 formant la chambre de combustion de la chaudière et une enveloppe d'eau de chauffage 9 qui est assemblée à ses extrémités au tube à flamme. Entre le tube à flamme 8 et 1!enveloppe 9 se trouve l'eau de chauffage 10.
Elle arrive dans la chaudière à travers le raccord de retour de chauffage 11 et la quitte par le raccord de départ de distribution 12. L'extrémité antérieure 13 du tube à flamme sert
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au branchement d'un brûleur à mazout ou à gaz, de type usuel non représenté. La chaudière est raccordée à la cheminée par l'extrémité postérieure 14 du tube 4 flamme et le raccord d'évacuation des gaz brûlés.
Dans sa partie intérieure, tournée vers le brûleur, le tube à flamme 8 est constituée par un tube lisse dans lequel la flamme peut se développer et brûler complètement.
Dans son extrémité arrière, tournée vers le raccord d'évacuation des gaz, le tube à flamme lisse est remplacé, dans sa partie qui se trouve à l'intérieur de l'enveloppe d'eau de chauffage 9, par un tube à nervures intérieures 15. Les nervures 16 sont des nervures longitudinales. En direction radiale, elles ont une hauteur telle, qu'elles se rencontrent presque au milieu du tube. L'espace compris entre leurs bords extérieurs 17 est fermé vers l'avant et vers l'arrière par des capots 18 et 19, de sorte que les gaz chauds sont contraints à passer dans l'espace compris entre les nervures 16 et d'abandonner à ces nervures leur chaleur jusqu'à un faible reste qui est nécessaire pour @ le tirage de la cheminée et éviter les condensations.
A partir -lesnervures 16 la chaleur passe dans la paroi du tube 15 à nervures Intérieures et de là elle est transmisse à l'eau de chauffage 10. Au moyen de la longueur du tube 15 on peut modifier la puissance de chauffage de la chaudière dans des limites assez grandes. Elle est avantageusement choisie de tele sorte que la chaudière de chauffage 7 ne soit qu'un peu plus longue que le bouilleur 1, lorsqu'ils sont adaptés l'un à l'autre du point de vue capacité et puissance de chauffage. Dans l'exemple représenté, la contenance du bouilleur de 1200 1 et la puissance de chauffage de la chaudière 20 000 Kcal/ heure correspondant aux besoins d'une famille moyenne.
Les nervures 16 peuvent dans le cas de grosses chaudières à bouilleur
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conformes à l'invention présenter également sur leurs bords 'intérieurs des brides 'en cornière ou en forme de T de sorte qu'elles n'aient pas besoin d'avoir une hauteur égale.à la moitié du.diamètre du tube à flamme, pour se toucher par leurs bords 'intérieurs. Cela serait, dans le cas de grands diamètres de tube une hauteur trop grande. Lies nervures ne seraient plus suffisamment refroidies et trop chaudes.
L'espace libre entre les borda des nervures.. intérieures n'a pas besoin d'être fermé, ni dans ledornier cas mentionné, ni dans le cas représenté, à l'avant et à l'arrière.
Il suffit de prévoir une fermeture à une extrémité ou mené à un emplacement quelconque. La seule chose importante est que aucune partie notable des gaz chauds no. puissent passer à travers . cet espace exempt de nervures par ce que ces gaz ne seraient pas suffisamment refroidis. L'enveloppe d'eau de chauffage 9 est pourvue sur sa face extérieure de nervures transversales 20 qui augmentent de plusieurs fois sa surface extérieure. Il en résulte que la enaleur de l'enveloppe est 'transmise plus rapidement à l'eau de consommation 4 qu'elle ne l'est de l'eau de chauffage 10 à l'enveloppe 9.
Il s'établit ainsi dans l'enveloppe et spécialement dans ces nervures une température qui est plus proche de la température de l'eau do consommation que de celle de l'eau de chauffage. Mais, la température de l'eau de chauffage peut être facilement maintenue, en raison de la position extérieure du bouilleur, à une.température qui se trouve au-dessous do la température à laquelle se forme des incrustations, au coins d'autant que la température do l'eau ce trouve dans le cas défavorable au-dessus de cette température,
En conséquence, on évite, avec ces nervures, la formation d'incrustations sur la paroi entre l'eau de chauffage ot l'eau de distribution. Les nervures transversales 20 sont seulement
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nécessaires lorsqu'on doit obligatoirement éviter le dépôt d'incrustations.
Elles peuvent être abandonnées dans le cas d'eau de distribution qui ne forme pas de dépôts d'incrustations.
Hais elles ont dans chaque cas l'avantage de réduire l'enveloppe d'eau de chauffage 9, de sorte que celle-ci, même avec une épaisseur de paroi très faible.ne risque pas de se gondoler sous l'effet de la surpression extérieure de l'eau de distribution.
Les nervures transversales 20 sont, conformément à la figure 2, des plaques annulaires circulaires avec une ouverture excentrique. Elles sont disposées sur l'enveloppe d'eau chaude 9 de telle sorte qu'elles sont larges en haut et étroites en bas.
Dans la forme d'exécution représentée dans la figure 3 de la chaudière à bouilleur les nervures transversales sur l'enveloppe 9 ne sont pas des disques annulaires fermée, mais sont corstitués par des disques en forme de faucilles 21, 22 et 23. Elles sont décalées de telle sorte qu'elles entourent presque compléteront l'enveloppe d'eau de chauffage 9. Seule reste libre de nervures leur partie extrême inférieure. Il ne produit ici aucune température tellement élevée que des nervures soient nécessaires. Pour cela il est prévu un nombre double de nervures dans le tiers supérieur du pourtour de l'enveloppe, ou les températures sont les plus -élevées.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
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"Boiler with hot water boiler"
The invention relates to a boiler with a hot water boiler consisting of a water heating boiler, in particular a gas or oil central heating boiler, which is combined with a boiler heated by the water from the boiler and serving for the preparation and storage of a large quantity of hot water for consumption maintained under the pressure of the distribution pipe.
For the preparation of hot water for consumption, using hot water from a central heating system, two different systems have been used so far.
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In one of these processes, the hot water enclosure of the boiler. heating is crossed by a serpentine pipe which contains the drinking water. In the other method, a boiler container 1 heated by the heating water is used to contain the drinking water. While the first circulating water heating method offers the advantage that hot water for consumption can be taken continuously until the full heating power of the boiler is used, the other method has the disadvantage that the amount of heat that can be supplied to the drinking water in the unit of time is limited by the heating output of the boiler.
In the case of a significant consumption of water for consumption, the temperature of the initially high water drops, during the setting, to a value which is determined by the heating power of the boiler. In the case of a boiler tank on the contrary, we have at its disposal for the withdrawal of hot water, the entire capacity of the boiler, which can be used at will quickly and until the last remainder without appreciable lowering of the temperature. .
However, until now, difficulties have been encountered in achieving the correct junction of the heating boiler with a boiler in a construction as efficient and inexpensive as possible, j
The least expensive form for a tank remaining under the pressure of drinking water would be, in the event that it does not have to be thermally insulated, that of a cylinder as long and thin as possible with rounded ends.
The thermal insulation would be the least expensive and the most effective in the case of a sphere or a cylinder approaching as close as possible to a sphere. But, as the insulation is much less expensive than the wall itself of the tank, the most economical form for a boiler is that of a
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relatively narrow cylinder with domed ends, the diameter to length ratio of which would be approximately 1/3.
For the heating boiler there is no such clearly economical form. Since the water in this boiler has a much lower pressure, glue has no influence on the form. But on the other hand the heating mode in the hearth has a great influence on this form.
In the case of solid fuel fireplaces, the boiler advantageously forms a double-walled envelope around the hearth, which may be cylindrical or square and which contains the heating water in the interval between the two walls.
In the case of oil or gas fireplaces, the boiler could be limited to a double-walled envelope around the burner flame because the burner itself does not provide any appreciable heat. However, we usually build this boiler for these fuels like that for solid fuels, because like that, we use, compared to the simple surroundings of the flame, a larger interior surface to be able to transmit the heat produced by the flame, the heating boilers are therefore shorter and thicker than the usual boilers.
The difficulty mentioned for the junction of the heating boiler and the boiler is due to this difference in shape and size. Added to this was the fact that the boiler, due to the usual ratio between the heat requirement for heating and the consumption hot water requirement, must be larger than the boiler, although this boil. eu.r would be cioux pl. ac dcma encointa aau boiler would be best placed in the boiler heating water enclosure. In.
the boiler cannot, as a formed vessel, be in direct contact with the firebox, but it must be heated directly by the heating water in order to
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to avoid undesirable vapor formation in its interior.
This requirement leads, for the majority of current boiler boilers to provide a boiler much shorter and thicker than its most economical form and a longer boiler that is to say higher in order to be able to place the boiler in the boiler. upper part of the boiler. According to another known method of construction of a boiler with a boiler, it, to avoid these drawbacks, is simply mounted on the boiler, so that it is not surrounded on all sides by the heating water, but only in contact with it from below.
However, this has the drawback that the useful surface for the transmission of heat from the heating water to the drinking water is very small. The consumption water then heats up too slowly and there is not yet an additional hot water coil in the tank & consumption water So the other known connection modes between the heating boiler and the boiler are given to the boiler, constructed as a pressure vessel $ necessarily a very different form from the most economical form *
The object of the invention is to avoid the drawbacks of currently known boiler boilers.
It relates in particular to a boiler with a boiler comprising j a hot water heating boiler, in particular a central heating boiler with oil or gas, which is connected to a boiler heated by the heating water, for the preparation and the 'accumulation of a large quantity of hot distribution water placed under the pipe pressure - boiler characterized by that the heating boiler has the shape of a tube which passes through the boiler parallel to its axis, which makes it possible to give to this one the most economical length and diameter dimensions.
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According to one embodiment, the cross section of the boiler is at most equal to a quarter of that of a conventional boiler having a length equal to approximately three times its diameter.
With such a constitution of the boiler with boiler, it is not adapted to the heating boiler, but it is this one which is adapted to the boiler, It is constituted by a cylinder which has read the most economical form , a puu longer than the boiler. Its cross section is hardly smaller than that of the boiler and according to an advantageous application of the invention it has a section which is only equal to about one sixth of that of the boiler.
According to another embodiment of the invention, the boiler has, in a known manner, an axial combustion chamber whose side end opposite the burner is formed by a pipe provided with internal ribs. This results in a long, narrow boiler protruding a little at each end from the boiler, as has not yet been possible in the case of solid fuels. By using a suitable burner nozzle, for oil or gas heating, a flame as narrow as desired can be produced which simply needs to be surrounded by the water jacket of the boiler.
This casing is advantageously designed to be very thin to improve heat transmission.
The mentioned conformation of. the part of the boiler opposite the burner, with a pipe with internal ribs, allows, in the heating boiler of a length adapted to that of the boiler, to obtain a heating power large enough so that the total heat requirement for heating and for drinking water can be covered.
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In this way, in all practical cases in which a hot water boiler is used, the heating boiler can be constructed so that it is only a little longer than a boiler having the most economical form. . For example a fault of medium importance has a heat requirement of 20,000 Kcal / hour and requires a boiler of 200 titras, Da the most economical form for such a boiler is a cylinder with bomb bottoms about 45 cm in diameter and 135 cm in length. An oil or gas boiler of 20,000 Kcal / hour of power can be provided with an external diameter of 20 cm and an internal diameter of 15 cm and thus only has a length of 140 cm with a pipe with internal ribs 50 cm instead of a usual flame pipe of the same length.
In order to be able to contain this boiler without reducing its content of drinking water, it is only necessary that the boiler be provided with an additional thickness of 5 cm or, a corresponding additional length compared to its most economical dimensions. therefore has the most economical shape and dimensioning, and constitutes the least costly possible solution for the junction between boiler and boiler.
The arrangement of the heating boiler inside the boiler offers the additional advantage that the coldest fluid is outside and the temperatures throughout the appliance decrease from inside to outside. As a result, the heat losses to the environment are lower and the insulation can be provided less expensive.
By simply reducing the insulation or by other means, it is possible to obtain that the drinking water heats up less than the drinking water. Heating water
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always has, and at least during the coldest season, a temperature level such that the risk of boiling is avoided, for example 80 C. If the temperature of the heating water is not permanently so high , which is desirable in order to avoid corrosion, it is necessary, in order to avoid the use of radiators of exaggerated size, that it remains sufficiently high at least during the cold season. On the other hand, the temperature of the drinking water should only rise to about 50 ° C., because higher temperatures at the taps are not desirable and even dangerous.
At this temperature of the drinking water, no incrustation can occur which is undesirable because it compromises the heat transmission between the heating water and the drinking water. It occurs on the boiler wall turned towards the drinking water side when this wall is heated to more than 70 C.
The wall temperature is between that of the heating water and that of the drinking water, but more prbo than that of the heating water; in this case the heat transmission from the heating water blowing is better along the wall due to the flow of the heating water than on the other face where the connection water is usually stationary.
These considerations justify the adoption of the maximum temperature of 70 C.
In order to prevent the formation of encrustations on the wall between heating water and drinking water, even in the case of drinking water temperatures above 50 C, where in the case of water don @ e sedimentations of particles already at temperatures below 70 ° C., it is possible, according to another characteristic of the invention, to provide the heating water jacket of the caaudière with external transverse ribs.
Thanks to these ribs, the outer surface of the
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boiler wall is increased and the heat transmission from the wall to the drinking water is multiplied by the same and is greater than that of the heating water to the wall The wall therefore takes the temperature of the water from consumption. The transverse ribs can be formed by plates or concentric discs around the boiler casing. However, according to another characteristic of the invention, they can be arranged offset upwards, so that the risk of the formation of encrustation exists mainly at the top, where the heating water and the drinking water are more hot than in the lower part of the boiler.
Another embodiment of the invention followed, the transverse ribs may be formed by sickle discs which are arranged on the boiler casing at the top and on each side offset from each other.
This has the advantage that it can be manufactured without scrap in stamped sheet metal sheets. The ribs have the other important advantage that they stiffen the heating water casing of the boiler against bends or dents due to the water pressure of consumption considerably higher than the pressure of the water. of heating. As a result, the heating water jacket can, with its ribs, be made much thinner than without ribs.
The invention also extends to the characteristics resulting from the following description and the accompanying drawings as well as to their possible combinations.
The description relates to embodiments shown in the drawings which show: - Figure 1 an embodiment of the boiler in a vertical longitudinal partial section,
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- the timore 2 a section of Figure 1 through II-II, - Figure 3 a view similar to Figure 2 but with a different arrangement of the ribs on the heating boiler.
The boiler boiler shown has in its practical embodiment a longer length than that of Figure 1, the length of the cylindrical boiler 1 being equal to about three times its diameter. The front walls 2 and 3 of the boiler 1 constitute a pressurized reservoir for drinking water 4 under the usual distribution pressure are, in the known manner, of convex shape. Consumption water is brought by the supply connection 5 and taken by the outlet connection 6,
Parallel to the axis of the boiler 1 and protruding at the soft ends is the heating boiler 1 in the lower half of the boiler 1.
Its diameter is therefore smaller than the half-diameter of the boiler, so that its cross section is less than a quarter of that of the boiler. In the example shown, all is equal to only one sixth of the section of the boiler. It therefore does not influence the most economical form of boiler 1.
The heating boiler consists of a flame tube 8 forming the combustion chamber of the boiler and a heating water jacket 9 which is assembled at its ends to the flame tube. Between the flame tube 8 and the jacket 9 is the heating water 10.
It enters the boiler through the heating return connection 11 and leaves it through the distribution flow connection 12. The front end 13 of the flame tube serves
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to the connection of an oil or gas burner, of the usual type not shown. The boiler is connected to the chimney via the rear end 14 of the flame tube 4 and the flue gas discharge connection.
In its inner part, facing the burner, the flame tube 8 is formed by a smooth tube in which the flame can develop and burn completely.
In its rear end, facing the gas discharge connection, the smooth flame tube is replaced, in its part which is inside the heating water jacket 9, by a tube with internal ribs 15. The ribs 16 are longitudinal ribs. In the radial direction, they have such a height that they meet almost in the middle of the tube. The space between their outer edges 17 is closed forward and backward by covers 18 and 19, so that the hot gases are forced to pass into the space between the ribs 16 and drop out. to these ribs their heat to a low remainder which is necessary for @ the chimney draft and to avoid condensation.
From the ribs 16 the heat passes through the wall of the inner rib tube 15 and from there it is transmitted to the heating water 10. By means of the length of the tube 15 the heating power of the boiler can be changed in fairly large limits. It is advantageously chosen so that the heating boiler 7 is only a little longer than the boiler 1, when they are matched to each other from the point of view of capacity and heating power. In the example shown, the capacity of the boiler of 1200 1 and the heating power of the boiler 20,000 Kcal / hour corresponding to the needs of an average family.
The ribs 16 can in the case of large boiler boilers
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in accordance with the invention also present on their 'inner edges' brackets in an angle or T-shape so that they do not need to have a height equal to half the diameter of the flame tube, to touch each other by their inner edges. This would be too great a height in the case of large tube diameters. The ribs would no longer be sufficiently cooled and too hot.
The free space between the edges of the internal ribs does not need to be closed, neither in the case mentioned, nor in the case shown, at the front and at the rear.
It suffices to provide a closure at one end or led to any location. The only important thing is that no noticeable part of the hot gases no. can pass through. this space free of ribs because these gases are not sufficiently cooled. The heating water envelope 9 is provided on its outer face with transverse ribs 20 which increase its outer surface by several times. As a result, the value of the casing is transmitted more rapidly to the drinking water 4 than it is from the heating water 10 to the casing 9.
A temperature is thus established in the casing and especially in these ribs which is closer to the temperature of the drinking water than to that of the heating water. However, the temperature of the heating water can be easily maintained, due to the external position of the boiler, at a temperature which is below the temperature at which encrustations form, at the corners as much as the water temperature is in the unfavorable case above this temperature,
Consequently, these ribs prevent the formation of encrustations on the wall between the heating water and the distribution water. The transverse ribs 20 are only
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necessary when it is essential to avoid the deposit of encrustation.
They can be abandoned in the case of mains water which does not form scale deposits.
But in each case they have the advantage of reducing the heating water envelope 9, so that the latter, even with a very small wall thickness. Is not liable to warp under the effect of overpressure. external mains water.
The transverse ribs 20 are, according to Figure 2, circular annular plates with an eccentric opening. They are arranged on the hot water casing 9 so that they are wide at the top and narrow at the bottom.
In the embodiment shown in Figure 3 of the boiler boiler, the transverse ribs on the casing 9 are not closed annular discs, but are formed by sickle-shaped discs 21, 22 and 23. They are staggered so that they almost surround the heating water envelope 9. Only their lower end part remains free of ribs. No temperature here is so high that ribs are necessary. For this, a double number of ribs is provided in the upper third of the circumference of the casing, where the temperatures are the highest.
Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown above, from which other variant embodiments can be provided without thereby departing from the scope of the invention.