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La présente invention concerne une chaudière destinée notamment au chauffage central, et en particulier au chauffage d'appartements individuels nécessitant une puissance réduite. Cette chaudière peut être chauffée au fuel ou au gaz et comporte une circulation de fluide caloporteur. Elle est par ailleurs du genre comportant un foyer et un échangeur séparables.
On connaît des chaudières de ce genre dans lesquelles le foyer et l'échangeur sont réalisés tous deux en acier soudé.
En service, 1[deg.]échangeur est placé au-dessus du foyer dont il prolonge la section rectangulaire, tandis que le brûleur est disposé en partie basse du foyer. La flamme du brûleur dirigée horizontalement vient heurter la face opposée du foyer.
Une telle chaudière présente l'inconvénient d'un encombrement vertical important. Par ailleurs, la réalisation de l'échangeur en acier soudé le rend coûteux et ne permet que difficilement d'obtenir les formes arrondies favorables au bon écoulement des gaz de combustion.
L'invention a pour but de permettre la réalisation d'une chaudière compacte ne présentant pas les inconvénients précités,d'une installation et d'un entretien faciles.
Suivant l'invention, la chaudière qui comprend un foyer et un échangeur séparables, cet échangeur étant réalisé en fonte et coiffant une section complètement ouverte du foyer, est caractérisée en ce que l'échangeur est monobloc et porte un brûleur dont la flamme s'écarte de lui, et en ce que le foyer, entouré de fluide caloporteur sur toutes oes faces, est complètement fermé en service à l'exception de la section ouverte coiffée par l'échangeur.
Cette structure permet de simplifier le foyer, dont la forme peut ainsi être bien adaptée aux caractéristiques de
la combustion et assurer un développement optimal de la flamme. Elle permet par ailleurs d'exposer au maximum l'échangeur au rayonnement des gaz en combustion.
Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, l'échangeur est traversé par une série decarneaux chemisés par
le fluide caloporteur, ces carneaux comportant une partie convergente suivie d'une partie divergente et débouchant dans une boite de fumée extérieure placée sur l'échangeur.
La flamme se trouve ainsi recourbée sur elle-même et son extension s'en trouve réduite, ce qui permet d'obtenir
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sens vertical.
Le brûleur peut également être moaité de manière amovible et étanche à travers un passage ménagé dans l'échangeur,
en dehors de la partie comportant les carneaux, ce qui améliore son accessibilité.
Par ailleurs, l'échangeur est, de préférence, placé au-dessus du foyer en position de service, ce qui permet de disposer à la partie supérieure le brûleur et la cheminée d'évacuation des fumées et facilite l'installation et l'entretien.
Suivant un mode de réalisation particulier, le foyer est réalisé en fonte et de forme extérieure sensiblement rectangulaire. On obtient ainsi une chaudière extrêmement compacte dont la forme permet de l'intégrer à l'ameublement d'une cuisine.
Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, le foyer est réalisé en tôle d'acier et sa paroi intérieure comprend une partie sensiblement cylindrique fermée par un fond bombé. On obtient ainsi une chaudière légère, également peu encombrante et facile à placer dans un appartement.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée qui va suivre.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, on a représenté plusieurs modes de réalisation de l'invention.
- La figure 1 est une vue en élévation, après coupe médiane suivant I-I de la figure 2,d'une première réalisation de chaudière conforme à l'invention ;
- La figure 2 est une vue de dessus avec arrachements de la chaudière de la figure 1 ; <EMI ID=3.1> transversaux. du foyer respectivement suivant III-III, IV-IV et V-V de la figure 1 ;
- La figure 6 est une vue en coupe d'un détail de la figure 1 représenté à beaucoup plus grande échelle ;
1 - la figure 7 est une coupe partielle de la chaudière de la figure 1 suivant VII-VII de la figure 2 ;
- la figure 8 est une vue en élévation après coupe <EMI ID=4.1>
chaudière conforme à l'invention ;
- la figure 9 est la vue de dessus avec arrachements de la chaudière de la figure 8 ;
- la figure 10 est un agrandissement partiel de la figure 8, montrant un détail de jonction entre l'échangeur et le foyer. . Suivant la réalisation des figures 1 à 7, la chaudière 1 conforme à l'invention comporte un foyer 2 et un échangeur 3, tous deux à circulation de fluide caloporteur, assemblés l'un à l'autre de manière amovible et séparable. L'échangeur 3, réalisé en fente monobloc coiffe une section 4 sensiblement horizontale, ménagée à la partie supérieure du foyer 2 et complètement ouverte.
L'échangeur 3 porte un brûleur 5 de type classique, fonctionnant au gaz ou au fuel et disposé de manière que sa flamme s'écarte de la surface interne dudit échangeur 3 et soit dirigée vers le fond 6 du foyer 2. Celui-ci est chemisé par un espace 7 à double paroi pour la circulation du fluide caloporteur, qui l'entoure sur toutes ses faces à l'exception de celle constituant la section 4. Dans la réalisation représentée � titre d'exemple, l'espace 7 entoure les faces inférieures et latérales du foyer 1, et le brûleur schématisé en 5 fonctionne au fuel.
Vue de dessus, la forme de l'échangeur 3 est sensi-
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correspondant à la ligne de coupe I-I.
L'échangeur 3 présente une structure dissymétrique. D'un côté, il est percé d'un passage circulaire 8 ménagé dans un voile sensiblement horizontal 9. Le brûleur 5 est engagé dans le passage 8, de manière que la flamme F soit, au départ, orientée suivant une direction verticale descendante. Le brûleur 5 est assujetti sur le voile 9 par des boulons non visibles vissés dans des trous taraudés 10 ménagés à la périphérie du passage 8.
Un passage 11 vertical et légèrement évasé, prolonge vers le bas le voile 9 et entoure une partie 5a du brûleur 5 placée à l'intérieur de la chaudière.
De l'autre côté, l'échangeur 3 est traversé par une série (figure 2) de carneaux 12 d'axes sensiblement verticaux et de sections rectangulaires à coins arrondis. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, l'axe du brûleur est parallèle à ceux des
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posant sur les bords supérieurs des carneaux 12 sont suspendues de manière amovible à l'intérieur desdits carneaux 12.
Une chemise 14 à double paroi, remplie de fluide caloporteur, entoure les carneaux 12 et s'étend en 14a autour du passage 11 qu'elle, entoure également. Elle comporte une face inférieure
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titue la presque totalité de la surface de l'échangeur orientée vers le foyer.
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carneaux 12, est disposée au-dessus de l'échangeur 3. Elle est posée sur une face supérieure 3b sensiblement plane qui entoure les bords supérieurs desdits carneaux 12, et serrée contre cette face par des écrous 16 vissés sur des tirants filetés 17, qui sont eux-mêmes engagés dans des trous taraudés ménagés dans la
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la portée correspondante de la boite 15.
Le foyer 2 et l'échangeur 3 portent respectivement
au milieu de leurs petits côtés, des oreilles de serrage 24 et 25, dans lesquelles sont engagés des tirants filetés 26 serrés par des écrous 27, de manière à appliquer l'une sur l'autre deux sur-
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ménagées respectivement sur le foyer 2, au droit de la section ouverte 4, et sur l'échangeur 3. Ces deux surfaces 2 Et et 3 <EMI ID=11.1> portent respectivement des rainures 30 et 21 se faisant face
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cordon d'amiante.
Le foyer 2 a en plan une section rectangulaire voisine de celle de l'échangeur 3 et admettant le même plan de
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prenant le fond 6 et qui délimite une chambre de combustion 27 permettant le développement de la flamme. La chambre 27 comporte une première partie 27 a allant du brûleur 5, au droit duquel sa largeur et sa hauteur sont réduites, à un plan médian P situé au voisinage des carneaux 12. La section transversale de cette partie 27a va en croissant de la zone du brûleur 5 (figure 3)
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de sa largeur et de sa hauteur.
La partie aval 27b de la chambre 27 relativement au-
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delà du plan médian P conserve une largeur constante mais présente une hauteur décroissante, comme on le voit en comparant les figures 4 et 5.
De part et d'autre de la partie étroite du volume
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a
est emmanchée dans deux orifices coniques 29 et 30 ménagés visà-vis l'un de l'autre dans des parois sensiblement horizontales du foyer 2 et de l'échangeur 3.
Par ailleurs, deux perçages 31 et 32 respectivement de départ et de retour du fluide caloporteur vers les appareils d'utilisation, sont ménagés respectivement en haut de l'échan-
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Dans la réalisation représentée, le foyer 2 comprend également quatre pieds 71 et un orifice de ramonage 72 fermé en service par une plaque amovible 73.
Le fonctionnement de la chaudière ainsi réalisée est le suivant t
Les produits de combustion issus du brûleur 5 forment <EMI ID=18.1>
vertical descendant dans la partie étroite 27a de la chambre 27. Sous l'effet de la forme descendante et incurvée du fond 7 dans le volume 27 , la direction de la flamme F s'incurve progressive-
a
ment jusqu'à devenir sensiblement horizontale comme le montre la figure 1.
Au fur et à mesure du développement de la combustion, la flamme F rencontre des sections de dimensions croissantes qui lui permettent de s'épanouir progressivement.
Au droi t du plan P, la direction moyenne de la flam-
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développement. La flamme F parcourt ensuite le volume 27. en s'incurvant vers le haut, en direction des carneaux 12, au travers de sections transversales de largeur constante et de hauteur lentement décroissante correspondant aux sorties progressives de gaz brûlés.
En fin de trajet, les gaz brûlés se trouvent en face des carneaux 12 qu'ils traversent en contournant les chicanes 13, pour déboucher enfin dans la boîte à fumées 15.
Le parcours ainsi réalisé permet un développement optimal de la flamme F. En effet, celle-ci suit un mouvement descendant pendant sa période de génération et de développement dynamique, et un mouvement ascendant naturel lorsqu'elle a atteint son plein développement. Or, ce régime très favorable de combustion est obtenu dans un encombrement très réduit, notamment
en hauteur.
Par ailleurs, l'échangeur comporte à la fois une face
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rayonnement de la flamme F et des carneaux 12 pour le recueil des calories de convection cédées par les gaz brûlés. De ce fait, la compacité de l'ensemble est améliorée.
La chaudière décrite présente par ailleurs une grande
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constitués par le foyer 2, l'échangeur 3 et le brûleur 5 sont en effet facilement transportables, même dans des endroits peu accessibles et peuvent être assemblés avec un outillage réduit. Sur les chaudières installées, la position désaxée du brûleur 5 permet une bonne accessibilité de cette pièce délicate et, en cas d'avarie, le démontage et le remplacement d'un élément détérioré est aisé.
De plus, au montage, un positionnement relatif parfait du foyer 2 et de l'échangeur 3 est assuré par la coopération des bagues 28 et des orifices 29 et 30.
Ces avantages font de cette chaudière une excellente
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ments.
Dans la réalisation illustrée aux figures 8 à 10, la chaudière conforme à l'invention comporte un foyer 34 en tôle d'acier entoure de fluide caloporteur sur toutes ses faces, à l'exception d'une section supérieure 'ouverte 75 sensiblement horizontale et coiffée par un échangeur en fonte monobloc 35.
Le foyer comporte un axe de symétrie Y-Y vertical en position de service. Deux viroles extérieure 77 et intérieure 78, raccordées respectivement, de préférence par soudage, à deux fonds bombée inférieurs 79 et 80 respectivement concave et convexe, délimitent la chemise annulaire 81 de circulation du fluide caloporteur. La chemise 81 est fermée à sa partie supérieure par la
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muni sur sa face inférieure d'une rainure périphérique 39 (figure 10) et d'un rebord de centrage 37. Il est soutenu par une nervure 36 engagée avec interposition d'un joint d'étanchéité
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té et recourbés en crochet à l'autre réunissent respectivement trois oreilles ouvertes 66 disposées à 1200 les unes des autres sur l'échangeur 35 et trois goussets 65 soudés en regard des oreilles 66 sur la virole 77.
Un brûleur de type classique 59 à axe vertical dirigé vers le bas, ainsi qu'une série de carneaux convergents-divergents verticaux 62, sont répartis autour de l'axe Y-Y et traver-
<EMI ID=25.1> orifice latéral 82 pour le branchement d'une cheminée et d'autre part, d'une plaque amovible 56 de ramonage.
Un espace 57 de circulation du fluide caloporteur dans l'échangeur 35 chemise les carneaux 62 et la partie inté-
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A cet effet, deux orifices 84 et 85 (figure 10), d'axes respectifs sensiblement horizontal et verticale sont ménagés dans la virole 77 et dans la partie inférieure d'une saillie latérale 35a de l'échangeur 35, et les deux orifices 84 et 85 sont réunis de manière étanche aux deux extrémités du raccord 83, à l'aide de brides boulonnées et de joints d'étanchéité de type connu.
Une canalisation 58 pour la sortie vers l'utilisation du fluide caloporteur chaud est placée à la partie supérieure de
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canalisation 86 pour le retour du fluide caloporteur refroidi est disposée en bas de la virole 77, en communication avec la chemise
81.
En fonctionnement, le brûleur produit une flamme F dirigée verticalement vers le bas qui s'épanouit progressivement au fur et à mesure de la combustion en descendant dans le foyer
34. A leur sortie de la flamme, les gaz brûlés remontent annulairement vers les carneaux 62 qu'ils traversent pour déboucher dans
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ce latéral 82.
On retrouve donc ici les avantages d'un encombrement réduit, d'un bon développement de la flamme et d'une évacuation naturelle des gaz brûlés.
D'autre part, la réalisation en acier du foyer permet d'obtenir un poids réduit sans compromettre ni le coût de fabrication du fait des formes simples adoptées ni, comme on vient de le voir, la qualité de la combustion. D'autre part, la réalisation en fonte de l'échangeur permet des formes progressives nécessaires pour permettre un bon écoulement des gaz, notamment dans les carneaux.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits et de nombreuses variantes
sont possibles.
En particulier, la section ouverte du foyer pourrait être disposée verticalement et non pas horizontalement. L'axe du brûleur et les axes des carneaux seraient alors placés horizonta-
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REVENDICATIONS
1. Chaudière, destinée notamment au chauffage central et en particulier, au chauffage d'appartements individuels nécessitant une puissance réduite, cette chaudière étant chauffée au gaz ou au fuel avec circulation de fluide caloporteur et comportant un foyer et un échangeur séparables, l'échangeur étant réalisé en fonte et coiffant une section complètement ouverte du foyer, caractérisée en ce que l'échangeur est monobloc et porte le brûleur dont la flamme s'écarte de lui, et en ce que le foyer, à l'exception de sa section libre qui porte l'échangeur, est complètement entouré par une chemise parcourue par le fluide caloporteur.