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La présente invention concerne une chaudière convenant notamment à des installations de chauffage domestique.
Comme on le sait , un problème fortement ressenti actuellement est celui des économies d'énergie, et notamment celui
de réduire le plus possible tout gaspillage dans les chaudières des installations de chauffage domestique.
En fait, les chaudières de chauffage usuelles ont un rendement thermique relativement faible et on n'a jusqu'ici
-obtenu que des améliorations marginales de ces rendements.
la présente invention vise à procurer une chaudière, convenant notamment aux installations de chauffage domestique, qui permet d'augmenter le rendement thermique de la chaudière d'une manière très appréciable, en n'utilisant que des solu.tions simples et faciles à mettre en oeuvre.
Dans ce but, on a donc recherché une chaudière capable d'utiliser dans une large mesure la puissance calorifique des fumées de combustion, indépendamment du type de combustible utilisé.
On a par ailleurs recherché une chaudière extrêmement fiable et sûre en fonctionnement, pouvant être aisément et rapidement entretenue et dont la réalisation soit simple et
peu onéreuse.
La présente invention fournit une chaudière, convenant notamment à des installations de chauffage domestique, qui comporte des parois délimitant une chambre de chauffage et, à l'intérieur de cette chambre, au moins une cuve pour y contenir un liquide à chauffer et ménageant un volume intermédiaire entre ces parois et la cuve, et qui est caractérisée en ce qu'elle comporte en outre, à l'intérieur de cet espace intermédiaire, une multiplicité de tubes entourant la cuve et raccordant la partie inférieure de celle-ci à sa partie supérieure en relation de by-pass avec elles.
On va maintenant décrire de façon détaillée des exemples de réalisations d'une chaudière selon l'invention, en liaison avec le dessin joint sur lequel :
- la figure 1 est une vue en élévation et en coupe partielle d'une première réalisation de la chaudière selon l'in- <EMI ID=2.1>
vention ;
- la fi-gure 2 est une coupe prise selon la ligne II-II . de la figure 1
- la figure 3 est une vue en élévation et en coupe partielle d'une deuxième réalisation de cette chaudière ;
- la figure 4 est une coupe prise selon la ligne IV-IV de la figure 3 ;
- la figure 5 est une vue en élévation et en coupe partielle d'une troisième réalisation de cette chaudière
- la figure 6 est une coupe prise selon la ligne VI-VI de la figure 5 ;
- la figure 7 montre schématiquement une quatrième réalisation de cette chaudière, installée dans une cheminée ;
- la figure 8 est une vue en élévation en coupe partielle de la chaudière de la figure 7 ; et
- la figure 9 est une vue en coupe prise selon la ligne IX-IX de la figure 8.
On se reporte maintenant aux figures, et notamment aux figures 1 et 2 du dessin. La chaudière 1 , convenant notamment aux installations de chauffage domestique, comporte une cuve cylindrique 2 ayant un axe central vertical et à l'intérieur. de laquelle circule un liquide de chauffage, notamment de l'eau, chauffé à l'intérieur de la cuve elle-même et circulant entre une canalisation de retour 3 et une canalisation de départ 4. La cuve est entourée par une jaquette extérieure 5, recouverte d'une couche d'isolation thermique 6 ; la jaquette délimité, . en liaison avec la cuve, un espace creux 7 qui est balayé verticalement par les gaz de combustion chauds s'élevant selon le trajet indiqué par les flèches.
Les gaz proviennent .du foyer de la chaudière dont la partie supérieure de la chambre de combustion est repérée en 8; ils se rassemblent dans le volume supérieur 9 de l'espace délimité, par. la jaquette 5 et ils s'échappent par un collecteur d'évacuation 10.
Un tube de tirage 11 est aligné avec l'axe de la cuve 2 et communique avec l'intérieur du collecteur 10.
Tout autour de la cuve 2 sont disposés de nombreux <EMI ID=3.1>
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rangée annulaire de trous 13 à la périphérie inférieure jusqu'à une deuxième rangée annulaire de troua 14 disposés au voisinage de la périphérie supérieure de la cuve 2, le raccordement s'effectuant par des raccords coudés 15 et 16. Une telle disposition des tubes 12 est une caractéristique impor.-tante de cette chaudière par rapport aux chaudières usuelles similaires.
On se reporte maintenant aux figures 3 et 4 ; la chaudière repérée dans son ensemble en 20, comporte une cuve
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liquide de chauffage entre une canalisation de retour 22 et une canalisation de départ 23.
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recouverte d'une couche isolante 25. La jaquette délimite, en . liaison avec la cuve, un espace creux 26 qui est balayé verticalement par les fumées ou gaz de combustion montant dans le sens indiqué par les flèches.
Comme dans la réalisation précédente, ces gaz proviennent du foyer de la chaudière, indiqué schématiquement en 27, et se rassemblent dans la partie supérieure 28 de l'espace
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collecteur d ' évacuation 29. Un tube de tirage 30 est aligné avec l'axe de la cuve 21 à l'intérieur de celle-ci, et communique avec le collecteur 29.
La jaquette extérieure 24 comporte deux manchons cylin-
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centrique 32, qui sont séparés par un intervalle 33 à l'intétieur duquel circule un liquide caloporteur, tel que de l'eau, ce liquide provenant de la cuve 21 par l'intermédiaire d'une première rangée radiale de raccords 34 raccordant ensemble
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Une deuxième rangée radiale de raccords 35 raccorde l'intervalle 33 à. la cuve 21.
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constitue la paroi extérieure, cet espace étant balayé par
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Dans cet espace creux 26 sont installée selon des axes verticaux parallèles au corps dé la cuve 21, de nombreux tubes. de dérivation. 36 qui forment un faisceau cylindrique de tubes, disposée en une seule rangée et adaptés pour entourer l'enve- loppe cylindrique de la cuve 21 ; ce faisceau tubulaire communique avec la cuve par les trous 37 d'une première rangée annulaire de trous disposés dans la périphérie inférieure et une deuxième rangée annulaire de trous 38 disposés. à la partie supérieure, ces rangées étant situées à proximité des raccords
34 et 35.
En se reportant maintenant aux figures 5 et 6, la chaudière repérée dans son ensemble en 41 comporte une cuve centrale 42 avec un axe pratiquement vertical, cette cuve pouvant avoir en coupe transversale une forme circulaire, carrée ou différente, selon les spécifications.
Une cuve extérieure 43 entoure en pratique latéralement la cuve 42 et communique avec cette dernière par des tubes d'interconnexion 44 disposés à la fois en haut et en bas, un liquide pouvant ainsi circuler entre les deux cuves 42 et 43.
Un liquide d'échange thermique circule à l'intérieur des cuves 42 et 43, ce liquide étant en général de l'eau, et étant. amené, par des raccordements habituels, à une installation de chauffage de locaux ou à une installation d'eau chaude sanitaire.
les cuves 42 et 43 délimitent ensemble un espace annulaire creux 45 qui est, en pratique, balayé par les fumées de combustion y circulant.
De façon avantageuse, bien que ce ne soit pas nécessaire, les cuves 42 et 43 sont placées à l'intérieur d'une enveloppe extérieure 46, de préférence en un matériau réfractaire et thermiquement isolant, qui délimite une ouverture .d'échappement supérieure 47 pour permettre aux fumées de combustion de passer dans la cheminée d'évacuation.
Une caractéristique 'importante de l'invention réside en ce que la surface latérale de la cuve intérieure 42 est <EMI ID=13.1>
qui sont déportes par rapport à cette surface pour créer une zone de chauffage préférentielle du liquide d'échange thermi-
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mique procurée par la surface des éléments tubulaires 50 par rapport au liquide d'échange thermique, qu'ils contiennent, il se crée un fort gradient de température qui, en pratique, augmente le débit du liquide, ce qui accroît encore le taux d'échange thermique. Pour accroître encore ce dernier, on équipe également la surface latérale interne de la cuve extérieure 43 d'une seconde multiplicité d'éléments tubulaires 51 dont la fonction est tout à fait similaire à celle des éléments tubulaires 50.
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qui sont logés dans l'espace annulaire creux 45, sont réunis ensemble par une plaque ou coque annulaire 60 ayant une double fonction, à savoir celle de fournir des quantités supplémentaires de chaleur par conduction aux éléments tubulaires
50 et 51, et celle, de servir de plaque rayonnante pour mieux récupérer la capacité calorifique des fumées de combustion.
Les figures 7 à 9 représentent une réalisation de l'invention convenant particulièrement pour être installée dans l'âtre d'une cheminée, et dans laquelle la chaudière, repérée dans son ensemble en 61, comporte une cuve 62 destinée à contenir un liquide caloporteur tel que de l'eau.
La cuve 62 a un axe pratiquement vertical et a, de préférence, bien que ce ne soit pas nécessaire, une forme carrée, ou de façon générale polygonale en vue en plan, de.façon à être aisément logée dans l'âtre d'une cheminée usuelle 63.
La même eau normalement utilisée dans l'installation de chauffage central circule à travers la cuve 62 entre une canalisation de retour 65 et une canalisation de départ 64.
Un conduit 66 traverse axialement la cuve 62 'et sert de dispositif de tirage aux fumées chaudes en formant un élément d'échange thermique avec la cuve elle-même.
La surface extérieure de la cuve 62 est équipée d'une multiplicité de tubes 70 s'étendant en pratique depuis des <EMI ID=16.1>
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lement de l'eau, est balayé par les fumées de combustion chaudes et atteint rapidement un$ température élevée du -fait de la grande -surface de contact.
Une caractéristique de la chaudière selon l'invention est que des tubes inférieurs 80 sont branchés, au moins en . partie, sur des tubes'parallèles déportés 70 et s'étendant en dessous de la cuve 62.'
De façon plus spécifique, les tubes inférieurs 80 ne se raccordent qu'aux tubes déportés 70 prévus sur les parois latérales et sur la partie arrière de la cuve 62, en ne touchant pas aux tubes 70 prévus sur la partie avant de la
cuve 62.
Les tubes précités 80 sont raccordés l'un à l'autre en dessous de la cuve 62 et sont séparés par une distance suffisente pour permettre à ces tubes de créer un élément de grille, constituant en fait l'âtre de la cheminée ou le support des produits à y brûler.
En se reportant plus en détail à une réalisation préférée bien que non limitative, les tubes inférieurs 80 des parois latérales sont raccordés aux tubes inférieurs 80 des parois opposées, tandis que les tubes inférieurs 80 de la partie arrière sont tous raccordés au dernier des tubes inférieurs reliant entre eux les tubes des parois latérales.
Tout d'abord, cette disposition a l'avantage de former une grille pouvant supporter les produits à brûler et, ce qui est encore plus important, permet de récupérer la chaleur résiduelle des braises, du fait que le contact direct des produits en combustion avec les tubes d'échange thermique 80 permet à la chaleur de passer. directement dans le liquide caloporteur, au lieu d'être évacuée à l'extérieur.
On notera que la chaudière, selon l'invention, en procurant un ensemble de tubes de dérivation, permet un degré d'échange thermique élevé, qui crée dans le fluide d'échange
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lèlement l'un à l'autre, et ce débit accru sert à améliorer le rendement d'échange thermique.
Dans la mise en pratique de l'invention, les produits utilisés, à condition qu'ils soient compatibles avec l'application prévue, les dimensions et les formes peuvent être quelconques, de façon à être les mieux appropriés aux spécifi-
- cations particulières.
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domestique, comportant des parois délimitant une chambre de chauffage et, à l'intérieur de celle-ci, au moins une cuve propre à contenir un liquide à chauffer et ménageant un espace intermédiaire entre ces parois et la cuve, caractérisée en ce
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outre, une multiplicité de tubes entourant la cuve et raccordant la partie inférieure de celle-ci à sa partis inférieure
en relation de by-pass avec elles.