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Chaudière pour l'alimentation en eau chaude, à des températures différentes, d'au moins deux circuits d'utilisation On connaît déjà des chaudières pour l'alimentation en eau chaude, à des températures différentes, d'au moins deux circuits d'utilisation. Ces chaudières sont notamment utilisées dans les petites installations de chauffage central dans lesquelles on utilise une seule chaudière pour le chauffage de la maison et la fourniture de l'eau chaude de consommation.
Cependant, les chaudières connues présentent, en général, deux circuits intérieurs séparés, ou éventuellement communiquant entre eux par un orifice, un de ces circuits étant destiné au chauffage central et l'autre à la fourniture d'eau chaude. Par suite de l'existence de ces deux circuits distincts, ces chaudières sont de construction relativement compliquée et donc coûteuse.
La présente invention a pour objet une chaudière pour l'alimentation en eau chaude, à des températures différentes, d'au moins deux circuits d'utilisation. Cette chaudière est caractérisée en ce qu'elle comprend à sa partie inférieure un orifice pour l'amenée de l'eau et à sa partie supérieure un orifice pour la sortie de l'eau, un deuxième orifice de sortie étant placé à un niveau plus bas que le premier orifice de sortie pour délivrer de l'eau à une température inférieure à celle sortant par l'orifice placé à la partie supérieure de la chaudière.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de la chaudière objet de l'invention, utilisée pour le chauffage d'un appartement et pour la fourniture d'eau chaude.
La fig. 1 en est le schéma général, tandis que la fig. 2 représente un élément de la chaudière. L'installation représentée à la fig. 1 comprend la chaudière 1 avec des tubes de chauffe verticaux 2 partant du foyer 3 et aboutissant à une boîte à fumée 4. Les gaz du foyer 3, qui n'est pas représenté en détail, traversent les tubes 2 pour transmettre leur chaleur à l'eau de la chaudière qui entoure ces tubes.
L'installation comprend deux circuits d'eau, dont l'un est constitué par une conduite 5 reliée à un orifice de sortie 6 d'eau à la partie supérieure de la chaudière, cette conduite aboutissant à un échan- geur 7 à l'intérieur d'un boiler 8 destiné à contenir l'eau chaude de consommation. L'eau qui a traversé l'échangeur 7 retourne dans la chaudière par un orifice de retour 9. La conduite 5 est prolongée par une conduite 12 d'expansion pour l'évacuation de l'air.
Le circuit de chauffage est représenté schématiquement par une conduite 10 connectée à un orifice 11 de sortie qui se trouve à un niveau plus bas que le premier orifice de sortie 6. Cette conduite 10 est reliée à un vase d'expansion 13 et permet de faire circuler l'eau dans plusieurs radiateurs dont un seul est représenté en 14. L'eau sortant du radiateur retourne dans la chaudière par l'orifice 9.
La chaudière comprend une vanne 15, à ouverture commandée par un thermostat, qui est destinée à s'ouvrir dès que l'eau a atteint une température déterminée au niveau le plus haut de la chaudière. Cette vanne permet à l'eau provenant de la zone supérieure de la chaudière de rejoindre la conduite 10.
La chaudière comprend encore un élément de contrôle 16 de la température d'eau, cet élément agissant sur un dispositif de réglage du chauffage,
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notamment sur le brûleur dans le cas d'une chaudière à mazout ou sur le tirage dans le cas d'une chaudière à charbon. Cet élément 16 est fixé à la conduite 10 en aval de sa jonction avec la vanne 15.
Lors du fonctionnement de la chaudière, une circulation d'eau s'établit, par thermosiphon ou par pompe (non figurée sur le dessin), dans le circuit de chauffage formé par la conduite 10 et le radiateur 14. Une circulation d'eau s'établit aussi dans le circuit de chauffage du boiter. Il est évident que l'eau sortant par l'orifice 6 se trouve à une température plus élevée que celle sortant de la chaudière par l'orifice 11, car elle est en contact avec une surface de chauffe plus grande, et de ce fait elle continue à se chauffer dans la partie de la chaudière qui se trouve au-dessus de l'orifice 11.
La température de l'eau sortant de l'orifice 6 dépend, d'une part, de la surface de chauffe au-dessus du niveau de l'orifice de sortie 11 et, d'autre part, du débit dans la conduite 5.
Il est clair que si on n'utilise pas l'eau contenue dans le boiter 8, la température de celle-ci augmente progressivement. Plus la température de l'eau contenue dans le boiter 8 se rapproche de la température de l'eau sortant par l'orifice 6, plus la transmission de chaleur entre l'échangeur 7 et l'eau du boiter devient faible, de sorte que le débit dans la conduite 5, lorsqu'il est provoqué par thermosiphon, diminue. Il s'ensuit que l'eau servant au chauffage du boiter reste plus longtemps dans la partie supérieure de la chaudière et que, par conséquent, elle atteint une température plus élevée.
Si on n'utilise que très peu d'eau chaude, la température de l'eau du boiter pourrait atteindre une valeur proche de l'ébullition et il y aurait un risque de dégagement de vapeur dans la partie supérieure de la chaudière. Pour éviter cet inconvénient, la vanne 15 s'ouvre avant que l'eau ait atteint son point d'ébullition dans la chaudière 1. L'ouverture de cette vanne pourrait, par exemple, s'effectuer pour des températures de 80 à 950.
L'eau chaude se trouvant à la partie supérieure de la chaudière peut alors s'écouler dans la conduite 10, de sorte que tout danger de surchauffe de la chaudière est évité. Comme l'élément 16 de contrôle de la température d'eau est placé sur la conduite 10 en aval de son point de jonction avec la vanne 15, il tient compte de la température ,obtenue par le mélange de l'eau sortant par l'orifice 11 et de celle sortant éventuellement par la vanne 15.
Dans les chaudières en acier soudées d'une pièce tubulaire ou non, ou encore dans les très petites chaudières coulées d'une pièce en fonte, il n'y a au- cune difficulté pour ménager l'orifice de sortie 11 à un niveau inférieur. Par contre, dans les chaudières en fonte à éléments assemblés, il est nécessaire de modifier la forme de ces éléments, et la fig. 2 du dessin annexé représente, en élévation, une forme d'exécution d'un élément 17 permettant de prévoir deux orifices de sortie à deux niveaux différents.
Cet élément comporte trois bras transversaux 18, 19 et 20 présentant chacun des ouvertures 21, 22, 23 destinées à assurer la communication à différents niveaux entre les éléments, lorsqu'ils sont assemblés.
Il va de soi qu'une chaudière du genre décrit ci- dessus pourrait être employée dans d'autres cas, chaque fois qu'il est utile d'obtenir une alimentation en eau chaude à des températures différentes d'au moins deux circuits d'utilisation. En variante, on pourrait prévoir plus de deux orifices de sortie se trouvant à différents niveaux et munis chacun d'une vanne à commande thermostatique les faisant communiquer avec la conduite d'utilisation qui est reliée à l'orifice de sortie placé le plus bas, le tout de façon à obtenir au moins trois sorties d'eau chaude à trois températures différentes.
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Boiler for the supply of hot water, at different temperatures, of at least two circuits of use. Boilers for the supply of hot water, at different temperatures, of at least two circuits of use are already known. . These boilers are used in particular in small central heating installations in which a single boiler is used for heating the house and supplying hot water for consumption.
However, the known boilers generally have two separate internal circuits, or possibly communicating with each other by an orifice, one of these circuits being intended for central heating and the other for the supply of hot water. As a result of the existence of these two separate circuits, these boilers are of relatively complicated and therefore expensive construction.
The present invention relates to a boiler for supplying hot water, at different temperatures, to at least two user circuits. This boiler is characterized in that it comprises at its lower part an orifice for the supply of water and at its upper part an orifice for the outlet of water, a second outlet orifice being placed at a higher level. lower than the first outlet port to deliver water at a temperature lower than that leaving through the port placed at the top of the boiler.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, an embodiment of the boiler which is the subject of the invention, used for heating an apartment and for supplying hot water.
Fig. 1 is the general diagram, while FIG. 2 represents an element of the boiler. The installation shown in fig. 1 comprises the boiler 1 with vertical heating tubes 2 starting from the fireplace 3 and ending in a smoke box 4. The gases from the fireplace 3, which is not shown in detail, pass through the tubes 2 to transmit their heat to the water from the boiler that surrounds these tubes.
The installation comprises two water circuits, one of which is constituted by a pipe 5 connected to a water outlet 6 at the top of the boiler, this pipe leading to an exchanger 7 at the top of the boiler. inside a boiler 8 intended to contain hot water for consumption. The water which has passed through the exchanger 7 returns to the boiler through a return orifice 9. The pipe 5 is extended by an expansion pipe 12 for the evacuation of the air.
The heating circuit is shown schematically by a pipe 10 connected to an outlet orifice 11 which is located at a lower level than the first outlet orifice 6. This pipe 10 is connected to an expansion vessel 13 and makes it possible to make circulate the water in several radiators, only one of which is represented at 14. The water leaving the radiator returns to the boiler through orifice 9.
The boiler comprises a valve 15, with opening controlled by a thermostat, which is intended to open as soon as the water has reached a determined temperature at the highest level of the boiler. This valve allows the water coming from the upper zone of the boiler to reach line 10.
The boiler also comprises a control element 16 of the water temperature, this element acting on a device for adjusting the heating,
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in particular on the burner in the case of an oil-fired boiler or on the draft in the case of a coal-fired boiler. This element 16 is fixed to the pipe 10 downstream of its junction with the valve 15.
During operation of the boiler, water circulation is established, by thermosiphon or by pump (not shown in the drawing), in the heating circuit formed by pipe 10 and the radiator 14. Water circulation s 'also establishes in the heating circuit of the box. It is obvious that the water leaving through orifice 6 is at a higher temperature than that leaving the boiler through orifice 11, because it is in contact with a larger heating surface, and therefore it continues to heat up in the part of the boiler above port 11.
The temperature of the water leaving the orifice 6 depends, on the one hand, on the heating surface above the level of the outlet orifice 11 and, on the other hand, on the flow rate in the pipe 5.
It is clear that if the water contained in the box 8 is not used, the temperature thereof increases gradually. The more the temperature of the water contained in the box 8 approaches the temperature of the water exiting through the orifice 6, the more heat transmission between the exchanger 7 and the water in the box becomes low, so that the flow in line 5, when caused by thermosiphon, decreases. As a result, the water used for heating the box stays longer in the upper part of the boiler and therefore reaches a higher temperature.
If very little hot water is used, the temperature of the water in the box could reach a value close to boiling and there would be a risk of steam being released in the upper part of the boiler. To avoid this drawback, the valve 15 opens before the water has reached its boiling point in the boiler 1. The opening of this valve could, for example, be carried out for temperatures of 80 to 950.
The hot water at the top of the boiler can then flow into line 10, so that any danger of the boiler overheating is avoided. As the water temperature control element 16 is placed on the pipe 10 downstream from its point of junction with the valve 15, it takes into account the temperature, obtained by the mixing of the water exiting through the orifice 11 and that possibly exiting through valve 15.
In steel boilers welded with a tubular part or not, or even in very small boilers cast from a cast iron part, there is no difficulty in arranging the outlet orifice 11 at a lower level. . On the other hand, in cast iron boilers with assembled elements, it is necessary to modify the shape of these elements, and fig. 2 of the appended drawing shows, in elevation, an embodiment of an element 17 making it possible to provide two outlet openings at two different levels.
This element comprises three transverse arms 18, 19 and 20 each having openings 21, 22, 23 intended to ensure communication at different levels between the elements, when they are assembled.
It goes without saying that a boiler of the kind described above could be employed in other cases, whenever it is useful to obtain a supply of hot water at different temperatures of at least two circuits of heating. use. As a variant, there could be more than two outlet ports located at different levels and each provided with a thermostatic control valve making them communicate with the use pipe which is connected to the outlet port placed lowest, all so as to obtain at least three hot water outlets at three different temperatures.