Installation de chauffage central à circuit fermé
L'invention a pour objet une installation de chauffage central à circuit fermé. Jusqu'ici pour compenser la dilatation du liquide de transmission de chaleur, de telles installations étaient pourvues d'un vase d'expansion constitué par un réservoir fermé dilatable, à membrane notamment, monté en un point quelconque du circuit fermé.
Un tel réservoir coûte cher, prend de la place, et nécessite des tuyauteries de raccordement compliquant le montage.
L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient, et à cet effet, I'installation selon l'invention est caractérisée en ce que la chaudière comprend une chambre de combustion intérieure et une enveloppe extérieure délimitant entre elles une chambre pour le liquide de transmission de chaleur, et par une disposition telle de cette chaudière que l'une au moins des parois de l'enveloppe extérieure puisse se déformer et suivre les variations de volume du liquide de manière que ladite chambre fonctionne comme vase d'expansion.
Le dessin représente à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation objet de l'invention, et des variantes de cette forme d'exécution.
La fig. 1 est une vue en élévation de la chaudière de cette forme d'exécution, la moitié de droite étant une coupe verticale selon la ligne 1-1 de la fig. 2;
la fig. 2 est une coupe longitudinale de la chaudière, selon la ligne 2-2 de la fig. 1;
la fig. 3 en est une vue par-dessus, la moitié supérieure étant une coupe selon la ligne 3-3 de la fig. 2;
la fig. 4 est une vue de détail, à plus grande échelle;
la fig. 5 est une vue schématique de la chaudière, en coupe horizontale;
les fig. 6 et 7 sont des coupes horizontales schématiques de deux variantes;
les fig. 8 et 9 sont des vues schématiques d'une troisième variante, la fig. 8 étant une coupe horizontale de la chaudière selon la ligne 8-8 de la fig. 9, et la fig. 9 étant une coupe verticale selon la ligne 9-9 de la fig. 8.
La chaudière représentée aux fig. 1 à 3 comporte une chambre de combustion intérieure 1 délimitée par des parois supérieure et inférieure 2 et 3, deux parois latérales 4, et des parois antérieure et postérieure 6 et 7. Ces différentes parois sont en tôles métalliques soudées et la paroi antérieure 6 est percée d'une ouverture en regard de laquelle est fixé, à l'extérieur, un châssis coulé 8 présentant deux portes superposées 9 et 10. Le châssis 8 est fixé par des tirants 11 vissés dans des entretoises 12.
Une grille 13 est formée par des barres amovibles 14 reposant sur des traverses 15.
Une chicane 16 est formée par deux plaques 17 et 18 reposant par leurs bords sur des consoles 19 soudées aux parois 4.
A son extrémité postérieure, la chambre de combustion 1 est en communication avec un faisceau de onze tubes verticaux 20 menant les gaz brûlés et les fumées vers une cloche amovible 21 coiffant les orifices de sorties des tubes 20 et reliée à la cheminée.
La chambre de combustion 1 est logée dans une enveloppe extérieure 22 comprenant des parois antérieure et postérieure 23 et 24, deux parois latérales 25, et une paroi supérieure 27, à laquelle est soudée l'extrémité supérieure des tubes 20. La paroi 24 de l'enveloppe est séparée de la paroi 7 de la chambre de combustion par un intervalle 28, et les parois latérales 25 de l'enveloppe sont séparées des parois latérales 4 de la chambre de combustion par des intervalles 29.
La paroi supérieure 27 de l'enveloppe est percée d'une ouverture circulaire 30 (fig. 4) dans laquelle est engagée une cuve cylindrique 31 comportant un manteau 32, un fond 33, et un couvercle 34 (fig. 2). Le couvercle 34 est muni sur son pourtour d'un cercle creux 35 coiffant le bord supérieur 32a du manteau (fig. 4). Le fond 33 et le couvercle 34 sont réunis par quatre tirants inté rieurs 36 soudés en 37 sur le fond 33, qui portent des écrous capuchons 38 prenant appui sur le couvercle 34.
Le couvercle 34 comporte une tubulure d'entrée 34a se prolongeant à l'intérieur de la cuve par un tube plongeur, et une tubulure de sortie 34b (fig. 2).
Une aile extérieure 35a du cercle 34 présente un diamètre supérieur à celui de l'ouverture 30, et la cuve 31 est assemblée à l'enveloppe extérieure 22 par le moyen de huit brides amovibles 41 portant, d'une part, sur la paroi supérieure 27 de l'enveloppe, et d'autre part, sur le cercle 35 (fig. 4). Les brides 41 sont serrées au moyen d'écrous 42 vissés sur des goujons 43.
Un anneau d'étanchéité unique 44 placé sous le cercle 35 assure à la fois l'étanchéité entre le couvercle 34 et le manteau 32 de la cuve, et entre le couvercle 34 et la paroi supérieure 27 de l'enveloppe.
La porte inférieure 10 est percée d'une ouverture 10a pour le montage d'un brûleur à huile lourde ou à gaz.
La porte supérieure 9 est destinée à l'introduction de déchets à brûler, ou de combustibles solides. Les gaz chauds produits dans la partie inférieure de la chambre de combustion contournent la chicane 16 et partent vers la cloche 21, par les tubes 20.
La paroi supérieure 27 de l'enveloppe comporte des tubulures d'entrée et de sortie 27a, 27b, et l'espace clos compris entre cette enveloppe et la chambre de combustion constitue une chambre d'eau, pour l'eau de circulation de l'installation de chauffage central.
La cuve 31, immergée dans l'eau de circulation du chauffage central, constitue une chaudière séparée pour l'eau chaude sanitaire.
L'enveloppe extérieure 22, en forme générale de parallèlipipède, est en tôle mince, d'une épaisseur de 4 mm par exemple, et ses parois latérales 25 sont garnies chacune d'une forte lame élastique 46 placée horizontalement et qui est soudée sur toute sa longueur à la paroi (fig. 3). Cette lame 46 présente une certaine courbure de sorte qu'elle tend à donner à la paroi 25, la forme concave représentée à la fig. 3, la partie centrale de la paroi 25 prenant appui sur une butée 49 soudée à la chambre de combustion 1 (fig. 3).
La précontrainte donnée à la lame 46 est suffisante pour que la paroi 25 conserve cette forme concave pour une pression dans la chambre d'eau se montant à 1,5 kg/cm2, par exemple. Si la pression dans la chambre d'eau monte, la partie centrale de la paroi 25 fléchit vers l'extérieur par suite d'une déformation élastique de la lame 46, pour atteindre progressivement la forme convexe représentée en trait pointillé à la fig. 5, pour une pression de 2,5 kg/cm2 par exemple.
L'enveloppe extérieure 22 est munie d'un raccord d'admission d'eau 47, relié au réseau et qui est muni d'un robinet d'arrêt 47a. En outre, l'enveloppe comporte une soupape de décharge automatique 48, réglée pour la pression de 2,5 kg/cm2 indiquée ci-dessus, représentant la pression maximum (fig. 5).
Lors du remplissage de l'installation, on remplit la chambre d'eau par le moyen du raccord 47, jusqu'à reflux par la soupape de décharge 48. On ferme alors le robinet d'alimentation 47a, la pression de l'eau froide étant établie à 2,5 kg/cm2 et l'enveloppe extérieure 22 ayant pris sa forme expansée, sous la pression de l'eau.
Lors de la mise en service du brûleur, l'eau s'échauffe progressivement et se dilate. La soupape de décharge 48 permet alors l'écoulement du surplus d'eau, sans que la pression ne dépasse la valeur maximum de 2,5 kg/cm2.
A l'arrêt du brûleur, la température de l'eau baisse et le volume d'eau diminue. Du fait de l'élasticité des lames 46, les parois latérales 25 se rapprochent cependant de la forme concave primitive, au fur et à mesure de la diminution du volume d'eau.
Un nouveau chauffage normal aura pour effet d'amener à nouveau l'enveloppe 22 en position plus ou moins expansée, sans provoquer de nouvelles sorties d'eau.
Dans une variante non représentée, les lames élastiques peuvent être disposées verticalement.
On a représenté en trait mixte, en 56, une enveloppe calorifuge entourant toute la chaudière.
Dans une variante représentée à la fig. 6, les deux parois latérales 50 de l'enveloppe extérieure sont reliées l'une à l'autre par des ressorts de traction 51 tendant à les maintenir en position rapprochée. Les ressorts 51 sont logés dans l'intervalle compris entre le haut de la chambre de combustion 2 et le fond de la cuve 31.
Dans une variante représentée à la fig. 7, les parois opposées 52 de l'enveloppe extérieure sont reliées entre elles par un étrier comprenant un ressort à lames 53.
Dans une variante représentée aux fig. 8 et 9, l'enveloppe extérieure 54 est cerclée par deux bandes élastiques 55, placées à des hauteurs différentes. Ces bandes, formées par des ressorts, sinueuses (fig. 8), tendent à maintenir l'enveloppe dans la position contractée représentée en trait plein, sans s'opposer toutefois à sa déformation en position expansée, représentée en pointillé, par suite de l'allongement élastique des bandes 55. Dans cette dernière variante, les quatre parois latérales de l'enveloppe se déforment par fléchissement vers l'extérieur de leurs parties centrales.