EP0087539B1 - Perfectionnements apportés aux chaudières à extraction mécanique - Google Patents

Perfectionnements apportés aux chaudières à extraction mécanique Download PDF

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EP0087539B1
EP0087539B1 EP82400367A EP82400367A EP0087539B1 EP 0087539 B1 EP0087539 B1 EP 0087539B1 EP 82400367 A EP82400367 A EP 82400367A EP 82400367 A EP82400367 A EP 82400367A EP 0087539 B1 EP0087539 B1 EP 0087539B1
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    • F23N2233/00—Ventilators
    • F23N2233/02—Ventilators in stacks

Definitions

  • This invention relates to mechanical extraction boilers, of the gas suction cup type. It is known that boilers of the gas suction type, equipped with an extractor fan for the burnt gases, bring many advantages, because of their essential characteristic according to which the air necessary for the operation of the burner is taken outside the room where the boiler is located. These boilers, which can be simple (used only for heating), or mixed (used both for heating and for obtaining domestic hot water), operate in a sealed box, and the combustion of the gas delivered to the burner is independent of the environment in which they are installed.
  • the permanent operation of the extractor fan is not entirely satisfactory, given, on the one hand, that it causes cooling which, in winter, is inappropriate due to the risk of freezing, and, on the other hand, that it constantly removes calories from the heating body.
  • This invention proposes to provide a solution which overcomes these drawbacks, while ensuring effective ventilation of the sealed combustion chamber of the boiler.
  • a gas boiler of the vacuum-tight type comprising an extractor fan for evacuating the products of combustion, and a temperature sensor for detecting a temperature rise, this sensor controlling the setting in action of said extractor fan when it reaches its switch-on temperature, to evacuate the combustion products.
  • the present invention provides improvements to a boiler of the type mentioned, in order to solve the problems created by the permanent operation of the pilot light, and it is characterized in that said temperature sensor is fixed to the suction hood receiving the fan. -extractor, above the pilot light of the boiler, to detect a rise in temperature due to the operation of the pilot light, in order to activate the exhaust fan and ensure a cyclic sweeping of the combustion chamber.
  • the switching-on temperature of the temperature sensor is chosen as a function of the volume of the combustion chamber and the time of saturation with carbon dioxide C0 2 resulting from the operation of the pilot.
  • the burner 8 and its pilot 7 At the lower part of the heating body 10 are arranged, in a known manner, the burner 8 and its pilot 7.
  • the latter supplied with gas by known means, not shown in the drawing, heats the thermocouple 9, still in an arrangement known.
  • the burner 8 and its pilot light 7 heat the exchanger 1, on which the pipes 12 are mounted in which the water to be heated circulates (sanitary and / or heating).
  • a temperature sensor 6 is fixed on the suction hood 2, above the pilot light 7, so that the products of the combustion of the pilot light heat the exchanger 1, the hood 2 and sensor 6.
  • the extractor fan 3, mounted in the hood 2 is supplied with electrical energy, as shown in the drawing, on the one hand directly by the temperature sensor 6, and, on the other hand, by a device servo (not shown) controlled by the gas supply 11 to the burner 8.
  • the fan-extractor 3 is put into operation either at maximum extraction or at reduced speed, when the temperature sensor 6 reaches its switch-on temperature, and it does not stop until after a given time which, according to invention is a function of the difference between the triggering and switching on temperature of the sensor, the thermal inertia of the support of this sensor (the hood 2, in this embodiment), and the thermal flow rate of the pilot 7.
  • the operation is identical when the boiler heats sanitary fluid; the temperature sensor 6, requested due to the rise in ambient temperature resulting from the operation of the burner 8, continues to supply the extractor fan 3, independently of the general control circuit, until the sensor is cooled to its trigger value. This ensures post combustion of the combustion chamber each time the boiler is shut down.

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Description

  • Cette invention a trait aux chaudières à extraction mécanique, du type à ventouse à gaz. On sait que les chaudières du type ventouse à gaz, équipées d'un ventilateur extracteur pour les gaz brûlés, apportent de nombreux avantages, en raison de leur caractéristique essentielle selon laquelle l'air nécessaire au fonctionnement du brûleur est prélevé à l'extérieur du local où est située la chaudière. Ces chaudières, qui peuvent être simples (utilisées uniquement pour le chauffage), ou mixtes (servant à la fois au chauffage et à l'obtention d'eau chaude sanitaire), fonctionnent dans un caisson étanche, et la combustion du gaz délivré au brûleur est indépendante du milieu où elles sont installées.
  • Dans ces chaudières, qui sont pourvues d'une veilleuse à fonctionnement permanent, il faut soit assurer un tirage naturel, soit faire tourner en permanence le ventilateur extracteur pour évacuer les produits de la combustion de la veilleuse, et éviter ainsi que celle-ci ne s'éteigne par étouffement.
  • Le fonctionnement en tirage naturel ne s'effectue pas toujours d'une manière satisfaisante, notamment lorsque la longueur des tubes d'évacuation des gaz brûlés et d'admission d'air frais devient relativement importante.
  • De même, le fonctionnement permanent du ventilateur-extracteur n'est pas totalement satisfaisant, étant donné, d'une part, qu'il provoque un refroidissement qui, l'hiver, est inopportun en raison des risques de gel, et, d'autre part, qu'il évacue en permanence des calories du corps de chauffe.
  • Cette invention se propose d'apporter une solution permettant de pallier ces inconvénients, tout en assurant une ventilation efficace de la chambre de combustion étanche de la chaudière. On connaît (FR-A-2 358 618) une chaudière à gaz du type étanche à ventouse comportant un ventilateur extracteur pour évacuer les produits de la combustion, et un capteur de température pour détecter une élévation de température, ce capteur commandant la mise en action dudit ventilateur-extracteur lorsqu'il atteint sa température d'enclenchement, pour évacuer les produits de combustion.
  • La présente invention apporte des perfectionnements à une chaudière du type mentionné, en vue de résoudre les problèmes créés par le fonctionnement permanent de la veilleuse, et elle est caractérisée en ce que ledit capteur de température est fixé sur la hotte d'aspiration recevant le ventilateur-extracteur, au-dessus de la veilleuse de la chaudière, pour détecter une élévation de température due au fonctionnement de la veilleuse, afin de mettre en action le ventilateur d'extraction et assurer un balayage cyclique de la chambre de combustion.
  • Selon l'invention, la température d'enclenchement du capteur de température est choisie en fonction du volume de la chambre de combustion et du temps de saturation en gaz carbonique C02 résultant du fonctionnement de la veilleuse.
  • D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence au dessin annexé, dont la figure unique représente de façon schématique, en coupe transversale, une chaudière étanche à ventouse à gaz munie du dispositif objet de cette invention.
  • Sur cette Figure unique, on voit en 10 le corps de chauffe de la chaudière, sur lequel vient s'adapter une hotte d'aspiration 2, sur la partie supérieure de laquelle est fixé le ventilateur extracteur 3 assurant le refoulement des produits de la combustion vers la conduite d'extraction 4, et introduisant l'admission d'air frais nécessaire à la combustion par la conduite d'admission 5.
  • A la partie inférieure du corps de chauffe 10 sont disposés, de façon connue, le brûleur 8 et sa veilleuse 7. Cette dernière, alimentée en gaz par des moyens connus, non représentés sur le dessin, chauffe le thermocouple 9, toujours selon une disposition connue. Le brûleur 8 et sa veilleuse 7 chauffent l'échangeur 1, sur lequel sont montées les conduites 12 dans lesquelles circule l'eau à réchauffer (sanitaire et/ou chauffage).
  • Selon cette invention, on fixe un capteur de température 6 sur la hotte d'aspiration 2, au-dessus de la veilleuse 7, de telle manière que les produits de la combustion de la veilleuse chauffent l'échangeur 1, la hotte 2 et ce capteur 6. Le ventilateur-extracteur 3, monté dans la hotte 2, est alimenté en énergie électrique, comme représenté sur le dessin, d'une part directement par le capteur de température 6, et, d'autre part, par un dispositif d'asservissement (non représenté) commandé par l'alimentation en gaz 11 du brûleur 8.
  • Le ventilateur-extracteur 3 est mis en fonctionnement soit au maximum d'extraction, soit en vitesse réduite, lorsque le capteur de température 6 atteint sa température d'enclenchement, et il ne s'arrête qu'après un temps donné qui, selon l'invention, est fonction de l'écart entre la température de déclenchement et d'enclenchement du capteur, de l'inertie thermique du support de ce capteur (la hotte 2, dans cet exemple de réalisation), et du débit thermique de la veilleuse 7.
  • Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant :
    • Lorsque la chaudière est mise en service, et dès l'allumage de la veilleuse 7, le capteur de température 6 commence à s'échauffer. Lorsque le capteur 6 atteint sa température de consigne, il déclenche le ventilateur-extracteur 3 qui, par son fonctionnement à vitesse réduite ou au maximum d'extraction, assure un refroidissement rapide de la hotte 2 et de l'échangeur 1, jusqu'à la température de déclenchement du capteur 6, cette température étant inférieure de quelques degrés à la température d'enclenchement. On obtient ainsi un balayage cyclique de la chambre de combustion, assurant l'évacuation des produits de la combustion.
  • Le fonctionnement est identique lorsque la chaudière assure le chauffage de fluide sanitaire ; le capteur de température 6, sollicité en raison de l'élévation de la température ambiante résultant du fonctionnement du brûleur 8, continue à alimenter le ventilateur-extracteur 3, indépendamment du circuit de commande général, jusqu'à ce que le capteur soit refroidi à sa valeur de déclenchement. On assure ainsi un post-balayage de la chambre de combustion à chaque arrêt de la chaudière.
  • Selon l'invention, la température d'enclenchement du capteur de température est choisie en fonction du volume de la chambre de combustion et du temps de saturation en C02 provenant du fonctionnement de la veilleuse. Les avantages apportés par cette solution sont notamment les suivants :
    • amélioration du fonctionnement, dans les cas d'installations difficiles, en évitant la sursaturation en C02 dans la chambre de combustion ;
    • élimination de la formation de la condensation provenant des produits de combustion de la veilleuse, qui condensent sur l'échangeur,
    • réduction des pertes thermiques, comparées à un fonctionnement permanent du ventilateur ;
    • possibilité d'éviter une montée en température trop élevée du corps de chauffe, résultant du fonctionnement de la veilleuse ;
    • limitation de la température de l'eau à usage sanitaire, la chaudière étant en position « été », et même en position « chauffage », si la demande en fluide sanitaire se fait en dehors de la demande de chauffage.

Claims (5)

1. Chaudière à gaz du type étanche à ventouse, comportant un ventilateur-extracteur pour évacuer les produits de la combustion et un capteur de température pour détecter une élévation de température, ce capteur commandant la mise en action dudit ventilateur-extracteur lorsqu'il atteint sa température d'enclenchement, pour évacuer les produits de la combustion, caractérisé en ce que le capteur de température (6) est placé sur la hotte d'aspiration (2) de la chaudière recevant le ventilateur-extracteur (3), au-dessus de la veilleuse (7) de la chaudière, pour détecter une élévation de température due au fonctionnement de la veilleuse (7), pour mettre en action, comme connu, le ventilateur-extracteur et assurer un balayage cyclique de la chambre de combustion.
2. Chaudière à gaz selon la revendication 1, caractérisée en ce que la température d'enclenchement du capteur de température est choisie en fonction du volume de la chambre de combustion (10) et du temps de saturation en gaz carbonique résultant du fonctionnement de la veilleuse.
3. Chaudière à gaz selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ventilateur-extracteur, commandé directement par ledit capteur de température (6), est en outre entraîné par l'intermédiaire d'un dispositif d'asservissement commandé par l'alimentation en gaz du brûleur (8).
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