EP0323921B1 - Chaudière étanche à gaz à ventilateur d'extraction orientable et système de sécurité pressostatique associé - Google Patents
Chaudière étanche à gaz à ventilateur d'extraction orientable et système de sécurité pressostatique associé Download PDFInfo
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Definitions
- the invention which lies in the technical field of gas-tight boilers, in particular wall-hung boilers, relates to a particular arrangement of the air distribution box and of the exhaust fan for the burnt gases which is orientable upwards or rear of the device, as well as a pressostatic safety system associated with it.
- the inner duct which has a precisely smaller diameter than the outer duct is used for the evacuation of the hot gases constituting the products of the combustion of the gas, the air necessary for combustion circulating in opposite directions in the space between the hot interior duct and cold exterior duct.
- This arrangement is advantageous because it makes it possible to connect the device to a micro-suction cup outside the wall of the housing by drilling in the latter only a simple round hole of small diameter.
- the microvalve also with a coaxial structure is simpler to manufacture and has a minimum size. This provision is valid if the output and the input are coaxial. In this case, the fresh air arrives in a distribution chamber provided in the device, located just at the entrance of the concentric tube.
- the exhaust fan is mounted on the vertical wall of a hood having an L-shaped profile whose vertical exhaust chimney is placed above a collecting chamber for burnt gases.
- the fan drive motor is therefore with a horizontal axis; the fan covers an orifice provided on the chimney and its outlet tube oriented upwards passes through an air distributor box which closes the upper surface of the appliance, to be fitted in the external duct leading to the micro-suction cup.
- the fan is thus housed in the hollow space between the top of the collecting chamber, the chimney and the air distributor.
- the invention overcomes this disadvantage in that it offers the possibility of connecting the device to the outside in a known manner by its upper part, but also in a new way by its rear part at the level of the hood. , and this because the exhaust fan and its exhaust duct can be oriented on the chimney to which the fan is fixed.
- This arrangement rendering the usual upper air distributor inoperative, it is eliminated, the air distribution function being provided by the entire upper part of the boiler where the extractor and the pressure taps are located and therefore a complementary pressostatic safety device capable of acting in one or other of the positions of the extractor is provided inside the boiler.
- a main object of the invention consists of a gas-tight boiler comprising a hood for evacuating burnt gases on the vertical chimney from which is mounted a fan ensuring the extraction of these gases in a duct which exits through a orifice provided at the top of the device and which is located inside a duct of larger diameter, the annular space between the two ducts serving for the admission of fresh air into the sealed enclosure, boiler according to which the upper zone of the apparatus at the level of the hood is provided with another orifice at the rear of the appliance, of the same dimension as the upper orifice, the exhaust fan being mounted in an adjustable manner on the vertical chimney of the hood so that its duct can lead into the upper orifice rear port, a plug being adapted to close off the one of these two orifices which is not used and an additional pressostatic safety device being fixedly mounted in the upper zone to act whatever the position of the evacuation duct of the burnt gases.
- a horizontal plate bordering the base of the hood on the front face and the two sides of the device is provided with orifices, the two lateral parts of the plate each being provided with a single hole and the front part of at least two holes of different dimensions and irregularly arranged, or a slot.
- a central part of the plug closes, when said plug is in the closed position of one of the orifices and this plug is correctly placed, one of the conduits leading to the high-pressure chamber of a pressure switch.
- the other conduit coming from the upper orifice opens, a pressure tap being closed by the plug disc when the other pressure tap is open and vice versa.
- the boiler shown in the figures essentially comprises three superimposed zones A, B and C.
- the upper zone A extends from the upper part of the appliance to the base of the hood 1 for discharging the burnt gases.
- the intermediate zone B includes the fin block 2 of the heating body 3 and the burner ramp 4 with its pilot light 5 and its safety thermocouple 6.
- the lower zone C below the burner contains the gas intake mechanisms, the safety and control mechanisms, the circulation pump, and all other elements known per se and therefore not shown. Zones A and B form an enclosure airtight to the outside air.
- a lower plate 7 which forms a separation between zones B and C is therefore crossed in a sealed manner by the supply and connection conduits to the burner 4, to the pilot 5 and to the thermocouple 6.
- the front cover 8 returning to the side seals on the side panels of the device, on the plate 7 and on an upper plate 9 forming the cover of the upper zone A.
- the front cover 8 is also supported on a horizontal plate 10 which borders the base of the hood 1 on its front face and on its sides, said plate being provided with orifices 11, allowing air to pass from zone A to zone B.
- the lateral parts of the plate 10 are each provided with an oblong hole 11 substantially in the middle while on the front part, two oblong holes 11a of different dimensions are arranged close to each other on the side of the exhaust fan 14, it that is to say at the level of the z one outside the hood surrounding the ventilation, and a smaller round hole 11b is arranged on the other side.
- one or more slots can replace the holes to modify the air distribution.
- the hood 1 has an L-shaped profile, the lower rectangular part of which covers the fin block 2 and forms a collecting chamber for the burnt gases which escape through a vertical exhaust chimney 12 towards an orifice 13 provided on a side wall of this fireplace.
- On said orifice is fixed by several easily accessible screws an exhaust fan 14 with its drive motor 15 with a horizontal axis.
- the burnt gases are extracted by a conduit 16 which passes through a larger diameter orifice 17 provided in the upper plate 9.
- On the orifice 17 is mounted a fresh air intake conduit 18 coaxial with the conduit 16 which allows the connection of the device to a not shown microvalve provided in the neighboring wall above the device.
- the rear wall of zone A, forming the bottom, behind the hood 1, is also provided with an orifice 19 of the same diameter as the upper orifice 17 which in the illustrated case is closed by a plug 20 as this can be seen more clearly in FIG. 4.
- This stopper 20 is a stopper cover which closes the unused rear hole 19 and which consists of an annular part 21 for fixing around the periphery of the hole 19 and d 'a central counter-pressed part 22, a seal not shown being interposed between the plug and the bottom of the boiler.
- a self-adhesive sealing pad 23 is provided on the countersunk 22. On this pad is supported the open end 26 of a small conduit 24 leading to the high-pressure chamber of a pressure switch not shown.
- closing the plug 20 automatically closes the opening 26 of the conduit 24, and that no mounting of the plug on the opening 19 is possible if the chip 23 is not in the correct position.
- On this duct 24 opens another duct 25 also coming from an opening 27 forming a pressure tap located at the edge of the opening 17 in the area of the fresh air intake duct 18.
- the pressure taps 26 and 27 are positioned at the same distance from the edge of the orifices 19 and 17.
- the device is connected to the upper outlet, that is to say that the exhaust fan 14 is fixed to the hood 1 so that its duct 16 for the outlet of the burnt gases opens into the 'upper opening 17, where it is capped, as we have seen, by a fresh air intake duct 18.
- the rear outlet 19 is then closed by the plug 20, the patch 23 of which closes the opening 26 of the conduit 24. Consequently only the pressure tap 27 is connected to the pressure switch, and detects the air intake pressure in zone A of the device.
- the pressure switch Reslative to the static value of the pressure taken at another point (not shown) of the sealed chamber, the pressure switch makes it possible to obtain a pressostatic detection proportional to the speed of flow of fresh air through the upper opening 17 and consequently its flow.
- the latter have the function of reducing the passage of the air from A to B and introduce a pressure drop at the same time as distributing the flow over the periphery of the heating body.
- zone A and zone B which is provided with judiciously arranged air passage orifices, avoids the use of an air distributor box which considerably simplifies the construction of the apparatus.
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Description
- L'invention qui se situe dans le domaine technique des chaudières étanches à gaz notamment les chaudières murales, concerne un agencement particulier de la boîte de répartition d'air et du ventilateur d'extraction des gaz brûlés qui est orientable vers le haut ou l'arrière de l'appareil, ainsi qu'un système de sécurité pressostatique qui lui est associé.
- On sait que dans les appareils à gaz à chambre de combustion étanche du type à tirage forcé par un ventilateur électrique d'extraction, l'arrivée de l'air de combustion et l'évacuation des produits de combustion se font très souvent à l'aide de deux conduits coaxiaux. Le conduit intérieur qui a précisément un diamètre plus petit que le conduit extérieur est utilisé pour l'évacuation des gaz chauds constituant les produits de la combustion du gaz, l'air nécessaire à la combustion circulant en sens inverse dans l'espace compris entre le conduit intérieur chaud et le conduit extérieur froid.
- Cette disposition est avantageuse car elle permet de raccorder l'appareil à une microventouse à l'extérieur du mur du logement en ne perçant dans ce dernier qu'un simple trou rond de faible diamètre. De plus la microventouse également à structure coaxiale est plus simple à fabriquer et présente un encombrement minimum. Cette disposition est valable si la sortie et l'entrée sont coaxiales. Dans ce cas l'air frais arrive dans une chambre de répartition prévue dans l'appareil, située juste à l'entrée du tube concentrique.
- Selon une disposition connue par le FR-A-2 452 059 le ventilateur d'extraction est monté sur la paroi verticale d'une hotte ayant un profil en forme de L dont la cheminée verticale d'évacuation est placée au-dessus d'une chambre collectrice des gaz brûlés. Le moteur d'entraînement du ventilateur est donc à axe horizontal; le ventilateur coiffe un orifice prévu sur la cheminée et sa tubulure de sortie orientée vers le haut traverse un boîtier répartiteur d'air qui ferme la surface supérieure de l'appareil, pour s'emmancher dans le conduit extérieur menant à la microventouse. Le ventilateur est ainsi logé dans l'espace creux entre le sommet de la chambre collectrice, la cheminée et le répartiteur d'air.
- L'évacuation des gaz brûlés et l'admission d'air frais s'effectuent ainsi à la partie supérieure de l'appareil, et même si à ce niveau on place un coude orientable pour le raccordement à une microventouse murale, celle-ci doit être nécessairement au moins légèrement au-dessus de l'appareil. Compte tenu du fait que dans un local une chaudière murale doit être fixée à une certaine hauteur,l'agencement du local et du bâtiment ne permettant pas toujours facilement de réaliser le trou du mur un peu plus haut.
- L'invention permet de s'affranchir de cet inconvénient en ce qu'elle offre la possibilité de raccorder l'appareil à l'extérieur de façon connue par sa partie supérieure, mais aussi de façon nouvelle par sa partie arrière au niveau de la hotte, et cela parce que le ventilateur d'extraction et son conduit d'évacuation sont orientables sur la cheminée à laquelle est fixé le ventilateur. Cette disposition rendant inopérant l'habituel répartiteur d'air supérieur, celui-ci est supprimé, la fonction répartition d'air étant assurée par l'ensemble de la partie supérieure de la chaudière où sont situés l'extracteur et les prises de pression et de ce fait un dispositif complémentaire de sécurité pressostatique apte à agir dans l'une ou l'autre des positions de l'extracteur est prévu à l'intérieur de la chaudière.
- A cet effet un objet principal de l'invention consiste en une chaudière étanche à gaz comportant une hotte d'évacuation des gaz brûlés sur la cheminée verticale de laquelle est monté un ventilateur assurant l'extraction de ces gaz dans un conduit qui sort par un orifice prévu à la partie supérieure de l'appareil et qui est situé à l'intérieur d'un conduit de plus grand diamètre, l'espace annulaire entre les deux conduits servant à l'admission d'air frais dans l'enceinte étanche, chaudière selon laquelle la zone supérieure de l'appareil au niveau de la hotte est pourvue d'un autre orifice à l'arrière de l'appareil, de même dimension que l'orifice supérieur, le ventilateur d'extraction étant monté de façon orientable sur la cheminée verticale de la hotte pour que son conduit puisse déboucher dans l'orifice supérieur ou dans l'orifice arrière, un bouchon étant adapté à obturer celui de ces deux orifices qui n'est pas utilisé et un dispositif complémentaire de sécurité pressostatique étant monté de façon fixe dans la zone supérieure pour agir quelle que soit la position du conduit d'évacuation des gaz brûlés.
- Selon une caractéristique particulière de l'invention, une plaque horizontale bordant la base de la hotte sur la face avant et les deux côtés de l'appareil est pourvue d'orifices, les deux parties latérales de la plaque étant chacune munie d'un seul trou et la partie avant d'au moins deux trous de dimensions différentes et irrégulièrement disposés, ou d'une fente.
- Selon une autre caractéristique de l'invention une partie centrale du bouchon obture, quand ledit bouchon est en position d'obturation d'un des orifices et que ce bouchon est correctement placé, un des conduits menant à la chambre haute-pression d'un pressostat. Avantageusement sur le conduit venant de l'orifice arrière, débouche l'autre conduit venant de l'orifice supérieur, une prise de pression étant obturée par la pastille du bouchon quand l'autre prise de pression est ouverte et inversement.
- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'une forme de réalisation en référence aux dessins annexés qui représentent schématiquement aux figures 1 à 3 une chaudière respectivement en vue de face, de côté, et de dessus, la figure 4 étant une vue agrandie schématique de la partie supérieure de l'appareil selon la figure 2.
- La chaudière représentée sur les figures comporte essentiellement trois zones superposées A, B et C. La zone supérieure A s'étend de la partie supérieure de l'appareil à la base de la hotte 1 d'évacuation des gaz brûlés. La zone intermédiaire B englobe le bloc à ailettes 2 du corps de chauffe 3 et la rampe de brûleur 4 avec sa veilleuse 5 et son thermocouple de sécurité 6. La zone inférieure C au-dessous du brûleur renferme les mécanisme d'admission du gaz, les mécanismes de sécurité et de commande, la pompe de circulation, et tous éléments par ailleurs connus en soi et par conséquent non représentés. Les zones A et B forment une enceinte étanche à l'air extérieur. Une plaque inférieure 7 qui forme une séparation entre les zones B et C est donc traversée de façon étanche par les conduits d'alimentation et de raccordement au brûleur 4, à la veilleuse 5 et au thermocouple 6. Le capot avant 8 faisant retour sur le côté fait étanchéité sur les panneaux de côté de l'appareil, sur la plaque 7 et sur une plaque supérieure 9 formant le couvercle de la zone supérieure A. Le capot avant 8 est également en appui sur une plaque horizontale 10 qui borde la base de la hotte 1 sur sa face avant et sur ses côtés, ladite plaque étant munie d'orifices 11, permettant à l'air de passer de la zone A à la zone B. On remarque sur la figure 3 que les parties latérales de la plaque 10 sont chacune munies d'un trou oblong 11 sensiblement en leur milieu tandis que sur la partie avant, deux trous oblongs 11a de dimensions différentes sont disposés à proximité l'un de l'autre du côté du ventilateur d'extraction 14, c'est-à-dire au niveau de la zone extérieure à la hotte entourant la ventilation, et un trou rond 11b plus petit est disposé de l'autre côté.
- Selon des variantes de réalisation non représentées, une ou des fentes peuvent remplacer les trous pour modifier la répartition de l'air.
- La hotte 1 présente un profil en forme de L dont la partie inférieure de forme rectangulaire coiffe le bloc à ailettes 2 et forme une chambre collectrice des gaz brûlés qui s'échappent par une cheminée verticale d'évacuation 12 vers un orifice 13 prévu sur une paroi latérale de cette cheminée. Sur ledit orifice est fixé par plusieurs vis facilement accessibles un ventilateur d'extraction 14 avec son moteur d'entraînement 15 à axe horizontal. Les gaz brûlés sont extraits par un conduit 16 qui traverse un orifice 17 de plus grand diamètre prévu dans la plaque supérieure 9. Sur l'orifice 17 est monté un conduit d'admission d'air frais 18 coaxial au conduit 16 qui permet le raccordement de l'appareil à une microventouse non représentée prévue dans le mur voisin au dessus de l'appareil. La paroi arrière de la zone A, formant le fond, à l'arrière de la hotte 1, est également pourvue d'un orifice 19 de même diamètre que l'orifice supérieur 17 qui dans le cas représenté est obturé par un bouchon 20 comme on peut le voir plus clairement sur figure 4. Ce bouchon 20 est un couvercle de bouchage qui obture l'orifice arrière 19 non utilisé et qui se compose d'une partie annulaire 21 pour la fixation sur le pourtour de l'orifice 19 et d'une partie centrale contre-emboutie 22, un joint non représenté étant intercalé entre le bouchon et le fond de la chaudière. Une pastille d'étanchéité autocollante 23 est prévue sur le contre-embouti 22. Sur cette pastille est en appui l'extrémité ouverte 26 d'un petit conduit 24 menant à la chambre haute-pression d'un pressostat non représenté. On notera que la fermeture du bouchon 20 entraîne automatiquement l'obturation de l'ouverture 26 du conduit 24, et qu'aucun montage du bouchon sur l'ouverture 19 n'est possible si la pastille 23 n'est pas en bonne position en face de l'ouverture 26 du conduit 24, localisée dans la zone du conduit d'admission d'air frais 18. Sur ce conduit 24 débouche un autre conduit 25 provenant aussi d'une ouverture 27 formant une prise de pression localisée en bordure de l'ouverture 17 dans la zone du conduit d'admission d'air frais 18. Les prises de pression 26 et 27 sont positionnées à la même distance du bord des orifices 19 et 17.
- Dans le cas représenté sur les figures l'appareil est raccordé en sortie supérieure c'est-à-dire que le ventilateur d'extraction 14 est fixé sur la hotte 1 de telle sorte que son conduit 16 de sortie des gaz brûlés débouche dans l'ouverture supérieure 17, où il est coiffé, comme on l'a vu, par un conduit d'admission d'air frais 18. La sortie arrière 19 est alors obturée par le bouchon 20 dont la pastille 23 obture l'ouverture 26 du conduit 24. Par conséquent seule la prise de pression 27 est reliée au pressostat, et détecte la pression d'admission d'air dans la zone A de l'appareil. Par rapport à la valeur statique de la pression prise en un autre point non représenté de la chambre étanche, le pressostat permet d'obtenir une détection pressostatique proportionnelle à la vitesse d'écoulement d'air frais par l'ouverture supérieure 17 et par conséquent son débit. L'air ainsi admis dans la zone A par le conduit 18, remplit le volume environnant à la hotte 1 puis pénètre dans la zone B autour du corps de chauffe 3, par les orifices 11. Ces derniers ont pour fonction de réduire le passage de l'air de A à B et d'introduire une perte de charge en même temps que répartir le débit sur la périphérie du corps de chauffe.
- En cas de mauvais montage du bouchon 20, parce que les vis de fixation sont mal serrées ou que le bouchon ou son joint est mal positionné, la valeur détectée au pressostat devient très faible puisqu'il y a une fuite par l'orifice découvert du conduit 24, et l'appareil ne peut fonctionner.
- Quand on veut raccorder l'appareil en sortie arrière, il suffit de dévisser le ventilateur d'extraction 14 de la cheminée verticale 12 à laquelle il est fixé, puis de le faire pivoter pour que le conduit 16 d'évacuation des gaz brûlés se place en position horizontale vers le centre de l'ouverture arrière 19. Le bouchon 20 a préalablement été ôté de cette ouverture et fixé sur l'ouverture supérieure 17, de la même façon, pour que la pastille d'étanchéité 23 vienne obturer la prise de pression 27. Dans ce cas c'est alors la prise de pression 26 qui est ouverte et fait communiquer le conduit 24 avec le pressostat.
- L'admission d'air frais se fait alors coaxialement au conduit de sortie 16 par un conduit extérieur raccordé à la microventouse voisine. La paroi de la cheminée 12 sur laquelle est fixée le ventilateur d'extraction est, comme on le voit aux figures 1 et 3, inclinée de quelques degrés par rapport à un plan vertical parallèle aux parois latérales de l'appareil. Cette particularité permet de disposer l'orifice arrière 19 décentré par rapport au plan médian de la chaudière.
- Ainsi quelle que soit la façon dont on souhaite raccorder l'appareil en partie supérieure ou en partie arrière, on dispose d'un dispositif fixe de sécurité pressostatique adaptable sans changement aux deux positions d'alimentation en air et d'un bouchon obturateur approprié qui se fixe indifféremment sur l'une ou l'autre des ouvertures de sortie possible. En outre la séparation complémentaire introduite entre la zone A et la zone B, qui est munie d'orifices de passage d'air judicieusement disposés évite l'emploi d'un boîtier répartiteur d'air ce qui simplifie notablement la réalisation de l'appareil.
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