EP1026448B1 - Mixed boiler - Google Patents
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- EP1026448B1 EP1026448B1 EP00400186A EP00400186A EP1026448B1 EP 1026448 B1 EP1026448 B1 EP 1026448B1 EP 00400186 A EP00400186 A EP 00400186A EP 00400186 A EP00400186 A EP 00400186A EP 1026448 B1 EP1026448 B1 EP 1026448B1
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- European Patent Office
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- exchanger
- direct
- primary
- vessel
- direct exchanger
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
- F24D3/082—Hot water storage tanks specially adapted therefor
Definitions
- the invention relates to domestic hot water generators and central heating water, using the combustion of a gas.
- the balloon and the direct heat exchanger counter current of the auxiliary heat exchanger are in series, so that the direct exchanger is mounted downstream from the tank on the heating circuit domestic hot water from the main heat exchanger tubing passing through a primary loop of the auxiliary heat exchanger which is drowned in the balloon before reaching the primary of the direct exchanger against a current.
- the direct counter-current exchanger can be of a compact plate type, and can be embedded inside the ball.
- the problem underlying the invention is to perfect an apparatus hot water generator of the type presented above and known from the documents mentioned above, and in which the direct counter-current exchanger is a plate heat exchanger essentially arranged inside the tank, simplifying the design of the hydraulic assembly of such an apparatus for, on the one hand, facilitate the assembly and maintenance of this hydraulic assembly, and, on the other part, obtain that the functions of such a hydraulic assembly are fulfilled more economically.
- the hot water generating device is characterized in that the primary of the direct heat exchanger plates is supplied with hot water from the main exchanger tubing, that is to say without the intermediary of a loop embedded in the balloon and belonging in the primary of the auxiliary heat exchanger, and in that the primary of the direct plate heat exchanger comprises at least two lateral channels extreme, adjacent to two external and opposite side walls of the direct exchanger, at the lateral ends of all the demarcated channels between the substantially parallel plates of the direct exchanger, so that the water in the primary of the direct exchanger is in heat exchange relationship with the water from the drawing circuit, on the one hand, in the balloon and around the direct exchanger, by convection through said external walls of the direct exchanger which are in direct contact with the water in the drawing circuit in the tank, to perform the functions of reheating and maintaining temperature of the sanitary water in the tank, and, on the other hand, in at least one secondary channel of the direct exchanger, extending between said lateral channels, the secondary outlet of
- An advantage of the apparatus according to the invention is that excellent performance maintaining the temperature and reheating the domestic water balloon, when restarting after a complete stop of the device, can be obtained by the fact that the two extreme channels of the exchanger with plates, adjacent to the external and opposite lateral walls of this exchanger, belong to the primary of this exchanger and must be irrigated by hot water from the main exchanger tubing, possibly via the three-way valve, which ensures direct heat transfer through these two external walls of the exchanger at plates, by forced convection on the internal side of these walls, by circulation hot water from the domestic heating circuit when the circulation pump works, and by free convection on the side external to these walls, in the sanitary water contained in the tank.
- the direct heat exchanger plates includes a set of plates provided with reliefs on their two lateral faces and which are joined and brazed to each other at least the along their periphery, and so as to delimit between the plates of the channels of the primary and secondary direct exchanger, each secondary channel extending between two primary channels and the two plates at the ends of the set of plates constituting the external side walls of the direct exchanger.
- the direct exchanger is supported in the flask at least by three rigid tubes sealingly crossing the wall of the tank, and a first tube of which connects the domestic heating circuit at the entry of the primary of the direct exchanger, in an end part of said direct exchanger in which the secondary outlet also opens of said direct exchanger, the second and third tubes connecting respectively the primary outlet and the secondary inlet of the direct exchanger, in the opposite end part of said direct exchanger, to the heating circuit and the draw-off water circuit respectively.
- This embodiment requires mounting the direct heat exchanger in the tank before closing the latter, so that the plate heat exchanger assembly is not easily removable or even non-removable.
- the direct plate exchanger is supported in the flask by at least two flanges each connected with tightness to one respectively of two opposite parts of the wall of the ball which are each pierced with an opening, each of the two flanges supporting one respectively of the two opposite end portions of said direct exchanger, a first flange also participating in the sealed connection between the circuit sanitary heating and the primary exchanger inlet of the direct exchanger, and putting in communication the secondary outlet of said direct exchanger with inside the balloon, and the second flange ensuring a tight connection between, on the one hand, the output of the primary of said direct exchanger and the heating circuit sanitary, and, on the other hand, the secondary entrance of said direct exchanger and the drawing water circuit.
- the direct plate heat exchanger can be pre-mounted on two flanges at the ends of the exchanger, then the assembly can be introduced into the tank through one of the wall openings and fixed by the flanges on the wall of the ball.
- the first flange substantially envelops the part corresponding end of the direct exchanger inside the tank, and includes a sealed connection tip at the inlet of the primary of said exchanger direct, said connecting end piece being engaged with sealing in a room support, supporting the first flange and attached with sealing around a opening in the wall of the balloon, this support piece having a nozzle tight connection to the domestic heating circuit.
- the second flange substantially envelops the corresponding end portion of the direct exchanger and is directly attached with sealing around a opening in the wall of the tank for the insertion of the direct exchanger in the balloon, and said second flange comprises two sealed connection ends, of which one ensures the connection between the primary outlet of the direct exchanger and the domestic heating circuit, and the other ensures the connection between the drawing water circuit and the secondary inlet of said direct exchanger.
- entry to primary and exit from secondary can be formed in an end portion and on an external side wall of the plate heat exchanger, while the primary outlet and the secondary inlet are provided in the opposite end part of the exchanger and on the other external side wall of the latter.
- the direct exchanger is supported in the balloon by at least one flange substantially enveloping a end part of the direct exchanger, and tightly connected to a part of the wall of the tank which has a direct heat exchanger insertion opening in the balloon, said flange comprising three sealed connection ends participating in the connections between the primary input and output and the input from the secondary of the direct exchanger to the heating circuits respectively sanitary and water supply, as well as a communication passage between the secondary exit from the direct heat exchanger and inside the tank.
- the device thus has a removable direct balloon-exchanger assembly, the direct plate heat exchanger being pre-mounted on a flange at one end of the exchanger and the assembly can be introduced into the balloon by a insertion opening and fixed by the flange on the wall of the balloon, around the insertion opening.
- the flange advantageously comprises at least two flange parts fixed to each other by enclosing said part between them end of the direct exchanger, a first flange part comprising two sealed connection ends respectively at the outlet of the primary and at the secondary heat exchanger entrance, and the second flange part comprising a sealed connection end piece at the inlet of the exchanger primary direct, and a communication end of the secondary output of the direct heat exchanger with the inside of the tank, the two ends of the first flange part and the end piece of the second flange part being engaged with sealing each in one respectively of three ends of a support piece, supporting said flange parts and attached with tightness to the wall of the tank around the insertion opening of the direct exchanger in the tank, the end pieces of the support piece ensuring the watertight connection with the domestic heating circuit for the two end pieces which receive the end pieces sealing connection of the flange parts to the inlet and outlet of the primary from the direct exchanger, and with the drawing-off water circuit for the receiving nozzle the sealed connection end
- the direct exchanger can be supported cantilever in the ball.
- the direct exchanger and the tank can be arranged substantially vertically, the first preferably at the bottom in the second, and so that the support piece constitutes a bottom of the balloon and includes means, such as a fourth tubular nozzle, for connection watertight with a partial domestic hot water collection tube high in the balloon, and with said drawing outlet.
- This embodiment is advantageously combined with the use of a plate heat exchanger with primary and secondary inputs and outputs are provided in a single end portion of the direct exchanger, entering primary and leaving secondary advantageously leading in an external side wall of this direct exchanger, while the leaving primary and entering secondary advantageously lead into the opposite external side wall of this direct exchanger.
- the invention relates essentially to this auxiliary heat exchanger E.
- the tank 10 and the plate heat exchanger 14 are mounted as follows : the primary 15 of the plate heat exchanger 14, on the section 6 of the circuit DHW 4, 5, 6, is directly supplied by the tubing 4 of the main exchanger 2, through the three-way two-way valve 21 (the function of which is explained below), when the valve 21 is in the position shown in Figure 1.
- the primary of the heat exchanger auxiliary E is therefore essentially constituted by the primary 15 of the plate exchanger 14.
- the secondary 9 of the heat exchanger auxiliary E it is made up in series, from upstream to downstream, i.e. the cold water inlet 7 to the hot water outlet 8, through the secondary 16 of the plate heat exchanger 14 and by the volume of water inside the tank 10 and around the plate exchanger 14, the secondary 16 outlet of the exchanger 14 emerging at a low point 12 directly in the balloon 10.
- the plate exchanger 14 is mounted upstream by compared to balloon 10 on the drawing circuit 7, 9, 8.
- the water cold sanitary entering the drawing circuit by the inlet 7 cross first the secondary 16 of the exchanger 14 then the internal volume of the tank 10, so that it is heated by thermal transfer between the primary 15 and the secondary 16 of the plate heat exchanger 14, and this heated domestic water is mixture with that contained in the flask 10 and then flows through the tube 11 to outlet 8 for domestic hot water.
- FIG. 1 several bodies or assemblies outside the casing 1 and also connected to the circuits described above are also shown.
- FIG. 1 also shows a safety valve 22, connected to the hot water outlet 8, a flow meter 23, mounted on the water inlet cold 7, and a temperature probe 24 mounted in the tank 10.
- the temperature probe 24 can be arranged in or at close to exit 12 of secondary 16 of the plate heat exchanger 14, and supported by the latter or by support and positioning parts of the exchanger 14 in the tank 10, and the probe 24 can be seconded by a another temperature sensor (not shown in Figure 1) in or near immediately from the entrance to secondary 16 of exchanger 14.
- the flow meter 23 and the probe (s) such as 24 are associated, as described in FR-A-2742214 and EP-A-0778450, has means for controlling the power calorific released by the boiler 2-3-4 with flow and temperature parameters detected, according to an advantageous mode of action described in the documents cited above, to which reference may be made for further details on this subject.
- the burner 3 is turned on operating at a maximum speed or at a reduced speed depending on whether the flow of water detected by the flow meter 23 is above or below a threshold of setpoint.
- the tap 18 is closed, the burner 3 is turned off and the pump 5 stopped, and the tank 10 contains a supply of sanitary water at a sufficient temperature, for example of the order of 60 °, to meet the needs for drawing domestic hot water.
- the opening of tap 18 is of no consequence as long as the temperature of the water in the tank 10 remains above the set point. Hot water from tank 10 and drawn by the tube 11 is replaced by cold water coming from the inlet 7, so that the temperature of the water reserve in the tank 10 decreases gradually.
- the pump 5 is put into operation and the burner 3 lit, at a speed which depends on the drawing flow, detected by the flow meter 23, the power thermal released by the burner 3 being maximum or reduced depending on whether the threshold flow setpoint is exceeded or not by the drawing flow, the operation pump 5 and burner 3 as well as hot water circulation in the domestic heating circuit being maintained for the entire duration of the drawdown considered.
- the water from drawing first crosses secondary 16 of exchanger 14 before reaching in the tank 10, and, due to the higher temperature of the heating water passing through the primary 15 of the exchanger 14, the drawing water is heated in secondary 16 of exchanger 14 before its introduction into the tank 10, which does not substantially cool the domestic hot water in reserve in this tank 10, and the temperature of the domestic hot water drawn can remain at a sufficient value during all the drawing, and even beyond a drawing time corresponding to a total volume distribution in reserve in the tank 10.
- the location of the secondary 16 of the exchanger 14 upstream of the tank 10 on the domestic water drawing circuit not only minimizes the introduction of cold water into the tank 10, which is harmful the temperature resistance of the water reserve contained in this tank 10, but also avoids the risks of overheating of the drawn water, since the sanitary water leaving secondary 16 of the plate exchanger 14 is mixed with the water in reserve in the tank 10 before reaching the tap 18.
- the heating water circulating in the primary 15 of the exchanger 14 is never brought to a very high temperature, which avoids risks scaling of primary 15, because in the absence of drawing, the burner appearance 3 is moderate when in use, and calories from the main exchanger 2, 3, 4 are mainly distributed to sanitary water in the flask 10 by heat exchange with the heating water in the primary 15 of exchanger 14, through the external walls of this exchanger 14, while in drawing mode, the burner 3 has a moderate pace or maximum, the calories from the main heat exchanger 2, 3, 4 are mainly transmitted to sanitary water in the secondary of exchanger 14, by thermal transfer from the heating water in the primary 15 of this exchanger 14, a calorific contribution limited to the water in the remaining tank 10 provided through the external walls of the exchanger 14.
- the plate exchanger 14 of FIGS. 2a and 2b comprises an assembly of six plates 26a to 26f of the same rectangular external shape elongated at rounded corners made of a metal or alloy that is a good heat conductor, each plate having, on its two lateral faces, reliefs made up of ribs and V-shaped grooves alternately and in succession, so as to draw rafters.
- the six plates are placed next to each other so as to form five channels 27a to 27e, each of which is delimited between the two facing faces of two neighboring plates in the assembly.
- Channels 27a to 27e are easily visible in Figures 2a and 2b, showing the heat exchanger exploded perspective plates, with plates 26a to 26e slightly apart each other.
- each plate 26a to 26d are each pierced with an upper orifice 30 and a lower orifice 31, the two ends of the plate 26e not having each an upper orifice 30, and the plate 26f having no orifice.
- the plates of the assembly are joined and brazed to each other along their periphery to close the channels 27a to 27e vis-à-vis the outside of the exchanger, and so as to establish a watertight communication all the upper holes 30 between them and only with the lateral channels extremes 27a and 27e and the central channel 27c to form the primary of the plate heat exchanger 14, on the one hand, and, on the other hand, so as to connect from sealingly all the lower orifices 31 between them and with the two channels intermediate 27b and 27d, to form the secondary of the exchanger at plates 14, each secondary channel 27b or 27d thus extending between two channels 27a and 27c or 27c and 27e of the primary, including the lateral channels 27a and 27e, at the lateral ends of the exchanger 14, are directly adjacent each to one respectively of the plates 26a and 27f, at the ends side of the assembly, and constituting the external and opposite side walls of the exchanger 14.
- the inputs and outputs of primary 15 and secondary 16 of the exchanger 14 are formed in the same external lateral wall 26a of the exchanger 14, the inlet of the primary 15 and the outlet of the corresponding secondary 16 respectively at the holes 30 and 31 in the end 28 of the plate 26a, and the output of primary 15 and the input of secondary 16 corresponding respectively to the holes 30 and 31 in the end 29 of this same plate 26a, since primary 15 and secondary 16 are against the tide, as indicated schematically by the arrows in Figure 2a.
- This figure 2a represents the plate exchanger 14 in heating mode direct sanitary water circulating in secondary 16 (channels 27b and 27d) by the heating water coming from the tubing 4 and circulating in the primary 15 (channels 27a, 27c, 27e).
- FIG 2b shows the plate heat exchanger 14 in holding mode in temperature and heating of domestic water in the tank 10 by circulation warming water from tubing 4 in primary 15 (channels 27a, 27c, 27e) in the absence of domestic water circulation in the secondary 16.
- This heat exchange results from forced convection by circulation of heating water in the end channels 27a and 27e towards the side walls 26a and 26f, and a free convection, shown schematically by other arrows in Figure 2b, between these walls 26a and 26f and the water in the balloon 10, due to the direct contact of these external walls 26a and 26f with the water from the drawing circuit in the tank 10.
- a plate heat exchanger 14 according to Figures 2a and 2b, or according to the figure 2c, can be embedded in the balloon 10 as shown diagrammatically on Figure 3.
- the plate heat exchanger 14 is mounted in the tank 10 before closing of the latter, by welding or soldering on ends, internal to the balloon 10, of three rigid tubes 32, 33 and 34, thus rigidly connected to the exchanger 14 and passing through the walls of the tank 10 with a seal produced also by soldering.
- the tube 32 tightly connects the inlet primary 15 of exchanger 14, for example orifice 30 of end 28 of the plate 26a of the exchanger of Figures 2a and 2b, to a connecting pipe to the valve 21, while the tube 32 sealingly connects the outlet of the primary 15 of the exchanger 14, for example the orifice 30 of the end 29 of the plate 26a in Figures 2a and 2b, to a return line to the pump 5, and that the tube 34 tightly connects the inlet of the secondary 16 of the exchanger 14, for example the orifice 31 of the end 29 of the plate 26a on Figures 2a and 2b, to a pipe connected to the flow meter 23 and to the inlet of water 7.
- connection between the exchanger 14 and the tank 10 and the hydraulic connections between the outside of the tank 10 and the exchanger 14 inside the tank 10 are made rigidly by rigid tubes 32, 33 and 34 as well as by the solder or welds at their ends and at their crossing of the wall of the balloon 10.
- the disadvantage of this embodiment is that the balloon-exchanger assembly with plates obtained is difficult to dismantle.
- a plate heat exchanger 14 such as that of FIGS. 2a and 2b or of FIG. 2c is advantageously mounted in the balloon 10 as shown in Figures 4 and 5.
- the plate heat exchanger 14 is pre-mounted on two flanges, one of which 35 ( Figure 4) surrounds the end part of the exchanger 14 constituted by the ends 29 of the adjoining plates 26a to 26f, and the other of which flange 36 (FIG. 5) encloses the opposite end part of the exchanger 14, constituted by the ends 28 of the adjoining plates 26a to 26f.
- the flange 35 has two integrated end pieces 37 and 38, with flat connection faces at their free end, on the opposite side to the exchanger 14, and which are each a nozzle tubular bent towards the inside of the flange 35 and towards the orifices 30 and 31 of the end 28 of the plate 26a of the exchanger 14, so that the end pieces tubular 37 and 38 are tightly connected respectively with the exit of primary 15 and entry of secondary 16 of exchanger 14, using seals 39 and 40 tablets between end caps 37 and 38 and the periphery plane of the corresponding holes 30 and 31.
- the flange 36 has a tubular end piece 41 also angled, tightly connected to the inlet of the primary 15 of the exchanger 14 by compression of a seal 42 between the tubular end piece 41 and the flat periphery of the orifice 30 of the end 28 of the plate 26a forming the primary entrance, while the flange 36 has, opposite the orifice 31 constituting the outlet of the secondary 16 at this same end of the exchanger 14, a short bent sleeve 43 opening towards the inside of the tank 10, when the exchanger 14 and its flanges 35 and 36 is disposed in the balloon 10 in the following manner.
- the sub-assembly consisting of the exchanger 14 and flanges 35 and 36 is introduced into the ball 10 in a direction of mounting going from right to left in Figures 4 and 5, through an orifice 44, formed in the wall of the tank 10 for the insertion of the exchanger 14.
- the flange 36 around the end of the exchanger 14 which is the first engaged in the balloon 10 is guided by its tubular endpiece 41 to the inside of a tubular end piece 46 of a support piece 47 fixed with sealing, through a seal 48, against the wall of the balloon 10, around a second opening in the part of the wall of the balloon 10 which is opposite to opening 44, this second opening thus being closed off by the support piece 47 around the end piece 41 of the flange 36, the seal between the tubular end piece 46 and the tubular end piece 41 fitted therein being provided by compression a seal 49 between the two end pieces.
- the flange 35 at the other end of the exchanger 14 is also tightly fixed, by compression of a seal 50, on the wall of the tank 10, around the opening 44 for inserting the exchanger 14.
- the flanges 35 and 36 and / or the support piece 47 can serve as support for temperature probes (not shown) detecting the temperature sanitary water respectively at the entry and exit of the secondary 16 of exchanger 14.
- the flanges 35 and 36 as well as the support piece 47 can be molded of composite material, for example a matrix of synthetic resin and fibers glass or carbon reinforcement, which allows to directly obtain shapes bowl complexes, for receiving the corresponding ends of the exchanger 14, with bent tubular end pieces projecting towards inside the bowls, for tight connections to the two inlets and to an outlet from the exchanger 14.
- the molding of the flanges 35 and 36 and of the part support 47 allows, at low cost, arrangements for easy mounting of the temperature probe 24 of FIG. 1, avoiding adjustments specific on the wall of the balloon 10, such as a probe support brazed by example.
- the plate heat exchanger 14 'of FIGS. 6a and 6b which can be substituted for the plate exchanger 14 of Figures 1, 2a and 2b, and its variant according to the figure 2c, differs from the exchangers previously described and of the type known as "at one pass ", in that it is an exchanger of the so-called" two pass "type, the entries and exits of primary and secondary are arranged in the same end part of the exchanger 14 ', but open into the side walls opposite of the exchanger.
- the plate heat exchanger 14 ' includes a set of seven plates 26'a to 26'g, which are of the same shape and of the same structure as the plates 26a to 26f of the exchangers of FIGS. 2a to 2c, and joined and brazed together in the same way, so that delimit between them six channels 27'a to 27'f, including four 27'a, 27'c, 27'd and 27'f belong to primary 15 ', and the other two 27'b and 27'e belong to secondary 16 'of the exchanger 14', so that each of the two channels 27'b and 27 'e of secondary 16' extends between two channels 27 'and 27'c, or 27'd and 27'f, from primary 15 ', and that both channels simultaneously lateral ends 27'a and 27'f of all the channels delimited between the plates are directly adjacent each to one respectively of the two extreme side plates 26'a and 26'g which constitute the two side walls opposite the exchanger 14 '.
- the upper 30 and lower 31 orifice openings in the end portions 28 and 29 of the plates 26'a to 26'g are distributed and connected selectively between them and at channels 27'a to 27'f so that the entry of the primary 15 'and secondary 16' exit correspond respectively to upper 30 and lower 31 holes in the end 29 (on the right in the figures 6a and 6b) of the end side plate 26'g, while the primary outlet 15 'and the secondary entrance 16' correspond to the respectively upper orifices 30 and lower 31 in the end 29 of the other side plate end 26'a.
- the number of plates of the exchanger 14 '(FIGS. 6a and 6b) or 14 ( Figures 2a to 2c) can be greater than 7, respectively 6, if necessary, insofar as the end channels are supplied by the heating water (primary circuit).
- Such an exchanger 14 ′ can be mounted in the tank, for example by overhang, being tightly fixed to the wall of the balloon 10 and connected tightly to the heating and drawing circuits by the part end of the exchanger 14 'which presents the inputs and outputs of the primary 15 'and secondary 16' of this exchanger 14 ', for example using a flange, pre-mounted on this end of the exchanger, and which is supported so sealed by the wall of the tank and itself connected with sealing, of a share, at the entrances and exits of primary 15 'and secondary 16', with the exception of the secondary 16 ′ outlet which opens at a low point in the balloon 10, and, on the other hand, to the heating and drawing circuits.
- FIG. 7 and 8 Such an arrangement is shown schematically in Figures 7 and 8 showing the same end of the exchanger 14 'seen partly in section and in part in side elevation on two opposite sides.
- the end of the exchanger 14 ' showing the inputs and. primary 15 'and secondary 16' outputs from this exchanger 14 'is enclosed in a flange 51, constituted by the assembly of two asymmetrical flange halves 52 and 53, rigidly fixed one against the other the other by screws or rivets 54, or by any other suitable fixing means such as that bonding and welding, and one of which 52 mainly covers the part end 29 of the outer side plate 26'a of the exchanger 14 ', while the other half flange 53 essentially covers the end 29 of the other plate lateral side 26'g of the exchanger 14 '.
- the half flange 52 in the form of a bowl for substantially enveloping the half of the periphery of the corresponding end of the exchanger 14 ', comprises also two bent tubular ends 55 and 56, which ensure the connection waterproof by compression of a seal respectively 57 and 58 against the planar periphery of the corresponding orifices 30 and 31 respectively, in this end 29 of the plate 26'a, respectively at the outlet of the primary and at the entrance of the secondary of the exchanger 14 '.
- the other half flange 53 also bowl-shaped to wrap half of the periphery of this end of the exchanger 14 ′, has a tubular end piece angled 59 connected with sealing to the inlet of the primary 15 'of the exchanger 14 'by compression of a seal 60 on the flat periphery of the orifice 30 in the end 29 of the other external side plate 26'g of the exchanger 14 ', this same half-flange 53 further comprising a small sleeve angled 61 connecting the secondary outlet 16 ', at the level of the lower orifice 31 in this same end 29 of the plate 26'g, inside the balloon 10.
- the flange 51 is itself engaged and supported in a support piece 62, also in the general shape of a bowl, and which is fixed by its periphery to the wall of the balloon 10, around an opening 63 formed in this wall for the insertion of the exchanger 14 ', the connection between the support part 62 and the wall of the balloon 10 being sealed by compression of a seal 64 surrounding the opening 63.
- the support piece 62 also has three end caps tubular 65, 66 and 67, in which are fitted with sealing respectively the tubular ends 55 and 56 of the half-flange 52 and the end piece tubular 59 of the half-flange 53, the seal being ensured by compression of seals 68, 69 and 70, each compressed between two corresponding end caps fitted into each other.
- the support piece 62 ensures immobilization of the exchanger 14 ′ and of its flange 51 with respect to the balloon 10, by the fixing of the support piece 62 on the wall of the tank 10, as well as the connections sealed to the heating and drawing circuits by the nozzles 65, 66 and 67, tightly connected to the pipeline respectively of the heating circuit leading to pump 5 ( Figure 1), to the pipe of the drawing circuit connected to the flow meter 23 and to the cold water inlet 7, and to the pipe of the heating circuit connected to valve 21.
- the half-flanges 52 and 53 as well as the support part 62 can also be molded each in a single piece of material composite, like flanges 35 and 36 and support piece 47 of the example of Figures 4 and 5.
- the molding of the part support 62 allows low-cost arrangements for easy mounting of the temperature sensor 24 (see FIG. 1) without specific arrangement on the inner wall of the tank 10.
- a wedge can be placed in the balloon 10 to support the end of the exchanger 14 ′ which is opposite to that enclosed in the flange 51.
- the support piece 62 ' which cooperates in the same way as the support piece 62 with the half-flanges 52 and 53 and with the wall of the balloon 10 and therefore has substantially the same structure, suitable for this purpose, as the support piece 62, constitutes one bottoms of the balloon 10, for example its bottom bottom, closed sealed on the wall of the tank 10 thanks to the seal 64.
- This arrangement allows a optimal functioning of the device, thanks to the exchanger 14 'at the bottom in the balloon 10.
- the support piece 62 ' is different from the support piece 62 in what it presents arrangements allowing, in the balloon 10, the connection easy from tube 11 to draw hot sanitary water at the top in the tank 10, and, outside the tank 10, the connection sealed to the hot water outlet pipe 8 (see figure 1).
- the support part 62 ' may include a fourth tubular end piece 71, in which the tube 11 is fitted with sealing, and connecting itself with sealing to the pipe from the hot water outlet 8 at its end external to the tank 10.
- This example presents the advantages of a simplicity of realization of the tank 10 and a simplification of the assembly operations of the exchanger 14 ' in balloon 10 and checking this assembly.
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Abstract
Description
L'invention est relative aux appareils générateurs d'eau chaude sanitaire et d'eau de chauffage central, mettant en oeuvre la combustion d'un gaz.The invention relates to domestic hot water generators and central heating water, using the combustion of a gas.
L'invention vise plus particulièrement des perfectionnements apportés à des appareils de ce type, dits mixtes, tels que décrits dans FR-A-2742214 et EP-A-0778450, et comprenant :
- un circuit d'eau fermé dit « de réchauffage sanitaire », comportant une pompe de circulation, une tubulure associée à un brûleur à gaz dans une chambre de combustion et formant avec ce brûleur un échangeur thermique principal, et le primaire d'un échangeur thermique auxiliaire,
- un circuit d'eau de puisage comprenant une arrivée d'eau froide, le secondaire de l'échangeur thermique auxiliaire et une sortie de puisage, l'échangeur thermique auxiliaire comprenant un ballon de capacité réduite et un échangeur direct à contre-courant monté en amont par rapport au ballon sur le circuit de puisage, et
- un circuit de chauffage central, monté en parallèle sur le tronçon du circuit de réchauffage sanitaire qui comprend la pompe et la tubulure, la connexion d'une extrémité dudit circuit de chauffage central avec ledit tronçon étant effectuée par une vanne à trois voies.
- a closed water circuit called "sanitary heating", comprising a circulation pump, a pipe associated with a gas burner in a combustion chamber and forming with this burner a main heat exchanger, and the primary of a heat exchanger auxiliary,
- a draw-off water circuit comprising a cold water inlet, the secondary of the auxiliary heat exchanger and a draw-off outlet, the auxiliary heat exchanger comprising a reduced capacity tank and a direct counter-current exchanger mounted in upstream with respect to the balloon on the drawing circuit, and
- a central heating circuit, mounted in parallel on the section of the domestic heating circuit which includes the pump and the pipe, the connection of one end of said central heating circuit with said section being effected by a three-way valve.
Dans FR-A-2742214 et EP-A-0778450, le ballon et l'échangeur direct à contre-courant de l'échangeur thermique auxiliaire sont en série, de sorte que l'échangeur direct est monté en aval par rapport au ballon sur le circuit de réchauffage sanitaire, l'eau chaude provenant de la tubulure de l'échangeur principal traversant une boucle du primaire de l'échangeur thermique auxiliaire qui est noyée dans le ballon avant de parvenir dans le primaire de l'échangeur direct à contre-courant.In FR-A-2742214 and EP-A-0778450, the balloon and the direct heat exchanger counter current of the auxiliary heat exchanger are in series, so that the direct exchanger is mounted downstream from the tank on the heating circuit domestic hot water from the main heat exchanger tubing passing through a primary loop of the auxiliary heat exchanger which is drowned in the balloon before reaching the primary of the direct exchanger against a current.
En outre, selon les documents précités, l'échangeur direct à contre-courant peut être d'un type compact à plaques, et peut être noyé à l'intérieur du ballon. In addition, according to the aforementioned documents, the direct counter-current exchanger can be of a compact plate type, and can be embedded inside the ball.
Mais, dans ce cas, le primaire de l'échangeur direct à contre-courant et à plaques demeure en aval, sur le circuit de réchauffage sanitaire, de la boucle précitée, noyée dans le ballon.But, in this case, the primary of the direct counter-current exchanger and with plates remains downstream, on the domestic heating circuit, of the loop supra, drowned in the balloon.
Le problème à la base de l'invention est de perfectionner un appareil générateur d'eau chaude du type présenté ci-dessus et connu par les documents précités, et dans lequel l'échangeur direct à contre-courant est un échangeur à plaques essentiellement disposé à l'intérieur du ballon, en simplifiant la conception de l'ensemble hydraulique d'un tel appareil pour, d'une part, faciliter le montage et la maintenance de cet ensemble hydraulique, et, d'autre part, obtenir que les fonctions d'un tel ensemble hydraulique soient remplies de manière plus économique.The problem underlying the invention is to perfect an apparatus hot water generator of the type presented above and known from the documents mentioned above, and in which the direct counter-current exchanger is a plate heat exchanger essentially arranged inside the tank, simplifying the design of the hydraulic assembly of such an apparatus for, on the one hand, facilitate the assembly and maintenance of this hydraulic assembly, and, on the other part, obtain that the functions of such a hydraulic assembly are fulfilled more economically.
A cet effet, l'appareil générateur d'eau chaude selon l'invention, du type présenté ci-dessus, se caractérise en ce que le primaire de l'échangeur direct à plaques est alimenté en eau chaude depuis la tubulure de l'échangeur principal, c'est-à-dire sans l'intermédiaire d'une boucle noyée dans le ballon et appartenant au primaire de l'échangeur thermique auxiliaire, et en ce que le primaire de l'échangeur direct à plaques comprend au moins deux canaux latéraux extrêmes, adjacents à deux parois latérales externes et opposées de l'échangeur direct, aux extrémités latérales de l'ensemble des canaux délimités entre les plaques sensiblement parallèles de l'échangeur direct, de sorte que l'eau dans le primaire de l'échangeur direct est en relation d'échange thermique avec l'eau du circuit de puisage, d'une part, dans le ballon et autour de l'échangeur direct, par convexion au travers desdites parois externes de l'échangeur direct qui sont en contact direct avec l'eau du circuit de puisage dans le ballon, pour assurer les fonctions de réchauffage et de maintien en température de l'eau sanitaire dans le ballon, et, d'autre part, dans au moins un canal du secondaire de l'échangeur direct, s'étendant entre lesdits canaux latéraux, la sortie du secondaire de l'échangeur direct débouchant directement dans le ballon, pour assurer la fonction de chauffage direct de l'eau froide sanitaire en cours de puisage.To this end, the hot water generating device according to the invention, of the type presented above, is characterized in that the primary of the direct heat exchanger plates is supplied with hot water from the main exchanger tubing, that is to say without the intermediary of a loop embedded in the balloon and belonging in the primary of the auxiliary heat exchanger, and in that the primary of the direct plate heat exchanger comprises at least two lateral channels extreme, adjacent to two external and opposite side walls of the direct exchanger, at the lateral ends of all the demarcated channels between the substantially parallel plates of the direct exchanger, so that the water in the primary of the direct exchanger is in heat exchange relationship with the water from the drawing circuit, on the one hand, in the balloon and around the direct exchanger, by convection through said external walls of the direct exchanger which are in direct contact with the water in the drawing circuit in the tank, to perform the functions of reheating and maintaining temperature of the sanitary water in the tank, and, on the other hand, in at least one secondary channel of the direct exchanger, extending between said lateral channels, the secondary outlet of the direct exchanger leading directly in the tank, to ensure the direct heating function of the domestic cold water during drawing.
Un avantage de l'appareil selon l'invention est que d'excellentes performances en maintien en température et en réchauffage de l'eau sanitaire du ballon, lors d'une remise en fonctionnement après un arrêt total de l'appareil, peuvent être obtenues par le fait que les deux canaux extrêmes de l'échangeur à plaques, adjacents aux parois latérales externes et opposées de cet échangeur, appartiennent au primaire de cet échangeur et sont obligatoirement irrigués par l'eau chaude provenant de la tubulure de l'échangeur principal, éventuellement par l'intermédiaire de la vanne à trois voies, ce qui assure un transfert thermique direct à travers ces deux parois externes de l'échangeur à plaques, par convexion forcée du côté interne de ces parois, par la circulation de l'eau chaude du circuit de réchauffage sanitaire lorsque la pompe de circulation fonctionne, et par convexion libre du côté externe à ces parois, dans l'eau sanitaire contenue dans le ballon.An advantage of the apparatus according to the invention is that excellent performance maintaining the temperature and reheating the domestic water balloon, when restarting after a complete stop of the device, can be obtained by the fact that the two extreme channels of the exchanger with plates, adjacent to the external and opposite lateral walls of this exchanger, belong to the primary of this exchanger and must be irrigated by hot water from the main exchanger tubing, possibly via the three-way valve, which ensures direct heat transfer through these two external walls of the exchanger at plates, by forced convection on the internal side of these walls, by circulation hot water from the domestic heating circuit when the circulation pump works, and by free convection on the side external to these walls, in the sanitary water contained in the tank.
Cet avantage est renforcé si, avantageusement, l'échangeur direct à plaques comprend un ensemble de plaques munies de reliefs sur leurs deux faces latérales et qui sont accolées et brasées les unes aux autres au moins le long de leur périphérie, et de sorte à délimiter entre les plaques des canaux du primaire et du secondaire de l'échangeur direct, chaque canal du secondaire s'étendant entre deux canaux du primaire, et les deux plaques aux extrémités de l'ensemble de plaques constituant les parois latérales externes de l'échangeur direct. Pour disposer d'une surface d'échange thermique suffisante au niveau des parois externes, afin d'obtenir des performances requises en maintien en température et en réchauffage de l'eau du ballon, dans les circonstances mentionnées ci-dessus, il suffit alors de donner aux plaques de l'échangeur direct des dimensions suffisantes, en général légèrement plus grandes que celles des plaques utilisées dans le cas d'un échangeur direct à plaques extérieur au ballon.This advantage is reinforced if, advantageously, the direct heat exchanger plates includes a set of plates provided with reliefs on their two lateral faces and which are joined and brazed to each other at least the along their periphery, and so as to delimit between the plates of the channels of the primary and secondary direct exchanger, each secondary channel extending between two primary channels and the two plates at the ends of the set of plates constituting the external side walls of the direct exchanger. To have a sufficient heat exchange surface at the level of the external walls, in order to obtain performance required in maintaining the temperature and heating of the water in the tank, under the circumstances mentioned above, it suffices then to give the plates of the direct exchanger of sufficient dimensions, in general slightly more larger than those of the plates used in the case of a direct heat exchanger plates outside the ball.
Dans trois modes de réalisation préférés on a recours en outre à l'une ou plusieurs des dispositions suivantes.In three preferred embodiments, further use is made of one or more of the following.
Dans un premier mode de réalisation, l'échangeur direct est supporté dans le ballon au moins par trois tubes rigides traversant avec étanchéité la paroi du ballon, et dont un premier tube raccorde le circuit de réchauffage sanitaire à l'entrée du primaire de l'échangeur direct, dans une partie d'extrémité dudit échangeur direct dans laquelle s'ouvre également la sortie du secondaire dudit échangeur direct, les deuxième et troisième tubes raccordant respectivement la sortie du primaire et l'entrée du secondaire de l'échangeur direct, dans la partie d'extrémité opposée dudit échangeur direct, au circuit de réchauffage sanitaire et au circuit d'eau de puisage respectivement. Ce mode de réalisation nécessite le montage de l'échangeur direct dans le ballon avant la fermeture de ce dernier, de sorte que l'ensemble ballon-échangeur à plaques n'est pas aisément démontable, voire indémontable.In a first embodiment, the direct exchanger is supported in the flask at least by three rigid tubes sealingly crossing the wall of the tank, and a first tube of which connects the domestic heating circuit at the entry of the primary of the direct exchanger, in an end part of said direct exchanger in which the secondary outlet also opens of said direct exchanger, the second and third tubes connecting respectively the primary outlet and the secondary inlet of the direct exchanger, in the opposite end part of said direct exchanger, to the heating circuit and the draw-off water circuit respectively. This embodiment requires mounting the direct heat exchanger in the tank before closing the latter, so that the plate heat exchanger assembly is not easily removable or even non-removable.
Dans un second exemple de réalisation, avec un ensemble ballon-échangeur à plaques démontable, l'échangeur direct à plaques est supporté dans le ballon par au moins deux brides reliées chacune avec étanchéité à l'une respectivement de deux parties opposées de la paroi du ballon qui sont percées chacune d'une ouverture, chacune des deux brides supportant l'une respectivement des deux parties d'extrémités opposées dudit échangeur direct, une première bride participant de plus au raccordement étanche entre le circuit de réchauffage sanitaire et l'entrée du primaire de l'échangeur direct, et mettant en communication la sortie du secondaire dudit échangeur direct avec l'intérieur du ballon, et la seconde bride assurant un raccordement étanche entre, d'une part, la sortie du primaire dudit échangeur direct et le circuit de réchauffage sanitaire, et, d'autre part, l'entrée du secondaire dudit échangeur direct et le circuit d'eau de puisage.In a second exemplary embodiment, with a balloon-exchanger assembly with removable plates, the direct plate exchanger is supported in the flask by at least two flanges each connected with tightness to one respectively of two opposite parts of the wall of the ball which are each pierced with an opening, each of the two flanges supporting one respectively of the two opposite end portions of said direct exchanger, a first flange also participating in the sealed connection between the circuit sanitary heating and the primary exchanger inlet of the direct exchanger, and putting in communication the secondary outlet of said direct exchanger with inside the balloon, and the second flange ensuring a tight connection between, on the one hand, the output of the primary of said direct exchanger and the heating circuit sanitary, and, on the other hand, the secondary entrance of said direct exchanger and the drawing water circuit.
Ainsi, l'échangeur direct à plaques peut être pré-monté sur deux brides aux extrémités de l'échangeur, puis l'ensemble peut être introduit dans le ballon par l'une des ouvertures de la paroi et fixé par les brides sur la paroi du ballon.Thus, the direct plate heat exchanger can be pre-mounted on two flanges at the ends of the exchanger, then the assembly can be introduced into the tank through one of the wall openings and fixed by the flanges on the wall of the ball.
Toutefois, pour limiter la taille de l'une des ouvertures dans la paroi du ballon, il est avantageux que la première bride enveloppe sensiblement la partie d'extrémité correspondante de l'échangeur direct à l'intérieur du ballon, et comprend un embout de liaison étanche à l'entrée du primaire dudit échangeur direct, ledit embout de liaison étant engagé avec étanchéité dans une pièce support, supportant la première bride et rapportée avec étanchéité autour d'une ouverture dans la paroi du ballon, cette pièce support présentant un embout de raccordement étanche au circuit de réchauffage sanitaire. However, to limit the size of one of the openings in the wall of the balloon, it is advantageous that the first flange substantially envelops the part corresponding end of the direct exchanger inside the tank, and includes a sealed connection tip at the inlet of the primary of said exchanger direct, said connecting end piece being engaged with sealing in a room support, supporting the first flange and attached with sealing around a opening in the wall of the balloon, this support piece having a nozzle tight connection to the domestic heating circuit.
Dans ce second mode de réalisation, il est avantageux que la seconde bride enveloppe sensiblement la partie d'extrémité correspondante de l'échangeur direct et est directement rapportée avec étanchéité autour d'une ouverture dans la paroi du ballon pour l'insertion de l'échangeur direct dans le ballon, et ladite seconde bride comporte deux embouts de liaison étanche, dont l'un assure le raccordement entre la sortie du primaire de l'échangeur direct et le circuit de réchauffage sanitaire, et l'autre assure le raccordement entre le circuit d'eau de puisage et l'entrée du secondaire dudit échangeur direct.In this second embodiment, it is advantageous that the second flange substantially envelops the corresponding end portion of the direct exchanger and is directly attached with sealing around a opening in the wall of the tank for the insertion of the direct exchanger in the balloon, and said second flange comprises two sealed connection ends, of which one ensures the connection between the primary outlet of the direct exchanger and the domestic heating circuit, and the other ensures the connection between the drawing water circuit and the secondary inlet of said direct exchanger.
Dans les premier et second modes de réalisation, pour faciliter les liaisons hydrauliques, les entrées et sorties du primaire et du secondaire de l'échangeur direct peuvent déboucher dans une même paroi latérale externe de l'échangeur direct, l'entrée du primaire et la sortie du secondaire étant ménagées dans une partie d'extrémité dudit échangeur direct, tandis que l'entrée du secondaire et la sortie du primaire sont ménagées dans la partie d'extrémité opposée dudit échangeur direct.In the first and second embodiments, to facilitate the connections hydraulic, primary and secondary inputs and outputs of the direct exchanger can lead into the same external side wall of the direct interchange, the entry of the primary and the exit of the secondary being provided in an end portion of said direct exchanger, while the inlet of the secondary and the outlet of the primary are provided in the end part opposite of said direct exchanger.
Toutefois, l'entrée du primaire et la sortie du secondaire peuvent être ménagées dans une partie d'extrémité et sur une paroi latérale externe de l'échangeur à plaques, tandis que la sortie du primaire et l'entrée du secondaire sont ménagées dans la partie d'extrémité opposée de l'échangeur et sur l'autre paroi latérale externe de ce dernier.However, entry to primary and exit from secondary can be formed in an end portion and on an external side wall of the plate heat exchanger, while the primary outlet and the secondary inlet are provided in the opposite end part of the exchanger and on the other external side wall of the latter.
Dans le troisième mode de réalisation préféré, l'échangeur direct est supporté dans le ballon par au moins une bride enveloppant sensiblement une partie d'extrémité de l'échangeur direct, et reliée avec étanchéité à une partie de la paroi du ballon qui présente une ouverture d'insertion de l'échangeur direct dans le ballon, ladite bride comportant trois embouts de liaison étanche participant aux raccordements entre les entrée et sortie du primaire et l'entrée du secondaire de l'échangeur direct aux circuits respectivement de réchauffage sanitaire et d'eau de puisage, ainsi qu'un passage de communication entre la sortie du secondaire de l'échangeur direct et l'intérieur du ballon.In the third preferred embodiment, the direct exchanger is supported in the balloon by at least one flange substantially enveloping a end part of the direct exchanger, and tightly connected to a part of the wall of the tank which has a direct heat exchanger insertion opening in the balloon, said flange comprising three sealed connection ends participating in the connections between the primary input and output and the input from the secondary of the direct exchanger to the heating circuits respectively sanitary and water supply, as well as a communication passage between the secondary exit from the direct heat exchanger and inside the tank.
L'appareil présente ainsi un ensemble ballon-échangeur direct démontable, l'échangeur direct à plaques étant pré-monté sur une bride à une extrémité de l'échangeur et l'ensemble pouvant être introduit dans le ballon par une ouverture d'insertion et fixée par la bride sur la paroi du ballon, autour de l'ouverture d'insertion.The device thus has a removable direct balloon-exchanger assembly, the direct plate heat exchanger being pre-mounted on a flange at one end of the exchanger and the assembly can be introduced into the balloon by a insertion opening and fixed by the flange on the wall of the balloon, around the insertion opening.
Pour faciliter ce montage, la bride comprend avantageusement au moins deux parties de bride fixées l'une à l'autre en enserrant entre elles ladite partie d'extrémité de l'échangeur direct, une première partie de bride comportant deux embouts de liaison étanche respectivement à la sortie du primaire et à l'entrée du secondaire de l'échangeur direct, et la seconde partie de bride comportant un embout de liaison étanche à l'entrée du primaire de l'échangeur direct, et un embout de communication de la sortie du secondaire de l'échangeur direct avec l'intérieur du ballon, les deux embouts de la première partie de bride et l'embout de la seconde partie de bride étant engagés avec étanchéité chacun dans l'un respectivement de trois embouts d'une pièce support, supportant lesdites parties de bride et rapportée avec étanchéité sur la paroi du ballon autour de l'ouverture d'insertion de l'échangeur direct dans le ballon, les embouts de la pièce support assurant le raccordement étanche avec le circuit de réchauffage sanitaire pour les deux embouts qui reçoivent les embouts de liaison étanche des parties de bride aux entrée et sortie du primaire de l'échangeur direct, et avec le circuit d'eau de puisage pour l'embout recevant l'embout de liaison étanche de la seconde partie de bride à l'entrée du secondaire de l'échangeur direct.To facilitate this mounting, the flange advantageously comprises at least two flange parts fixed to each other by enclosing said part between them end of the direct exchanger, a first flange part comprising two sealed connection ends respectively at the outlet of the primary and at the secondary heat exchanger entrance, and the second flange part comprising a sealed connection end piece at the inlet of the exchanger primary direct, and a communication end of the secondary output of the direct heat exchanger with the inside of the tank, the two ends of the first flange part and the end piece of the second flange part being engaged with sealing each in one respectively of three ends of a support piece, supporting said flange parts and attached with tightness to the wall of the tank around the insertion opening of the direct exchanger in the tank, the end pieces of the support piece ensuring the watertight connection with the domestic heating circuit for the two end pieces which receive the end pieces sealing connection of the flange parts to the inlet and outlet of the primary from the direct exchanger, and with the drawing-off water circuit for the receiving nozzle the sealed connection end piece of the second flange part at the entrance to the secondary from the direct heat exchanger.
De la sorte, l'échangeur direct peut être supporté en porte-à-faux dans le ballon. Mais, avantageusement l'échangeur direct et le ballon peuvent être disposés sensiblement verticalement, le premier de préférence en partie basse dans le second, et de sorte que la pièce support constitue un fond du ballon et comporte des moyens, tel qu'un quatrième embout tubulaire, pour le raccordement étanche avec un tube de prélèvement d'eau chaude sanitaire en partie haute dans le ballon, et avec ladite sortie de puisage.In this way, the direct exchanger can be supported cantilever in the ball. However, advantageously the direct exchanger and the tank can be arranged substantially vertically, the first preferably at the bottom in the second, and so that the support piece constitutes a bottom of the balloon and includes means, such as a fourth tubular nozzle, for connection watertight with a partial domestic hot water collection tube high in the balloon, and with said drawing outlet.
Ce mode de réalisation se combine avantageusement à l'utilisation d'un échangeur à plaques dont les entrées et sorties du primaire et du secondaire sont ménagées dans une seule et même partie d'extrémité de l'échangeur direct, l'entrée du primaire et la sortie du secondaire débouchant avantageusement dans une paroi latérale externe de cet échangeur direct, tandis que la sortie du primaire et l'entrée du secondaire débouchent avantageusement dans la paroi latérale externe opposée de cet échangeur direct.This embodiment is advantageously combined with the use of a plate heat exchanger with primary and secondary inputs and outputs are provided in a single end portion of the direct exchanger, entering primary and leaving secondary advantageously leading in an external side wall of this direct exchanger, while the leaving primary and entering secondary advantageously lead into the opposite external side wall of this direct exchanger.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description donnée ci-dessous, à titre non limitatif, d'exemples de réalisation décrits en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un appareil mixte de chauffage d'eau conforme à l'invention, ainsi que l'installation associée à cet appareil,
- les figures 2a et 2b sont des vues schématiques éclatées d'un premier exemple d'échangeur à plaques utilisable dans l'appareil de la figure 1, et représenté respectivement en mode de chauffage direct de l'eau sanitaire en cours de puisage et en mode de maintien en température et de réchauffage de l'eau sanitaire dans le ballon,
- la figure 2c est analogue à la figure 2a pour une variante de l'échangeur des figures 2a et 2b,
- la figure 3 représente schématiquement un premier ensemble ballon-échangeur à plaques comportant un échangeur selon les figures 2a à 2c, ou selon la figure 2c,
- les figures 4 et 5 représentent schématiquement un second exemple d'ensemble ballon-échangeur à plaques comportant un échangeur selon les figures 2a et 2b, respectivement au niveau de ses extrémités de droite et de gauche sur ces figures,
- les figures 6a et 6b sont des vues analogues aux figures 2a et 2b pour un exemple d'échangeur à plaques du type « à deux passes », dont les entrées et sorties du primaire et du secondaire sont ménagées dans une même extrémité de l'échangeur,
- les figures 7 et 8 sont des vues schématiques en partie en coupe et en partie en élévation latérale, respectivement d'un côté et de l'autre de l'extrémité de l'échangeur des figures 6a et 6b dans laquelle sont ménagées les entrées et sorties du primaire et du secondaire, à droite sur les figures 6a et 6b, et
- la figure 9 est une vue schématique d'un montage vertical de l'échangeur direct selon les figures 6a et 6b, et selon une variante du montage des figures 7 et 8.
- FIG. 1 schematically represents a mixed water heating appliance according to the invention, as well as the installation associated with this appliance,
- FIGS. 2a and 2b are exploded schematic views of a first example of a plate heat exchanger usable in the device of FIG. 1, and shown respectively in direct heating mode of the domestic water being drawn and in mode maintaining the temperature and reheating the domestic water in the tank,
- FIG. 2c is similar to FIG. 2a for a variant of the exchanger of FIGS. 2a and 2b,
- FIG. 3 schematically represents a first balloon-plate exchanger assembly comprising an exchanger according to FIGS. 2a to 2c, or according to FIG. 2c,
- FIGS. 4 and 5 schematically represent a second example of a plate heat exchanger assembly comprising an exchanger according to FIGS. 2a and 2b, respectively at its right and left ends in these figures,
- FIGS. 6a and 6b are views similar to FIGS. 2a and 2b for an example of a plate exchanger of the “two pass” type, the inputs and outputs of the primary and secondary of which are provided in one and the same end of the exchanger ,
- FIGS. 7 and 8 are schematic views partly in section and partly in side elevation, respectively on one side and the other of the end of the exchanger of FIGS. 6a and 6b in which the inlets and primary and secondary education, on the right in Figures 6a and 6b, and
- FIG. 9 is a schematic view of a vertical mounting of the direct exchanger according to FIGS. 6a and 6b, and according to a variant of the mounting of FIGS. 7 and 8.
Sur la figure 1, l'appareil de chauffage considéré comprend, à l'intérieur d'un carter 1 :
- un générateur de calories comportant, dans une chambre de
combustion 2, un brûleur àgaz 3 et unetubulure 4 exposée aux flammes et/ou aux gaz chauds produits par lebrûleur 3, latubulure 4 étant destinée à être parcourue par de l'eau à chauffer et constituant avec lebrûleur 3 un échangeur thermique principal, - une pompe de circulation 5 raccordée à la
tubulure 4, - un tronçon de
conduite 6 formant, avec latubulure 4 et la pompe 5, un circuit fermé dit de réchauffage sanitaire, cetronçon 6 constituant le primaire d'un échangeur thermique auxiliaire E, et - un circuit de puisage comprenant, entre son arrivée d'eau froide 7 et une sortie d'eau chaude 8, un tronçon 9 appartenant au secondaire de l'échangeur thermique auxiliaire E.
- a calorie generator comprising, in a
combustion chamber 2, agas burner 3 and apipe 4 exposed to the flames and / or to the hot gases produced by theburner 3, thepipe 4 being intended to be traversed by water to be heated and constituting with the burner 3 a main heat exchanger, - a circulation pump 5 connected to the
pipe 4, - a
pipe section 6 forming, with thetubing 4 and the pump 5, a closed circuit called sanitary heating, thissection 6 constituting the primary of an auxiliary heat exchanger E, and - a drawing circuit comprising, between its cold water inlet 7 and a hot water outlet 8, a section 9 belonging to the secondary of the auxiliary heat exchanger E.
L'invention vise essentiellement cet échangeur thermique auxiliaire E.The invention relates essentially to this auxiliary heat exchanger E.
L'échangeur E comprend :
- d'une part,
un ballon 10 destiné à contenir une réserve d'eau chaude sanitaire, de volume relativement réduit, immédiatement disponible pour le puisage, le volume intérieur duballon 10, qui fait partie du tronçon 9 ou secondaire de l'échangeur E, étant raccordé en un point haut 13 dans le ballon 10 à la sortie d'eau chaude 8 parun tube rigide 11 pénétrant dans le ballon 10, et - d'autre part, un échangeur thermique 14, qui est un échangeur direct à
contre-courant et à plaques, pour présenter une forte capacité volumique
d'échange thermique, comportant un primaire 15
et un secondaire 16, schématisés par deux portions de canalisation faisant partie respectivement des deux tronçons 6 et 9 ou primaire et secondaire de l'échangeur thermique auxiliaire E, et mises en contact thermique mutuel à contre-courant, cet échangeur àplaques 14 étant noyé dans le ballon 10.
- on the one hand, a
tank 10 intended to contain a reserve of domestic hot water, of relatively reduced volume, immediately available for drawing, the interior volume of thetank 10, which is part of the section 9 or secondary of the exchanger E , being connected at ahigh point 13 in thetank 10 to the hot water outlet 8 by arigid tube 11 entering thetank 10, and - on the other hand, a
heat exchanger 14, which is a direct counter-current and plate exchanger, for presenting a high volume heat exchange capacity, comprising a primary 15 and a secondary 16, shown diagrammatically by two portions of pipe making part respectively of the twosections 6 and 9 or primary and secondary of the auxiliary heat exchanger E, and brought into mutual thermal contact against the current, thisplate exchanger 14 being embedded in thetank 10.
Le ballon 10 et l'échangeur à plaques 14 sont montés de la façon suivante
: le primaire 15 de l'échangeur à plaques 14, sur le tronçon 6 du circuit
de réchauffage sanitaire 4, 5, 6, est directement alimenté par la tubulure 4 de
l'échangeur principal 2, au travers de la vanne 21 à trois voies et deux positions
(dont la fonction est expliquée ci-dessous), lorsque la vanne 21 est dans
la position représentée sur la figure 1. Le primaire de l'échangeur thermique
auxiliaire E est donc essentiellement constitué par le primaire 15 de
l'échangeur à plaques 14. Concernant le secondaire 9 de l'échangeur thermique
auxiliaire E, il est constitué en série, de l'amont vers l'aval, c'est-à-dire de
l'arrivée d'eau froide 7 vers la sortie d'eau chaude 8, par le secondaire 16 de
l'échangeur à plaques 14 et par le volume d'eau à l'intérieur du ballon 10 et
autour de l'échangeur à plaques 14, la sortie du secondaire 16 de l'échangeur
14 débouchant en un point bas 12 directement dans le ballon 10.The
En d'autres termes, l'échangeur à plaques 14 est monté en amont par
rapport au ballon 10 sur le circuit de puisage 7, 9, 8.In other words, the
Ainsi, lorsque le brûleur 3 est allumé, l'eau chaude sortant de la tubulure
4 et entraínée par la pompe 5 circule dans le circuit de réchauffage sanitaire et
traverse le primaire 15 de l'échangeur à plaques 14, puis est recyclée par la
pompe 5 vers la tubulure 4. En l'absence de puisage d'eau sanitaire, l'eau sanitaire
présente dans le ballon 10 est réchauffée et maintenue en température
par échange thermique entre l'eau chaude circulant dans le primaire 15 de
l'échangeur 14 et l'eau sanitaire dans le ballon 10, au travers des parois externes
de l'échangeur 14, comme plus précisément décrit ci-dessous en référence
aux figures 2a, 2b, 6a et 6b. Par contre, lors d'un puisage d'eau sanitaire, l'eau
sanitaire froide entrant dans le circuit de puisage par l'arrivée 7 traverse
d'abord le secondaire 16 de l'échangeur 14 puis le volume interne du ballon 10,
de sorte qu'elle est chauffée par transfert thermique entre le primaire 15 et le
secondaire 16 de l'échangeur à plaques 14, et cette eau sanitaire chauffée se
mélange à celle contenue dans le ballon 10 et s'écoule ensuite par le tube 11
vers la sortie 8 d'eau chaude sanitaire.Thus, when the
Sur la figure 1, plusieurs organes ou ensembles extérieurs au carter 1 et raccordés aux circuits décrits ci-dessus sont également représentés.In FIG. 1, several bodies or assemblies outside the casing 1 and also connected to the circuits described above are also shown.
Il s'agit :
- d'une source d'eau froide sous pression 17, raccordée à l'arrivée d'eau froide 7,
- d'un robinet de puisage 18, raccordé à la sortie d'eau chaude 8, et
- d'un tronçon de circuit de chauffage central 19, comprenant des radiateurs
20 et monté en parallèle sur l'ensemble constitué par la tubulure 4 et la
pompe 5, l'une des connexions du tronçon 19 avec cet
ensemble 4, 5 étant réalisée au moyen de la vanne 21 à trois voies et deux positions, permettant de relier sélectivement l'ensemble 4, 5 soit au tronçon 6 de réchauffage sanitaire, soit au tronçon 19 de chauffage central.
- a source of cold water under
pressure 17, connected to the cold water inlet 7, - a draw-off tap 18, connected to the hot water outlet 8, and
- a section of
central heating circuit 19, comprisingradiators 20 and mounted in parallel on the assembly constituted by thepipe 4 and the pump 5, one of the connections of thesection 19 with thisassembly 4, 5 being made at by means of the three-way, two-position valve 21, making it possible to selectively connect theassembly 4, 5 either to thesection 6 of domestic heating, or to thesection 19 of central heating.
On a également représenté sur la figure 1 une soupape de sécurité 22,
reliée à la sortie d'eau chaude 8, un débitmètre 23, monté sur l'arrivée d'eau
froide 7, et une sonde de température 24 montée dans le ballon 10.FIG. 1 also shows a
En variante, la sonde de température 24 peut être disposée dans ou à
proximité immédiate de la sortie 12 du secondaire 16 de l'échangeur à plaques
14, et supportée par ce dernier ou par des pièces de support et positionnement
de l'échangeur 14 dans le ballon 10, et la sonde 24 peut être secondée par une
autre sonde de température (non représentée sur la figure 1) dans ou à proximité
immédiate de l'entrée du secondaire 16 de l'échangeur 14. Le débitmètre
23 et la ou les sondes telle que 24 sont associés, comme décrit dans FR-A-2742214
et EP-A-0778450, a des moyens permettant d'asservir la puissance
calorifique libérée par la chaudière 2-3-4 aux paramètres de débit et température
détectés, selon un mode d'action avantageux décrit dans les documents
précités, auxquels on se reportera pour davantage de précisions à ce sujet.Alternatively, the
Il suffit de rappeler que, lorsque la sonde 24 détecte une température
d'eau sanitaire dans le ballon 10 inférieure à un seuil, le brûleur 3 est mis en
fonctionnement à une allure maximale ou à une allure réduite selon que le débit
d'eau détecté par le débitmètre 23 est supérieur ou inférieur à un seuil de
consigne.It suffices to recall that, when the
En l'absence de besoin de chauffage central (vanne 21 dans la position
de la figure 1), et en l'absence de puisage d'eau sanitaire, le robinet 18 est
fermé, le brûleur 3 est éteint et la pompe 5 arrêtée, et le ballon 10 contient une
réserve d'eau sanitaire à une température suffisante, par exemple de l'ordre de
60°, pour répondre aux besoins de puisage d'eau chaude sanitaire. If there is no need for central heating (
A partir de cet état initial, si la température détectée par la sonde 24 devient
inférieure à un seuil de consigne, le fonctionnement de la pompe 5 et
l'allumage du brûleur 3 sont commandés, à une allure réduite du brûleur 3, en
l'absence de puisage, ce qui fait circuler de l'eau chaude dans le circuit de réchauffage
sanitaire 4, 5, 6, et donc dans le primaire 15 de l'échangeur à plaques
14, en relation d'échange thermique avec l'eau dans le ballon 10 au travers
des parois externes de l'échangeur à plaques 14, jusqu'à ce que la température
de la réserve d'eau dans le ballon 10 ait à nouveau atteint la valeur désirée,
ce qui entraíne l'arrêt de la pompe 5 et l'extinction du brûleur 3.From this initial state, if the temperature detected by the
En cas de puisage d'eau chaude sanitaire, l'ouverture du robinet 18 est
sans conséquence tant que la température de l'eau dans le ballon 10 demeure
supérieure au seuil de consigne. L'eau chaude provenant du ballon 10 et puisée
par le tube 11 est remplacée par de l'eau froide provenant de l'arrivée 7,
de sorte que la température de la réserve d'eau dans le ballon 10 décroít progressivement.
Lorsque cette température devient inférieure au seuil de consigne,
la pompe 5 est mise en fonctionnement et le brûleur 3 allumé, à un régime
qui dépend du débit de puisage, détecté par le débitmètre 23, la puissance
thermique libérée par le brûleur 3 étant maximum ou réduite selon que le seuil
de consigne de débit est dépassé ou non par le débit de puisage, le fonctionnement
de la pompe 5 et du brûleur 3 ainsi que la circulation d'eau chaude
dans le circuit de réchauffage sanitaire étant maintenus pendant toute la durée
du puisage considéré.If domestic hot water is drawn, the opening of tap 18 is
of no consequence as long as the temperature of the water in the
Au niveau de l'échangeur à plaques 14, en cours de puisage, l'eau de
puisage traverse d'abord le secondaire 16 de l'échangeur 14 avant de parvenir
dans le ballon 10, et, en raison de la température plus élevée de l'eau de réchauffage
traversant le primaire 15 de l'échangeur 14, l'eau de puisage est
chauffée dans le secondaire 16 de l'échangeur 14 avant son introduction dans
le ballon 10, ce qui ne refroidit pas sensiblement l'eau chaude sanitaire en réserve
dans ce ballon 10, et la température de l'eau chaude sanitaire puisée
peut demeurer à une valeur suffisante pendant tout le puisage, et même au-delà
d'une durée de puisage correspondant à une distribution totale du volume
en réserve dans le ballon 10. La localisation du secondaire 16 de l'échangeur
14 en amont du ballon 10 sur le circuit de puisage d'eau sanitaire non seulement
évite au maximum l'introduction d'eau froide dans le ballon 10, préjudiciable
à la tenue en température de la réserve d'eau contenue dans ce ballon
10, mais également évite les risques de surchauffe de l'eau puisée, puisque
l'eau sanitaire sortant du secondaire 16 de l'échangeur à plaques 14 est mélangée
avec l'eau en réserve dans le ballon 10 avant de parvenir au robinet 18.At the
L'eau de réchauffage circulant dans le primaire 15 de l'échangeur 14
n'est jamais portée à une température très élevée, ce qui évite des risques
d'entartrage du primaire 15, parce qu'en l'absence de puisage, l'allure du brûleur
3 est modérée quand il fonctionne, et les calories provenant de
l'échangeur principal 2, 3, 4 sont essentiellement distribuées à l'eau sanitaire
dans le ballon 10 par échange thermique avec l'eau de réchauffage dans le
primaire 15 de l'échangeur 14, au travers des parois externes de cet échangeur
14, alors qu'en mode de puisage, que l'allure du brûleur 3 soit modérée
ou maximum, les calories provenant de l'échangeur principal 2, 3, 4 sont principalement
transmises à l'eau sanitaire dans le secondaire de l'échangeur 14,
par transfert thermique à partir de l'eau de réchauffage dans le primaire 15 de
cet échangeur 14, un apport calorifique limité à l'eau dans le ballon 10 restant
assuré au travers des parois externes de l'échangeur 14.The heating water circulating in the primary 15 of the
Ce mode de fonctionnement très avantageux est obtenu en utilisant, en
particulier, des échangeurs à plaques 14 ou 14', tels que ceux schématiquement
représentés sur les figures 2a à 2c et 6a et 6b.This very advantageous operating mode is obtained by using, in
particular,
L'échangeur à plaques 14 des figures 2a et 2b comprend un ensemble
de six plaques 26a à 26f de même forme externe rectangulaire allongée à
coins arrondis en un métal ou alliage bon conducteur de la chaleur, chaque
plaque présentant, sur ses deux faces latérales, des reliefs constitués de nervures
et de gorges en V en alternance et en succession, de sorte à dessiner
des chevrons. Les six plaques sont accolées les unes contre les autres de
sorte à former cinq canaux 27a à 27e, dont chacun est délimité entre les deux
faces en regard de deux plaques voisines dans l'ensemble. Les canaux 27a à
27e sont aisément visibles sur les figures 2a et 2b, représentant l'échangeur à
plaques en perspective éclatée, avec des plaques 26a à 26e légèrement écartées
les unes des autres. Les deux parties d'extrémité longitudinales 28 et 29
de chaque plaque 26a à 26d sont percées chacune d'un orifice supérieur 30 et
d'un orifice inférieur 31, les deux extrémités de la plaque 26e ne présentant
chacune qu'un orifice supérieur 30, et la plaque 26f ne présentant aucun orifice.
Les plaques de l'ensemble sont accolées et brasées les unes aux autres
le long de leur périphérie pour fermer les canaux 27a à 27e vis-à-vis de
l'extérieur de l'échangeur, et de sorte à mettre en communication étanche tous
les orifices supérieurs 30 entre eux et uniquement avec les canaux latéraux
extrêmes 27a et 27e et le canal central 27c pour former le primaire de
l'échangeur à plaques 14, d'une part, et, d'autre part, de sorte à raccorder de
manière étanche tous les orifices inférieurs 31 entre eux et avec les deux canaux
intermédiaires 27b et 27d, pour former le secondaire de l'échangeur à
plaques 14, chaque canal 27b ou 27d du secondaire s'étendant ainsi entre
deux canaux 27a et 27c ou 27c et 27e du primaire, dont les canaux latéraux
27a et 27e, aux extrémités latérales de l'échangeur 14, sont directement adjacents
chacun à l'une respectivement des plaques 26a et 27f, aux extrémités
latérales de l'ensemble, et constituant les parois latérales externes et opposées
de l'échangeur 14.The
Ainsi, les entrées et sorties des primaire 15 et secondaire 16 de
l'échangeur 14 sont ménagées dans la même paroi latérale externe 26a de
l'échangeur 14, l'entrée du primaire 15 et la sortie du secondaire 16 correspondant
respectivement aux orifices 30 et 31 dans l'extrémité 28 de la plaque
26a, et la sortie du primaire 15 et l'entrée du secondaire 16 correspondant respectivement
aux orifices 30 et 31 dans l'extrémité 29 de cette même plaque
26a, puisque le primaire 15 et le secondaire 16 sont à contre-courant, comme
indiqué schématiquement par les flèches sur la figure 2a.Thus, the inputs and outputs of primary 15 and secondary 16 of
the
Cette figure 2a représente l'échangeur à plaques 14 en mode de chauffage
direct de l'eau sanitaire circulant dans le secondaire 16 (canaux 27b et
27d) par l'eau de réchauffage provenant de la tubulure 4 et circulant dans le
primaire 15 (canaux 27a, 27c, 27e).This figure 2a represents the
La figure 2b représente l'échangeur à plaques 14 en mode de maintien
en température et de réchauffage de l'eau sanitaire dans le ballon 10 par la circulation
d'eau de réchauffage provenant de la tubulure 4 dans le primaire 15
(canaux 27a, 27c, 27e) en l'absence de circulation d'eau sanitaire dans le secondaire
16. Il se produit un échange thermique convectif au travers des parois
latérales d'extrémité 26a et 26f vers l'eau dans le ballon 10. Cet échange thermique
résulte d'une convexion forcée par la circulation d'eau de réchauffage
dans les canaux d'extrémité 27a et 27e vers les parois latérales 26a et 26f, et
d'une convexion libre, schématisée par d'autres flèches sur la figure 2b, entre
ces parois 26a et 26f et l'eau dans le ballon 10, du fait du contact direct de ces
parois externes 26a et 26f avec l'eau du circuit de puisage dans le ballon 10.Figure 2b shows the
Dans la variante de la figure 2c, montrant schématiquement un autre
échangeur à plaques 14 en mode de chauffage direct de l'eau sanitaire dans le
secondaire 16 par l'eau de réchauffage dans le primaire 15, le primaire 15
comprend toujours les deux canaux latéraux extrêmes 27a et 27e ainsi que le
canal central 27c, et le secondaire comprend encore les canaux intermédiaires
27b et 27d, mais les orifices supérieurs 30 et inférieurs 31 sont répartis dans
les extrémités 28 et 29 des plaques 26a à 26f de sorte que l'entrée du primaire
15 et la sortie du secondaire 16 (communiquant directement avec l'intérieur du
ballon 10) correspondent respectivement aux orifices 30 et 31 dans l'extrémité
28 (de gauche sur la figure 2c) de la plaque d'extrémité 26f (à l'arrière sur la
figure 2c), et non plus dans l'autre plaque d'extrémité 26a (à l'avant sur la figure),
dans laquelle restent ménagées la sortie du primaire 15 et l'entrée du
secondaire 16, correspondant respectivement aux orifices 30 et 31 dans
l'extrémité 29 (de droite) de cette plaque d'extrémité 26a.In the variant of Figure 2c, schematically showing another
Un échangeur à plaques 14 selon les figures 2a et 2b, ou selon la figure
2c, peut être noyé dans le ballon 10 comme représenté schématiquement sur
la figure 3. L'échangeur à plaques 14 est monté dans le ballon 10 avant la fermeture
de ce dernier, par soudure ou brasure sur des extrémités, internes au
ballon 10, de trois tubes rigides 32, 33 et 34, ainsi liés de façon rigide à
l'échangeur 14 et traversant les parois du ballon 10 avec une étanchéité réalisée
également par brasure. Le tube 32 raccorde de manière étanche l'entrée
du primaire 15 de l'échangeur 14, par exemple l'orifice 30 de l'extrémité 28 de
la plaque 26a de l'échangeur des figures 2a et 2b, à une canalisation de liaison
à la vanne 21, tandis que le tube 32 raccorde de manière étanche la sortie du
primaire 15 de l'échangeur 14, par exemple l'orifice 30 de l'extrémité 29 de la
plaque 26a sur les figures 2a et 2b, à une canalisation de retour vers la pompe
5, et que le tube 34 raccorde de manière étanche l'entrée du secondaire 16 de
l'échangeur 14, par exemple l'orifice 31 de l'extrémité 29 de la plaque 26a sur
les figures 2a et 2b, à une canalisation reliée au débitmétre 23 et à l'entrée
d'eau 7.A
Les liaisons entre l'échangeur 14 et le ballon 10 et les liaisons hydrauliques
entre l'extérieur du ballon 10 et l'échangeur 14 à l'intérieur du ballon 10
sont réalisées de façon rigide par les tubes 32, 33 et 34 rigides ainsi que par
les brasures ou soudures à leurs extrémités et à leur traversée de la paroi du
ballon 10. L'inconvénient de cette réalisation est que l'ensemble ballon-échangeur
à plaques obtenu est difficilement démontable.The connections between the
Pour réaliser un tel ensemble démontable, un échangeur à plaques 14
tel que celui des figures 2a et 2b ou de la figure 2c est avantageusement
monté dans le ballon 10 comme représenté sur les figures 4 et 5.To make such a removable assembly, a
Dans cet exemple, l'échangeur à plaques 14 est pré-monté sur deux
brides, dont l'une 35 (figure 4) enserre la partie d'extrémité de l'échangeur 14
constituée par les extrémités 29 des plaques accolées 26a à 26f, et dont l'autre
bride 36 (figure 5) enserre la partie d'extrémité opposée de l'échangeur 14,
constituée par les extrémités 28 des plaques accolées 26a à 26f. La bride 35
comporte deux embouts intégrés 37 et 38, à face de raccordement plane à leur
extrémité libre, du côté opposé à l'échangeur 14, et qui sont chacun un embout
tubulaire coudé vers l'intérieur de la bride 35 et vers les orifices 30 et 31 de
l'extrémité 28 de la plaque 26a de l'échangeur 14, de sorte que les embouts
tubulaires 37 et 38 sont raccordés de manière étanche respectivement avec la
sortie du primaire 15 et l'entrée du secondaire 16 de l'échangeur 14, à l'aide de
joints d'étanchéité 39 et 40 comprimés entre les embouts 37 et 38 et la périphérie
plane des orifices 30 et 31 correspondants.In this example, the
De manière analogue, la bride 36 comporte un embout tubulaire 41
également coudé, raccordé de manière étanche à l'entrée du primaire 15 de
l'échangeur 14 par compression d'un joint d'étanchéité 42 entre l'embout tubulaire
41 et la périphérie plane de l'orifice 30 de l'extrémité 28 de la plaque 26a
formant l'entrée du primaire, alors que la bride 36 présente, en regard de
l'orifice 31 constituant la sortie du secondaire 16 à cette même extrémité de
l'échangeur 14, un court manchon coudé 43 débouchant vers l'intérieur du
ballon 10, lorsque l'échangeur 14 et ses brides 35 et 36 est disposé dans le
ballon 10 de la manière suivante. Le sous-ensemble constitué de l'échangeur
14 et des brides 35 et 36 est introduit dans le ballon 10 dans un sens de
montage allant de la droite vers la gauche sur les figures 4 et 5, par un orifice
44, ménagé dans la paroi du ballon 10 pour l'insertion de l'échangeur 14. Par
cette insertion, la bride 36 autour de l'extrémité de l'échangeur 14 qui est la
première engagée dans le ballon 10, est guidée par son embout tubulaire 41 à
l'intérieur d'un embout tubulaire 46 d'une pièce support 47 fixée avec étanchéité,
grâce à un joint 48, contre la paroi du ballon 10, autour d'une seconde
ouverture ménagée dans la partie de la paroi du ballon 10 qui est opposée à
l'ouverture 44, cette seconde ouverture étant ainsi obturée par la pièce support
47 autour de l'embout 41 de la bride 36, l'étanchéité entre l'embout tubulaire 46
et l'embout tubulaire 41 emmanché dans ce dernier étant assurée par compression
d'un joint d'étanchéité 49 entre les deux embouts.Similarly, the
Après guidage, positionnement et immobilisation de la bride 36 et de
l'extrémité correspondante de l'échangeur 14 dans la pièce support 47, et donc
sur la paroi du ballon 10, la bride 35 à l'autre extrémité de l'échangeur 14 est
également fixée de manière étanche, par compression d'un joint d'étanchéité
50, sur la paroi du ballon 10, autour de l'ouverture 44 d'insertion de l'échangeur
14. Il suffit ensuite de réaliser les raccordements hydrauliques étanches des
embouts 46 et 37 avec le circuit de réchauffage, respectivement du côté de la
vanne 21 et de la pompe 5, et le raccordement hydraulique étanche de
l'embout 38 avec le circuit d'eau de puisage, du côté du débitmètre 23 et de
l'entrée 7, pour obtenir que l'échangeur 14 soit convenablement positionné et
fixé sur des parties opposées de la paroi du ballon 10, avec des liaisons étanches
entre les brides 35 et 36 et le ballon 10 par compression des joints 50, 49
et 48, et avec des liaisons étanches entre l'entrée et la sortie du primaire 15 et
l'entrée du secondaire 16 de l'échangeur 14 avec les embouts tubulaires 41, 37
et 38 des brides 36 et 35, par compression des joints 42, 40 et 39, ces mêmes
embouts tubulaires permettant des connexions étanches et extérieures au ballon
10 avec les canalisations des circuits de réchauffage et de puisage.After guiding, positioning and immobilizing the
En outre, les brides 35 et 36 et/ou la pièce support 47 peuvent servir de
support à des sondes de température (non représentées) détectant la température
de l'eau sanitaire respectivement à l'entrée et à la sortie du secondaire
16 de l'échangeur 14.In addition, the
Les brides 35 et 36 ainsi que la pièce support 47 peuvent être moulées
en matériau composite, par exemple à matrice en résine synthétique et fibres
de renfort en verre ou carbone, ce qui permet d'obtenir directement des formes
complexes de cuvette, pour la réception des extrémités correspondantes de
l'échangeur 14, avec des embouts tubulaires coudés intégrés en saillie vers
l'intérieur des cuvettes, pour les raccordements étanches aux deux entrées et à
une sortie de l'échangeur 14. Le moulage des brides 35 et 36 et de la pièce
support 47 permet, à moindre coût, des aménagements pour le montage aisé
de la sonde de température 24 de la figure 1, en évitant des aménagements
spécifiques sur la paroi du ballon 10, tel qu'un support de sonde brasé par
exemple.The
L'échangeur à plaques 14' des figures 6a et 6b, substituable à
l'échangeur à plaques 14 des figures 1, 2a et 2b, et à sa variante selon la figure
2c, diffère des échangeurs précédemment décrits et du type dit « à une
passe », en ce qu'il est un échangeur du type dit « à deux passes », dont les
entrées et sorties des primaire et secondaire sont ménagées dans une même
partie d'extrémité de l'échangeur 14', mais débouchent dans les parois latérales
opposées de l'échangeur.The plate heat exchanger 14 'of FIGS. 6a and 6b, which can be substituted for
the
Plus précisément, sur les figures 6a et 6b, l'échangeur à plaques 14'
comprend un ensemble de sept plaques 26'a à 26'g, qui sont de même forme
et de même structure que les plaques 26a à 26f des échangeurs des figures 2a
à 2c, et accolées et assemblées par brasage de la même manière, de sorte à
délimiter entre elles six canaux 27'a à 27'f, dont quatre 27'a, 27'c, 27'd et 27'f
appartiennent au primaire 15', et les deux autres 27'b et 27'e appartiennent au
secondaire 16' de l'échangeur 14', pour que chacun des deux canaux 27'b et
27'e du secondaire 16' s'étende entre deux canaux respectivement 27'a et
27'c, ou 27'd et 27'f, du primaire 15', et que simultanément les deux canaux
latéraux extrêmes 27'a et 27'f de l'ensemble des canaux délimités entre les
plaques soient directement adjacents chacun à l'une respectivement des deux
plaques latérales extrêmes 26'a et 26'g qui constituent les deux parois latérales
opposées de l'échangeur 14'.More specifically, in Figures 6a and 6b, the plate heat exchanger 14 '
includes a set of seven plates 26'a to 26'g, which are of the same shape
and of the same structure as the
A cet effet, les orifices de passage supérieurs 30 et inférieurs 31 dans
les parties d'extrémité 28 et 29 des plaques 26'a à 26'g sont répartis et raccordés
sélectivement entre eux et aux canaux 27'a à 27'f de sorte que l'entrée du
primaire 15' et la sortie du secondaire 16' correspondent respectivement aux
orifices supérieur 30 et inférieur 31 dans l'extrémité 29 (à droite sur les figures
6a et 6b) de la plaque latérale d'extrémité 26'g, tandis que la sortie du primaire
15' et l'entrée du secondaire 16' correspondent aux orifices respectivement supérieur
30 et inférieur 31 dans l'extrémité 29 de l'autre plaque latérale
d'extrémité 26'a.To this end, the upper 30 and lower 31 orifice openings in
the
En mode de chauffage direct de l'eau sanitaire dans le secondaire 16' par l'eau de réchauffage dans le primaire 15' (figure 6a), l'eau de réchauffage s'écoule ainsi de la droite vers la gauche sur la figure 6a dans les canaux 27'f et 27'd, puis de la gauche vers la droite dans les canaux 27'c et 27'a, tandis que l'eau sanitaire s'écoule à contre-courant de la droite vers la gauche dans le canal 27'b puis de la gauche vers la droite dans le canal 27'e.In direct heating mode of domestic water in secondary 16 ' by the heating water in the primary 15 '(figure 6a), the heating water thus flows from right to left in Figure 6a in channels 27'f and 27'd, then from left to right in channels 27'c and 27'a, while that the sanitary water flows against the current from right to left in the channel 27'b then from left to right in channel 27'e.
En mode de maintien en température et de réchauffage de l'eau sanitaire
dans le ballon 10 (figure 6b), la circulation dans le primaire 15' reste la
même, mais un transfert thermique s'effectue par convexion entre l'eau de réchauffage
du circuit primaire 15' et l'eau sanitaire dans le ballon 10, au travers
des parois latérales externes de l'échangeur 14' constituées par les plaques
26'a et 26'g, comme schématisé par des flèches.In temperature maintenance and domestic water heating mode
in the balloon 10 (FIG. 6b), the circulation in the primary 15 ′ remains the
same, but a heat transfer takes place by convection between the heating water
of the primary circuit 15 'and the sanitary water in the
Bien entendu, le nombre de plaques de l'échangeur 14' (figures 6a et 6b) ou 14 (figures 2a à 2c) peut être supérieur à 7, respectivement 6, si nécessaire, dans la mesure où les canaux extrêmes sont alimentés par l'eau de réchauffage (circuit primaire). Of course, the number of plates of the exchanger 14 '(FIGS. 6a and 6b) or 14 (Figures 2a to 2c) can be greater than 7, respectively 6, if necessary, insofar as the end channels are supplied by the heating water (primary circuit).
Un tel échangeur 14' peut être monté dans le ballon, par exemple en
porte-à-faux, en étant fixé de manière étanche à la paroi du ballon 10 et relié
de manière étanche aux circuits de réchauffage et de puisage par la partie
d'extrémité de l'échangeur 14' qui présente les entrées et sorties des primaire
15' et secondaire 16' de cet échangeur 14', par exemple à l'aide d'une bride,
pré-montée sur cette extrémité de l'échangeur, et qui est supportée de manière
étanche par la paroi du ballon et elle-même raccordée avec étanchéité, d'une
part, aux entrées et sorties des primaire 15' et secondaire 16', à l'exception de
la sortie du secondaire 16' qui débouche en un point bas dans le ballon 10, et,
d'autre part, aux circuits de réchauffage et de puisage.Such an
Un tel montage est représenté schématiquement sur les figures 7 et 8
montrant la même extrémité de l'échangeur 14' vue en partie en coupe et en
partie en élévation latérale des deux côtés opposés. L'extrémité de l'échangeur
14' présentant les entrées et. sorties des primaire 15' et secondaire 16' de cet
échangeur 14' est enserrée dans une bride 51, constituée par l'assemblage de
deux moitiés de brides 52 et 53 dissymétriques, rigidement fixées l'une contre
l'autre par des vis ou rivets 54, ou par tout autre moyen de fixation approprié tel
que collage et soudure, et dont l'une 52 recouvre principalement la partie
d'extrémité 29 de la plaque latérale externe 26'a de l'échangeur 14', tandis que
l'autre demi bride 53 recouvre essentiellement l'extrémité 29 de l'autre plaque
latérale extrême 26'g de l'échangeur 14' .Such an arrangement is shown schematically in Figures 7 and 8
showing the same end of the exchanger 14 'seen partly in section and in
part in side elevation on two opposite sides. The end of the exchanger
14 'showing the inputs and. primary 15 'and secondary 16' outputs from this
exchanger 14 'is enclosed in a
La demi bride 52, en forme de cuvette pour envelopper sensiblement la
moitié de la périphérie de l'extrémité correspondante de l'échangeur 14', comporte
également deux embouts tubulaires coudés 55 et 56, qui assurent le raccordement
étanche par compression d'un joint d'étanchéité respectivement 57
et 58 contre la périphérie plane des orifices respectivement 30 et 31 correspondant,
dans cette extrémité 29 de la plaque 26'a, respectivement à la sortie
du primaire et à l'entrée du secondaire de l'échangeur 14'. De même, l'autre
demi-bride 53, également en forme de cuvette pour envelopper la moitié de la
périphérie de cette extrémité de l'échangeur 14', comporte un embout tubulaire
coudé 59 raccordé avec étanchéité à l'entrée du primaire 15' de l'échangeur
14' par compression d'un joint d'étanchéité 60 sur la périphérie plane de
l'orifice 30 dans l'extrémité 29 de l'autre plaque latérale externe 26'g de
l'échangeur 14', cette même demi-bride 53 comportant en outre un petit manchon
coudé 61 reliant la sortie du secondaire 16', au niveau de l'orifice inférieur
31 dans cette même extrémité 29 de la plaque 26'g, à l'intérieur du ballon 10.The
La bride 51 est elle-même engagée et supportée dans une pièce support
62, également en forme générale de cuvette, et qui est fixée par sa périphérie
à la paroi du ballon 10, autour dune ouverture 63 ménagée dans cette
paroi pour l'insertion de l'échangeur 14', la liaison entre la pièce support 62 et
la paroi du ballon 10 étant étanche par compression d'un joint d'étanchéité 64
entourant l'ouverture 63. La pièce support 62 comporte également trois embouts
tubulaires 65, 66 et 67, dans lesquels sont emmanchés avec étanchéité
respectivement les embouts tubulaires 55 et 56 de la demi-bride 52 et l'embout
tubulaire 59 de la demi-bride 53, l'étanchéité étant assurée par compression de
joints d'étanchéité 68, 69 et 70, chacun comprimé entre deux embouts correspondant
emmanchés l'un dans l'autre. Ainsi, la pièce support 62 assure
l'immobilisation de l'échangeur 14' et de sa bride 51 vis-à-vis du ballon 10, par
la fixation de la pièce support 62 sur la paroi du ballon 10, ainsi que les raccordements
étanches aux circuits de réchauffage et de puisage par les embouts
65, 66 et 67, raccordés de manière étanche respectivement à la canalisation
du circuit de réchauffage menant à la pompe 5 (figure 1), à la canalisation du
circuit de puisage relié au débitmètre 23 et à l'arrivée d'eau froide 7, et à la canalisation
du circuit de réchauffage relié à la vanne 21.The
Dans cet exemple, les demi-brides 52 et 53 ainsi que la pièce support
62 peuvent également être moulées chacune d'une seule pièce en matériau
composite, comme les brides 35 et 36 et la pièce support 47 de l'exemple des
figures 4 et 5. De même que pour la pièce support 47, le moulage de la pièce
support 62 permet des aménagements à moindre coût pour le montage aisé de
la sonde de température 24 (voir figure 1) sans aménagement spécifique sur la
paroi interne du ballon 10.In this example, the half-
Pour éviter un montage en porte-à-faux trop important de l'échangeur
14', une cale peut être disposée dans le ballon 10 pour supporter l'extrémité de
l'échangeur 14' qui est opposée à celle enserrée dans la bride 51. To avoid excessive cantilever mounting of the exchanger
14 ', a wedge can be placed in the
Mais une autre variante de montage de l'échangeur 14' à l'aide des
demi-brides 52 et 53 et dune pièce support 62', variante de la pièce support 62
des figures 7 et 8, permet d'éviter tout porte-à-faux, comme représenté sur la
figure 9. Ce montage suppose l'utilisation préférée d'un ballon 10 de forme
sensiblement cylindrique et allongée, de plus faible diamètre que dans les
exemples précédents, mais plus allongée pour conserver la volume de la réserve
d'eau sanitaire chaude, et d'axe sensiblement vertical, et l'échangeur 14'
est maintenu sensiblement verticalement dans le ballon 10. La pièce support
62', qui coopère de la même manière que la pièce support 62 avec les demi-brides
52 et 53 et avec la paroi du ballon 10 et présente donc sensiblement la
même structure, appropriée à cet effet, que la pièce support 62, constitue l'un
des fonds du ballon 10, par exemple son fond inférieur, fermé étanche sur la
paroi du ballon 10 grâce au joint d'étanchéité 64. Cette disposition permet un
fonctionnement optimal du dispositif, grâce à l'échangeur 14' en partie basse
dans le ballon 10. La pièce support 62' est différente de la pièce support 62 en
ce qu'elle présente des aménagements permettant, dans le ballon 10, le raccordement
aisé du tube 11 pour puiser l'eau sanitaire chaude en partie haute
dans le ballon 10, et, à l'extérieur du ballon 10, le raccordement étanché à la
canalisation de sortie d'eau chaude 8 (voir figure 1). A cet effet, en plus des
trois embouts tubulaires tels que 65, 67 et 66 de la pièce support 62, pour les
raccordements étanches respectivement aux sortie et entrée du primaire 15' et
à l'entrée du secondaire 16' de l'échangeur 14', la pièce support 62' peut comprendre
un quatrième embout tubulaire 71, dans lequel le tube 11 est emmanché
avec étanchéité, et se raccordant lui-même avec étanchéité à la canalisation
de la sortie d'eau chaude 8 à son extrémité externe au ballon 10.But another variant of mounting the exchanger 14 'using the
half-
Cet exemple présente les avantages d'une simplicité de réalisation du
ballon 10 et d'une simplification des opérations de montage de l'échangeur 14'
dans le ballon 10 et de contrôle de ce montage.This example presents the advantages of a simplicity of realization of the
Claims (11)
- Apparatus to produce domestic hot water and central heating water using the combustion of a gas and comprising a closed water circuit called a "domestic heating" circuit consisting of a circulating pump (5), a pipe manifold system (4) in conjunction with a gas burner (3) in a combustion chamber (2) and forming together with this burner (3) a main heat exchanger, and the primary (6) of an auxiliary heat exchanger (E); and a water offtake circuit comprising a cold water inlet (7), the secondary (9) of the auxiliary heat exchanger (E) and an offtake outlet (8), the auxiliary heat exchanger (E) comprising a vessel (10) with a limited capacity and a direct counter-current exchanger (14, 14') which is a plate exchanger arranged essentially inside the vessel (10) and arranged in such a way that the direct exchanger (14, 14') is installed upstream relative to the vessel (10) in the offtake circuit (9), and a central heating circuit (19) installed in parallel on the section of the domestic heating circuit which comprises the pump (5) and the pipe manifold system (4), the connection between one end of the said central heating circuit (19) and the said section (4, 5) being made by a three-way valve (21), characterized in that the primary (15, 15') of the direct exchanger (14, 14') is supplied with hot water from the said pipe manifold system (4) and comprises at least two lateral end channels (27a, 27e; 27'a, 27'f) adjacent to two external and opposite side walls (26a, 26f; 26'a, 26'g) of the direct exchanger (14, 14') at the lateral ends of the totality of the channels (27a-27c; 27'a-27'f) demarcated between the approximately parallel plates (26a-26f; 26'a-26'g) of the direct exchanger (14, 14') in such a way that the water in the primary (15, 15') of the direct exchanger (14, 14') is in a heat exchange relationship with the water of the offtake circuit, firstly in the vessel (10) and around the direct exchanger (14, 14') by convection across the said external walls (26a, 26f; 26'a, 26'g) of the direct exchanger (14, 14') that are in direct contact with the water of the offtake circuit in the vessel (10), and secondly in at least one channel (27b, 27d; 27'b, 27'e) of the secondary (16, 16') of the direct exchanger (14) extending between the said lateral channels (27a, 27c; 27'a, 27'f), the outlet (12) of the secondary (16, 16') of the direct exchanger (14, 14') opening directly into the vessel (10).
- Apparatus according to Claim 1, characterized in that the direct exchanger (14) is supported in the vessel (10) at least by three rigid tubes (32, 33, 34) passing in a leak-tight manner through the wall of the vessel (10), of which a first tube (32) connects the domestic heating circuit to the inlet of the primary (15) of the direct exchanger (14) at an end portion of the said direct exchanger (14) into which the outlet (12) of the secondary (16) of the said direct exchanger (14) also opens, and of which the second and third tubes (33, 34) connect respectively the outlet of the primary (15) and the inlet of the secondary (16) of the direct exchanger (14) in the portion of the opposite end of the said direct exchanger (14) to the domestic heating circuit and to the water offtake circuit respectively.
- Apparatus according to Claim 1, characterized in that the direct exchanger (14) is supported in the vessel (10) by at least two flanges (35, 36) each attached in a leak-tight manner (50, 48) respectively to one of two opposite parts of the wall of the vessel (10), each of which is perforated by an aperture (44), and each of the two flanges (35, 36) supporting respectively one of two parts (29, 28) of opposite ends of the said direct exchanger (14), the first flange (36) also taking part in the leak-tight attachment between the domestic heating circuit and the inlet of the primary (15) of the direct exchanger (14) and establishing a connection between the outlet of the secondary (16) of the said direct exchanger (14) and the inside of the vessel (10), and the second flange (35) ensuring a leak-tight connection firstly between the outlet of the primary (15) of the said direct exchanger (14) and the domestic heating circuit and secondly between the inlet of the secondary (16) of the said direct exchanger (14) and the water offtake circuit.
- Apparatus according to Claim 3, characterized in that the first flange (36) more or less surrounds the corresponding end portion (28) of the direct exchanger (14) inside the vessel (10) and comprises a jointing piece (41) of a leak-tight attachment (42) at the inlet of the primary (15) of the said direct exchanger (14), the said attachment jointing piece (41) being in leak-tight engagement (49) in a supporting piece (47) supporting the first flange (36) and brought into leak-tight contact (48) around an opening in the wall of the vessel (10) and providing a jointing piece (46) for a leak-tight attachment to the domestic heating circuit.
- Apparatus according to one of the Claims 3 and 4, characterized in that the second flange (35) more or less surrounds the corresponding end portion (29) of the direct exchanger (14) and is directly brought in to contact (50) in a leak-tight manner around an opening (44) in the wall of the vessel (10) in order to insert the direct exchanger (14) into the vessel (10), and in that the said second flange (35) comprises two jointing pieces (37, 38) forming a leak-tight connection, of which one (37) ensures the connection between the outlet of the primary (15) of the said direct exchanger (14) and the domestic heating circuit, and the other (38) ensures the connection between the water offtake circuit and the inlet of the secondary (16) of the said direct exchanger (14).
- Apparatus according to any of the Claims 1 to 5, characterized in that the inlets and outlets of the primary (15) and of the secondary (16) of the direct exchanger (14) emerge in a same external side wall (26a) of the said direct exchanger (14), the inlet of the primary (15) and the outlet of the secondary (16) being arranged in one end portion (28) of the said direct exchanger (14), while the inlet of the secondary (16) and the outlet of the primary (15) are arranged in the opposite end portion (29) of the said direct exchanger (14).
- Apparatus according to Claim 1, characterized in that the direct exchanger (14') is supported in the vessel (10) by at least one flange (51) more or less surrounding one end portion (29) of the direct exchanger (14') and attached in a leak-tight manner (64) to a part of the vessel wall (10) which provides an opening (63) to insert the direct exchanger (14') into the vessel (10), the said flange (51) comprising three jointing pieces (55, 56, 59) for leak-tight attachment taking part in the connections of the inlet and outlet of the primary (15') and of the inlet of the secondary (16') of the direct exchanger (14') to the respective circuits for domestic heating and for offtake water, as well as a connecting passage (61) between the outlet of the secondary (16') of the direct exchanger (14') and the interior of the vessel (10).
- Apparatus according to Claim 7, characterized in that the said flange (51) comprises at least two flange portions (52, 53) attached to one another so as to enclose between them the said end portion (29) of the direct exchanger (14'), a first portion of the flange (52) comprising two jointing pieces (55, 56) to make a leak-tight joint (57, 58) respectively to the outlet of the primary (15') and to the inlet of the secondary (16') of the direct exchanger (14'), and the second portion of the flange (53) comprising a jointing piece (59) for a leak-tight connection to the inlet of the primary (15') of the direct exchanger (14') and a jointing piece (61) for a communication between the outlet of the secondary (16') of the direct exchanger (14') and the interior of the vessel (10), the two jointing pieces (55, 56) of the first portion of the flange (52) and the jointing piece (59) of the second portion of the flange (53) each being engaged in a leak-tight manner into respectively one of three jointing pieces (65, 66, 67) of a support piece (62, 62') supporting the said portions of the flange (52, 53) and brought into contact in a leak-tight manner (64) onto the wall of the vessel (10) around the opening (63) for the insertion of the direct exchanger (14') into the vessel (10), the jointing pieces (65, 66, 67) of the support piece (62, 62') ensuring the leak-tight connection to the domestic heating circuit for the two jointing pieces (65, 67) that receive the jointing pieces (55, 59) for leak-tight connection of the portions of the flange (52, 53) to the inlet and outlet of the primary (15') of the direct exchanger (14'), and to the offtake water circuit for the jointing piece (66) that receives the jointing piece (56) for leak-tight connection between the second portion of the flange (52) and the inlet of the secondary (16') of the direct exchanger (14').
- Apparatus according to Claim 8, characterized in that the direct exchanger (14') and the vessel (10) are arranged approximately vertically, preferably the former being arranged in the lower portion of the latter and in such a way that the support piece (62') forms a base of the vessel (10) and comprises means, such as a fourth tubular jointing piece (71) for leak-tight connection to a tube (11) for withdrawing domestic hot water at the upper part of the vessel (10) and to the said offtake outlet (8).
- Apparatus according to any of the Claims 7 to 9, characterized in that the inlets and outlets of the primary (15') and of the secondary (16') of the direct exchanger (14') are arranged in a same part of the end (29) of the said direct exchanger (14'), the inlet of the primary (15') and the outlet of the secondary (16') emerging in an external side wall (26'g) of the said direct exchanger (14'), while the outlet of the primary (15') and the inlet of the secondary (16') emerge in the opposite external side wall (26'a) of the said direct exchanger (14').
- Apparatus according to any of the Claims 1 to 10, characterized in that the direct plate exchanger (14, 14') comprises a set of plates (26a-26f; 26'a-26'g) equipped with embossings on their two side faces, and placed side by side and welded to one another at least along their periphery in such a way as to demarcate, between the plates, channels (27a-27e; 27'a-27'f) of the primary (15, 15') and of the secondary (16, 16') of the direct exchanger (14, 14'), each channel (27b, 27d; 27'b, 27'e) of the secondary (16, 16') extending between two channels (27a, 27c, 27e; 27'a, 27'c, 27'd, 27'f) of the primary (15, 15'), and the two plates (26a, 26f; 26'a, 26'g) at the ends of the set of plates constituting the external side walls of the direct exchanger (14, 14').
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