FR2774459A1 - Corps de chauffe pour une chaudiere au fioul ou au gaz et modules pour la realisation d'un tel corps de chauffe - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un corps de chauffe pour une chaudière au fioul ou au gaz. Dans ce corps de chauffe (3), comportant une enveloppe (5) doublée intérieurement, dans une zone arrière, par une virole (6), des ailettes annulaires, transversales (35) sont aménagées entre la virole (6) et l'enveloppe (5) pour délimiter des canaux annulaires transversaux (35) dans lesquels les gaz de combustion accomplissent en parallèle une trajectoire transversale avant de sortir du corps de chauffe (3). On améliore ainsi l'échange thermique entre les gaz de combustion et l'eau (22) qu'ils doivent chauffer.

Description

La présente invention concerne un corps de chauffe pour une chaudière au fioul ou au gaz, comportant - une enveloppe présentant un axe longitudinal, apte à
coopérer avec un brûleur émettant suivant cet axe une
flamme de sens déterminé et comprenant une extrémité
transversale arrière ouverte de réception du brûleur,
une extrémité transversale avant fermée par une paroi
transversale et une périphérie fermée par une paroi
longitudinale, au moins approximativement cylindrique
de révolution autour dudit axe, de façon à délimiter
un foyer longitudinal borgne dans une zone avant de
l'enveloppe, - des moyens pour délimiter une chambre de circulation
d'eau au contact desdites parois transversale et
longitudinale, à l'extérieur de l'enveloppe, - une virole longitudinale, au moins approximativement
cylindrique de révolution autour dudit axe, disposée à
l'intérieur d'une zone arrière de l'enveloppe de façon
à y délimiter le foyer et à y définir avec ladite
paroi longitudinale une chambre annulaire de passage
des gaz de combustion, - des moyens d'entrée des gaz de combustion dans la
chambre de passage, à partir du foyer, - des moyens de sortie des gaz de combustion hors de la
chambre de passage, vers une évacuation, - des ailettes disposées dans la chambre de passage de
façon à y délimiter avec ladite paroi longitudinale et
avec la virole des canaux de guidage des gaz de
combustion à partir desdits moyens d'entrée vers
lesdits moyens de sortie, les ailettes étant en
relation de conduction thermique avec ladite paroi
longitudinale au moins
Un tel corps de chauffe équipe des chaudières commercialisées par la Société Allemande BROSSE, sous une forme de réalisation dans laquelle les ailettes et les canaux de guidage des gaz de combustion sont orientés longitudinalement, entre des moyens d'entrée des gaz de combustion situés à la transition entre les zones avant et arrière de l'enveloppe et des moyens de sortie des gaz de combustion formés par un collecteur annulaire, transversal disposé autour de l'extrémité arrière de l'enveloppe et débouchant vers le haut sur une boîte à fumées longitudinale, superposée à l'enveloppe et raccordée à une évacuation.

Cette chaudière connue présente des caractéristiques avantageuses en ce qu'il est possible de la dimensionner de telle sorte que l'extrémité avant de la flamme sollicite la paroi transversale avant de l'enveloppe et provoque à ce niveau un échauffement de l'eau par échange direct, et en ce que l'ensemble formé par la virole et les ailettes assure un guidage des gaz de combustion vers l'arrière, le long de la paroi longitudinale de l'enveloppe, et assure à ce niveau un échange thermique entre ces gaz et l'eau. Ainsi, cette chaudière connue permet d'affecter une part importante de l'énergie thermique produite par la combustion au chauffage de l'eau qui, circulant dans un circuit extérieur à la chaudière, peut être utilisée à des fins de chauffage ou à des fins sanitaires.

La présente invention s'est cependant fixée pour but d'améliorer encore les capacités d'échange thermique entre les gaz de combustion et l'eau et, à cet effet, elle propose un corps de chauffe du type indiqué en préambule, caractérisé en ce que les ailettes et les canaux sont annulaires et transversaux et en ce que les moyens d'entrée et de sortie comportent un collecteur longitudinal respectif desservant les canaux en parallèle.

On comprendra aisément qu'à dimensions d'ensemble identiques du corps de chauffe, et de la virole en particulier, la disposition des ailettes et des canaux selon l'invention permet d'augmenter considérablement la longueur du trajet parcouru par les gaz de combustion, au contact de la paroi longitudinale ou des ailettes en relation de conduction thermique avec celle-ci, c'est-àdire d'augmenter encore les capacités d'échange thermique entre les gaz de combustion et l'eau placée au contact de la paroi longitudinale, au niveau de la zone arrière de l'enveloppe, naturellement sans affecter l'échange thermique au niveau de la zone avant de celle-ci, c'est- à-dire de récupérer encore davantage de l'énergie thermique produite par la combustion. La mise en oeuvre de la présente invention permet aussi, à capacités d'échange thermique équivalentes, de réduire les dimensions du corps de chauffe en comparaison avec le corps de chauffe des chaudières connues, précitées, notamment en direction longitudinale, puisqu'il est possible de disposer de la même longueur de trajet des gaz de combustion au niveau de la zone arrière de l'enveloppe pour une dimension longitudinale plus faible de cette zone arrière ainsi que de la virole, à dimensions transversales égales.

Pour accroître cet avantage, on peut aménager, à l'intérieur des canaux, des chicanes qui allongent le trajet des gaz de combustion et obligent ces derniers à longer notamment ladite paroi longitudinale et/ou les ailettes, elles-memes placées en relation de conduction thermique avec celle-ci, pour favoriser un échange thermique entre les gaz de combustion et cette paroi et/ou ces ailettes et, par l'intermédiaire de cette paroi, entre les gaz de combustion et l'eau qui la baigne extérieurement.

Comme il apparaîtra par la suite, on favorise considérablement l'établissement d'un circuit privilégié des gaz de combustion entre le foyer, les moyens d'entrée des gaz de combustion dans la chambre de passage, à partir de celui-ci, et les moyens de sortie des gaz de combustion hors de la chambre de passage, vers ltévacuation, si l'on choisit de placer ledit axe approximativement horizontalement, de façon connue en elle-même, et de disposer les collecteurs d'entrée et de sortie respectivement en bas et en haut de la chambre de passage, d'une part, et/ou de conformer ladite paroi longitudinale de telle sorte qu'elle présente un décrochement à la transition entre lesdites zones avant et arrière de façon à présenter une partie décalée vers l'extérieur du foyer dans ladite zone arrière et que la virole soit placée sensiblement dans le prolongement longitudinal direct de la partie de ladite paroi longitudinale correspondant à ladite zone avant, d'autre part.

En effet, ces caractéristiques se combinent avantageusement avec une caractéristique également préférée selon laquelle les ailettes sont pour l'essentiel continues en direction circonférentielle à l'exception de deux interruptions localisées respectives, diamétralement opposées en référence audit axe, à raison d'une interruption d'entrée respective et d'une interruption de sortie respective, les interruptions d'entrée étant situées d'un même côté dudit axe et longitudinalement alignées pour constituer une partie du collecteur d'entrée et les interruptions de sortie étant situées de l'autre côté dudit axe et longitudinalement alignées pour constituer une partie du collecteur de sortie.

En effet, on peut alors prévoir que la partie de la paroi longitudinale correspondant à ladite zone avant présente une goulotte longitudinale alignée longitudinalement avec les interruptions d'entrée et communiquant avec celles-ci pour constituer une partie du collecteur d'entrée. On conçoit aisément qu'une telle goulotte assure un guidage efficace des gaz de combustion vers les interruptions d'entrée et vers les canaux transversaux délimités notamment par les ailettes.

Toutefois, en complément ou en remplacement, on peut également prévoir que la virole présente en regard des interruptions d'entrée une lumière longitudinale constituant une partie du collecteur d'entrée, ce qui permet d'assurer non seulement une reprise directe des gaz de combustion tendant à longer la paroi longitudinale dans la zone avant de l'enveloppe, mais également les gaz de combustion qui, soit parce qu'ils ont échappé à la goulotte si une telle goulotte est prévue, soit parce qu'ils se sont dégagés radialement de la flamme, viennent au contact de la virole dans la zone arrière de 1 'enveloppe.

Cette lumière est avantageusement constituée par une fente longitudinale aménagée dans la virole et facilitant par ailleurs le montage et le démontage de la virole, en autorisant une réduction de ses dimensions transversales par pincement de ladite fente, selon un mode de réalisation préféré selon lequel la virole est insérée de façon amovible dans l'enveloppe.

De même, on prévoit avantageusement que la partie de ladite paroi longitudinale correspondant à ladite zone arrière présente en regard des interruptions de sortie au moins une lumière longitudinale constituant une partie du collecteur de sortie. On assure ainsi une reprise aussi efficace que possible des gaz de combustion sortant des différents canaux.

De façon préférée, les interruptions des ailettes correspondant au collecteur d'entrée présentent des dimensions transversales qui décroissent vers l'arrière et les interruptions des ailettes correspondant au collecteur de sortie présentent des dimensions transversales qui décroissent vers l'avant, ce qui permet d'assurer une répartition optimale des gaz de combustion entre les différents canaux à leur entrée dans ces derniers et une reprise optimale à leur sortie de ces derniers.

Outre leurs interruptions correspondant aux collecteurs d'entrée et de sortie, les ailettes peuvent présenter des interruptions également localisées, de dimensions transversales généralement plus faibles, qui d'une part facilitent la répartition et la libération des contraintes de dilatation et d'autre part établissent entre les canaux de guidage une intercommunication permettant aux gaz de passer d'un canal qui, par exemple, viendrait à se boucher aux canaux voisins. Selon une disposition préférée, ces interruptions supplémentaires sont prévues sur chaque ailette en deux exemplaires diamétralement opposés et placées à angle droit par rapport aux interruptions correspondant aux collecteurs d'entrée et de sortie, en référence audit axe, mais cette disposition ne constitue qu'un exemple non limitatif.

Naturellement, divers modes de réalisation du corps de chauffe selon l'invention peuvent être envisagés, mais on préfère un mode de réalisation selon lequel les ailettes sont solidaires de ladite paroi longitudinale. En particulier, on préfère réaliser les aiglettes d'une pièce avec ladite paroi longitudinale, elle-même réalisée d'une pièce avec ladite paroi transversale, en fonderie, et rapporter la virole de façon amovible sur cette pièce, par exemple sous forme d'une tôle réfractaire convenablement conformée, que l'on emmanche dans cette pièce, ce qui permet à la fois d'optimiser la fabrication du corps de chauffe et d'autoriser si nécessaire un démontage de la virole par exemple à des fins de nettoyage des canaux de guidage des gaz de combustion. Les éventuelles chicanes de ces canaux de guidage peuvent quant à elles être réalisées en tôle réfractaire sous forme de bandes insérées dans les canaux et ondulées en coupe transversale. Les moyens pour délimiter une chambre de circulation d'eau au contact des parois transversales et longitudinales, à l'extérieur de l'enveloppe, sont avantageusement réalisés en une pièce avec ces parois, en fonderie.

On peut ainsi réaliser sous forme unitaire des corps de chauffe présentant des dimensions et conceptions de détail adaptées à différentes puissances souhaitées pour la chaudière.

On peut cependant également réaliser une telle adaptation en prévoyant un mode de réalisation modulaire du corps de chauffe.

Plus précisément, on peut prévoir que le corps de chauffe comporte au moins deux modules mutuellement juxtaposés longitudinalement, coaxialement, et mutuellement solidarisés, à savoir - un module avant comportant au moins ladite paroi
transversale de l'enveloppe et les moyens pour
délimiter la chambre de circulation d'eau au contact
de ladite paroi transversale, - au moins un module arrière comportant au moins un
tronçon de ladite paroi longitudinale de l'enveloppe,
des moyens pour délimiter la chambre de circulation
d'eau au contact de ce tronçon, les ailettes
correspondantes et les collecteurs d'entrée et de
sortie correspondants.

On peut ainsi associer au module avant un nombre de modules arrière en relation avec la puissance souhaitée pour la chaudière, ce qui permet de standardiser les fabrications. Toutefois, la virole est de préférence commune aux différents tronçons de la paroi longitudinale de l'enveloppe et présente à cet effet des dimensions longitudinales adaptées.

De préférence, le module avant comporte également un tronçon de ladite paroi longitudinale de l'enveloppe, des moyens pour délimiter la chambre de circulaion d'eau au contact de ce tronçon, les ailettes correspondantes et les collecteurs d'entrée et de sortie correspondants, si bien qu'il peut être utilisé également sans être associé à un module arrière, et correspond dans ce cas à la puissance minimale offerte par la conception modulaire.

Dans ce cas également, lorsque le module avant est associé à au moins un module arrière, la virole est de préférence commune aux tronçons de la paroi longitudinale de l'enveloppe correspondant au module avant et au nombre prévu de modules arrière.

Dans un tel cas, le module avant peut être en tout point conforme au corps de chauffe de conception unitaire, dans toutes ses possibilités de réalisation précédemment évoquées. Un module arrière peut également présenter une réalisation unitaire, groupant le tronçon correspondant de la paroi longitudinale de l'enveloppe, des moyens pour délimiter la chambre de circulation d'eau au contact de ce tronçon, les collecteurs d'entrée et de sortie correspondants et de préférence les ailettes correspondantes, le cas échéant avec des chicanes rapportées à l'intérieur des canaux de guidage du gaz de combustion.

Naturellement, quel que soit le mode de réalisation adopté, des moyens sont prévus pour assurer une circulation de l'eau entre les différentes parties de la chambre de circulation d'eau correspondant aux différents modules. De tels moyens sont bien connus en eux-mêmes et présentent par exemple la forme de raccords biconiques généralement désignés par le vocable anglais Nipples .

De même, l'assemblage des différents modules entre eux peut être assuré par des moyens bien connus en eux-mêmes, par exemple par des tringles longitudinales ou tirants longitudinaux d'assemblage.

Dans la mesure où un tel module avant et un tel module arrière d'un corps de chauffe selon l'invention présentent la caractéristique de l'orientation transversale des ailettes et des canaux qu'elles définissent en vue d'une circulation transversale des gaz de combustion, en parallèle, dans ces canaux, la présente invention porte également sur de tels modules avant et arrière.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-dessous, relative à un exemple non limitatif de mise en oeuvre, ainsi que des dessins annexés qui font partie intégrante de cette description.

- La figure 1 illustre schématiquement une chaudière
équipée d'un corps de chauffe selon l'invention, vue
en coupe par un plan vertical de symétrie, c'est-à
dire par un plan vertical incluant l'axe longitudinal,
ici horizontal, du corps de chauffe.

- La figure 2 montre une vue du corps de chauffe en
perspective et en coupe par deux demi-plans passant
par son axe longitudinal, avec indication en trait
mixte de la silhouette de la chaudière.

- La figure 3 montre une vue de l'ensemble en
perspective.

- La figure 4 montre une vue de l'enveloppe en
perspective et en coupe par un même plan vertical de
symétrie qu'à la figure 1, ce plan étant repéré en IV
IV à la figure 3 mais la vue étant inversée par
rapport à celle de la figure 1.

- La figure 5 montre une vue de dessus de l'enveloppe,
en coupe par un plan horizontal incluant l'axe
longitudinal et repéré en V-V à la figure 3.

- La figure 6 montre, en une vue en coupe transversale
repérée en VI-VI à la figure 5, le montage d'une bande
de chicanes dans l'un des canaux de la chambre de
passage des gaz de combustion.

- La figure 7 montre une vue de ce montage en coupe par
un demi-plan longitudinal limité par l'axe
longitudinal et repéré en VII à la figure 6.

- La figure 8 illustre, en une vue en perspective
analogue à celle de la figure 2, une version modulaire
du corps de chauffe selon l'invention.

On se réfèrera en premier lieu aux figures 1 à 7, et en particulier à la figure 1, où l'on a illustré schématiquement une chaudière plus particulièrement destinée à être intégrée à une cheminée, à titre d'exemple non limitatif de chaudière susceptible de comporter un corps de chauffe selon l'invention, étant entendu qu'un tel corps de chauffe peut équiper de nombreux autres types de chaudière par exemple des chaudières de chaufferie à brûleur extérieur ou des chaudières intégrées dites ventouses , et que le combustible utilisé peut être soit du fioul, soit du gaz.

Cette chaudière 1 comporte, à l'intérieur d'une carrosserie 2 par exemple globalement parallélépipédique, un corps de chauffe 3 présentant un axe longitudinal 4, ici horizontal, autour duquel le corps de chauffe 3 présente une forme générale de révolution. Plus précisément, le corps de chauffe 3 est essentiellement formé de deux composants mutuellement solidaires, à savoir une enveloppe 5 et une virole 6, dont chacun présente lui-même pour l'essentiel une symétrie de révolution autour de l'axe 4.

L'enveloppe 5, plus particulièrement visible aux figures 2 à 5, est avantageusement réalisée en une seule pièce de fonderie qui, en référence à un sens longitudinal déterminé 7, comporte notamment - une extrémité transversale arrière 8, ouverte, bordée
par une paroi plate 9 annulaire, transversale, sur
laquelle est fixée de façon amovible et étanche, par
exemple par boulonnage de façon non représentée, une
porte transversale 48 calorifugée, portant un brûleur
10 approprié au type de combustible utilisé et propre
à émettre une flamme suivant l'axe 4, dans le sens 7,
lorsque la chaudière 1 est en service, - une extrémité transversale avant 11 fermée par une
paroi transversale 12 en forme de calotte concave vers
l'arrière, et une périphérie 13 fermée par une paroi
longitudinale 14 au moins approximativement
cylindrique de révolution autour de l'axe 4, de façon
à délimiter un foyer longitudinal 15 borgne vers
l'avant, où il est fermé par la paroi 12, et ouvert
vers l'arrière en l'absence de la porte 48, la paroi
14 proprement dite ne délimitant toutefois ainsi le
foyer 15 que dans une zone avant 16 de l'enveloppe.

En effet, dans une zone arrière 17 de celle-ci, la paroi 14 est doublée vers l'axe 4 par la virole 6, en forme de tube longitudinal approximativement cylindrique de révolution autour de l'axe 4 et définissant dans cette zone arrière 17, avec la paroi 14, une chambre annulaire 18 de passage des gaz de combustion.

A l'extérieur du foyer 15, c'est-à-dire respectivement vers l'avant et dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 4, les parois 12 et 14 sont doublées d'une paroi respective 19, 20, la paroi 9 raccordant mutuellement les parois 14 et 20 autour de l'extrémité ouverte 8 de l'enveloppe 5. Les parois 9, 12, 14, 19, 20, avantageusement réalisées en une seule pièce de fonderie, délimitent ainsi autour du foyer 15 une chambre étanche 21 de circulation d'eau 22 à usage de chauffage ou à usage sanitaire. Des raccords 23, 24, prévus respectivement dans une zone inférieure de la paroi 19 et dans une zone supérieure de la paroi 20, permettent de raccorder de façon étanche, à l'enveloppe 5, une conduite respective 25, 26 de liaison avec un circuit d'utilisation de l'eau 22 à l'extérieur de la chaudière 1.

Le cas échéant, de façon connue en elle-même et non représentée, la porte 48 peut également délimiter intérieurement une chambre étanche de circulation de l'eau 22, raccordée à la chambre 21.

Dans l'exemple de mise en oeuvre préféré illustré, la paroi 14 ne présente pas un diamètre intérieur constant sur la totalité de son étendue longitudinale, de son raccordement avec la paroi 12 à son raccordement avec la paroi 9, mais comporte deux parties correspondant respectivement à la zone avant 16 et à la zone arrière 17 de l'enveloppe 5.

Plus précisément, dans chacune de ces zones 16, 17, la paroi 14 présente une partie respective 27,28 cylindrique de révolution autour de cet axe 14, mais la partie 28 correspondant à la zone arrière 17 présente un diamètre intérieur supérieur à celui de la partie 27 correspondant à la zone 16 et ces deux parties 27 et 28 sont raccordées mutuellement par une partie 29, en décrochement, de la paroi 14. Plus précisément, la partie 29 de la paroi 14 est plate, annulaire de révolution autour de l'axe 4, et forme à l'intérieur du foyer 15 un épaulement tourné vers l'arrière.

En relation avec cette conformation de la paroi 14, la virole 6 est placée dans le prolongement longitudinal direct de la partie 27 de la paroi 14 correspondant à la zone avant 17, et s'appuie à plat, vers l'avant, contre la partie 29 de la paroi 14, à proximité immédiate du raccordement mutuel des parties 27 et 29 de celle-ci, par un chant plat 30, annulaire de révolution autour de l'axe 4.

En arrière de ce chant 30, la virole 6 présente la forme générale d'une paroi 31 tubulaire, de révolution autour de l'axe 4 et de diamètre constant tant intérieurement qu'extérieurement, jusqu'à un chant arrière 32 annulaire, plan, de révolution autour de l'axe 4, lequel chant 32 coïncide sensiblement avec la paroi 9 et est avantageusement bordé dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 4 par un rebord 33 annulaire de révolution autour de celui-ci et prenant appui à plat contre la paroi 9, en arrière de celle-ci, sur la totalité de la périphérie de l'extrémité arrière ouverte 8 de l'enveloppe 5 lorsque la virole 6 s'appuie par ailleurs, à plat, par son chant avant 30 sur la partie 29 de la paroi 14.

Avantageusement, la virole 6 est réalisée par formage d'une tôle réfractaire, et elle est insérée de façon amovible à l'intérieur de l'enveloppe 5 de façon à permettre son démontage en vue du nettoyage de la chambre 18 puis son remontage, ou encore son échange. A cet effet, de préférence, la virole 6 à l'état inséré à l'intérieur de l'enveloppe 5 présente une fente longitudinale ouverte 62, s'étendant de son chant 30 à son chant 32 et se prolongeant sur le rebord 33. Cette fente 62, qui présente une largeur, mesurée circonférentiellement en référence à l'axe 4, juste suffisante pour lui permettre d'intervenir dans le circuit des gaz de combustion qui sera décrit ultérieurement, permet en outre de déformer élastiquement la virole 6 dans le sens d'une réduction de sa dimension transversale pour permettre son extraction et son insertion par rapport à l'enveloppe 5.

Afin d'éviter une fermeture intempestive de cette fente 62 lorsque la virole 6 se trouve à l'état inséré à 1' intérieur de l'enveloppe 5, des entretoises 34 curvilignes ou rectilignes orientées sensiblement circonférentiellement en référence à l'axe 4 sont disposées par exemple dans des zones extrêmes avant et arrière de la fente 62, qui les retient par pincement. La dimension longitudinale cumulée des entretoises 34 est suffisamment faible pour qu'elles n'entravent pas sensiblement le passage des gaz de combustion, dans des conditions qui seront décrites ultérieurement.

A l'état inséré à l'intérieur de l'enveloppe 5, la virole 6 est retenue dans celle-ci par une forme d'emmanchement à force, due à son élasticité tendant à augmenter sa dimension transversale, aidée le cas échéant à cet effet par l'action des entretoises 34, et par appui dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 4, du fait de cette tendance élastique, sur des ailettes 35 aménagées à l'intérieur de la chambre 18 et avantageusement réalisées d'une pièce avec la partie 28 de la paroi 14, pour définir avec cette partie 28 et la virole 6 des canaux 36 de guidage des gaz de combustion à l'intérieur de la chambre 18. On observera que les ailettes 35 pourraient également être rapportées à l'intérieur de l'enveloppe 5 sans que lon sorte pour autant du cadre de la présente invention, dès lors qu'elles seraient placées en relation de conduction thermique avec la paroi 14 afin de transmettre dans les meilleures conditions la chaleur des gaz de combustion à l'eau 22 passant par la chambre 21.

De façon par contre caractéristique de la présente invention, les ailettes 35 et les canaux 36 qu'elles contribuent à délimiter sont annulaires et transversaux.

Plus précisément, les ailettes 35 sont annulaires, plates, de révolution autour de l'axe 4 auquel elles sont respectivement perpendiculaires. Pour l'essentiel, elles sont continues en direction circonférentielle, autour de cet axe 4, à l'exception de deux interruptions localisées respectives, diamétralement opposées en référence à l'axe 4, et plus précisément disposées suivant un même plan vertical moyen 37 incluant cet axe 4 et constituant le plan de coupe des figures 1 et 4, c'est-à-dire un plan de symétrie pour l'ensemble de corps de chauffe 3, à raison d'une interruption respective 38 disposée sous l'axe 4, dans une zone inférieure de la chambre 18, et d'une interruption respective 39 située au-dessus de cet axe 4, dans une zone supérieure de la chambre 18. Les interruptions 38 des différentes ailettes 35 sont ainsi alignées mutuellement en direction longitudinale, pour constituer une partie d'un collecteur longitudinal 40 d'entrée des gaz de combustion dans la chambre 18, en bas de cette dernière, et il en est de même des interruptions 39 de telle sorte que ces dernières constituent une partie d'un collecteur longitudinal 41 de sortie des gaz de combustion après leur passage dans la chambre 18, à la partie supérieure de celle-ci.

Dans l'exemple préféré illustré, les interruptions 38 et 39 sont définies par un chant plan respectif 42, 43 des ailettes 35, lequel est oblique par rapport au plan 37 dont il s'éloigne progressivement dans le sens d'un éloignement par rapport à la partie 28 de la paroi 14, de telle sorte que la section transversale de chaque interruption 38, 39 présente la forme générale d'un trapèze isocèle dont la petite base longe cette partie 28 et dont la grande base longe la paroi tubulaire 31 de la virole 6, ce qui facilite la réalisation directe des interruptions 38, 39 par moulage lorsque, de façon préférée, les ailettes 35 sont moulées d'une pièce avec l'enveloppe 5. Comme il ressort plus particulièrement de l'examen de la figure 5, les interruptions 38 ainsi définies dans chaque ailette 35 par deux chants 42 présentent une section transversale qui décroît de l'avant vers l'arrière et, comme il ressort plus particulièrement de la figure 2, les sections transversales des interruptions 39 respectivement bordées par deux chants 42 d'une ailette 35 croissent vers l'arrière, afin de répartir au mieux les gaz de combustion dans les différents canaux 36, à partir du collecteur d'entrée 40 et jusqu'au collecteur de sortie 41.

Dans l'exemple illustré, les ailettes 35 sont équidistantes longitudinalement, l'ailette 35 la plus proche de l'extrémité ouverte 8 est placée dans le prolongement direct de la paroi 9 et l'ailette 35 la plus proche de la partie 29 de la paroi 14 est placée à une distance longitudinale de cette partie 29 qui correspond à l'écartement longitudinal mutuel entre deux ailettes 35, mais d'autres dispositions pourraient également être choisies sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention.

Vers l'axe 4, chaque ailette 35 est délimitée par un chant respectif 44 cylindrique de révolution autour de cet axe, les diamètres des différents chants 44 étant identiques et supérieurs au diamètre intérieur de la partie 27 de la paroi 14, d'une valeur qui correspond sensiblement à l'épaisseur de paroi de la virole 6 dans sa partie tubulaire 31, de telle sorte que cette partie tubulaire 31 prolonge la partie 27 de la paroi 14 vers l'arrière sans former de décrochement sensible à l'intérieur du foyer 15.

Le cas échéant, comme il est illustré, les ailettes 35 peuvent présenter, outre les interruptions 38 et 39 correspondant au collecteur d'entrée 40 et de sortie 41, des interruptions localisées 45 présentant la forme d'encoches aménagées dans leur chant 35, radialement en référence à l'axe 4, sur une dimension radiale inférieure à celle qui sépare mutuellement les chants 44 des ailettes 35 et la partie 28 de la paroi 14. Ces interruptions 45, présentant par exemple transversalement une forme en trapèze isocèle comme c'est également le cas des interruptions 38 et 39, n'assurent généralement pas de fonction de passage de gaz d'un canal 36 à l'autre et servent essentiellement à absorber la dilatation des ailettes 35 et à faciliter les opérations d'insertion et de démontage de la virole 6 ; toutefois, en cas de bouchage de l'un des canaux 36, elles permettent aux gaz de combustion de passer du canal bouché aux canaux voisins, c'est-à-dire de se répartir au mieux dans la chambre 18 en dépit de ce bouchage. Comme les interruptions 38 et 39, elles sont alignées mutuellement en direction longitudinale et il en est par exemple prévu deux jeux disposés dans des positions diamétralement opposées en référence à l'axe 4, dans un plan horizontal moyen 46 incluant cet axe 4 et constituant le plan de coupe de la figure 5. Elles présentent une section transversale s'engouffrent dans la goulotte 47 et, par l'intermédiaire de celle-ci, parviennent aux interruptions 38 des ailettes 35 pour alimenter les différents canaux 36 en parallèle et parcourir la chambre 18 sous forme de demianneaux transversaux, en montant dans les zones des canaux 36 situées respectivement de part et d'autre du plan 37, symétriquement par rapport à ce dernier, pour sortir des canaux 36, en parallèle, au niveau des interruptions 39 de celui-ci et se réunir dans le collecteur de sortie 41 après un échange thermique avec l'eau 22, soit directement à travers les parties 28 et 29 de la paroi 14, soit indirectement par l'intermédiaire des ailettes 35 placées en relation de conduction thermique avec la partie 28 de la paroi 14 elle-même placée au contact de l'eau 22.

Au-dessus des interruptions 39 des ailettes 35, le collecteur de sortie 41 comporte une lumière 49 longitudinale, commune à l'ensemble ou pratiquement l'ensemble des interruptions 39, et cette lumière 39 traverse de part en part la partie 28 de la paroi 14 et la partie correspondante de la paroi 20 en étant étanchéifiée vis-à-vis de la chambre 21 de circulation d'eau par une paroi tubulaire 50 avantageusement réalisée en une pièce avec l'enveloppe 5 ; les canaux 36 délimités par des ailettes 35 dont les interruptions 39 ne sont éventuellement pas placées en regard de la lumière 39, comme c'est le cas des canaux extrêmes avant dans l'exemple illustré, communiquent avec cette lumière 39 par l'intermédiaire des interruptions 39 des ailettes respectives.

Circonférentiellement en référence à l'axe 4, la lumière 49, c'est-à-dire la paroi 50 intérieurement, peut présenter une dimension égale ou supérieure à la plus petite dimension séparant deux chants 43, c'est-à-dire à la dimension que la plus petite interruption 39 présente à proximité immédiate de la partie 28 de la paroi 14 lorsque cette dimension de la lumière 49 ou de la paroi 50 est supérieure à la dimension séparant circonférentiellement les chants 43 délimitant une interruption 39 au niveau de la partie 28 de la paroi 14, les ailettes correspondantes 35 peuvent se prolonger à l'intérieur de la lumière 49, notamment par leurs chants 43, de façon non illustrée mais aisément compréhensible par un Homme du métier.

Autour de la lumière 49, la paroi 20 forme une bride 51 de liaison amovible et étanche, par exemple par vissage, avec une boîte à fumées 52 disposée longitudinalement, longeant l'enveloppe 5 par le dessus de celle-ci et menant à une évacuation 53 des gaz de combustion, généralement à l'atmosphère.

Cette trajectoire, parcourue par l'essentiel des gaz de combustion, a été schématisée à la figure 2 par une flèche longitudinale 54, disposée suivant l'axe 4 et tournée dans le sens 7, par des flèches 55 longeant la paroi 12 et orientées dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 4, par des flèches 56 s1 infléchissant circonférentiellement vers la goulotte 47, par une double flèche 57 longeant cette goulotte 47 vers l'arrière et s infléchissant vers les canaux 36, et par des flèches 58 circonférentielles ascendantes qui longent les canaux 36 et dont celle qui correspond aux seuls canaux 36 dont le débouché dans le collecteur de sortie 39 est représenté sort de ces canaux 35 et traverse la lumière 49 en montant.

Naturellement, la conformation de la goulotte 47 est optimisée afin qu'elle collecte un maximum de gaz de combustion. A A cet effet, dans l'exemple illustré, elle présente une paroi de fond 59 définie par des génératrices approximativement rectilignes, perpendiculaires au plan 37 par rapport auquel elles sont respectivement symétriques, et cette paroi de fond 59 présente lorsqu'elle est vue de dessus la forme approximative d'un trapèze isocèle de telle sorte que sa largeur, mesurée perpendiculairement au plan 37, s'accroisse vers l'arrière, où cette paroi de fond 59 se raccorde sans transition à la partie 28 de la paroi 14, dont la partie 29 est localement échancrée ; la largeur maximale de la paroi de fond 59, à son raccordement avec la partie 28 de la paroi 14, est légèrement supérieure à la distance séparant perpendiculairement au plan 37 le raccordement des chants 42 des ailettes 35 les plus proches de la paroi 29, au niveau du raccordement des ailettes 35 avec la partie 28 de la paroi 14, de façon à alimenter en gaz de combustion le canal 36 le plus proche de la partie 29 de la paroi 14. Comme le comprendra aisément un Homme du métier, les génératrices définissant la paroi de fond 59 de la goulotte 47 sont de préférence légèrement incurvées, concaves vers l'axe 4, de façon à assurer ledit raccordement avec la partie 28 de la paroi 14 mais, compte tenu du faible développement angulaire de la paroi de fond 59 de la goulotte 47 en référence à l'axe 4, elles peuvent être considérées comme approximativement rectilignes, avec un degré acceptable d'approximation.

Respectivement de part et d'autre de la paroi de fond 59, la goulotte 47 est définie par deux parois de flanc 60 qui raccordent la paroi de fond 59, de façon étanche, à la partie 27 de la paroi 14 et à la partie 29 de celle-ci en préservant l'étanchéité de la chambre 22.

Ces parois de flanc 60 s'écartent mutuellement vers l'arrière de telle sorte que, à leur raccordement avec la transition entre les parties 27 et 29 de la paroi 14, elles soient mutuellement espacées d'une distance légèrement supérieure à celle qui sépare à ce niveau les raccordements des deux chants 42 bordant l'interruption 38 de l'ailette 35 la plus proche de la paroi 29, au niveau du raccordement de ces chants 42 avec le chant 44, de façon à assurer l'alimentation du canal 35 le plus proche de la partie 29 de la paroi 14 en gaz de combustion. Vers l'intérieur du foyer 15, les parois de flanc 60 se raccordent avantageusement à la partie 29 de la paroi 14 le long d'une arête rectiligne respective 61, les deux arêtes 61 s'écartant mutuellement dans le sens d'un rapprochement vis-à-vis de l'axe 4 au même titre que les chants 42 bordant l'interruption 38 de chaque ailette 35. Naturellement, les parois 59 et 60 sont réalisées d'une pièce avec le reste de l'enveloppe 5.

Pour permettre, en outre, de collecter et d'introduire dans les canaux 36 via les interruptions 38 de ces derniers les gaz qui, sans avoir été collectés par la goulotte 47, parviendraient dans la zone arrière 17 en longeant la partie 27 de la paroi 14 puis la paroi tubulaire 31 de la virole 31, le collecteur d'entrée 40 comporte en outre la lumière longitudinale définie par la fente 62 de la paroi tubulaire 31 de la virole, laquelle fente est placée directement en regard des interruptions 38 des ailettes 35 et présente circonférentiellement, en référence à l'axe 4, une largeur qui coïncide sensiblement avec la dimension que les interruptions 38 présentent circonférentiellement en référence à l'axe 4, dans leur zone la plus proche de celui-ci.

Ainsi, les gaz parvenus dans la zone 17 s'infléchissent vers le bas en longeant la paroi tubulaire 31 de la virole 6, comme on l'a schématisé par une flèche 63 du seul côté de la virole 6 qui soit entièrement illustré à la figure 2, en s'acheminant ainsi vers le bas jusqu'à la lumière ou fente 62, puis pénètrent dans cette dernière comme on l'a schématisé par une flèche 64, puis suivent le long des canaux 36 la trajectoire transversale imposée par les ailettes 35, jusqu'à parvenir au collecteur de sortie 41 en respectant la même trajectoire, schématisée par les flèches 58, que les gaz de combustion collectés par l'intermédiaire de la goulotte 47.

On conçoit aisément qu'une telle disposition permette de faire accomplir à l'ensemble des gaz de combustion, quelle que soit la trajectoire qu'ils suivent à l'intérieur du foyer 15, une trajectoire transversale entre la virole 6 et la partie 28 de la paroi 14, c'està-dire une trajectoire particulièrement longue eu égard à la dimension longitudinale de la virole 6, et que l'on obtienne ainsi un échange thermique considérablement amélioré entre les gaz de combustion et l'eau 22 en comparaison avec les chaudières de l'Art antérieur, du type commenté en préambule.

On peut encore accroître la longueur de la trajectoire des gaz de combustion dans la chambre 18, eu égard à la dimension longitudinale de celle-ci, c'est-àdire de la virole 6, et améliorer encore l'échange thermique entre les gaz de combustion et l'eau 22 en aménageant des chicanes à l'intérieur des canaux 36. Ces chicanes 65 peuvent être réalisées de différentes façons mais on a illustré aux figures 6 et 7 un mode de réalisation particulièrement préféré en raison de sa simplicité, selon lequel dans chacune des moitiés de cnaque canal 36, telles qu'elles sont définies par le plan 37, est insérée une bande 66 de tôle réfractaire ondulée en coupe transversale.

Circonférentiellement, chacune des bandes 66 est dimensionnée de façon à laisser dégagées au moins les interruptions 38, 39 des ailettes 35 qui correspondent aux collecteurs d'entrée 40 et de sortie 41, afin de ne pas perturber la répartition des gaz de combustion entre les canaux 36. Plus précisément, dans l'exemple préféré illustré, chaque bande 66 correspondant à une moitié de canal 36 s'étend sur environ 90" à l'intérieur de cette moitié, en référence à l'axe 4, à savoir des interruptions 45 des ailettes 35 aux interruptions 39 de celle-ci, et toutes les bandes 66 situées d'un même côté du plan 37 sont solidarisées mutuellement par l'intermédiaire de deux barrettes rectilignes 67, 68 respectives, rigides et par exemple métalliques, auxquelles elles sont par exemple soudées et qui s'engagent respectivement dans les interruptions 45 correspondantes et dans les interruptions 39 pour empêcher les bandes 66 de se déplacer circonférentiellement en référence à l'axe 4.

Transversalement, les barrettes 67, 68 présentent des dimensions inférieures à celles des interruptions 45, 49, respectivement, afin de gêner le moins possible le passage des gaz de combustion à travers celles-ci.

Longitudinalement, chaque bande 66 présente de préférence une largeur inférieure à celle du canal 36 correspondant, mesurée entre les ailettes 45 qui bordent celui-ci, et par exemple de l'ordre de la moitié de la largeur de ce canal 36 par rapport auquel cette bande 66 est centrée longitudinalement de façon à laisser un passage continu 69 pour les gaz de combustion vis-à-vis de chacune de ces ailettes 35, afin de favoriser un contact et un échange thermique des gaz de combustion avec celles-ci et, par leur intermédiaire et par celui de la paroi 14 avec laquelle elles sont elles-mêmes placées en relation de conduction thermique, un échange thermique avec l'eau 22 qui baigne la paroi 14.

Radialement en référence à l'axe 4, chacune des bandes 66 est dimensionnée de façon à laisser dégage un passage continu 70 pour les gaz de combustion au moins le long de la partie 28 de la paroi 14, pour favoriser l'échange thermique entre les gaz de combustion et l'eau 22 par l'intermédiaire de la paroi 14. vers l'axe 4, chaque bande 66 est retenue par la virole 6 (non illustrée aux figures 6 et 7) sur laquelle elle peut prendre appui soit directement, soit par l'intermédiaire des barrettes 67, 68 correspondantes. L'épaisseur de chaque bande 66 et l'amplitude de ses ondulations, mesurées radialement en référence à l'axe 4, sont choisies en conséquence, ce qui relève des aptitudes normales d'un Homme du métier.

Ainsi, la mise en oeuvre de la présente invention permet d'améliorer considérablement la relation entre la puissance restituée en termes d'énergie calorifique transmise à l'eau 22 et l'encombrement de la chaudière.

Cependant, un Homme du métier comprendra aisément que le mode de mise en oeuvre de l'invention qui vient d'être décrit ne constitue qu'un exemple non limitatif, par rapport auquel on pourra prévoir de nombreuses variantes sans sortir pour autant du cadre de la présente invention. En particulier, s'il est actuellement préféré de prévoir que le foyer 15, défini dans les zones 16 et 17 respectivement par la partie 27 de la paroi 14 et la paroi tubulaire 31 de la virole 6, présente une section transversale constante sur toute sa dimension longitudinale, entre l'extrémité arrière ouverte 8 et la paroi 12 définissant l'extrémité avant 11 fermée, on peut également prévoir que la virole 31 corresponde à un rétrécissement du foyer 15 dans la zone 17, en comparaison avec la zone 16 ; un Homme du métier adaptera sans difficulté les dispositions qui viennent d'être décrites à une telle conformation du foyer. En outre, au lieu d'être horizontal comme on l'a décrit, l'axe 4 du corps de chauffe 3 pourra être vertical ou incliné par rapport à l'horizontale, le sens 7 qui est le sens de la flamme étant alors généralement orienté vers le bas.

Le corps de chauffe tel qu'il vient d'être décrit en référence aux figures 1 à 7 peut être réalisé en différentes dimensions, dont chacune correspond à une gamme de puissance souhaitée pour la chaudière.

On peut cependant prévoir une réalisation modulaire du corps de chauffe, afin de permettre une adaptation à différentes puissances souhaitées à partir de différents modules standardisés, que l'on assemble en nombre requis en fonction de cette puissance souhaitée.

On a illustré à la figure 8, à laquelle on se réfèrera à présent, un tel mode de réalisation modulaire d'un corps de chauffe selon l'invention.

Dans cet exemple, le corps de chauffe est composé de deux modules, à savoir - un premier module ou module avant, en tout point
identique au corps de chauffe 3 précédemment décrit si
ce n'est que la virole est commune aux deux modules,
si bien que l'on a conservé la référence 3 pour
désigner ce module avant ainsi que les mêmes
références qu'aux figures 1 à 7 pour désigner les
différents composants ou différentes parties de
composant de ce module avant 3 ; en particulier, la
notion d'avant et d'arrière s'entendent par référence
au sens 7 - un module arrière 103 juxtaposé longitudinalement et
coaxialement au module avant 3, en arrière de celui
ci, et présentant de grandes similitudes avec la
partie du corps de chauffe 3 précédemment décrit
correspondant à la zone arrière 17 de l'enveloppe si
bien que l'on a utilisé les mêmes références
numériques, incrémentées de 100, pour désigner des
composants ou parties de composant de ce module
arrière 103 qui correspondent à des composants ou
parties de composant du corps de chauffe 3
précédemment décrit, ou encore du module avant 3 ; il
est bien entendu que plusieurs modules identiques au
module 103 pourraient être assemblés coaxialement,
l'un derrière l'autre, en arrière du module avant 3,
la virole étant de préférence commune à l'ensemble des
modules ainsi assemblés.

Cette virole a été désignée par la référence 106 à la figure 8, pour tenir compte de l'accroissement de la dimension longitudinale de sa paroi tubulaire 131, par ailleurs tout à fait similaire à la paroi tubulaire 31, en relation avec le fait qu'elle doit être commune aux deux modules 3 et 103. On retrouve par ailleurs sous les mêmes références numériques, incrémentées de 100, les autres parties de la virole 6, dont la fente 162, disposée comme on l'a indiqué précédemment, est tenue ouverte par des entretoises 134 en tout point identiques aux entretoises 34 mais dont le nombre peut être supérieur, en relation avec l'allongement de la paroi 131, et par exemple de trois, à raison d'une entretoise extrême avant, une entretoise extrême arrière et une entretoise intermédiaire disposée entre les deux précédentes, à égale distance de l'une et de l'autre, à la jonction des deux modules 3 et 103.

Compte tenu de la similitude précitée, le module 103 de corps de chauffe comporte, outre la virole 105 commune au module 3, une enveloppe 105 avantageusement réalisée en une seule pièce de fonderie présentant une symétrie générale de révolution autour de l'axe 4 et comportant - une paroi transversale 109 et une paroi longitudinale
128, identiques respectivement à la paroi 9 et à la
partie 28 de la paroi 14 de l'enveloppe 5 du module
avant 3, - des ailettes transversales 135 identiques aux ailettes
35 et délimitant, à l'intérieur d'une chambre
annulaire, transversale, 118 de circulation des gaz de
combustion définie par la paroi 128 de l'enveloppe 105
et la paroi 131 de la virole 106, des canaux
transversaux 136 de guidage des gaz de combustion, et - des parois transversales 129 et longitudinales 120
identiques respectivement à la partie 29 de la paroi
14 de l'enveloppe 5 du module 3 et à la paroi 20 de
cette enveloppe 5, si ce n'est que la paroi 129 se
prolonge dans le sens d'un éloignement vis-à-vis de
l'axe 4 au-delà de son raccordement avec la paroi 128,
et ceci jusqu'à la paroi 120 avec laquelle elle se
raccorde de façon étanche.

Ainsi, les parois 109, 128, 129, 120 délimitent ensemble, de façon étanche, une chambre étanche 121 de circulation de l'eau 22 circulant également dans la chambre 21 de l'enveloppe 5 du module 3, le raccordement mutuel de ces deux chambres 21 et 121 afin de permettre une telle circulation s'effectuant de façon non représentée, mais bien connue d'un Homme du métier, par tout moyen approprié tel que des embouts biconiques dits Nipples . En effet, l'enveloppe 105 est accolée, à plat, par sa paroi 129 à la paroi 9 de l'enveloppe 5, et les deux enveloppes sont assemblées mutuellement par tous moyens appropriés, également non représentés mais egalement bien connus d'un Homme du métier, tels que des tringles formant tirants d'assemblage.

Dans ce cas, c'est la paroi 109 qui délimite pour le corps de chauffe formé par les deux modules 3 et 103 une extrémité transversale arrière 108, ouverte, en tout point identique à l'extrémité arrière 8 du corps de chauffe 3 décrit en référence aux figures 1 à 7 et, comme celle-ci, susceptible de recevoir de façon amovible et étanche une porte transversale calorifugée, éventuellement en eau, portant un brûleur approprié au type de combustible utilisé et propre à émettre une flamme suivant l'axe 4, dans le sens 7, lorsque la chaudière 101 comportant le corps de chauffe constitué des deux modules 3 et 103 est en service. Ce montage de la porte et du brûleur n'a pas été illustré, mais un
Homme du métier comprendra aisément qu'il découle à l'évidence du montage précédemment décrit, et illustré à la figure 1. Dans ce cas, également, le rebord 133 de la virole 106 s'appuie sur la paroi 109, de la même façon que le rebord 33 de la virole 6 s'appuie sur la paroi 9 de l'enveloppe 5 du corps de chauffe 3 décrit en référence aux figures 1 à 7.

Pour autoriser une introduction des gaz de combustion dans les canaux 136 de la même façon que dans les canaux 36, les ailettes 135 présentent, dans le prolongement longitudinal direct des interruptions 38 des ailettes 35 du module 3, des interruptions 138 délimitées comme les interruptions 38 des ailettes 35, si bien que les gaz de combustion sont amenés en parallèle aux canaux 36 et 136 par la goulotte 47 et par l'intermédiaire de l'alignement longitudinal des interruptions 38 et 138 des ailettes 35 et 135, comme on l'a schématisé par les flèches 57, que l'on retrouve à l'identique, et par des flèches 157 qui prolongent les flèches 57 vers l'arrière puis se divisent en direction circonférentielle, au niveau des interruptions 138, comme les flèches 57 le font au niveau des interruptions 38. En outre, les gaz de combustion sont amenés en parallèle aux canaux 36 et 136 par la lumière 162 de la paroi 131 de la virole 106, après avoir suivi une trajectoire schématisée par les flèches 63 et 64 que l'on retrouve à l'identique sur la partie de la paroi 131 de la virole 106 qui correspond au module 3, et par des flèches 163 et 164 reproduisant ces flèches 63 et 64 au niveau de la partie de cette paroi 131 qui correspond au module 103. On retrouve également à l'identique la flèche 54, toutefois plus longue compte tenu de la juxtaposition longitudinale des deux modules 3 et 103, et les flèches 55 et 56 schématisant le trajet des gaz de combustion dans la zone avant 16 de l'enveloppe 5 du module 3.

Ainsi, à l'intérieur des canaux 136, les gaz de combustion accomplissent en parallèle de l'un et l'autre de ces canaux et en parallèle avec les canaux 35 une trajectoire circonférentielle ascendante, en référence à l'axe 4, respectivement de part et d'autre d'un plan longitudinal, vertical moyen non illustré mais correspondant au plan 37, comme on l'a schématisé par des flèches 158 identiques aux flèches 58 que l'on retrouve au niveau du module 3, pour sortir des canaux 136 par des interruptions 139 des ailettes 135, alignées longitudinalement avec les interruptions 39 des ailettes 35 et faisant partie d'un collecteur de sortie 141 propre au module 103 et en tout point identique au collecteur 41 de sortie du module 3. En particulier, ce collecteur de sortie 141 comporte en outre une lumière 149 longitudinale, en tout point identique à la lumière 49 et commune à l'ensemble ou pratiquement l'ensemble des interruptions 139, laquelle lumière 49 traverse de part en part la paroi 128 et la partie correspondante de la paroi 120 en étant étanchéifiée vis-à-vis de la chambre 121 de circulation d'eau par une paroi tubulaire 150 en tout point identique à la paroi 50 et débouchant audessus de la paroi 120 par une bride 151 de liaison amovible et étanche, par exemple par vissage, avec une boîte à fumées en tout point comparable à la boîte à fumées 52 si ce n'est qu'elle est ainsi raccordée non seulement à la bride 151 du collecteur de sortie 141 du module 103 mais également à la bride 51 du collecteur de sortie 41 du module 3.

Les interruptions 138 des ailettes 135 forment quant à elles un collecteur d'entrée 140 propre au module 103 et complétant vers l'arrière le collecteur d'entrée 40 défini au niveau du module 3 par la goulotte 47, les interruptions 38 des ailettes 35 et la même lumière 162 de la paroi tubulaire 131 de la virole 106.

Par ailleurs, les ailettes 135 présentent dans l'alignement longitudinal des interruptions 45, non visibles à la figure 8, des ailettes 35 des interruptions 145 en tout point identiques aux interruptions 45 et assurant la même fonction et dans les canaux 136 du module 103 comme dans les canaux 36 du module 3 peuvent être insérées des bandes en tout point identiques aux bandes 66 pour y définir des chicanes comme dans le cas du corps de chauffe 3 décrit en référence aux figures 1 à 7, et plus précisément 6 et 7.

Ainsi, le corps de chauffe formé par l'assemblage des modules 3 et 103 se comporte comme le corps de chauffe 3 décrit en référence aux figures 1 à 7, dont on aurait augmenté les dimensions longitudinales de la zone arrière 17 de l'enveloppe 5 dans laquelle le foyer 15 est délimité périphériquement non pas par la paroi longitudinale 14 de celle-ci, mais par la virole 6, alors que la zone avant 16, délimitée par le seul module 3 comme elle l'est par le corps de chauffe 3 décrit en référence au module 3, resterait inchangée.

Plus précisément, dans cet assemblage, les enveloppes 5 du module 3 et 105 du module 103 se complètent de telle sorte que la partie 28 de la paroi 14 de l'enveloppe 5 et la paroi 128 de l'enveloppe 105, placées dans le prolongement longitudinal l'une de l'autre et présentant par exemple le même diamètre, puissent être considérées comme deux tronçons d'une même paroi longitudinale, substituée à la partie 28 de la paroi 14 de l'enveloppe 5 du corps de chauffe 3 décrit en référence aux figures 1 à 7, de même que la virole 106 se substitue à la virole 6 avec des dimensions longitudinales accrues, pour délimiter une chambre annulaire transversale de circulation des gaz de combustion, en tout point comparable à la chambre 18 du corps de chauffe 3 décrit en référence aux figures 1 à 7 mais également plus grande longitudinalement et formée au niveau du module 3 par la chambre 18 de celui-ci et au niveau du module 103 par la chambre 118 de celui-ci.

Placée en relation d'échange thermique, à travers les parties 28 et 29 de la paroi 14 de l'enveloppe 5 du module 3 et la paroi 128 de l'enveloppe 105 du module 103, avec une même eau 22 circulant dans les chambres communicantes 21 et 121 des modules 3 et 103 respectivement, lesquelles peuvent être considérées comme une seule chambre de circulation d'eau correspondant à la chambre 21 du corps de chauffe 3 décrit en référence aux figures 1 à 7 mais avec des dimensions longitudinales accrues, la chambre de circulation des gaz de combustion ainsi formée par les chambres 18 du module 3 et 118 du module 103 est divisée en canaux annulaires 36 par des cloisons transversales 35 au niveau du module 3 et en canaux annulaires 136 par des cloisons transversales 135 au niveau du module 103, les canaux 36 et 136 étant alimentés en parallèle par un collecteur longitudinal d'entrée formé des collecteurs d'entrée 40, 140 et desservant en parallèle un collecteur longitudinal de sortie formé des collecteurs de sortie 41,141 comme les canaux 36 du corps de chauffe 3 décrit en référence aux figures 1 à 7 sont alimentés en parallèle par le collecteur d'entrée 40 de celui-ci et desservent en parallèle son collecteur de sortie 41.

Un Homme du métier comprendra aisément que, dans ces conditions, l'adoption du module 103 en arrière du module 3 permet de doubler la trajectoire parcourue transversalement, en parallèle, par les gaz de combustion en comparaison avec la trajectoire qu'ils parcourent dans le seul corps de chauffe 3 décrit en référence aux figures 1 à 7, dès lors que l'on adopte un nombre et un dimensionnement des ailettes 135 et des canaux 136 sensiblement identiques au nombre et au dimensionnement des ailettes 35 et canaux 36.

Il est bien entendu que ces nombre et dimensionnement pourraient également être différents, en fonction de la puissance que l'on désire donner au corps de chauffe obtenu par assemblage des modules.

Il est bien entendu également que l'on pourrait multiplier les modules du type décrit en référence au module arrière 103, en arrière d'un module 3, pour augmenter encore cette trajectoire transversale par multiplication des canaux transversaux parcourus en parallèle par les gaz de combustion, c'est-à-dire pour s'adapter à des besoins supérieurs en puissance de chaudière.

Dans une variante non représentée, on pourrait également prévoir de réaliser sous forme d'un module avant l'ensemble des parties du module 3 qui correspondent à la zone avant 16 de l'enveloppe 5, c'està-dire les parois 12 et 19 et les parties 27 et 29 de la paroi 14, la partie 29 se prolongeant alors jusqu'à la paroi 19, dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 4, pour se raccorder de façon étanche à cette paroi 19 et délimiter avec elle une partie correspondante de la chambre 21 de circulation de l'eau 22. Ce module avant comporterait la goulotte 47. Alors, ce module avant serait complété par juxtaposition longitudinale, vers l'arrière, d'un nombre de modules arrière en tout point identiques au module 103 précédemment décrit, et dont les chambres de circulation d'eau 121 communiqueraient avec la partie de la chambre 21 qui subsisterait ainsi au niveau du module avant 3. Le nombre et le dimensionnement des modules 103 seraient adaptés à la puissance souhaitée pour la chaudière. Cette variante de réalisation n'a pas été illustrée mais elle se déduit aisément d'une comparaison entre le mode de réalisation décrit en référence à la figure 8 et le mode de réalisation décrit en référence aux figures 1 à 7.

Naturellement, d'autres variantes de mise en oeuvre de l'invention pourraient encore être envisagées sans que l'on sorte pour autant du cadre de celle-ci.

Claims (20)

REVEND 1 CAT IONS

1. Corps de chauffe (3, 103) pour une chaudière (1) au fioul ou au gaz, comportant - une enveloppe (5, 105) présentant un axe longitudinal

(4), apte à coopérer avec un brûleur (10) émettant

suivant cet axe (4) une flamme de sens déterminé (7)

et comprenant une extrémité transversale arrière

ouverte (8, 108) de réception du brûleur (10), une

extrémité transversale avant (11) fermée par une paroi

transversale (12) et une périphérie (13) fermée par

une paroi longitudinale (14, 128), au moins

approximativement cylindrique de révolution autour

dudit axe (4), de façon à délimiter un foyer

longitudinal (15) borgne dans une zone avant (16) de

l'enveloppe (5, 105), - des moyens (9, 19, 20, 109, 120, 128, 129) pour

délimiter une chambre (21, 121) de circulation d'eau

(22) au contact desdites parois transversale (12) et

longitudinale (14, 128), à l'extérieur de l'enveloppe

(5, ion), - une virole longitudinale (6), au moins

approximativement cylindrique de révolution autour

dudit axe (4), disposée à l'intérieur d'une zone

arrière (17) de l'enveloppe (5, 105) de façon à y

délimiter le foyer (15) et à y définir avec ladite

paroi longitudinale (14, 128) une chambre annulaire

(18, 118) de passage des gaz de combustion, - des moyens (40, 140) d'entrée des gaz de combustion

dans la chambre de passage (18, 118) , à partir du

foyer (15), - des moyens (41, 141) de sortie des gaz de combustion

hors de la chambre de passage (18, 118) , vers une

évacuation (53), - des ailettes (35, 135) disposées dans la chambre de

passage (18, 118) de façon à y délimiter avec ladite

paroi longitudinale (14, 128) et avec la virole (6,

106) des canaux (36, 136) de guidage des gaz de

combustion à partir desdits moyens d'entrée (40, 140)

vers lesdits moyens de sortie (41, 141), les ailettes

(35, 135) étant en relation de conduction thermique

avec ladite paroi longitudinale (14, 128) au moins,

caractérisé en ce que les ailettes (35, 135) et les canaux (36, 136) sont annulaires et transversaux et en ce que les moyens d'entrée (40, 140) et de sortie (41, 141) comportent un collecteur longitudinal respectif (40, 41, 140, 141) desservant les canaux (36, 136) en parallèle.

2. Corps de chauffe selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit axe (4) est au moins approximativement horizontal et en ce que les collecteurs d'entrée (40, 140) et de sortie (41, 141) sont disposés respectivement en bas et en haut de la chambre de passage (18, 118)

3. Corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite paroi longitudinale (14, 128) présente un décrochement (29) à la transition entre lesdites zones avant (16) et arrière (17) de façon à présenter une partie (28, 128) décalée vers l'extérieur du foyer (15) dans ladite zone arrière (17) et en ce que la virole (6, 106) est placée sensiblement dans le prolongement longitudinal direct de la partie (27) de ladite paroi longitudinale (14, 128) correspondant à ladite zone avant (16).

4. Corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les ailettes (35) sont pour l'essentiel continues en direction circonférentielle à l'exception de deux interruptions localisées respectives (38, 39 , 138, 139), diamétralement opposées en référence audit axe (4), à raison d'une interruption d'entrée respective (38, 138) et d'une interruption de sortie respective (39, 139), les interruptions d'entrée (38, 138) étant situées d'un même côté dudit axe (4) et longitudinalement alignées pour constituer une partie du collecteur d'entrée (40, 140) et les interruptions de sortie (39, 139) étant situées de l'autre côté dudit axe (4) et longitudinalement alignées pour constituer une partie du collecteur de sortie (41, 141).

5. Corps de chauffe selon la revendication 4, caractérisé en ce que les interruptions (38, 138) des ailettes (35, 135) correspondant au collecteur d'entrée (40, 140) présentent des dimensions transversales qui décroissent vers l'arrière et les interruptions (39, 139) des ailettes (35, 135) correspondant au collecteur de sortie (41) présentent des dimensions transversales qui décroissent vers l'avant.

6. Corps de chauffe selon la revendication 3 en combinaison avec l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la partie (27) de ladite la paroi longitudinale (14, 128) correspondant à ladite zone avant (16) présente une goulotte longitudinale (47) alignée longitudinalement avec les interruptions d'entrée (38, 138) et communiquant avec celles-ci pour constituer une partie du collecteur d'entrée (40, 140).

7. Corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la virole (6, 106) présente en regard des interruptions d'entrée (38, 138) une lumière longitudinale (62, 162), notamment une fente longitudinale, constituant une partie du collecteur d'entrée (40, 140)

8. Corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la partie

(28, 128) de ladite paroi longitudinale (14) correspondant à ladite zone arrière (17) présente en regard des interruptions de sortie (39, 139) au moins une lumière longitudinale (49, 149) constituant une partie du collecteur de sortie (41, lot).

9. Corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les ailettes (35, 135) comportent des interruptions supplémentaires localisées (45, 145) de libération des contraintes et d'intercommunication entre les canaux de guidage (36, 136), ces interruptions supplémentaires (45, 145) présentant une section transversale inférieure à celle des interruptions d'entrée (38, 138) et de sortie (39, 139)

10. Corps de chauffe selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque ailette (35, 135) comporte deux desdites interruptions supplémentaires (45, 145) diamétralement opposées et disposées à angle droit par rapport aux interruptions d'entrée (38, 138) et de sortie

(39, 139), en référence audit axe (4).

11. Corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte, à l'intérieur des canaux (36), des chicanes (65) favorisant un contact des gaz de combustion avec ladite paroi longitudinale (14) et/ou les ailettes (45)

12. Corps de chauffe selon la revendication 11, caractérisé en ce que les chicanes (65) sont constituées par des bandes (56) insérées dans les canaux (36) et ondulées en coupe transversale.

13. Corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les ailettes

(35, 135) sont solidaires de ladite paroi longitudinale (14, 128).

14. Corps de chauffe selon la revendication 13, caractérisé en ce que les ailettes (35, 135) sont réalisées d'une pièce avec ladite paroi longitudinale

(14, 128), elle-même réalisée d'une pièce avec ladite paroi transversale (12), et en ce que la virole (6, 106) est rapportée de façon amovible sur ladite pièce.

15. Corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux modules mutuellement juxtaposés longitudinalement, coaxialement, et mutuellement solidarisés, à savoir - un module avant (3) comportant au moins ladite paroi

transversale (12) de l'enveloppe (5, 105) et des

moyens (9, 19, 20) pour délimiter la chambre (21, 121)

de circulation d'eau (22) au contact de ladite paroi

transversale (12), - au moins un module arrière (103) comportant au moins

un tronçon (128) de ladite paroi longitudinale (14,

128) de l'enveloppe (5, 105), des moyens (109, 120,

128, 129) pour délimiter la chambre de circulation

d'eau (22, 122) au contact de ce tronçon (128), les

ailettes correspondantes (135) et les collecteurs

d'entrée (140) et de sortie (141) correspondants.

16. Corps de chauffe selon la revendication 15, caractérise en ce que le module avant (3) comporte également un tronçon (28) de ladite paroi longitudinale (14, 128) de l'enveloppe (5, 105), des moyens (9, 19, 20) pour délimiter la chambre (21, 121) de circulation d'eau au contact de ce tronçon (28), les ailettes correspondantes (35) et les collecteurs d'entrée (40) et de sortie (41) correspondants.

17. Corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications 15 et 16, caractérisé en ce que la virole (106) est commune aux différents tronçons (28, 128) de la paroi longitudinale (14, 128) de l'enveloppe (5, 105).

18. Module destiné à la réalisation d'un corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte au moins ladite paroi transversale (12) de l'enveloppe (5, 105) et des moyens (9, 19, 20) pour délimiter la chambre (21, 121) de circulation d'eau (22) au contact de ladite paroi transversale (12).

19. Module selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comporte également un tronçon (28) de ladite paroi longitudinale (14, 128) de l'enveloppe (5, 105), des moyens (9, 19, 20) pour délimiter la chambre (21, 121) de circulation d'eau au contact de ce tronçon (28), les ailettes correspondantes (35) et les collecteurs d'entrée (40) et de sortie (41) correspondants.

20. Module destiné à la réalisation d'un corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un tronçon (128) de ladite paroi longitudinale (14, 128) de l'enveloppe (5, 105), des moyens (109, 120, 128, 129) pour délimiter la chambre de circulation d'eau (22, 122) au contact de ce tronçon (128), les ailettes correspondantes (135) et les collecteurs d'entrée (140) et de sortie (141) correspondants.