FR2845465A1

FR2845465A1 - Wall mounted electrical boiler for domestic hot water and central heating networks has heat exchange coil submerged in tank for direct heat exchange with tank water and immersed electrical resistance

Info

Publication number: FR2845465A1
Application number: FR0212246A
Authority: FR
Inventors: Robert Andre Grand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-10-03
Filing date: 2002-10-03
Publication date: 2004-04-09
Anticipated expiration: 2022-10-03
Also published as: FR2845465B1

Abstract

The wall mounted electrical boiler comprises a water heating tank connected to independent domestic hot water and central heating networks. It consists of a coil submerged in the tank for the direct heat exchange with the tank water which is then widened to form a reheat chamber with an immersed electrical resistance. The water is pumped by a pump fixed in the bottom part of the tank

Description

L'invention concerne un dispositif permettant de chauffer l'eau d'unThe invention relates to a device for heating the water of a

réseau de distribution d'eau chaude sanitaire et l'eau d'une installation de chauffage central domestique, formant chaudière monobloc murale alimentée par une domestic hot water distribution network and water from a domestic central heating installation, forming a one-piece wall-mounted boiler supplied by a

seule source d'énergie, l'électricité. only source of energy, electricity.

L'invention relève du domaine technique de la production d'eau chaude domestique, traditionnellement produite soit par chauffe-eaux électriques, exclusivement, soit par chaudières au gaz simples ou mixtes, ces dernières y associant le réchauffage d'eau pour chauffage central. L'invention s'en The invention relates to the technical field of domestic hot water production, traditionally produced either by electric water heaters, exclusively, or by simple or mixed gas boilers, the latter combining the heating of water for central heating. The invention is

distingue par l'usage d'une seule source d'énergie au lieu de deux. distinguished by the use of a single energy source instead of two.

Le dispositif la constituant est un ensemble d'éléments complémentaires, liés et assemblés entre eux pour constituer un tout cohérent et indissociable fonctionnellement afin de produire, à partir d'un seul appareil et de la seule énergie électrique, les effets attendus, en fonction des réglages et des demandes d'utilisation, - de l'eau chaude à la température souhaitée, entre 35 et 650C, en quantité selon volume du réservoir, soit pour la chaudière murale de base environ litres, reconstituée en une heure environ, - le maintien ou la mise à température de l'eau de l'installation de chauffage central par radiateurs à eau chaude des locaux équipés, d'un volume de l'ordre 20 de 70 à 350m3, ceci en régime hiver qui peut être interrompu et rétabli à tout The device constituting it is a set of complementary elements, linked and assembled together to form a coherent and functionally inseparable whole in order to produce, from a single device and only electrical energy, the expected effects, depending on the settings and requests for use, - hot water at the desired temperature, between 35 and 650C, in quantity depending on the volume of the tank, i.e. for the basic wall-mounted boiler approximately liters, reconstituted in approximately one hour, - maintenance or the temperature of the water of the central heating installation by hot water radiators of the equipped premises, with a volume of around 20 from 70 to 350m3, this in winter mode which can be interrupted and restored at all

moment par l'utilisateur.moment by the user.

Le dispositf est composé principalement d'un réservoir recevant deux réseaux hydrauliques indépendants liés thermiquement, celui de l'eau chaude sanitaire qu'il contient, et celui de réchauffage de l'eau pour chauffage central dont le 25 dispositif est immergé dans l'eau du réservoir. Il comporte: 1 - Le réservoir métallique, rigide, autostable avec fixations murales, traité anticorrosion, étanche, double parois enfermant l'isolation thermique, de dimensions extérieures adaptables au marché: pour le modèle de cuisine, compact, dit de base, de l'ordre de 40cm de t î largeur, 40cm de profondeur, 80cm de hauteur, de sections sensiblement rectangulaires, ou bien cylindrique de diamètre 40cm environ, pour le ballon, de diamètre 55cm environ et de hauteur 90 à 150cm environ The device consists mainly of a tank receiving two independent thermally linked hydraulic networks, that of the domestic hot water it contains, and that of heating water for central heating, the device of which is immersed in water. of the tank. It includes: 1 - The metal tank, rigid, freestanding with wall fixings, anti-corrosion treatment, waterproof, double walls enclosing thermal insulation, of external dimensions adaptable to the market: for the kitchen model, compact, called basic, of the '' about 40cm wide, 40cm deep, 80cm high, of substantially rectangular sections, or cylindrical with a diameter of about 40cm, for the balloon, with a diameter of about 55cm and a height of around 90 to 150cm

selon capacités, 80 à 200 litres.depending on capacities, 80 to 200 liters.

Ce réservoir ménage une ouverture en partie basse, pour le compact de base, 25cm environ de côtés arrondis ou de diamètre, pour le ballon, 30cm environ de diamètre, destinée notamment au passage des organes techniques fonctionnels, alimentation, vidange, chauffage, échange, contrôle etc, et fermé hermétiquement ensuite par une platine technique de mêmes dimensions, This tank has an opening in the lower part, for the basic compact, about 25cm of rounded sides or diameter, for the balloon, about 30cm in diameter, intended in particular for the passage of functional technical organs, supply, emptying, heating, exchange, control etc, and then hermetically closed by a technical plate of the same dimensions,

formant également support de ces éléments. also forming a support for these elements.

2 - Pour le réseau d'eau chaude sanitaire, une résistance électrique protégée pour immersion et accessible sans vidanger la cuve, en base d'une puissance de 3KW environ, ou une autre source de chauffage équivalente, 15 asservie au thermostat et au dispositif de réglage de température de l'eau chaude, ainsi qu'à la résistance ou équivalent du réseau chauffage, un thermostat, un dispositif renforçant la protection de la cuve et des autres éléments immergés contre la corrosion, l'amenée et la sortie d'eau notamment. 3 - Pour le réseau chauffage, le dispositif d'échange et de production de chaleur est constitué de la portion du réseau traversant le réservoir constituée d'une canalisation cuivre, ou autre matériau approprié, depuis la base de la cuve pour retourner à celle-ci, - formée, après une partie rectiligne, en serpentin à base circulaire ou semi 25 rectangulaire, de dimensions extrêmes légèrement inférieures à celles de la trémie ouverte à la base du réservoir, d'une dizaine de spires ou plus selon hauteur de la cuve, retournant depuis la dernière boucle supérieure vers la base, - Sur ce retour, la canalisation est dilatée, par formage ou à défaut par soudage 30 d'un élément de section correspondante, s'évasant afin de former un volume approprié de plusieurs décilitres, une chambre de réchauffage direct. A sa base, la platine technique, sur laquelle l'extrémité de la canalisation est fixée rigidement et hermétiquement, par soudage ou autre mode approprié, ménage deux passages ouverts dans la platine: l'un situé sur le bord, pour le passage *i de l'eau chaude vers le réseau et sa pompe située à l'extérieur, l'autre quasiment centré sur la canalisation formant chambre pour l'installation de la production de chaleur instantanée électrique. La résistance, semblable et de puissance supérieure ou proche de celle du réseau d'eau chaude, voisine, asservie à cette dernière (priorité à celle dont l'écart de température à combler est le plus grand), ainsi qu'au thermostat et au dispositif de réglage manuel et d'ambiance. Le thermostat propre au réseau est situé en aval de la chambre, 2 - For the domestic hot water network, an electrical resistance protected for immersion and accessible without emptying the tank, based on a power of approximately 3KW, or another equivalent heating source, controlled by the thermostat and the regulation of the hot water temperature, as well as the resistance or equivalent of the heating network, a thermostat, a device reinforcing the protection of the tank and other submerged elements against corrosion, the supply and the exit of water especially. 3 - For the heating network, the heat exchange and production device consists of the portion of the network passing through the tank consisting of a copper pipe, or other suitable material, from the base of the tank to return to it. ci, - formed, after a rectilinear part, in a serpentine with a circular or semi-rectangular base, of extreme dimensions slightly smaller than those of the hopper open at the base of the tank, of ten or more turns depending on the height of the tank , returning from the last upper loop to the base, - On this return, the pipe is expanded, by forming or failing this by welding 30 of an element of corresponding section, flaring in order to form an appropriate volume of several deciliters, a direct reheating chamber. At its base, the technical plate, on which the end of the pipe is rigidly and hermetically fixed, by welding or other suitable method, provides two open passages in the plate: one located on the edge, for the passage * i hot water to the network and its pump located outside, the other almost centered on the pipe forming a chamber for the installation of instantaneous electric heat production. The resistance, similar and with a power greater or close to that of the neighboring hot water network, subject to the latter (priority to the one with the greatest temperature difference to be filled), as well as to the thermostat and manual and room setting device. The network thermostat is located downstream of the room,

avant ou après la pompe.before or after the pump.

4 - La platine technique, aux dimensions de l'ouverture en partie basse du 1i0 réservoir, rigide et traitée anticorrosion, assure: - les pénétrations dans le réservoir, leur étanchéité ainsi que sa propre étanchéité une fois fixée au réservoir pour le fermer hermétiquement, - le support mécanique aux équipements décrits ci-dessus, la résistance, le thermostat, le renfort de protection et, éventuellement l'arrivée et la sortie d'eau du réseau eau chaude, le dispositif serpentin-chambre de réchauffage, la 4 - The technical plate, with the dimensions of the opening in the lower part of the 10i tank, rigid and treated against corrosion, ensures: - penetrations into the tank, their tightness as well as its own tightness once fixed to the tank to close it hermetically, - the mechanical support for the equipment described above, the resistance, the thermostat, the protective reinforcement and, if necessary, the inlet and outlet of water from the hot water network, the coil-heating chamber device, the

résistance, la sortie d'eau du réseau chauffage, notamment. resistance, the water outlet from the heating network, in particular.

- Les autres éléments et accessoires nécessaires au fonctionnement et à la sécurité de l'appareil, notamment pour le réseau chauffage, la pompe électrique et le vase d'expansion, pour l'ensemble les organes hydrauliques, électriques et électroniques de régulation, de sécurité, de contrôle et de - The other elements and accessories necessary for the operation and safety of the appliance, in particular for the heating network, the electric pump and the expansion tank, for all the hydraulic, electric and electronic regulating, safety organs , control and

réglage, tous d'origine du domaine technique de l'invention. adjustment, all originating from the technical field of the invention.

6 - Le tableau de contrôle visuel, pressions et températures, et de commandes, mécaniques ou digitales, pour la mise en route générale, celle du chauffage, 6 - The visual control panel, pressures and temperatures, and controls, mechanical or digital, for the general start-up, that of the heating,

son réglage et celui de l'eau chaude notamment. its setting and that of hot water in particular.

Il peut être lié à un capotage supplémentaire, amovible, pour masquer visuellement les éléments techniques fixés en partie basse ou au-dessous du It can be linked to an additional, removable cover, to visually hide the technical elements fixed in the lower part or below the

réservoir, et compléter l'esthétique de l'appareil. tank, and complete the aesthetics of the device.

7 - L'ensemble est conçu et assemblé conformément aux exigences techniques et réglementaires françaises et européennes, pour permettre et faciliter son fonctionnement et sa maintenance, notamment avec l'accessibilté des composants tels que les résistances et les organes de réglage, pour maintenir 7 - The assembly is designed and assembled in accordance with French and European technical and regulatory requirements, to allow and facilitate its operation and maintenance, in particular with the accessibility of components such as resistors and regulating members, to maintain

la compacité de l'appareil et sa compatibilité avec des intallations existantes. the compactness of the device and its compatibility with existing installations.

Le dispositif décrit ci-dessus constitue un ensemble nouveau. Ses composants sont pour une part de fabrication courante dans le domaine technique de l'invention, mais les éléments essentiels constituent des nouveautés: - la portion du réseau de chauffage incorporée au réservoir, décrite au paragraphe 3 ci-dessus, réalisée à partir d'un tube de cuivre ou d'un autre alliage approprié, de diamètre de l'ordre de 20mm, façonné à chaud sur mannequin métallique par exemple, tant pour les spires du serpentin que pour son élargissement en son retour. Au besoin ce dernier peut être constitué d'une autre pièce, par exemple d'une section de tube de diamètre plus important, formant chambre sur sa hauteur, après fermeture par soudage ou tout autre 10 procédé, et liaison étanche au serpentin. L'ensemble traité anti-corrosion, - la platine technique décrite au paragraphe 4 ci-dessus, avec ses dimensions et en rassemblant les traversées de l'enceinte du réservoir et servant de support à ses équipements. Elle est réalisée en acier, ou tout autre alliage assez rigide pouvant être moulé et compressé, pour apporter avec suffisamment de précision tous les percements, réservations et empreintes nécessaires à ses fonctions, et spécialement les fixations rigides, hermétiques et étanches, - la cuve et ses éléments de fixation décrite au paragraphe 1 est une nouveauté par les dimensions particulières du modèle compact notamment et 20 celles de l'ouverture destinée à recevoir la platine technique, éventuellement par l'adjonction du vase d'expansion. Elle se réalise selon les techniques The device described above constitutes a new assembly. Its components are partly of current manufacture in the technical field of the invention, but the essential elements constitute novelties: - the portion of the heating network incorporated in the tank, described in paragraph 3 above, produced from a tube of copper or of another suitable alloy, with a diameter of the order of 20 mm, hot-formed on a metal mannequin for example, both for the turns of the coil and for its widening on its return. If necessary, the latter may consist of another piece, for example of a section of tube of larger diameter, forming a chamber along its height, after closing by welding or any other method, and sealing connection to the coil. The whole treated anti-corrosion, - the technical plate described in paragraph 4 above, with its dimensions and by bringing together the crossings of the enclosure of the tank and serving as support for its equipment. It is made of steel, or any other fairly rigid alloy that can be molded and compressed, to provide with sufficient precision all the openings, reservations and imprints necessary for its functions, and especially rigid, hermetic and waterproof fastenings, - the tank and its fixing elements described in paragraph 1 is a novelty by the particular dimensions of the compact model in particular and those of the opening intended to receive the technical plate, possibly by the addition of the expansion tank. It is carried out according to techniques

éprouvées de la production industrielle des chauffe-eaux électriques. proven from industrial production of electric water heaters.

Ceci montre que les composants nouveaux et ceux adaptés d'éléments industriels existants ne présentent pas de difficultés particulières à une réalisation en grande série. Les autres composants de la chaudière et les This shows that the new components and those adapted from existing industrial elements do not present any particular difficulties to a mass production. The other components of the boiler and the

techniques d'assemblage relevant des mêmes domaines techniques, l'application industrielle de l'invention ne doit pas poser de problème. assembly techniques falling within the same technical fields, the industrial application of the invention should not pose any problem.

Claims

1 - All-electric wall-mounted mixed boiler, for heating water from a domestic hot water distribution network and water from a domestic central heating installation, characterized in that it comprises a set of elements 5 operating from a single energy source, electricity, and in particular a heat exchange and direct heating device, integrated by means of a technical plate, ensuring in particular its passage and its support, to a

suitable water heater tank which provides it with a share of its calories.

2 - Combined electric boiler according to claim 1 characterized in that the heat exchange and direct reheating element constitutes a heat exchanger immersed in the water heater tank, extended by

direct heating chamber by electrical energy, whatever its position.

3 - Combined electric boiler according to claim 1 or claim 2 characterized in that the direct heating element integrated into the water heater 15 allows, whatever the organization of the other elements of the boiler, domestic central heating with hot water by electrical energy alone,

whether the additional installation to the boiler is new or old.

4 - Combined electric boiler according to any one of claims

previous characterized in that the technical plate serves to support the 20 bodies incorporated in the tank, in whole or in part only.

- Combined electric boiler according to any one of the claims

previous characterized in that it constitutes a one-piece assembly

whatever the arrangement and dimensions.