FR2846075A1 - Condensation heat exchanger for domestic application, has bundles of tubes mounted inside casing made of heat-resistant plastic material, containment mechanism to ensure mechanical containment of bundle for absorbing thrust loads - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un échangeur de chaleur à condensation,The present invention relates to a condensing heat exchanger,
associé - directement ou indirectement - à un brleur, notamment à associated - directly or indirectly - with a burner, particularly
gaz ou à fuel.gas or fuel.
Cet échangeur est destiné notamment à équiper une chaudière à gaz 5 pour des applications domestiques, en vue d'alimenter un circuit de chauffage central et/ou de fournir de l'eau à usage sanitaire. This exchanger is intended in particular to equip a gas boiler 5 for domestic applications, for supplying a central heating circuit and / or supply water for sanitary use.
L'échangeur de chaleur qui fait l'objet de l'invention, plus précisément, est du type comprenant une enveloppe qui délimite une enceinte à l'intérieur de laquelle est logé au moins un faisceau de tube(s) de section aplatie, du 10 genre décrit dans le document EP-B-0 678 186, auquel on pourra se reporter au besoin. The heat exchanger which is the subject of the invention, more specifically, is of the type comprising an envelope which delimits an enclosure inside which is housed at least one tube bundle (s) of flattened section, the The type described in EP-B-0 678 186, to which reference may be made if necessary.
Dans le document EP-B-0 678 186 est décrit un élément échangeur de chaleur qui consiste en un tube en matériau thermiquement bon conducteur, dans lequel un fluide caloporteur, par exemple de l'eau à réchauffer, est destiné à 15 circuler. EP-B-0 678 186 discloses a heat exchanger element which consists of a tube of thermally good conducting material, in which a coolant, for example water to be heated, is intended to circulate.
Ce tube est enroulé en hélice et possède une section droite aplatie et ovale dont le grand axe est sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'hélice, et chaque spire du tube possède des faces planes qui sont écartées des faces de la spire adjacente d'un interstice de largeur constante, cette largeur étant sensiblement plus 20 faible que l'épaisseur de ladite section droite, l'espacement entre deux spires voisines étant en outre calibré au moyen d'entretoises, lesquelles sont constituées This tube is helically wound and has a flattened and oval cross-section whose major axis is substantially perpendicular to the axis of the helix, and each turn of the tube has plane faces which are spaced from the faces of the adjacent turn of the tube. a gap of constant width, this width being substantially smaller than the thickness of said cross section, the spacing between two adjacent turns being further calibrated by means of spacers, which consist of
par des bossages formés dans la paroi du tube. by bosses formed in the wall of the tube.
Ce document décrit également des échangeurs de chaleur comportant plusieurs éléments tels que décrits ci-dessus, qui sont agencés de différentes 25 manières dans les divers modes de réalisation exposés. This document also discloses heat exchangers having a plurality of elements as described above, which are arranged in different ways in the various disclosed embodiments.
Un élément échangeur ainsi conçu est capable d'assurer un échange de chaleur très efficace entre, d'une part, des gaz très chauds, lesquels peuvent être générés directement par un brleur monté dans l'enceinte, ou provenir d'une source extérieure, qui lèchent l'élément tubulaire, et, d'autre part, le fluide à réchauffer, tel 30 que de l'eau, lequel circule à l'intérieur de celui-ci. An exchanger element thus designed is capable of ensuring a very efficient heat exchange between, on the one hand, very hot gases, which can be generated directly by a burner mounted in the enclosure, or come from an external source, which lick the tubular element, and, secondly, the fluid to be heated, such as water, which circulates inside thereof.
En effet, lors de son passage à travers l'interstice entre les spires, suivant une direction approximativement radiale, le flux de gaz chauds vient en contact avec une surface relativement étendue de la paroi de l'élément d'échangeur. Indeed, during its passage through the gap between the turns, in an approximately radial direction, the flow of hot gas comes into contact with a relatively large area of the wall of the exchanger element.
La présente invention a plus particulièrement pour objet de proposer un échangeur de chaleur à condensation, du type général exposé ci-dessus, dont les éléments d'échange de la chaleur sont des faisceaux de tubes plats tels que ceux The present invention more particularly aims to provide a condensing heat exchanger, of the general type described above, whose heat exchange elements are bundles of flat tubes such as those
connus par le EP-B-0 678 186 sus mentionné. known from the aforementioned EP-B-0 678 186.
L'enveloppe composant les appareils à condensation connus du genre exposé ci-dessus, tout comme le (ou les) tube(s), est en métal, généralement en acier inoxydable. L'utilisation du métal, et en particulier de l'acier inoxydable, convient en effet pour résister à la fois mécaniquement aux contraintes dues aux dilatations 10 intervenant au sein de l'enroulement de tube(s) et chimiquement à la corrosion The envelope constituting the known condensing apparatus of the kind described above, like the tube (s), is made of metal, generally made of stainless steel. The use of metal, and in particular of stainless steel, is indeed suitable for resisting both mechanically the stresses due to the expansions occurring within the winding of tube (s) and chemically to corrosion.
émanant des fumées (gaz brlés) et des condensats. emanating from fumes (gas burned) and condensates.
A cet égard, il convient de signaler, à titre indicatif, que la pression du fluide à réchauffer, et notamment de l'eau, à l'intérieur du tube (ou des tubes) en cours d'utilisation peut être relativement élevée, de l'ordre de 2,5 à 3,5 bars, soit 15 2,5.105 à 3,5.1O5Pa. In this respect, it should be pointed out, as an indication, that the pressure of the fluid to be heated, and in particular of the water, inside the tube (or tubes) in use can be relatively high, in the order of 2.5 to 3.5 bar, ie 2.5 × 10 5 to 3.5 × 10 5 Pa.
Pour raisons de sécurité, le faisceau tubulaire est avantageusement conçu pour pouvoir résister à une pression de 4,5. 105 Pa. For safety reasons, the tubular bundle is advantageously designed to withstand a pressure of 4.5. 105 Pa.
Les parois latérales, initialement planes, des tubes ont tendance à se bomber, l'amplitude de la déformation étant une fonction croissante de la valeur de 20 la pression interne. The initially planar side walls of the tubes tend to bulge, the magnitude of the deformation being an increasing function of the value of the internal pressure.
Cette déformation se propage axialement, d'une paroi à la paroi adjacente, par l'intermédiaire des bossages formant entretoises qui les séparent. This deformation propagates axially, from a wall to the adjacent wall, through the bosses forming spacers that separate them.
A titre indicatif, si on considère un enroulement de quatre tubes juxtaposés d'épaisseur de paroi de 0,6 mm, dont la dimension axiale est initialement 25 de 128 mm, cette dimension, par suite de la déformation des tubes, va être portée à une valeur de l'ordre de 129,2 mm pour une pression de 2 bars et de l'ordre de 129,8 As an indication, if we consider a winding of four juxtaposed tubes with a wall thickness of 0.6 mm, whose axial dimension is initially 128 mm, this dimension, as a result of the deformation of the tubes, will be brought to a value of the order of 129.2 mm for a pressure of 2 bars and of the order of 129.8
mm pour une pression de 3 bars.mm for a pressure of 3 bar.
L'allongement total est proportionnel au nombre d'enroulements montés bout à bout qui constituent le faisceau de l'échangeur. The total elongation is proportional to the number of windings mounted end to end which constitute the beam of the exchanger.
Bien entendu, en augmentant l'épaisseur de paroi des tubes on peut réduire l'amplitude de la déformation. Malheureusement, un surdimensionnement de l'épaisseur accroît de manière importante le poids de l'appareil. Il pose également des problèmes de fabrication des éléments tubulaires, par hydroformage, Of course, by increasing the wall thickness of the tubes it is possible to reduce the amplitude of the deformation. Unfortunately, oversizing the thickness significantly increases the weight of the apparatus. It also poses manufacturing problems of the tubular elements, by hydroforming,
procédé qui requiert des pressions de travail extrêmement élevées. process that requires extremely high working pressures.
Pour s'opposer à l'allongement et résister aux poussées axiales résultant de la pression interne du fluide circulant dans le faisceau, la solution jusqu'ici utilisée est d'adopter une enveloppe métallique (servant d'appui aux deux extrémités du faisceau), dont l'épaisseur et la résistance mécanique sont choisies de telle sorte qu'elles empêchent la dilatation axiale dudit faisceau sous l'effet de la pression interne, ou du moins la restreignent à une amplitude acceptable, compatible avec la limite de déformation élastique de l'enveloppe. To oppose the elongation and withstand the axial thrust resulting from the internal pressure of the fluid flowing in the beam, the solution so far used is to adopt a metal casing (serving as support for the two ends of the beam), whose thickness and mechanical strength are chosen such that they prevent the axial expansion of said bundle under the effect of the internal pressure, or at least limit it to an acceptable amplitude, compatible with the limit of elastic deformation of the 'envelope.
Ce type d'échangeur donne satisfaction sur le plan technique, notamment sur le plan des performances. This type of exchanger gives satisfaction on the technical level, especially in terms of performance.
Cependant, il est relativement lourd, ce qui peut poser des difficultés à l'opérateur lors de son transport et de sa manutention au cours de son installation, 10 et son prix de revient est relativement élevé, du fait qu'il est nécessaire de recourir (afin de résister aux contraintes mécaniques et aux agressions chimiques des fumées et des condensats) à une enveloppe en matériau métallique de haute qualité, tel que However, it is relatively heavy, which can pose difficulties for the operator during its transport and handling during its installation, 10 and its cost price is relatively high, because it is necessary to resort (in order to withstand the mechanical stresses and chemical attacks of fumes and condensates) to a high-quality metallic material shell, such as
de l'acier inoxydable.stainless steel.
L'objectif à la base de la présente invention est de réduire 15 sensiblement à la fois le poids et le prix de revient de l'appareil, en proposant de le doter d'une enveloppe qui, bien qu'en matériau sensiblement moins noble et moins coteux, en l'occurrence la matière plastique, ne pose pas de problème de résistance d'ordre chimique, ni d'ordre mécanique, en considération du problème de dilatation The objective underlying the present invention is to reduce substantially both the weight and the cost price of the apparatus, proposing to provide it with an envelope which, although in a substantially less noble material and less expensive, in this case the plastic material, does not pose a problem of resistance of a chemical or mechanical order, in consideration of the dilation problem
axiale rappelé ci-dessus.axial recalled above.
L'échangeur de chaleur à condensation qui fait l'objet de l'invention The condensing heat exchanger which is the subject of the invention
est destiné à être associé à un brleur à gaz ou fuel. is intended to be associated with a gas or fuel burner.
Il comprend au moins un faisceau de tubes, lequel consiste en un tube, ou un groupe de tubes disposés bout à bout, formant un enroulement en hélice, dans lequel la paroi du (des) tube(s) est réalisée dans un matériau thermiquement 25 bon conducteur et présente une section droite aplatie et ovale, dont le grand axe est perpendiculaire, ou approximativement perpendiculaire, à celui de l'hélice, tandis que la largeur de l'interstice séparant deux spires adjacentes est constante et notablement plus faible que l'épaisseur de ladite section droite, ce faisceau étant monté fixement à l'intérieur d'une enveloppe imperméable aux gaz, des moyens 30 étant prévus pour faire circuler un fluide à réchauffer, en particulier de l'eau froide, à l'intérieur de(s) tube(s) constitutif(s) dudit faisceau, cette enveloppe présentant une manchette d'évacuation des gaz brlés, cet échangeur étant ainsi agencé que les gaz chauds générés par le brleur traversent radialement, ou approximativement radialement, ledit faisceau en passant à travers les interstices séparant ses spires. 35 Conformément à l'invention: - d'une part, ladite enveloppe est réalisée en matière plastique résistant à la chaleur et: It comprises at least one bundle of tubes, which consists of a tube, or a group of tubes arranged end to end, forming a helical winding, in which the wall of the tube (s) is made of a thermally material. good conductor and has a flattened and oval cross section, whose major axis is perpendicular, or approximately perpendicular to that of the helix, while the width of the gap separating two adjacent turns is constant and significantly lower than the thickness of said cross section, this beam being fixedly mounted inside a gas-impermeable envelope, means 30 being provided for circulating a fluid to be heated, in particular cold water, inside ( s) tube (s) constituting (s) said bundle, this envelope having a sheath for evacuation of the gas burnt, this exchanger being so arranged that the hot gases generated by the burner cross radially, or appr approximately radially, said beam passing through the interstices separating its turns. According to the invention: - on the one hand, said envelope is made of heat resistant plastic material and:
- d'autre part, l'échangeur comporte des moyens de contention mécanique dudit faisceau suivant sa direction axiale, aptes à absorber les efforts de 5 poussée résultant de la pression interne du fluide qui y circule et qui tend à en déformer les parois, en évitant que ces efforts ne soit transmis à l'enveloppe. on the other hand, the exchanger comprises means for mechanically retaining said beam in its axial direction, capable of absorbing the thrust forces resulting from the internal pressure of the fluid circulating therein and which tends to deform the walls thereof, avoiding that these efforts are transmitted to the envelope.
On dissocie ainsi les deux rôles jusqu'ici dévolus à l'enveloppe, à savoir servir d'enceinte pour la circulation et l'évacuation des gaz chauds, ainsi que pour le recueil et l'évacuation des condensats, et, d'autre part, assurer la tenue 10 mécanique du faisceau de tubes. Thus, the two roles hitherto devolved to the envelope are dissociated, that is to say serve as an enclosure for the circulation and the evacuation of hot gases, as well as for the collection and evacuation of condensates, and, on the other hand ensure the mechanical holding of the tube bundle.
Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses, mais non limitatives de l'invention: L'échangeur comporte une sonde de température portée par ladite enveloppe, apte à commander l'arrêt du brleur lorsque la température régnant à 15 l'intérieur de l'enveloppe, au voisinage de cette sonde, dépasse un seuil prédéterminé. Furthermore, according to a certain number of advantageous, but not limiting, features of the invention: The exchanger comprises a temperature probe carried by said envelope, able to control the shutdown of the burner when the temperature prevailing within the envelope, in the vicinity of this probe, exceeds a predetermined threshold.
Lesdits moyens de contention comprennent un jeu de tirants qui s'étendent à l'extérieur du faisceau, parallèlement à l'axe de l'hélice, et dont les extrémités sont solidaires d'éléments d'appui s'appliquant contre les deux faces 20 opposées du faisceau. Said restraining means comprise a set of tie rods which extend outside the beam, parallel to the axis of the helix, and whose ends are integral with support elements applying against the two faces 20 opposite of the beam.
L'élément d'appui situé à l'une des extrémités du jeu de tirants est une plaque mince, par exemple en forme de disque, qui est ajourée en partie centrale, de The support element located at one end of the set of tie rods is a thin plate, for example disc-shaped, which is perforated in the central part, of
forme annulaire par conséquent.annular form therefore.
Ladite plaque fait office de façade, qui obture partiellement une face 25 ouverte de l'enveloppe, et est fixée à cette dernière à sa périphérie, par exemple par sertissage. Said plate serves as a facade, which partially closes an open face of the envelope, and is fixed thereto at its periphery, for example by crimping.
Les portions d'extrémité des tirants traversent ladite façade de manière à faire légèrement saillie vers l'extérieur et ces portions d'extrémité sont filetées de telle sorte qu'elles permettent un montage amovible d'une porte contre la 30 façade au moyen d'écrous. The end portions of the tie rods pass through said facade so as to protrude slightly outwardly and these end portions are threaded such that they permit removable mounting of a door against the facade by means of nuts.
Ladite porte est solidaire du brleur. Lesdits tirants sont au nombre de quatre, sensiblement disposés selon un carré, et les éléments d'appui situés du côté opposé à ladite façade consistent en une paire de brides arquées ou coudées, conformées pour épouser au plus près le 35 contour du faisceau en s'appliquant contre deux zones diamétralement opposées de Said door is integral with the burner. The said tie rods are four in number, substantially arranged in a square, and the support elements situated on the opposite side to the said facade consist of a pair of arcuate or bent flanges, shaped to conform as closely as possible to the contour of the beam. applying against two diametrically opposite zones of
celui-ci, chaque bride étant fixée à une paire de tirants voisins. this one, each flange being attached to a pair of adjacent tie rods.
La matière plastique constitutive de l'enveloppe est un matériau composite à base de résine chargée de fibres ou d'écailles de verre. The constituent plastic material of the envelope is a composite material based on resin loaded with fibers or glass flakes.
Ladite résine est un composé de polyphénilène oxyde, de polystyrène et de polypropylène. The resin is a compound of polyphenylene oxide, polystyrene and polypropylene.
L'échangeur comprend deux faisceaux de tubes coaxiaux, situés bout à bout, et raccordés l'un à l'autre, dont l'un fait office d'échangeur primaire et l'autre d'échangeur secondaire, un organe déflecteur étant intercalé entre ces deux faisceaux, et ainsi agencé, que les gaz chauds générés par le brleur traversent d'abord l'échangeur primaire, en traversant les interstices séparant ses spires de 10 l'intérieur vers l'extérieur, puis l'échangeur secondaire, en traversant les interstices The exchanger comprises two bundles of coaxial tubes, located end to end, and connected to each other, one of which acts as a primary exchanger and the other secondary exchanger, a deflector member being interposed between these two beams, and thus arranged, that the hot gases generated by the burner first pass through the primary exchanger, through the interstices separating its turns from the inside to the outside, and then the secondary exchanger, crossing the interstices
séparant ses spires de l'extérieur vers l'intérieur. separating his turns from outside to inside.
Le déflecteur est solidaire desdits faisceaux de tubes. Le brleur étant monté à l'intérieur du faisceau qui fait office d'échangeur primaire, ledit déflecteur a une forme discoide et est solidaire de 15 l'extrémité du brleur, ce déflecteur étant garni à sa périphérie d'un joint The baffle is integral with said bundles of tubes. Since the burner is mounted inside the beam which acts as a primary heat exchanger, said baffle has a discoid shape and is integral with the end of the burner, this baffle being lined at its periphery with a gasket.
thermiquement isolant qui s'applique contre l'intérieur du faisceau. thermally insulating which is applied against the inside of the beam.
Ladite enveloppe est constituée de deux demi coquilles moulées accolées et solidarisées l'une avec l'autre, par exemple par soudure. Said envelope consists of two molded half-shells contiguous and secured to one another, for example by welding.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de 20 la description et des dessins annexés qui en représentent, à simple titre d'exemples Other features and advantages of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings which represent, by way of examples only.
non limitatifs des modes de réalisation possibles. non-limiting of the possible embodiments.
Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue de face schématique d'un premier mode de réalisation de l'invention, coupé par le plan vertical référencé I-I sur la figure 2; - la figure 2 est une vue de gauche schématique de l'appareil de la figure 1; - les figures 3 et 4 sont des vues similaires aux figures 1 et 2 respectivement, représentant le faisceau de tubes et ses moyens de contention uniquement; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 1, représentant un second mode de réalisation possible de l'échangeur dont l'encombrement axial est plus faible; - la figure 6 est une vue de côté de l'échangeur de la figure 5, illustrant le mode de contention du faisceau qui y est mis en oeuvre; - la figure 7 représente ces moyens de contention vus de face, et de manière schématique; - la figure 8 est une vue de détail montrant une variante possible du détecteur de température susceptible d'être mis en oeuvre, en remplacement de celui illustré sur la figure 5; - la figure 9 illustre le fonctionnement de l'appareil de la figure 5; - les figures 10, 11 et 12 sont des vues analogues, respectivement, à celles des figures 1, 2 et 3, représentant un troisième mode de réalisation d'un In these drawings: - Figure 1 is a schematic front view of a first embodiment of the invention, cut by the vertical plane referenced I-I in Figure 2; - Figure 2 is a schematic left view of the apparatus of Figure 1; - Figures 3 and 4 are views similar to Figures 1 and 2 respectively, showing the tube bundle and its restraining means only; - Figure 5 is a view similar to Figure 1, showing a second possible embodiment of the exchanger whose axial size is lower; FIG. 6 is a side view of the exchanger of FIG. 5, illustrating the mode of contention of the beam which is implemented therein; - Figure 7 shows these contention means seen from the front, and schematically; FIG. 8 is a detailed view showing a possible variant of the temperature detector that can be implemented, replacing that shown in FIG. 5; FIG. 9 illustrates the operation of the apparatus of FIG. 5; FIGS. 10, 11 and 12 are views similar to those of FIGS. 1, 2 and 3, respectively, showing a third embodiment of a
échangeur conforme à l'invention, dépourvu de brleur. exchanger according to the invention, without a burner.
L'échangeur représenté sur les figures 1 et 2 comporte une coque, ou enveloppe, 1 qui délimite une enceinte à l'intérieur de laquelle est monté fixement 10 un faisceau tubulaire 2, lequel consiste en un enroulement hélicodal, d'axe X-X' The exchanger shown in FIGS. 1 and 2 comprises a shell, or envelope, 1 which delimits an enclosure inside which is fixedly mounted a tubular bundle 2, which consists of a helicoidal winding, of axis X-X '
d'un groupe de tubes disposés bout à bout et connectés en série. a group of tubes arranged end to end and connected in series.
Il s'agit de tubes de section droite aplatie dont les grands côtés sont perpendiculaires à l'axe X-X'. They are straight flattened tubes whose long sides are perpendicular to the X-X 'axis.
Des bossages 200 prévus sur les grandes faces des tubes jouent le 15 rôle d'entretoises, permettant de délimiter entre chaque spire un interstice de valeur Bosses 200 provided on the large faces of the tubes act as spacers, delimiting between each turn a valuable gap.
calibrée, sensiblement constante.calibrated, substantially constant.
Cet enroulement est destiné à être traversé intérieurement par le fluide à réchauffer, qui est par exemple de l'eau. This winding is intended to be traversed internally by the fluid to be heated, which is for example water.
Dans le mode de réalisation illustré, il est prévu trois éléments 20 tubulaires hélicodaux accolés, branchés en série, dans lequel le fluide à réchauffer In the illustrated embodiment, three contiguous helicoidal tubular elements connected in series are provided in which the fluid to be heated
circule de la gauche vers la droite. flows from left to right.
Des collecteurs 15, 16, qui sont fixés à l'enveloppe 1 permettent le branchement de l'appareil, de manière classique, sur un conduit d'amenée du fluide Collectors 15, 16, which are fixed to the casing 1 allow the connection of the apparatus, in a conventional manner, to a conduit for supplying the fluid
froid, qui doit être réchauffé, et d'évacuation du fluide chaud. cold, which must be warmed up, and discharge of the hot fluid.
Ces collecteurs assurent également le transfert du fluide en These collectors also ensure the transfer of fluid into
circulation, d'un élément tubulaire à l'enroulement voisin. circulation, from a tubular element to the neighboring winding.
Chaque élément tubulaire possède des portions d'extrémité droite, c'est-àdire d'axe rectiligne, et de section progressivement variable, dont la partie Each tubular element has straight end portions, that is to say of rectilinear axis, and of progressively variable section, the part of which
d'extrémité débouchante est circulaire. end-point is circular.
Dans l'exemple illustré sur la figure 2, les deux portions d'extrémité In the example illustrated in FIG. 2, the two end portions
sont disposées parallèlement et situées sur un même côté de l'enroulement. are arranged parallel and located on the same side of the winding.
On peut noter qu'une disposition similaire est également prévue pour le troisième mode de réalisation illustré sur les figures 10 et i1. It may be noted that a similar arrangement is also provided for the third embodiment illustrated in FIGS. 10 and 11.
Au contraire, pour le second mode de réalisation de l'invention 35 illustré sur les figures 5 et 6, les deux portions d'extrémité d'un enroulement tubulaire s'étendent dans un même plan, leurs embouchures étant dirigées à l'opposé l'une de l'autre, selon une disposition conforme à celle illustrée à la figure On the contrary, for the second embodiment of the invention illustrated in FIGS. 5 and 6, the two end portions of a tubular winding extend in the same plane, their mouths being directed in the opposite direction. one of the other, according to a layout conforming to that illustrated in the figure
24 du brevet européen 0 678 186 déjà cité. 24 of European Patent 0 678 186 already cited.
Les embouchures d'entrée et de sortie 20, 21 des éléments tubulaires sont sertis convenablement et de manière étanche dans des ouvertures ad hoc 5 prévues dans l'enveloppe 1, comme cela est visible sur la figure 2; les collecteurs 15, 16 sont fixés à ce niveau. The inlet and outlet mouths 20, 21 of the tubular elements are suitably crimped and sealed in ad hoc openings 5 provided in the casing 1, as can be seen in FIG. 2; the collectors 15, 16 are fixed at this level.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'enveloppe 1 est en matière plastique. According to an essential characteristic of the invention, the envelope 1 is made of plastic.
Elle est par exemple obtenue par roto-moulage ou moulage par 10 injection. It is for example obtained by roto-molding or injection molding.
L'enveloppe est faite de deux demi coquilles qui sont thermosoudées l'une à l'autre après que le faisceau tubulaire ait été installé à l'intérieur de l'une d'elles. The envelope is made of two half-shells which are heat-sealed to each other after the tubular bundle has been installed inside one of them.
L'enveloppe 1 est ouverte sur l'un de ses côtés, en l'occurrence du 15 côté situé sur la gauche, si on considère la figure 1. The envelope 1 is open on one of its sides, in this case on the side to the left, if we consider FIG.
En cours d'utilisation de l'appareil, une partie de la vapeur d'eau contenue dans les gaz brlés se condense au contact des parois des tubes. During use of the apparatus, a part of the water vapor contained in the burnt gases condenses in contact with the walls of the tubes.
La référence 10 désigne la paroi de fond de l'enceinte; de manière connue, ce fond est en pente, ce qui permet l'évacuation des condensats vers un 20 orifice de sortie 13. Reference 10 designates the bottom wall of the enclosure; in known manner, this bottom is sloped, which allows the evacuation of the condensates towards an outlet orifice 13.
La paroi arrière de l'enveloppe porte la référence 11; celle-ci possède un renfoncement 110 qui, comme on le verra plus loin, forme un canal permettant le passage des gaz brlés et des fumées et les canalisant vers une manchette The rear wall of the casing has the reference 11; it has a recess 110 which, as will be seen later, forms a channel allowing the passage of the burnt gases and fumes and channeling them to a cuff
d'évacuation 12.evacuation 12.
Bien entendu, l'orifice 13 est connecté à un conduit d'évacuation des condensats, tandis que la manchette 12 est branchée sur un conduit d'évacuation des fumées, par exemple un conduit de cheminée. Ces conduits ne sont pas représentés Of course, the orifice 13 is connected to a condensate discharge pipe, while the sleeve 12 is connected to a flue gas discharge duct, for example a chimney flue. These conduits are not represented
sur les figures.in the figures.
Le côté ouvert de l'enveloppe est obturé par un élément de façade 3. 30 Ce dernier est fixé sur toute sa périphérie par un rebord 30 qui est serti de manière The open side of the envelope is closed by a front element 3. The latter is fixed on its entire periphery by a flange 30 which is crimped
hermétique aux gaz sur un bourrelet périphérique 14 bordant l'entrée de l'enveloppe. hermetic gas to a peripheral bead 14 bordering the entrance of the envelope.
Un joint d'étanchéité, par exemple en silicone (non représenté) peut avantageusement être prévu à ce niveau. A seal, for example silicone (not shown) can advantageously be provided at this level.
La plaque de façade 3, qui est par exemple en acier inoxydable, est 35 normalement obturée par une porte amovible 4. The front plate 3, which is for example made of stainless steel, is normally closed by a removable door 4.
Dans le mode de réalisation représenté, la porte 4 est en deux parties; elle est composée d'une plaque externe 40, en métal ou en matière plastique résistant à la chaleur, et d'une plaque interne 41 en matériau isolant, par exemple à In the embodiment shown, the door 4 is in two parts; it is composed of an external plate 40, made of metal or heat-resistant plastic material, and an inner plate 41 of insulating material, for example to
base de céramique.ceramic base.
Ces deux plaques sont traversées en partie centrale par une ouverture qui est traversée par un brleur 6, par exemple un brleur à gaz, qui est solidarisé These two plates are traversed in central part by an opening which is traversed by a burner 6, for example a gas burner, which is secured
avec la porte 4 par des moyens non représentés. with the door 4 by means not shown.
Des moyens appropriés raccordés sur le brleur 6 permettent d'amener à l'appareil un mélange de combustible gaz et d'air, tel que propane + air. 10 Ces moyens peuvent consister notamment en un ventilateur fixé sur la porte, apte à insuffler le mélange gazeux dans le brleur, ou en un conduit Suitable means connected to the burner 6 make it possible to supply the apparatus with a mixture of gas fuel and air, such as propane + air. These means may consist in particular of a fan attached to the door, suitable for blowing the gas mixture into the burner, or a duct
flexible branché sur la porte.flexible plugged into the door.
Le brleur 6 est un tube cylindrique à extrémité fermée, dont la paroi est percée d'une multitude de petits trous qui permettent le passage du mélange 15 combustible, radialement vers l'extérieur du tube. The burner 6 is a cylindrical tube with a closed end, whose wall is pierced with a multitude of small holes which allow the fuel mixture to pass radially out of the tube.
La surface extérieure de cette paroi constitue la surface de combustion. Un système d'allumage de type connu, non représenté, comportant par exemple une électrode génératrice d'une étincelle, est bien évidement associé au brleur. Ce dernier est situé coaxialement au milieu de l'enroulement 2, mais The outer surface of this wall constitutes the combustion surface. An ignition system of known type, not shown, for example comprising a spark generator electrode, is obviously associated with the burner. The latter is located coaxially in the middle of the winding 2, but
il ne s'étend pas sur toute sa longueur. it does not extend over its entire length.
En effet, le faisceau tubulaire 2 est subdivisé en deux parties, l'une 2a située à gauche d'un déflecteur 7, et l'autre 2b située à droite de celuici. Indeed, the tubular bundle 2 is subdivided into two parts, one 2a located to the left of a deflector 7, and the other 2b to the right thereof.
Le déflecteur 7 est un disque en matériau thermiquement isolant, par 25 exemple à base de céramique; il est porté par une armature en forme de plaque mince 70, en acier inoxydable, dont le bord périphérique est inséré entre deux spires The deflector 7 is a disc made of thermally insulating material, for example based on ceramic; it is carried by a plate-shaped frame 70, made of stainless steel, whose peripheral edge is inserted between two turns
adjacentes du faisceau.adjacent to the beam.
On a ici affaire à un échangeur double, tel que représenté à la figure We are dealing here with a double heat exchanger, as shown in the figure
8 du brevet européen précité, qui permet d'obtenir un excellent rendement. 8 of the aforementioned European patent, which provides an excellent performance.
La partie 2b du faisceau réalise un préchauffage du fluide, lequel circule de la droite vers la gauche si on considère la figure 1. La partie 2a réalise le Part 2b of the beam performs a preheating of the fluid, which flows from the right to the left if we consider Figure 1. Part 2a realizes the
chauffage proprement dit.proper heating.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les spires du faisceau tubulaire 2 sont fermement maintenues appliqués les unes contre les autres 35 au moyen d'un système de contention mécanique. According to an essential feature of the invention, the turns of the tubular bundle 2 are firmly held against each other by means of a mechanical restraint system.
Il s'agit, en l'occurrence, d'un ensemble de quatre tirants 5, constitués par des tiges cylindriques en acier inoxydable, et qui sont associés à des éléments This is, in this case, a set of four tie rods 5, constituted by cylindrical rods of stainless steel, and which are associated with elements
d'appui pour chacune des deux extrémités opposées du faisceau. support for each of the two opposite ends of the beam.
Comme on le voit sur la figure 2, les tirants 5 sont disposés aux 5 quatre sommets d'un trapèze isocèle fictif. D'un côté (sur la droite des figures 1 et 3), leur extrémité 51 est fixée - par exemple par soudage - à une plaque annulaire discode 30, en acier inoxydable, au centre de laquelle est ménagée une ouverture 300. As seen in Figure 2, the tie rods 5 are arranged at the four corners of a fictitious isosceles trapezoid. On one side (on the right of Figures 1 and 3), their end 51 is fixed - for example by welding - to an annular disc plate 30, stainless steel, in the center of which is formed an opening 300.
Du côté opposé, qui correspond à la gauche des figures 1 et 3, les 10 tirants 5 sont fixés à la façade 3 dont il a été fait état plus haut. On the opposite side, which corresponds to the left of Figures 1 and 3, the 10 tie rods 5 are fixed to the front 3 of which has been mentioned above.
De ce côté, les portions d'extrémité des tirants 5 sont filetées; elles traversent des orifices appropriés ménagés à la périphérie de la plaque de façade 3. On this side, the end portions of the tie rods 5 are threaded; they pass through appropriate orifices provided at the periphery of the facade plate 3.
Des écrous 500 vissés sur ces portions filetées 50 assurent la mise sous tension des tirants, de manière à appliquer avec force (de la droite vers la 15 gauche) la plaque 30 contre la dernière spire du faisceau 2 et, corrélativement, (en Nuts 500 screwed on these threaded portions 50 ensure the tensioning of the tie rods, so as to forcefully apply (from the right to the left) the plate 30 against the last turn of the beam 2 and, correspondingly, (in
sens inverse) la façade 3 contre la première spire de ce faisceau. opposite direction) the facade 3 against the first turn of this beam.
Le faisceau 2 se trouve ainsi axialement comprimé avec force entre les éléments d'appui 3 et 30. The beam 2 is thus axially compressed with force between the bearing elements 3 and 30.
On notera que les portions d'extrémité 50 sont relativement longues; 20 elles dépassent au-delà des écrous 500 sur une longueur non négligeable, comme on It will be noted that the end portions 50 are relatively long; 20 they exceed beyond the nuts 500 on a non-negligible length, as we
peut le voir sur la figure 3.can see it in figure 3.
En effet, les portions 50 ont également pour fonction d'assurer le centrage et la fixation de la porte 4 contre la façade 3. Indeed, the portions 50 also have the function of centering and fixing the door 4 against the facade 3.
A cet effet, la plaque 40 constitutive de la porte, dont le diamètre est 25 plus grand que celui de la partie isolante 41, est traversé de quatre trous permettant For this purpose, the plate 40 constituting the door, whose diameter is greater than that of the insulating portion 41, is traversed by four holes allowing
l'engagement des portions 50.portion commitment 50.
La fixation est assurée par des écrous 400, qui sont avantageusement des écrous autofreinés, pour réduire le risque de desserrage intempestif, en Fixing is provided by nuts 400, which are advantageously self-locking nuts, to reduce the risk of inadvertent loosening, in particular.
particulier sous l'effet des vibrations.. particularly under the effect of vibrations ..
Un joint annulaire à lèvres 42 logé dans une gorge appropriée ménagée dans la plaque 40 permet d'appliquer cette dernière de manière étanche An annular lip seal 42 housed in a suitable groove formed in the plate 40 makes it possible to apply the latter in a sealed manner
aux fumées contre la face externe de la façade 3. fumes against the external face of the facade 3.
Comme on le voit sur la figure 2, les tirants 5 sont disposés à l'extérieur du faisceau 2. As seen in Figure 2, the tie rods 5 are arranged outside the beam 2.
A l'observation de la figure 3, on comprend bien que l'ensemble constitué par la façade 3, les tirants 5 et les éléments d'appui d'extrémité 3, 30, With the observation of Figure 3, it is clear that the assembly consisting of the front 3, the tie rods 5 and the end support elements 3, 30,
constitue un ensemble autonome.constitutes an autonomous whole.
Les dilatations qui tendent à se produire sous l'effet de la pression 5 interne régnant dans le tube de l'enroulement 2 sont contrariées par les tirants et les éléments d'appui qui absorbent intégralement les efforts de la poussée axiale. The expansions that tend to occur under the effect of the internal pressure prevailing in the tube of the winding 2 are counteracted by the tie rods and the bearing elements which absorb the forces of the axial thrust integrally.
Il n'y a aucune répercussion de cette poussée contre la paroi de l'enveloppe contenant cet ensemble. There is no impact of this thrust against the wall of the envelope containing this set.
Le faisceau tubulaire peut être maintenu en place à l'intérieur de 10 l'enveloppe simplement par suite de la liaison par emboîtement des parties d'extrémité des tubes 20, 21 dans les logements prévus dans l'enveloppe pour les recevoir. The tubular bundle can be held in place within the casing simply by interlocking the end portions of the tubes 20, 21 in the housings provided in the casing to receive them.
On notera par ailleurs qu'il est prévu au dessus de la zone arrière de l'enroulement 2 une cloison déflectrice 8, laquelle recouvre partiellement la plaque 15 annulaire arrière 30, jusqu'à son ouverture centrale 300. Note also that is provided above the rear area of the winding 2 a deflecting partition 8, which partially overlaps the rear annular plate 30, to its central opening 300.
Cette cloison participe avantageusement au bon maintien du faisceau à l'intérieur de l'enveloppe. This partition advantageously participates in the good maintenance of the beam inside the envelope.
Elle est fixée à la paroi interne de l'enveloppe et s'étend obliquement sous la manchette 12. Elle a de préférence une forme arquée, de contour en arc de 20 cercle, entourant la zone supérieure du faisceau. It is attached to the inner wall of the envelope and extends obliquely under the sleeve 12. It preferably has an arcuate shape, of circular arcuate contour, surrounding the upper zone of the bundle.
Les gaz chauds générés par le brleur 6 traversent tout d'abord la première partie 2a du faisceau 2 (situé sur la gauche du déflecteur 7), en passant The hot gases generated by the burner 6 firstly pass through the first portion 2a of the beam 2 (located on the left of the deflector 7), passing
entre les interstices des tubes radialement, de l'intérieur vers l'extérieur. between the interstices of the tubes radially, from the inside to the outside.
Grâce à la présence de la cloison 8, ils ne peuvent s'échapper 25 immédiatement par la manchette 12. Thanks to the presence of the partition 8, they can not escape immediately by the sleeve 12.
Ils doivent traverser la partie arrière 2b de l'échangeur (située sur la droite de la plaque déflectrice 7), cette fois de l'extérieur vers l'intérieur, réalisant un They must cross the rear part 2b of the exchanger (located on the right of the deflector plate 7), this time from the outside towards the inside, realizing a
préchauffage de l'eau qui circule dans le faisceau tubulaire. preheating the water flowing through the tube bundle.
Enfin, les gaz refroidis s'échappent via le canal arrière délimité par la 30 paroi 110, pour rejoindre la manchette d'évacuation 12. Finally, the cooled gases escape via the rear channel delimited by the wall 110, to join the exhaust duct 12.
La matière plastique constitutive de l'enveloppe est choisie pour résister en continu à des températures de l'ordre de 150 à 160'C. The constituent plastic material of the envelope is chosen to withstand continuously temperatures of the order of 150 to 160 ° C.
Il s'agit avantageusement d'un matériau composite à base de résine chargé de fibres ou d'écailles de verre. It is advantageously a resin-based composite material loaded with fibers or glass flakes.
Comme type de résine particulièrement approprié on peut citer un composé de polyphénilène oxyde, de polystyrène et de polypropylène, un tel Il matériau étant approprié pour résister aux agressions chimiques des fumées chaudes As a particularly suitable type of resin include a compound of polyphenylene oxide, polystyrene and polypropylene, such a material being suitable to withstand the chemical attack of hot fumes
et des condensats.and condensates.
La paroi de l'enveloppe 1 peut être relativement fine, par exemple d'épaisseur comprise entre 4 et 8 mm, du fait qu'elle n'est pas exposée à des contraintes mécaniques importantes. En vue de la maintenance, il est facile d'avoir accès à l'intérieur de la partie avant de l'échangeur, qui est la seule réellement exposée à l'encrassement d aux fumées; il suffit pour cela de dévisser les écrous 400 et de retirer axialement The wall of the casing 1 may be relatively thin, for example of thickness between 4 and 8 mm, because it is not exposed to significant mechanical stresses. For maintenance, it is easy to access the inside of the front part of the exchanger, which is the only one actually exposed to fouling of fumes; it suffices to unscrew the nuts 400 and remove axially
l'ensemble constitué par la porte 4 et le brleur 6 qui en est solidaire. the assembly constituted by the door 4 and the burner 6 which is integral therewith.
Après nettoyage, la mise en place de cet ensemble est tout aussi facile. Ces opérations de démontage et de remontage n'ont aucun effet sur la contention opérée par les tirants 5, qui restent actifs malgré l'enlèvement After cleaning, setting up this set is just as easy. These disassembly and reassembly operations have no effect on the restraint operated by the tie rods 5, which remain active despite the removal.
momentané de la porte.momentary of the door.
Dans une variante d'exécution, de ce dispositif, il serait possible de In an alternative embodiment, of this device, it would be possible to
fixer le déflecteur discode 7 à l'extrémité du brleur 6. fix the disc deflector 7 at the end of the burner 6.
Dans ce cas, la porte 4, le brleur 6 et le déflecteur 7 formeraient un ensemble démontable en bloc, ce qui permettrait d'avoir accès pour le nettoyage à la totalité de l'espace intérieur de l'enroulement, y compris dans la portion arrière qui 20 assure le préchauffage. In this case, the door 4, the burner 6 and the baffle 7 would form a removable assembly in block, which would allow access for cleaning to the entire interior space of the winding, including in the portion back which preheats.
Bien entendu, dans cette hypothèse, il serait nécessaire de prévoir tout autour du disque déflecteur 7 un joint d'étanchéité annulaire, hautement résistant à la chaleur, venant s'appuyer contre la surface interne du faisceau pour Of course, in this case, it would be necessary to provide all around the deflector disk 7 a ring seal, highly heat resistant, coming to bear against the inner surface of the beam for
éviter le passage direct des gaz à ce niveau, vers la partie 2b. avoid the direct passage of gases at this level, to part 2b.
Dans le second mode de réalisation de l'invention qui est illustré sur les figures 5 à 7, on retrouve une configuration analogue à celle qui vient d'être décrit, l'appareil étant toutefois retourné à 180 degrés (façade située sur la droite de In the second embodiment of the invention, which is illustrated in FIGS. 5 to 7, there is a configuration similar to that just described, the apparatus being however turned 180 degrees (frontage on the right of
la figure 5).Figure 5).
Les éléments identiques ou similaires à ceux du premier mode de 30 réalisation ont été affectés des mêmes chiffres de référence, et ne sera pas donné à Elements identical or similar to those of the first embodiment have been assigned the same reference numbers, and will not be given to
nouveau une explication quant à leur nature et à leur fonction. again an explanation as to their nature and function.
On notera que cet échangeur présente une compacité axiale plus grande que celle du premier mode de réalisation. It will be noted that this exchanger has an axial compactness greater than that of the first embodiment.
Comme déjà dit, les portions d'extrémité rectilignes des tubes 35 s'étendent tangentiellement à l'enroulement, leurs axes étant contenus dans un même As already stated, the rectilinear end portions of the tubes 35 extend tangentially to the winding, their axes being contained in the same
plan longitudinal, disposé latéralement (voir figure 6). longitudinal plane, arranged laterally (see Figure 6).
Par ailleurs, du côté opposé à la façade 3, les tirants 5 sont fixés non pas à une plaque annulaire 30, mais une paire de tiges plates coudées 30a, 30b, dont les zones centrales sont en appui contre un secteur angulaire, de surface Furthermore, on the opposite side to the front 3, the tie rods 5 are fixed not to an annular plate 30, but a pair of flat bent rods 30a, 30b, whose central zones bear against an angular sector, surface
relativement limitée, de la spire d'extrémité correspondante. relatively limited, of the corresponding end turn.
Comme on le voit sur la figure 6, les tirants sont cette fois disposés selon un carré, et les tiges coudées 30a, 30b relient ces côtés deux à deux, en As seen in Figure 6, the tie rods are this time arranged in a square, and the bent rods 30a, 30b connect these sides two by two, in
épousant au plus près deux zones diamétralement opposées de l'enroulement. marrying closely two diametrically opposite areas of the winding.
On notera (voir figure 5) que la cloison 8 présente un renfoncement 80 situé au-dessus de l'enroulement tubulaire, à proximité des tubes situés en sortie 10 de la partie 2a constitutive de l'échangeur principal. Note (see Figure 5) that the partition 8 has a recess 80 located above the tubular winding, close to the tubes at the outlet 10 of the portion 2a constituting the main heat exchanger.
Dans ce renfoncement est montée une sonde de température 9. Il s'agit d'un coupe-circuit thermique, qui est monté de façon étanche par rapport à l'enveloppe. A cet effet, la sonde 9 est avantageusement maintenue en place au moyen d'un circlips dans une cuvette en acier inoxydable emboîtéedans le 15 renfoncement 80, lequel est ouvert vers le bas, un joint approprié assurant In this recess is mounted a temperature sensor 9. It is a thermal cut-out, which is mounted sealingly with respect to the casing. For this purpose, the probe 9 is advantageously held in place by means of a circlip in a stainless steel bowl fitted in the recess 80, which is open downwards, a suitable seal ensuring
l'étanchéité entre la cuvette et la paroi du renfoncement 80. the seal between the bowl and the wall of the recess 80.
Cette sonde est reliée à la commande du brleur, et est adaptée pour provoquer l'arrêt du brleur lorsque la température détectée excède un seuil prédéterminé, par exemple de 1600 C. Une surchauffe anormale peut se produire accidentellement par exemple en cas d'absence d'eau dans les tubes ou en cas de mauvaise circulation de This probe is connected to the control of the burner, and is adapted to cause the burner to stop when the detected temperature exceeds a predetermined threshold, for example of 1600 C. Abnormal superheating may occur accidentally, for example in case of absence of water in the tubes or in case of poor circulation of
l'eau dans les tubes, par exemple à cause d'un bouchage de l'un d'eux. water in the tubes, for example because of a clogging of one of them.
En l'absence de toute sécurité, il risquerait de se produire une élévation très importante de la température des fumées sortant des tubes placés 25 autour du brleur, et qui viennent au contact avec l'intérieur de l'enveloppe en matière plastique. En effet, les fumées ne transmettraient plus suffisamment de leur In the absence of any safety, there could be a very significant rise in the temperature of the flue gases exiting the tubes placed around the burner, and which come into contact with the inside of the plastic casing. In fact, the fumes would not transmit enough of their
chaleur aux tubes.heat to the tubes.
Il pourrait se poser alors d'un problème de tenue mécanique de la matière plastique et une détérioration grave, voir une inflammation de l'enveloppe. 30 Dans la variante illustrée sur la figure 8, la sonde, référencée 9', It could arise then a problem of mechanical resistance of the plastic material and a serious deterioration, see an inflammation of the envelope. In the variant illustrated in FIG. 8, the probe, referenced 9 ',
comporte un élément fusible 92', sensible à la chaleur. has a fuse element 92 ', sensitive to heat.
Le circuit électrique d'alimentation de la chaudière est connecté à deux cosses 90' et 91' qui sont reliées via ce thermo fusible 92'. The electrical supply circuit of the boiler is connected to two lugs 90 'and 91' which are connected via this thermo fuse 92 '.
En cas d'élévation anormale de la température, par exemple au-delà 35 de 160 C, la fusion de cet élément 92' rompt le circuit électrique entre les deux In the event of abnormal rise in temperature, for example above 160.degree. C., the melting of this element 92 'breaks the electrical circuit between the two.
cosses 91', 90', provoquant l'arrêt de la commande du brleur. lugs 91 ', 90', causing the shutdown of the burner control.
La figure 9 illustre la circulation des gaz chauds générés par le brleur 6, lequel est alimenté en mélange combustible G + A. Après allumage du brleur, celui-ci génère des gaz brlants, par exemple à une température de 1000 C, qui se propage radialement vers l'extérieur comme symbolisé par les flèches Fi. FIG. 9 illustrates the circulation of the hot gases generated by the burner 6, which is fed with a fuel mixture G + A. After ignition of the burner, the latter generates scorching gases, for example at a temperature of 1000 ° C., which propagates radially outward as symbolized by the arrows Fi.
Ces gaz brlants traversent les interstices de la première partie de l'échangeur 2a, radialement, de l'intérieur vers l'extérieur (flèches F2). These flaming gases pass through the interstices of the first part of the exchanger 2a, radially, from the inside to the outside (arrows F2).
Au cours de ce passage, une grande partie de la chaleur des gaz brlants est transmise via la paroi des tubes à l'eau qui y circule, si bien que la 10 température des gaz chauds à la sortie de la partie de faisceau 2b est -à titre During this passage, a large part of the heat of the flaming gases is transmitted via the wall of the tubes to the water circulating therein, so that the temperature of the hot gases at the outlet of the beam portion 2b is - as
indicatif- de l'ordre de 110 à 140'C. indicative of the order of 110 to 140 ° C.
On notera que la présence du déflecteur 6 empêche l'échappement axial des gaz brlants Fl. It will be noted that the presence of the deflector 6 prevents the axial escape of the brightening gases Fl.
Les gaz partiellement refroidis traversent ensuite la seconde partie 2b 15 de l'échangeur, cette fois de l'extérieur vers l'intérieur, comme symbolisé par les The partially cooled gases then pass through the second part 2b of the exchanger, this time from the outside to the inside, as symbolized by the
flèches F3.arrows F3.
Une partie supplémentaire de la chaleur est ainsi transmise à l'eau circulant dans les tubes. La température des gaz qui s'échappent de l'appareil (flèches F4 et F5), à titre indicatif est de l'ordre de 65 à 70 C. Quant à l'eau, elle est réchauffée généralement de la température ambiante à une température de l'ordre de 80 C. Bien entendu, le flux de l'eau se fait à contresens du flux des fumées, le préchauffage intervenant dans la zone 2b de l'échangeur et le chauffage An additional part of the heat is thus transmitted to the water circulating in the tubes. The temperature of the gases which escape from the apparatus (arrows F4 and F5), as an indication is of the order of 65 to 70 C. As for the water, it is warmed generally from the ambient temperature to a temperature of the order of 80 C. Of course, the flow of water is against the flow of smoke, the preheating occurring in the zone 2b of the heat exchanger and the heating
proprement dit dans la zone 2a.proper in zone 2a.
Dans le mode de réalisation qui est représenté sur les figures 10 à 12, In the embodiment shown in FIGS. 10 to 12,
l'échangeur est dépourvu de brleur. the exchanger has no burner.
L'enveloppe comporte une manchette E d'admission des gaz chauds, lesquels proviennent d'une source extérieure. The casing comprises an inlet sleeve E for hot gases, which originate from an external source.
Cette manchette débouche à l'intérieur de l'enroulement de tubes 2. 30 Il s'agit là d'une disposition analogue à celle qui fait l'objet de la This sleeve opens into the winding of tubes 2. This is a provision similar to that which is the subject of the
figure 19 du brevet européen précité. Figure 19 of the aforementioned European patent.
Les mêmes chiffres de référence ont été utilisés pour désigner des éléments identiques à ceux du premier mode de réalisation, le cas échéant affecté de The same reference numerals have been used to designate elements identical to those of the first embodiment, where appropriate assigned to
l'indice "prime" lorsque les éléments sont similaires mais non identiques. 35 Il s'agit ici d'un échangeur simple (sans préchauffage). the "premium" index when the elements are similar but not identical. This is a simple exchanger (without preheating).
Les gaz chauds qui pénètrent dans l'enceinte intérieure de l'enveloppe, via la manchette E, s'échappent radialement de l'intérieur vers l'extérieur du faisceau tubulaire 2, réchauffant le fluide qui y circule; les gaz The hot gases which penetrate into the inner enclosure of the envelope, via the sleeve E, escape radially from the inside to the outside of the tube bundle 2, heating the fluid flowing therethrough; gas
refroidis s'échappent par la manchette 12. cooled escape through the sleeve 12.
Les éléments tubulaires constitutifs de l'enroulement peuvent être disposés en parallèle, les collecteurs d'entrée et de sortie 15' respectivement 16' The tubular elements constituting the winding can be arranged in parallel, the inlet and outlet manifolds 15 'respectively 16'
assurant leur collecte et leur répartition soit en entrée soit en sortie des tubes. ensuring their collection and distribution either at the inlet or at the outlet of the tubes.
L'enveloppe 1' est en matière plastique. Les moyens de contention mécanique du faisceau sont similaires à 10 ceux du premier mode de réalisation. The envelope 1 'is made of plastic. The means for mechanical restraint of the beam are similar to those of the first embodiment.
Ils comprennent un jeu de quatre tirants qui sont fixés à leurs extrémités, par soudure par exemple, à des plaques 30, 3'. They comprise a set of four tie rods which are fixed at their ends, for example by welding, to plates 30, 3 '.
La plaque 30 située du côté de la manchette d'admission E est un disque dont le centre présente une ouverture 300 venant en correspondance avec le 15 passage d'entrée des gaz délimité par la manchette E. The plate 30 located on the side of the intake sleeve E is a disk whose center has an opening 300 corresponding to the gas inlet passage delimited by the sleeve E.
La plaque de fond 3' est un disque non ajouré. Il obture la partie arrière de l'enroulement, obligeant l'ensemble des gaz chauds à sortir à travers les interstices des spires. The bottom plate 3 'is a non-perforated disc. It closes the rear part of the winding, forcing all the hot gases out through the interstices of the turns.
Pour éviter que la paroi de fond de l'enveloppe située en regard de la 20 plaque 3', laquelle est exposée aux gaz chauds, un jeu j est prévu entre ces deux éléments. Bien entendu, cet appareil peut également être équipé d'une sonde de température adaptée pour arrêter l'admission des gaz chauds lorsque la sonde To prevent the bottom wall of the casing facing the plate 3 ', which is exposed to the hot gases, a clearance j is provided between these two elements. Of course, this apparatus can also be equipped with a temperature probe adapted to stop the admission of hot gases when the probe
détecte une température excessive prédéterminée. detects a predetermined excessive temperature.
Pour revenir aux deux premiers modes de réalisation, il convient de noter que le brleur mis en oeuvre n'est pas forcément de forme cylindrique; il pourrait avoir une forme plate ou hémisphérique tout en restant solidaire de la porte. Le gain de poids obtenu par l'utilisation d'une enveloppe plastique est 30 de l'ordre de 20 % par rapport à un appareil similaire, ayant les mêmes To return to the first two embodiments, it should be noted that the burner used is not necessarily cylindrical; it could have a flat or hemispherical shape while remaining attached to the door. The weight gain obtained by the use of a plastic envelope is of the order of 20% compared with a similar device, having the same
performances, mais dont l'enveloppe est métallique. performance, but whose envelope is metallic.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TQ | Partial transmission of property | ||
TQ | Partial transmission of property | ||
TP | Transmission of property | ||
GC | Lien (pledge) constituted | ||
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20150630 |