FR3139887A1 - Chaudière à gaz - Google Patents

Chaudière à gaz Download PDF

Info

Publication number
FR3139887A1
FR3139887A1 FR2209280A FR2209280A FR3139887A1 FR 3139887 A1 FR3139887 A1 FR 3139887A1 FR 2209280 A FR2209280 A FR 2209280A FR 2209280 A FR2209280 A FR 2209280A FR 3139887 A1 FR3139887 A1 FR 3139887A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
tube
plates
plate
boiler according
burner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR2209280A
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Marie SIAM
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siam Jean Marie
Original Assignee
Siam Jean Marie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siam Jean Marie filed Critical Siam Jean Marie
Priority to FR2209280A priority Critical patent/FR3139887A1/fr
Publication of FR3139887A1 publication Critical patent/FR3139887A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/40Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • F23D14/04Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
    • F23D14/10Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with elongated tubular burner head
    • F23D14/105Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with elongated tubular burner head with injector axis parallel to the burner head axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M9/00Baffles or deflectors for air or combustion products; Flame shields
    • F23M9/06Baffles or deflectors for air or combustion products; Flame shields in fire-boxes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/12Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
    • F24H1/14Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form
    • F24H1/16Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form helically or spirally coiled
    • F24H1/165Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form helically or spirally coiled using fluid fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/24Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
    • F24H1/26Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body
    • F24H1/28Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes
    • F24H1/287Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers the water mantle forming an integral body including one or more furnace or fire tubes with the fire tubes arranged in line with the combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/40Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
    • F24H1/43Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes helically or spirally coiled
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/0005Details for water heaters
    • F24H9/001Guiding means
    • F24H9/0026Guiding means in combustion gas channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H4/00Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/06Air heaters

Abstract

Titre : Chaudière à gaz L’invention concerne une chaudière à gaz comprenant un brûleur (13), un corps de chauffe chauffé par le brûleur (13) et un serpentin (3) de circulation d’un fluide à chauffer, le serpentin (3) étant en conduction thermique avec le corps de chauffe, caractérisé en ce que le corps de chauffe comprend : - un tube creux (2) s’étendant suivant une direction longitudinale (d) et dont une portion au moins de la paroi externe (24) est entourée par le serpentin (3), le volume interne du tube (2) étant configuré pour recevoir de l’air chauffé par le brûleur (13) par une première extrémité (21) et pour faire circuler l’air chauffé vers une deuxième extrémité (22), - une pluralité de plateaux (62,63,64,65) disposés de manière successive dans le tube (2) suivant la direction longitudinale (d), les plateaux (62,63,64,65) étant configurés pour freiner l’air chauffé. Figure pour l’abrégé : Fig. 2

Description

Chaudière à gaz
La présente invention concerne une chaudière à gaz. Une application particulière est la production d’eau chaude de manière régulière, par exemple pour alimenter à circuit de chauffage à circulation d’eau chaude. Une destination industrielle est l’apport de température dans des installations agricoles, notamment dans des serres, pour des pépinières.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les gaz inflammables, notamment le butane, sont depuis longtemps utilisés pour réchauffer des liquides, et l’eau en particulier. Les chaudières à gaz comprennent typiquement un brûleur raccordé à un circuit d’injection de gaz, le brûleur permettant d’apporter des calories à un circuit de circulation d’un fluide à chauffer, tel que de l’eau. Le circuit de circulation du fluide peut notamment avoir la forme d’un serpentin disposé dans un corps de chauffe dans lequel la température s’élève grâce à la combustion du gaz.
Les chaudières à gaz sont généralement très réactives en ce sens qu’elles permettent une élévation de température rapide. Mais cela s’opère au prix d’une importante consommation de gaz.
Il existe un besoin pour proposer une chaudière à gaz qui présente une faible consommation de gaz.
RESUME
Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation on prévoit une chaudière à gaz comprenant un brûleur, un corps de chauffe chauffé par le brûleur et un serpentin de circulation d’un fluide à chauffer, le serpentin étant en conduction thermique avec le corps de chauffe, caractérisé en ce que le corps de chauffe comprend :
- un tube creux s’étendant suivant une direction longitudinale et dont une portion au moins de la paroi externe entourée par le serpentin, le volume interne du tube étant configuré pour recevoir de l’air chauffé par le brûleur par une première extrémité et pour faire circuler l’air chauffé vers une deuxième extrémité,
- une pluralité de plateaux disposés de manière successive dans le tube suivant la direction longitudinale, les plateaux étant configurés pour freiner l’air chauffé.
Grâce à cette disposition, on crée une colonne de chauffage progressif du liquide, typiquement de l’eau, avec une coopération intime entre le tube creux et le serpentin qui l’entoure. À l’intérieur du tube creux, la pluralité de plateaux permet de freiner l’évacuation de l’air chauffé de sorte à favoriser une conduction thermique entre le tube et le serpentin le plus tôt possible suivant la direction longitudinale du tube. En freinant l’air chauffé, l’apport calorique vers le liquide circulant dans le serpentin est important dès la base du tube.
De manière surprenante, le demandeur a constaté que l’on pouvait, grâce à l’invention, optimiser très fortement l’apport de chaleur au liquide ; en particulier, en pratique, l’air ressortant du tube creux en partie supérieure est très peu chaud, ce qui révèle que les calories ont été progressivement évacuées vers le serpentin le long du tube.
Un autre aspect concerne une installation comprenant la chaudière et un dispositif de circulation de liquide monté en série avec le serpentin de sorte à former un système de chauffage à circulation de liquide ; ou encore, le liquide peut être un fluide caloporteur permettant d’échanger des calories avec un autre liquide présent dans un réservoir, par exemple pour un fonctionnement sous forme de chauffe-eau à accumulation dont la source chaude est le liquide chauffé dans le serpentin. L’installation comporte en outre une source d’alimentation en gaz.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels :
La représente une vue de côté d’un mode de réalisation de la chaudière avec son enveloppe externe.
La représente une vue en coupe longitudinale dans le mode de réalisation donnée à la figure précédente.
La représente un exemple de coopération entre une colonne de plateaux et le tube creux.
Les figures 4 à 7 représentent des exemples de plateaux utilisables.
La montre une vue de profil d’un mode de réalisation d’un plateau.
Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. Cependant, les rapports de forme illustrés sont représentatifs de la réalité d’un mode de réalisation possible .
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
Avant d’entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l’invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement :
  • au moins un plateau 62,63,64,65 comprend au moins un trou traversant ;
  • le tube 2 et au moins un plateau 62,63,64,65 définissent un passage d’air autour dudit plateau 62,63,64,65 ;
  • la pluralité de plateaux 62,63,64,65 comprend successivement depuis une première extrémité 21 du tube 2, un premier jeu d’au moins un plateau 64 présentant avec la portion une première section de passage d’air, et un deuxième jeu d’au moins un plateau 64 présentant avec la portion une deuxième section de passage d’air, la deuxième section étant plus petite que la première section ;
  • la pluralité de plateaux 62,63,64,65 comprend un plateau inférieur 65 au niveau de la première extrémité 21 du tube 2, le plateau inférieur 65 comprenant une face inférieure dirigée en face du brûleur 13 et dans laquelle la face inférieure comprend un relief 16 faisant saillie en regard du brûleur 13 ;
  • le relief 16 est de forme conique ;
  • les plateaux 62,63,64,65 sont équidistants les uns des autres suivant la direction longitudinale d ;
  • les plateaux 62,63,64,65 sont montés sur une tige 61 s’étendant suivant la direction longitudinale d ;
  • le tube 2 est circulaire et les plateaux 62,63,64,65 sont circulaires
  • au moins un plateau 62,63,64,65 présente un bord chanfreiné 66 allant en s’évasant en direction de la deuxième extrémité 22 du tube 2 ;
  • le brûleur 13 comprend au moins une veilleuse ;
  • le corps de chauffe est entouré d’une couche d’isolation thermique 4 elle-même entourée d’une enveloppe externe 5 ;
  • un socle 1 est configuré pour supporter le corps de chauffe de sorte que la direction longitudinale d du tube 2 soit verticale.
Les figures auxquelles il est fait référence pour présenter des modes de réalisation préféré de l’invention illustre la chaudière à gaz en tant que telle. Cette dernière peut, cependant, s’intégrer dans une installation plus large comprenant en premier lieu une source d’alimentation en gaz. Ce gaz peut notamment être un alcane, typiquement du propane ou du butane. Cette source peut être une bonbonne ou une cuve de gaz sous pression ou une source mutualisée du type « gaz de ville ». La chaudière permet la montée en température d’un liquide circulant dans un serpentin en conduction thermique avec un corps de chauffe dont la température s’élève grâce au gaz. Le liquide circulant dans le serpentin peut-être typiquement de l’eau.
Dans une application, le liquide chauffé dans le serpentin circule ensuite dans un circuit de chauffage, par exemple pour réaliser un chauffage central à usage domestique ou à usage industriel et agricole. Notamment, de l’eau chauffée grâce à la présente chaudière peut circuler au niveau de tables de pépinières, pour réguler la température de plants. Dans une autre application, également non limitative, le liquide chauffé par le serpentin sert à réchauffer un autre liquide, et en particulier de l’eau dans une cuve d’un chauffe-eau.
La fournit une illustration d’un aspect possible de la chaudière lorsqu’elle est carénée. Une enveloppe externe 5 est alors visible et forme une jaquette entourant les composants internes de la chaudière sur au moins une portion de celle-ci. Dans l’illustration, l’enveloppe 5 dispose d’une base 51 au niveau de laquelle une trappe 52 est disposée pour avoir accès au brûleur décrit ultérieurement.
Une colonne 53 surmonte la base 51 et s’étend suivant une direction correspondant à la direction longitudinale d du tube 2 décrit plus loin. La colonne est de manière avantageuse orientée verticalement, ce qui correspond à la disposition la plus favorable à la circulation d’air par convection.
Toujours selon l’illustration de la , l’extrémité supérieure 22 du tube 2 dépasse légèrement de la colonne 53. Enfin, une cheminée 54 chapeaute, de préférence, l’embouchure supérieure du tube 2.
La présente les composants internes de la chaudière. À l’intérieur de la base 51 de l’enveloppe externe 5, un socle 1 forme l’assise de la chaudière ; il peut s’agir d’une pluralité de pieds 11 servant de support sur une surface d’appui de la chaudière, comme le sol. Il n’est cependant pas exclu que la chaudière soit fixée sur une paroi murale.
Une base 12 est présente au-dessus des pieds 11 pour recevoir un tube creux 2. Par exemple, la base 12 peut avoir une forme femelle complémentaire à la forme extérieure du tube 2 de sorte à produire un emmanchement. Tout moyen de fixation peut en outre être utilisé.
Un brûleur 13 est disposé de sorte à chauffer le tube creux 2 et il se trouve dans l’exemple illustré dans le volume intérieur de la base. Plus précisément, le brûleur est ici une veilleuse (mais il peut y en avoir plusieurs pour accroitre la puissance de chauffe) dans le circuit d’alimentation en gaz n’est pas représenté et est configuré pour chauffer le volume intérieur du tube 2 depuis son extrémité inférieure 21. Selon un exemple, le débit de la veilleuse peut être inférieur à 0.03m3/h.
On notera que l’emploi d’une veilleuse assure une très faible consommation en gaz, bien en-deçà des consommations des chaudières à gaz de chauffage central habituel. On peut ainsi former une chaudière simple et légère applicable dans des situations ne nécessitant pas un grand volume de liquide chauffé.
De préférence, la flamme du brûleur 13 s’inscrit sur la direction longitudinale d du tube creux 2.
De préférence, la base 12 est en communication fluidique avec l’air ambiant. Une solution à cette fin est de disposer un fond 14 sous le brûleur 13 avec des éléments d’aération et en particulier au moins un trou 15 au travers du fond 14. De cette façon, l’air est admis dans la base 12 pour servir de comburant à la combustion du brûleur 13.
Suivant l’option représentée à la , le brûleur 13 est disposé de sorte que sa flamme soit dirigée vers le haut à la base du tube creux 2. Typiquement, le tube 2 peut être réalisé en acier ou en aluminium. De préférence, il présente une section circulaire. Son diamètre interne est par exemple compris entre 100 et 120 millimètres. Toujours à titre d’exemple, sa dimension en longueur peut être comprise entre 1 et 1.5 mètres.
On comprend que le brûleur 13 va chauffer l’air entrant par la base de la chaudière et que cet air va progressivement s’élever vers une extrémité supérieure 22 du tube 2. Le long de ce trajet, une conduction thermique s’opère avec un serpentin 3 visible la . De préférence, le serpentin est réalisé sous forme d’un tuyau creux, par exemple en acier ou en aluminium, suivant une configuration hélicoïdale autour de la paroi externe 24 du tube 2. De préférence, les spires qui forment le serpentin 3 sont jointives. De manière avantageuse, le serpentin 3 parcourt une majorité de la dimension en longueur du tube 2, et de préférence au moins 80 % de cette dimension. Le serpentin 3 dispose d’une embouchure d’admission 31, à l’extrémité basse du serpentin 3, qui peut être raccordée à un circuit d’amenée du liquide à chauffer. Il dispose également d’une embouchure de sortie 32, à l’extrémité supérieure du serpentin 3, qui peut être raccordée à un circuit d’évacuation du liquide chauffé.
L’angle formé par l’hélice du serpentin 3 relativement à la direction longitudinale d du tube 2 est par exemple supérieur ou égal à 5° et/ou inférieur ou égal à 20°. De manière avantageuse, le serpentin 3 assure une progression relativement lente du liquide le long du tube 2 pour autoriser un certain temps d’échange thermique.
Entre le serpentin 3 et l’enveloppe 5, une couche d’isolation thermique 4 assure une isolation. Il peut s’agir d’un remplissage par une mousse isolante.
On décrit maintenant plus précisément la succession de plateaux présents dans le tube creux : en se référant notamment à la , on constate que les plateaux 62, 63, 64, 65 se suivent suivant la direction longitudinale d. Leur présence assure une perte de charge permettant de ralentir l’élévation de l’air chauffé. Grâce à ce ralentissement, on dispose de plus de temps pour la conduction thermique réchauffant le liquide dans le serpentin 3.
Avantageusement, tel qu’illustré, les plateaux 62, 63, 64, 65 se succèdent avec un même écartement les uns des autres suivant l’axe longitudinal d ; par exemple, ils peuvent être équidistants d’une distance comprise entre 80 et 100 millimètres.
De préférence, la forme extérieure des plateaux 62, 63, 64, 65 est homothétique relativement à la forme intérieure du tube 2. Dans le cas préféré d’un tube 2 de section circulaire, les plateaux sont de préférence également de section circulaire.
De manière avantageuse, les plateaux s’étendent perpendiculairement à la direction longitudinale d.
Suivant une possibilité, au moins certains plateaux disposent de trous les traversant de sorte à autoriser un passage d’air d’une partie amont à une partie aval dudit plateau suivant la direction longitudinale d. Suivant une possibilité additionnelle, les trous d’un plateau présentent un même diamètre. Ils peuvent être régulièrement répartis sur le plateau, de sorte à définir des secteurs angulaires identiques. De telles dispositions participent un écoulement régulier de l’air, mais ce dernier est freiné par le plateau.
Dans l’exemple de la , représentant un plateau 65, huit trous sont présents. Le plateau 65 est, dans le cas d’espèce, le premier plateau disposé au-dessus du brûleur 13. Le plateau 62 est un autre plateau troué dont une vue de dessus est fournie à la . Le plateau 62 dispose dans cet exemple de cinq trous. Suivant un exemple, le plateau 62 est situé à mi-distance entre le plateau 65 et un plateau 63 formant le dernier plateau le long du tube 2. La fournit un exemple pour le plateau 63. Dans ce cas, il dispose de quatre trous. Dans les représentations données aux figures, on note que les trous des différents plateaux 65,62, 63 ont un même diamètre. Dans ce contexte, en modulant le nombre de trous, on modifie la section de passage de l’air au travers des plateaux.
Suivant une possibilité, on s’arrange pour que les plateaux présentant des trous disposent de sections de passage d’air strictement décroissantes en allant vers l’extrémité supérieure du tube 2. Ainsi, le freinage de l’air est augmenté en allant vers cette extrémité.
Suivant une possibilité, au moins certains plateaux présentent un diamètre externe égal au diamètre interne du tube creux 2. Ce peut être le cas pour les plateaux présentant des trous. Ainsi, dans l’exemple correspondant aux figures, les diamètres d2, d3 et d4 sont identiques au diamètre interne d0 du tube 2. Il peut en être de même du diamètre d1 du plateau constituant le fond 14.
Suivant une possibilité, au moins certains plateaux présentent un diamètre externe inférieur au diamètre d0 du tube 2. Cette disposition permet de préserver un passage d’air entre la bordure externe d’un tel plateau et la paroi interne 23 du tube 2. Dans l’exemple représenté, ce sont typiquement les plateaux 64 qui correspondent à cette configuration. Non limitativement, dans l’exemple illustré, le plateau 64 ne dispose pas de trous.
Il est entendu que d’autres dispositions permettant de préserver un passage périphérique autour d’un plateau sont possibles ; par exemple, le plateau peut présenter une excavation latérale, par exemple formée par un plat sur sa tranche.
Suivant un exemple, les plateaux 64 préservant un passage d’air périphérique présentent un diamètre d5 (ou d6) tel que chaque plateau 64 définit un passage d’air d’une largeur supérieure ou égale à 10 mm et/ou inférieure ou égale à 30 mm. Suivant une possibilité, le diamètre d5 d’au moins un plateau est inférieur d’au moins 10 % au diamètre d0.
On peut en outre jouer sur la section de passage périphérique autour des plateaux, ou de certains d’entre eux, pour moduler le freinage de l’air. En particulier, pour les plateaux présentant un tel passage périphérique, on peut faire en sorte que la section de ces passages périphériques ne soit jamais croissante en allant vers l’extrémité supérieure du tube 2. Ainsi, cette section de passage périphérique peut être identique entre deux tels plateaux successifs et/ou être décroissante entre deux tels plateaux successifs.
La fournit un exemple dans lequel les plateaux 64 présentant de tels passages périphériques sont organisés en deux étages. Un premier étage, correspondant à un jeu inférieur de plateaux 64, présente un diamètre d5 inférieur à d0. Un deuxième étage, correspondant à un jeu supérieur de plateaux 64, présente un diamètre d6 strictement supérieur à d5. Par exemple, d6 est entre 5 et 8 % plus grand que d5.
On comprend que le changement d’étage fait entrer l’air dans d’une section de la longueur du tube 2 dans lequel il pourra moins facilement passer dans les passages périphériques.
Suivant une possibilité, le nombre de plateaux de chaque étage est identique. Suivant une autre possibilité, les plateaux 64 présentant un passage périphérique sont plus nombreux que les plateaux troués. Également, dans une configuration, les plateaux 64 présentant un passage périphérique ne présentent pas de trous. De cette façon, on peut favoriser un écoulement de l’air vers la paroi interne 23 du tube 2 pour optimiser la conduction thermique au travers du tube 2.
La représentation donnée aux figures 2 et 3 alterne les plateaux troués et les plateaux à passage d’air périphérique. Dans cet exemple, le plateau inférieur 65 est suivi d’une série de plateaux 64 d’un diamètre d5 (ici six plateaux ; mais ce nombre peut varier). La série de plateaux 64 est elle-même suivie d’un plateau troué de palier 62 auquel succède une autre série de plateaux 64 d’un diamètre d6. La colonne de pluralité de plateaux s’achève dans cet exemple par un plateau supérieur 63.
La fournit un mode de réalisation applicable à tout ou partie des plateaux 62,63, 64,65, et particulièrement aux plateaux 64, dans lequel le bord 66 du plateau est chanfreiné de sorte à produire un évasement du diamètre du plateau depuis une face inférieure 661 vers une face supérieure 662 dudit plateau, la face supérieure étant dirigée plus en aval selon la direction d’évolution de l’air chauffé. Dans le cas de plateaux 64 chanfreinés, les cotes d5 et d6 données aux figures correspondant au diamètre maximal du bord chanfreiné. Le bord chanfreiné préserve un passage d’air périphérique ; la forme chanfreinée a tendance à freiner l’air et à en perturber l’écoulement pour favoriser les échanges thermiques.
Selon un exemple, ce sont les plateaux non troués qui comportent un tel chanfrein.
Dans les descriptions qui précèdent en ce qui concerne les dimensions externes des plateaux, et typiquement leur diamètre lorsqu’ils ont une section circulaire, il est entendu que les dimensions discutées correspondent à la plus grande dimension extérieure d’un plateau. Dans le cas d’un plateau circulaire, les diamètres correspondant à d1, d2, d3, d4, d5 et d6 sont pris au niveau de la face supérieure 662 du plateau considéré.
Différents moyens peuvent être envisagés pour positionner les plateaux 62,63, 64,65 dans le tube creux 2. Ceux illustrés ont recours à une tige 61 s’étendant suivant la direction longitudinale d entre une extrémité inférieure 611 et une extrémité supérieure 612. Les plateaux disposent chacun d’un trou central permettant leur fixation le long de la tige 61. Par exemple, la tige 61 est une tige filetée et chaque plateau est tenu par au moins un écrou (de préférence par deux écrous de part et d’autre du plateau) sur la tige. Suivant notre exemple, le trou central de chaque plateau est lui-même fileté de sorte à coopérer sous forme de glissière hélicoïdale avec la tige 61. Suivant une autre possibilité, également non limitative, les plateaux sont soudés le long de la tige 61. Suivant un aspect, la tige est en acier ou en aluminium. Elle est de préférence en un matériau bon conducteur thermique.
Toujours dans la perspective d’améliorer la récupération de chaleur, un mode de réalisation comprend un relief 16 disposé en saillie sur la face inférieure du premier plateau 65, de sorte à faire face à la flamme issue du brûleur 13. Par exemple, la flamme n’est pas distante de plus de 10 mm de la pointe de ce relief 16. Ce dernier dispose avantageusement d’une forme conique de sorte à disposer progressivement d’une section s’évasant en direction du plateau.
Le relief 16 est de préférence un organe plein, avantageusement en acier, de sorte à être relativement massif. Il peut ainsi accumuler de la chaleur et la répercuter à la colonne de plateaux, en commençant par le premier plateau 65. La base du relief 16 peut s’étendre sur au moins 30 % de la superficie de la face inférieure du plateau 65.
Suivant une possibilité avantageuse, il est facile de démonter la chaudière ici proposée. En particulier, la pluralité de plateaux 62, 63, 64, 65 peut-être extraite en retirant la tige 61 par l’extrémité supérieure du tube creux 2. La remise en place s’opère en sens inverse. Toute disposition permettant de fixer cet ensemble dans le tube creux est envisageable. Suivant un exemple, le plateau inférieur 65 vient en appui sur une butée (non représentée) sur une surface périphérique à la paroi interne 24 du tube 2 de sorte à immobiliser la colonne de plateaux.
L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits et s’étend à tous les modes de réalisation couverts par l’invention.
Références numériques
1. Socle
11. Pied
12. Base
13. Brûleur
14. Fond
15. Trou de fond
16. Relief
2. Tube creux
21. Extrémité inférieure
22. Extrémité supérieure
23. Paroi interne
24. Paroi externe
3. Serpentin de circuit de fluide
31. Embouchure d’admission
32. Embouchure de sortie
4. Couche d’isolation thermique
5. Enveloppe externe
51. Base
52. Trappe
53. Colonne
54. Cheminée
6. Colonne
61. Tige
611. Extrémité inférieure
612. Extrémité supérieure
62. Plateau de palier
63. Plateau supérieure
64. Plateau intermédiaire
65. Plateau inférieur
66. Bord chanfreiné
661. Face inférieure
662. Face supérieure
d. Direction longitudinale

Claims (13)

  1. Chaudière à gaz comprenant un brûleur (13), un corps de chauffe chauffé par le brûleur (13) et un serpentin (3) de circulation d’un fluide à chauffer, le serpentin (3) étant en conduction thermique avec le corps de chauffe, caractérisé en ce que le corps de chauffe comprend :
    - un tube creux (2) s’étendant suivant une direction longitudinale (d) et dont une portion au moins de la paroi externe (24) est entourée par le serpentin (3), le volume interne du tube (2) étant configuré pour recevoir de l’air chauffé par le brûleur (13) par une première extrémité (21) et pour faire circuler l’air chauffé vers une deuxième extrémité (22),
    - une pluralité de plateaux (62,63,64,65) disposés de manière successive dans le tube (2) suivant la direction longitudinale (d), les plateaux (62,63,64,65) étant configurés pour freiner l’air chauffé.
  2. Chaudière selon la revendication précédente, dans laquelle au moins un plateau (62,63,64,65) comprend au moins un trou traversant.
  3. Chaudière selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans laquelle le tube (2) et au moins un plateau (62,63,64,65) définissent un passage d’air autour dudit plateau (62,63,64,65).
  4. Chaudière selon la revendication précédente, dans laquelle la pluralité de plateaux (62,63,64,65) comprend successivement depuis une première extrémité (21) du tube (2), un premier jeu d’au moins un plateau (64) présentant avec la portion une première section de passage d’air, et un deuxième jeu d’au moins un plateau (64) présentant avec la portion une deuxième section de passage d’air, la deuxième section étant plus petite que la première section.
  5. Chaudière selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la pluralité de plateaux (62,63,64,65) comprend un plateau inférieur (65) au niveau de la première extrémité (21) du tube (2), le plateau inférieur (65) comprenant une face inférieure dirigée en face du brûleur (13) et dans laquelle la face inférieure comprend un relief (16) faisant saillie en regard du brûleur (13).
  6. Chaudière selon la revendication précédente, dans laquelle le relief (16) est de forme conique.
  7. Chaudière selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les plateaux (62,63,64,65) sont équidistants les uns des autres suivant la direction longitudinale (d).
  8. Chaudière selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les plateaux (62,63,64,65) sont montés sur une tige (61) s’étendant suivant la direction longitudinale (d).
  9. Chaudière selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le tube (2) est circulaire et dans lequel les plateaux (62,63,64,65) sont circulaires.
  10. Chaudière selon la revendication précédente, dans laquelle au moins un plateau (62,63,64,65) présente un bord chanfreiné (66) allant en s’évasant en direction de la deuxième extrémité (22) du tube (2).
  11. Chaudière selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le brûleur (13) comprend au moins une veilleuse.
  12. Chaudière selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le corps de chauffe est entouré d’une couche d’isolation thermique (4) elle-même entourée d’une enveloppe externe (5).
  13. Chaudière selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un socle (1) configuré pour supporter le corps de chauffe de sorte que la direction longitudinale (d) du tube (2) soit verticale.
FR2209280A 2022-09-15 2022-09-15 Chaudière à gaz Pending FR3139887A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2209280A FR3139887A1 (fr) 2022-09-15 2022-09-15 Chaudière à gaz

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2209280A FR3139887A1 (fr) 2022-09-15 2022-09-15 Chaudière à gaz
FR2209280 2022-09-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3139887A1 true FR3139887A1 (fr) 2024-03-22

Family

ID=84331487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2209280A Pending FR3139887A1 (fr) 2022-09-15 2022-09-15 Chaudière à gaz

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3139887A1 (fr)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB447856A (en) * 1935-05-11 1936-05-27 Parkinson Stove Co Ltd Improvements in gas-fired water heaters
GB942246A (en) * 1961-09-14 1963-11-20 Junkers & Co Improvements in or relating to water heaters
EP0171340A1 (fr) * 1984-06-13 1986-02-12 Christian Grué Générateur d'eau chaude à condensation
US20200049432A1 (en) * 2018-08-09 2020-02-13 Rheem Manufacturing Company Fluid Flow Guide Insert for Heat Exchanger Tubes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB447856A (en) * 1935-05-11 1936-05-27 Parkinson Stove Co Ltd Improvements in gas-fired water heaters
GB942246A (en) * 1961-09-14 1963-11-20 Junkers & Co Improvements in or relating to water heaters
EP0171340A1 (fr) * 1984-06-13 1986-02-12 Christian Grué Générateur d'eau chaude à condensation
US20200049432A1 (en) * 2018-08-09 2020-02-13 Rheem Manufacturing Company Fluid Flow Guide Insert for Heat Exchanger Tubes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3405723B1 (fr) Echangeur de chaleur à condensation muni d'un dispositif d'échanges thermiques
BE889811Q (fr) Procede et appareil de chauffage d'eau
EP0192506B1 (fr) Appareil de réchauffage d'un fluide, notamment accumulateur d'eau chaude sanitaire
FR3139887A1 (fr) Chaudière à gaz
WO2014080142A9 (fr) Dispositif pour ameliorer la combustion dans une cheminee
FR2975170B1 (fr) Condenseur et appareils equipes d'un tel condenseur.
EP0171340A1 (fr) Générateur d'eau chaude à condensation
EP1310754B1 (fr) Four a sole annulaire
BE1006365A5 (fr) Chaudiere atmospherique a gaz pour chauffage central.
EP2627954A1 (fr) Chauffe-eau parallélépipédique à cloisons longitudinales trouées
BE653623A (fr)
EP1748264A1 (fr) Chaudière comportant un assemblage d'éléments directeurs de fumée
FR2814534A1 (fr) Poele a bois comportant des amenagements pour la productio d'eau chaude et pour son ramonage
WO2008135649A1 (fr) Procédé d'alimentation d'un moteur thermique, notamment de type diesel ou essence.
BE408450A (fr)
EP0558386A1 (fr) Appareil de cristallisation par évaporation perfectionné
BE653625A (fr)
BE491357A (fr)
BE510959A (fr)
FR2592138A3 (fr) Chaudiere amenageable a cheminee interne.
BE561174A (fr)
BE674048A (fr)
BE422564A (fr)
FR2831657A1 (fr) Four a sole annulaire a tube foyer polygonal
BE673481A (fr)

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2