WO2012123301A1 - Heating apparatus using gas condensate - Google Patents

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WO2012123301A1
WO2012123301A1 PCT/EP2012/053864 EP2012053864W WO2012123301A1 WO 2012123301 A1 WO2012123301 A1 WO 2012123301A1 EP 2012053864 W EP2012053864 W EP 2012053864W WO 2012123301 A1 WO2012123301 A1 WO 2012123301A1
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WO
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gas
heating apparatus
burner
air
sleeve
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/053864
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French (fr)
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Joseph Le Mer
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Giannoni France
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    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Definitions

  • the present invention relates to a condensing gas heater for reducing emissions of air pollutants.
  • This heater is of the type comprising a condensing heat exchanger, associated with a gas burner and means for supplying up to this burner an air (oxidizer) / gas (fuel) mixture.
  • the heat exchanger is capable of providing a very efficient heat exchange between, on the one hand, very hot gases generated by the burner, and on the other hand, a fluid to be heated, such as water , which circulates inside a tube of thermally good conductor material.
  • the emissions of flue gases (fumes) into the atmosphere at the outlet of the heater were of the order of 100 ppm (parts per million) of carbon monoxide (CO) and 150 ppm of nitrogen oxides (NOx).
  • a feeding system allows the creation of the air-gas mixture with optimal proportions, before sending it to a surface combustion burner.
  • the air flow is produced by a fan whose speed is variable and the gas flow rate is adjusted by a supply valve, pneumatically or electronically controlled, the operation of the fan and that of the valve being controlled by a control box.
  • a supply valve pneumatically or electronically controlled
  • the operation of the fan and that of the valve being controlled by a control box.
  • the object of the present invention is to provide a condensing gas heating appliance which not only makes it possible to carry out this recirculation of flue gases, but to do so by further reducing these polluting discharges, of the order of 40% for CO and 50% for NOx.
  • Another object of the invention is to provide such a reliable, secure heating appliance with a very small additional cost compared with existing appliances.
  • the invention also aims to provide an additional safety device that allows the detection of the overflow of condensates.
  • the invention relates to a condensing gas heater, of the type comprising a condensing heat exchanger, associated with a gas burner and means for supplying the burner with an air / gas mixture.
  • the condensing heat exchanger comprising at least one bundle of tubes, made of thermally good conducting material, mounted inside an enclosure delimited by a gas-tight envelope, this tube bundle being traversed by at least one fluid to be heated, such as cold water, and being exposed to hot gases generated by said gas burner, said envelope comprising a flue gas exhaust duct and fumes, means for supplying the air / gas mixture comprising an intake sleeve of said air / gas mixture, the outlet orifice of which is connected to the burner, means for circulating the air / gas mixture inside the heating apparatus, a pipe for introducing the gas at l inlet of said intake sleeve, equipped with an intake valve.
  • At least one Venturi tube is disposed inside said intake sleeve, downstream of said gas introduction pipe, the space provided between the inner wall of said intake sleeve and the outer wall of said Venturi tube defining a so-called chamber "Depression”, in fluid communication with the neck of said Venturi tube via at least one hole drilled in the wall thereof and in that at least one tubular junction piece connects the interior of the enclosure of the exchanger with said vacuum chamber, so as to take a portion of the burnt gases present in said chamber and to incorporate them into the air / gas mixture introduced into the burner.
  • said means for circulating the air / gas mixture inside the heating apparatus comprise a fan whose output is connected to the inlet orifice of said intake sleeve, upstream of said Venturi tube; and whose air inlet is connected to the outlet of said gas introduction pipe;
  • the means for circulating the air / gas mixture inside the heating apparatus comprise a gas extractor connected to the outlet of the exhaust duct and in that said gas introduction duct is connected at the inlet of the inlet sleeve upstream of said Venturi tube;
  • the condensing heat exchanger comprises two bundles of helical tubes, acting respectively as primary exchanger and secondary exchanger, coaxially mounted inside said casing, separated by at least one deflector plate made of insulating material, envelope being closed by a front plate in the center of which is mounted a removable door which supports said burner, said heater being arranged so that the hot gases generated by the burner first pass through the primary heat exchanger, crossing the interstices separating its turns from the inside outwards, then the secondary exchanger, through the interstices separating its turns from the outside to the inside, after which they are evacuated to the outside via said sleeve of evacuation, and in that said tubular connecting piece is connected to the inside of the enclosure by an orifice in said pla front facing a zone of the enclosure located outside said primary exchanger, so as to collect the burnt gases after they have passed through the turns of said primary heat exchanger;
  • the apparatus comprises several, for example four, Venturi tubes which are mounted in parallel inside the intake sleeve and have a common depression chamber;
  • said tubular junction piece comprises two tubes mounted in parallel; the area of the section of the tubular junction piece and the dimensions of the Venturi tube (s) are calculated to ensure the recirculation of a fraction of the order of 6 to 12% by volume, preferably of the order of 8 to 10% by volume of the flue gases;
  • the bottom wall of the envelope comprises an outlet orifice for the condensates (C) resulting from the combustion of the air / gas mixture and the apparatus comprises a safety device detecting the closure of this orifice and the overflow of the condensates .
  • the above-mentioned heating apparatus comprises an ionization electrode electrically connected to an electronic control unit controlling the operation of the gas supply valve and means for circulating the air / gas mixture inside the heating apparatus
  • said safety device comprises a detection electrode electrically connected to said ionization electrode, this detection electrode opening into the lower part of the enclosure, so that when the condensates (C) come into contact both with said sensing electrode and a metal part located inside the shell and connected to ground, such as the facade, as a result of the electrical conductivity of the condensates, a voltage drop occurs at the level of the ionization electrode, which generates a signal addressed to the electronic control unit which stops the operation of said valve and said means of circulation;
  • the detection electrode opens inside the tube of the tubular junction piece
  • the detection electrode opens inside the outlet orifice of the condensates or in the vicinity of the latter.
  • FIG. 1 is a diagrammatic front view, in axial section, of an exemplary embodiment of a heating apparatus according to the prior art
  • FIG. 2 is a diagrammatic front view, in axial section, of a first embodiment of a heating apparatus according to the invention
  • FIG. 3 is a sectional view of the apparatus of FIG. 2 along section plane III-III;
  • FIG. 4 is a perspective view of a one-piece piece associating four Venturi tubes,
  • FIG. 5 is a sectional view of the part of FIG. 4, taken along the sectional plane V-V,
  • FIGS. 6 and 8 are views in perspective and in elevation of a tubular connecting piece, established according to two different angles of observation,
  • FIG. 9 is a diagrammatic view similar to FIG. 2, in which a condensate overflow situation has been represented.
  • Figure 10 is a schematic view similar to Figure 9, but showing a second embodiment of the heater, wherein the condensate overflow detection system is different.
  • a heater A which comprises a condensing heat exchanger 2, associated with a gas burner 3 and means 4 for supplying an air / gas mixture to this burner.
  • the heat exchanger 2 comprises a gas-tight shell or envelope 20 which delimits an enclosure 200 within which a tubular bundle 21 is fixedly mounted, which consists of two bundles of coaxial tubes placed end to end, of which the one 21 serves as primary exchanger and the other 21B secondary exchanger.
  • This enclosure has approximately a generally cylindrical shape, of horizontal axis X-X '.
  • the beams 21A and 21B consist of several tubes, made of a thermally good conductive material, helically wound around the X-X axis, arranged end to end and connected in series. The gap between the turns is calibrated and of small width. These tubes have a flattened cross section whose long sides are perpendicular to the axis X-X '.
  • a baffle plate 22 made of insulating and heat-resistant material is interposed between the two primary and secondary 21A and 21B beams.
  • the tubular bundle 21 is intended to be traversed internally by at least one fluid to be heated, which is, for example, water, this fluid flowing from the left to the right of FIG.
  • Lateral collectors (not shown in Figure 1 but visible on the left side of Figure 3) are attached to the casing 20, they allow the connection of the apparatus, conventionally, on a fluid supply duct cold that needs to be warmed up, and venting the heated fluid.
  • collectors also transfer the circulating fluid from a tubular winding to the neighboring winding.
  • the envelope 20 is made of plastic.
  • a heat shield (not shown), which may consist of a metal ferrule which covers with a slight spacing, the inner face of the envelope.
  • part of the water vapor contained in the flue gases condenses in contact with the walls of the tubes 21.
  • the reference 201 designates the bottom wall of the enclosure. In known manner, this bottom is sloped, which allows the evacuation of the condensate through an outlet port 202.
  • the casing 20 comprises a vertical rear wall 203, an upper wall 204 and a discharge sleeve 205 of the flue gases and fumes.
  • the outlet orifice 202 is connected to a condensate outlet duct, while the sleeve 205 is connected to a flue gas discharge duct, for example a flue. These ducts are not shown in FIG.
  • FIGs 13 and 14 of WO 2004/036121 A1 represent the aforementioned ferrule forming heat shield (reference 100).
  • the open side of the casing 20 is closed by a front plate 23, made for example in a stainless steel sheet. It has a generally annular shape and its central orifice is normally closed by a removable door 5. In the example shown in Figure 1, it is a so-called "cold" door, which reduces the heat loss of the heater to the outside.
  • the door 5 has a generally circular shape. It comprises, in a manner known per se, an outer wall 50 and an inner wall 51 between which is mounted a discoidal deflector plate 52. These walls are made of metal, for example made of stainless steel sheet.
  • the door 5 comprises, on the inside, an annular lining 53 made of thermally insulating and heat-resistant material, such as ceramic.
  • the inner plate 51 has a central zone pierced with a circular opening 510 centered on the axis X-X ', at which the cylindrical burner 3 is fixed.
  • the burner could also have another shape. It is made of metal.
  • the outer sheet 50 is pierced with a circular opening 500 centered on the axis X-X 'and on which is fixed a sleeve 40 for admission of the air / gas mixture.
  • the inlet orifice 41 of the sleeve 40 is connected to the outlet 420 of a fan 42.
  • an intake valve 43 is mounted on a pipe 430 connecting an external gas supply source G, to the air inlet 421 of the fan 42.
  • the operation of the fan 42 and the opening or closing of the valve 43 are controlled from an electronic control unit 6, via the connections shown in broken lines 61 and 62.
  • the intake sleeve 40, the fan 42 and the valve 43 constitute means 4 for supplying the air / gas mixture to the burner.
  • the fan 42 could be removed and replaced by a gas extractor, connected to the exhaust sleeve 205.
  • the gas introduction conduit 430 is connected directly to the intake port 41 of the intake sleeve, in a manner which allows, however, the admission of outside air into the sleeve 40.
  • the depression generated by this extractor in the outlet sleeve 205 causes, at the same time, the evacuation of the flue gases and fumes by this cuff, and the path of aspiration of gases before and after combustion through the apparatus.
  • An ionization electrode 31 is disposed a few millimeters from the combustion surface of the burner 3. It is mounted through the door 5 and the seal 53, via an electrically insulating sleeve 310. It is connected by an electric wire 63 to the electronic control unit 6.
  • An electrical wire 64 further connects the electronic control unit 6 to the metal front plate 23, which thus acts as a mass.
  • the ionization electrode 31 ensures ignition of the burner 3 and the safety control of the presence of the flame around the burner. This electrode measures, via the electronics of the control unit 6, an ionization current produced by the presence of the flame. This voltage measurement of a few millivolts is taken between the mass of the burner and the electrode 31.
  • control box 6 If the flame goes out, the corresponding voltage drop is detected by the control box 6, which then sends a signal controlling the closing of the valve 43 and the shutdown of the fan 42.
  • the hot gases generated in the combustion chamber 24 first pass through the primary tubular bundle 21A passing radially between the interstices of said tubes, from the inside to the outside; they can not escape axially due to the presence of the deflector disk 22 (arrows i).
  • At least one Venturi tube 70 is disposed inside the sleeve 4, downstream of the fan 42.
  • This Venturi tube is a nozzle conventionally comprising a neck 71, preceded by a converging 72 and extending by a diverging 73.
  • the converging 72 and the diverging 73 are both of approximately frustoconical sections, but the angle of conicity the convergent is greater than that of the divergent.
  • Venturi tubes 70 are arranged in parallel inside the sleeve 4, so as to improve the efficiency of the device and reduce its bulk. More preferably, these tubes are four in number.
  • FIG. 4 represents a one-piece piece 7 which associates four Venturi tubes 70, arranged side by side so that their respective longitudinal axes Y-Y 'are parallel or substantially parallel.
  • This part 7 is preferably made of heat-resistant plastic material and manufactured for example injection molding.
  • the four Venturi tubes 70 are secured at their lower ends to a substantially rectangular plate 74 and at their upper ends to a similar plate 75.
  • the inlet orifices 720 of the convergents 72 open through the bottom plate 74, while the outlet orifices 730 of the divergents 73 open through the upper plate 75.
  • the neck 71 is pierced radially with at least one hole 710, preferably several, for example four, distributed angularly in a regular manner.
  • the bottom plate 74 and the upper plate 75 are each bordered by a peripheral groove 740, respectively 750, inside which is disposed a seal not shown in the figures.
  • a stiffening rib 77 of substantially rectangular shape extends around the four diverging portions 73 of the Venturi tubes 7.
  • the sleeve 40 consists for example of two parts which are assembled to one another, after the part 7 grouping the four Venturi tubes has been mounted inside one of them.
  • the part 7 is disposed in the sleeve 40, so that the longitudinal axes YY 'of the Venturi tubes 70 are parallel to the longitudinal axis of the sleeve and the housed gaskets in the grooves 740 and 750 are pressed against the inner walls of the intake sleeve 40.
  • the space provided between the inner wall of the sleeve 40 and the outer wall (s) of the Venturi tube (s) 70 constitutes a chamber 76 (see FIG. 2).
  • the seals housed in the grooves 740 and 750 provide gastightness of this chamber 76 in its lower and upper part.
  • the hole (s) 710 ensures (s) the communication of fluids between the chamber 76 and each of the necks 71.
  • the air / gas pre-mixture enters the Venturi tubes 70 under a pressure P 1 which corresponds to the delivery pressure of the fan 42 in the sleeve 40.
  • This air / gas pre-mixture leaves the Venturi tube 70 under a pressure P2 , slightly lower than PI, taking into account the pressure drop in the Venturi tube 70.
  • This pressure drop causes a depression at the neck 71 and consequently in the chamber 76, hereinafter referred to as "depression chamber" .
  • a tubular connecting piece 8 connects an orifice 231 formed in the lower part of the facade 23 to an orifice 44 formed in the sleeve 4, facing the lower part of the vacuum chamber 76.
  • the chamber 200 of the exchanger of heat is thus in fluid communication with the vacuum chamber 76.
  • FIG. 6 represents an exemplary embodiment of the tubular junction piece 8.
  • the piece 8 is monobloc and made of heat resistant plastic material; it is manufactured for example by injection molding.
  • the part 8 comprises two sections of tube 80, 80 'of oblong cross section, arranged side by side, and connected by their short sides by a tongue of material 81.
  • the respective outlet mouths 82, 82 'of the tubes 80, 80' are bordered by an axial peripheral annular groove 820, 820 ', adapted to receive a seal not shown in the figures.
  • the inlet mouths 83 and 83 'of the tubes 80, 80' are also bordered, on at least a part of their periphery, by grooves 830, respectively 830 ' , able to receive seals.
  • a stiffening rib 84 provides the connection between the upper parts of the tubes 80 and 80 '. It extends posteriorly by a perpendicular wing 85, which extends itself perpendicularly to the tongue of material 81.
  • the rib 84 has on its front face, that is to say the one facing the front 23, one or more lugs 840 '. These allow the attachment, for example by snapping, of the part 8 on the facade 23.
  • each orifice 44 opens at the base of two Venturi tubes 70, the vacuum chamber 76 being common to the four tubes.
  • the connecting piece 8 has two tubes 80, 80 'rather than just one, which makes it possible to avoid drilling an orifice of too large dimensions both in the sleeve 4 and in the facade 23, which could weaken these parts.
  • the joining piece 8 could comprise only one tube or, conversely, more than two, without departing from the scope of the invention.
  • the Venturi part 7 and the tubular junction piece 8 constitute a device which makes it possible to recirculate part of the flue gases towards the burner 3.
  • the areas of the sections of the tubes 80 and 80 'and the dimensions of the Venturi tube (s) 7 are calculated, so as to ensure the recirculation of 6 to 12% by volume of the flue gases, preferably of the order of 8 to 10% by volume.
  • the burnt gases generated by the burner 3 arrive in the combustion chamber 24 at a pressure P3 less than P2. After the flue gases have passed through the interstices between the tubes of the main exchanger 21 A, they are found at a pressure P4, itself lower than P3, in the intermediate chamber 25.
  • the temperature of the flue gases inside the combustion chamber is generally of the order of 1000 ° C.
  • the pressures P2, P3, P4 and P5 are respectively of the order of 45 Pa, 15 Pa, 12 Pa and 8 Pa, for average fan power of 27 kW.
  • plastic parts 7 and 8 are likely to be produced at very low cost and are simple to install in the heater.
  • the heating apparatus according to the invention makes it possible to obtain CO emissions of the order of 18 ppm and NOx of the order of 10 ppm, which is much lower than the values observed with the devices. of the prior art.
  • the fraction of burnt gases incorporated in the gas / air mixture stream feeding the burner is hot (at a temperature of the order of 100 ° C. to 140 ° C., as already stated), a preheating of this stream, which is favorable to good combustion and beneficial in terms of the overall energy balance of the device.
  • the Applicant has found that, if the condensate discharge orifice 202 was accidentally clogged, the level of the condensates C could rise inside the casing 20 until it reaches the tubular connecting element 8 and even the Venturi tube 7.
  • the condensates C which form an electrically conductive liquid being then in contact both with the electrode 31 and with any metal part of the heat exchanger, for example the facade 23, it follows a short circuit and the immediate safety of the burner 3 via the electronic control unit 6, with closure of the gas admission valve 43 and the shutdown of the fan 42.
  • the condensates C could have flowed via the Venturi 7 and the holes 710, towards the fan 42, causing irreparable damage thereof. They could also be sucked up and returned to the burner 3, which is detrimental to the reduction of polluting emissions.
  • the Applicant has therefore developed a safety device for detecting early overflow of condensate due to a closure of the discharge port 202.
  • this device comprises a so-called “detection” electrode 90, made of stainless steel, disposed through one of the tubes of the tubular connecting piece 8, for example the tube 80, as it appears better in FIG.
  • One of the ends 91 of the electrode 90 opens inside the tube 80, while its opposite end 92 is connected, for example via a connecting lug 920, to an electrical wire 65.
  • the latter is in turn connected to the electrical wire 63 providing the connection between the ionization electrode 31 and the control box 6.
  • this electrode 90 is therefore found at a zero voltage (corresponding to the mass). It is the same for the lead 65 to which this electrode 90 is connected.
  • the electrode 31 which is itself connected to the conductor wire 65 by the lead wire 63 is therefore also at zero voltage - at the same voltage as that of the burner - in a situation similar to a lack of ionization current. produced by the presence of the flame.
  • a detection electrode 94 is disposed in the vicinity of the outlet orifice 202 of the condensates, for example on the condensation outlet duct 206.
  • the main difference with the previous embodiment is that the contacting of the condensate C with the electrode 94 is performed before they come into contact with the lower part of the metal front 23.
  • the anti-overflow safety device in which the sensing electrode 94, located at the outlet of the condensates 202, is used could also be used in a condensing heater not including the device. recycling described previously.
  • the baffle plate 22 ceramic and the ceramic lining 53 are, however, strongly soaked with water condensates and must be changed.

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Abstract

The invention relates to a heating apparatus (1) including a condensation heat exchanger (2), a gas burner (3), a sleeve (40) for conveying an air/gas mixture to the burner (3), a means (42) for circulating said mixture in the apparatus, and a pipe (430) for feeding said gas into the intake sleeve (40). The heat exchanger (2) includes a tube (21) mounted inside an enclosure (200) defined by a housing (20), wherein a fluid to be heated flows through the tube (21) and the tube is exposed to hot gases generated by said burner (3), said housing (20) including a sleeve (205) for discharging the burnt gases. The invention is characterized in that at least one Venturi tube (70) is provided in said supply sleeve (40) downstream from the gas-feeding pipe (430), and the partial-vacuum chamber (76) of the Venturi tube (70) is in fluid communication with the collar (71) of the Venturi tube, said collar having a hole (710) extending therethrough, and in that at least one tubular junction part (8) connects the inside of the enclosure (200) with the partial-vacuum chamber (76) in order to collect a portion of the burnt gases and mix the latter with the air/gas mixture fed into the burner.

Description

Appareil de chauffage au gaz à condensation.  Condensing gas heater.
La présente invention concerne un appareil de chauffage au gaz à condensation, permettant de réduire les émissions de polluants atmosphériques. The present invention relates to a condensing gas heater for reducing emissions of air pollutants.
Il est destiné notamment à équiper une chaudière à gaz pour des applications domestiques ou industrielles, par exemple en vue d'alimenter un circuit de chauffage central et/ou de fournir de l'eau à usage sanitaire.  It is intended in particular to equip a gas boiler for domestic or industrial applications, for example to supply a central heating circuit and / or to provide water for sanitary purposes.
Cet appareil de chauffage est du type comprenant un échangeur de chaleur à condensation, associé à un brûleur à gaz et à des moyens d'amenée jusqu'à ce brûleur d'un mélange air (comburant)/gaz (carburant).  This heater is of the type comprising a condensing heat exchanger, associated with a gas burner and means for supplying up to this burner an air (oxidizer) / gas (fuel) mixture.
L'échangeur de chaleur est capable d'assurer un échange de chaleur très efficace entre, d'une part, des gaz très chauds, générés par le brûleur, et d'autre part, un fluide à réchauffer, tel que de l'eau, qui circule à l'intérieur d'un tube en matériau thermiquement bon conducteur.  The heat exchanger is capable of providing a very efficient heat exchange between, on the one hand, very hot gases generated by the burner, and on the other hand, a fluid to be heated, such as water , which circulates inside a tube of thermally good conductor material.
Dans le passé, les appareils de chauffage traditionnels fonctionnant au gaz étaient équipés de brûleurs dits "atmosphériques". Dans ces brûleurs, le débit d'air nécessaire à la combustion, était induit par le débit du gaz sous pression. Toutefois, les ratios respectifs du gaz et de l'air fournis au brûleur n'étaient pas maîtrisés et donc très approximatifs.  In the past, traditional gas heaters were equipped with so-called "atmospheric" burners. In these burners, the air flow required for combustion was induced by the flow rate of the gas under pressure. However, the respective ratios of gas and air supplied to the burner were not controlled and therefore very approximate.
De ce fait, les rejets de gaz brûlés (fumées) dans l'atmosphère, à la sortie de l'appareil de chauffage, étaient de l'ordre de 100 ppm (parties par million) de monoxyde de carbone (CO) et de 150 ppm d'oxydes d'azote (NOx).  As a result, the emissions of flue gases (fumes) into the atmosphere at the outlet of the heater were of the order of 100 ppm (parts per million) of carbon monoxide (CO) and 150 ppm of nitrogen oxides (NOx).
Plus récemment sont apparus sur le marché, des appareils de chauffage à condensation, équipés de brûleurs connus sous la dénomination commerciale de "Premix". Dans ces appareils, un système d'alimentation permet de créer le mélange air-gaz avec des proportions optimales, avant de l'envoyer à un brûleur à combustion de surface.  More recently appeared on the market, condensing heaters, equipped with burners known under the trade name "Premix". In these devices, a feeding system allows the creation of the air-gas mixture with optimal proportions, before sending it to a surface combustion burner.
Dans ce cas, le débit d'air est produit par un ventilateur dont la vitesse est variable et le débit de gaz est ajusté par une vanne d'alimentation, asservie de façon pneumatique ou électronique, le fonctionnement du ventilateur et celui de la vanne étant pilotés par un boîtier de commande. Ceci permet de maintenir un ratio débit d'air/débit de gaz, approprié à tous les régimes de variation de vitesse du ventilateur et donc de puissance du brûleur. Ces appareils ont permis de réduire très sensiblement les rejets de polluants dans l'atmosphère à des niveaux de l'ordre de 30 ppm de CO et de 22 ppm de NOx. In this case, the air flow is produced by a fan whose speed is variable and the gas flow rate is adjusted by a supply valve, pneumatically or electronically controlled, the operation of the fan and that of the valve being controlled by a control box. This makes it possible to maintain an air flow rate / gas flow rate ratio, which is appropriate for all the speeds of variation of fan speed and therefore of burner power. These devices made it possible to very significantly reduce pollutant discharges into the atmosphere at levels of the order of 30 ppm CO and 22 ppm NOx.
L'homme du métier sait également qu'il est possible de réduire encore ces émissions de CO et de NOx, par adjonction dans le mélange air/gaz fourni au brûleur, d'environ 6 à 12 % en volume, de préférence 8 à 10 % en volume des gaz brûlés issus de la combustion de ce mélange.  Those skilled in the art also know that it is possible to further reduce these CO and NOx emissions, by adding in the air / gas mixture supplied to the burner, about 6 to 12% by volume, preferably 8 to 10% by volume. % by volume of the flue gases resulting from the combustion of this mixture.
Ce principe de recirculation d'une partie des fumées atténue le taux d'oxygène dans la réaction chimique de la combustion. Il s'ensuit une baisse de la température de combustion propice à une réduction des émissions de NOx et de CO.  This principle of recirculation of part of the fumes attenuates the oxygen content in the chemical reaction of the combustion. This results in a decrease in the combustion temperature conducive to a reduction of NOx and CO emissions.
La présente invention a pour objet de fournir un appareil de chauffage au gaz à condensation qui permette non seulement de réaliser cette recirculation des gaz brûlés, mais de le faire en réduisant encore ces rejets polluants, de l'ordre de 40 % pour le CO et de 50 % pour les NOx.  The object of the present invention is to provide a condensing gas heating appliance which not only makes it possible to carry out this recirculation of flue gases, but to do so by further reducing these polluting discharges, of the order of 40% for CO and 50% for NOx.
L'invention a également pour objet de proposer un tel appareil de chauffage fiable, sécurisé, avec un très faible surcoût par rapport aux appareils existants.  Another object of the invention is to provide such a reliable, secure heating appliance with a very small additional cost compared with existing appliances.
L'invention a également pour objet de fournir un dispositif de sécurité additionnel qui permet la détection du débordement des condensais.  The invention also aims to provide an additional safety device that allows the detection of the overflow of condensates.
A cet effet, l'invention concerne un appareil de chauffage au gaz à condensation, du type comprenant un échangeur de chaleur à condensation, associé à un brûleur à gaz et à des moyens d'amenée à ce brûleur d'un mélange air/gaz, l'échangeur de chaleur à condensation comprenant au moins un faisceau de tubes, en matériau thermiquement bon conducteur, monté à l'intérieur d'une enceinte délimitée par une enveloppe étanche aux gaz, ce faisceau de tube étant parcouru par au moins un fluide à réchauffer, tel que de l'eau froide, et étant exposé à des gaz chauds générés par ledit brûleur à gaz, ladite enveloppe comprenant une manchette d'évacuation des gaz brûlés et des fumées, les moyens d'amenée du mélange air/gaz comprenant une manchette d'admission dudit mélange air/gaz dont l'orifice de sortie est relié au brûleur, des moyens de mise en circulation du mélange air/gaz à l'intérieur de l'appareil de chauffage une conduite d'introduction du gaz à l'entrée de ladite manchette d'admission, équipée d'une vanne d'admission.  For this purpose, the invention relates to a condensing gas heater, of the type comprising a condensing heat exchanger, associated with a gas burner and means for supplying the burner with an air / gas mixture. , the condensing heat exchanger comprising at least one bundle of tubes, made of thermally good conducting material, mounted inside an enclosure delimited by a gas-tight envelope, this tube bundle being traversed by at least one fluid to be heated, such as cold water, and being exposed to hot gases generated by said gas burner, said envelope comprising a flue gas exhaust duct and fumes, means for supplying the air / gas mixture comprising an intake sleeve of said air / gas mixture, the outlet orifice of which is connected to the burner, means for circulating the air / gas mixture inside the heating apparatus, a pipe for introducing the gas at l inlet of said intake sleeve, equipped with an intake valve.
Conformément à l'invention, au moins un tube de Venturi est disposé à l'intérieur de ladite manchette d'admission, en aval de ladite conduite d'introduction du gaz, l'espace ménagé entre la paroi intérieure de ladite manchette d'admission et la paroi extérieure dudit tube de Venturi définissant une chambre dite "de dépression", en communication de fluide avec le col dudit tube de Venturi via au moins un trou percé dans la paroi de celui-ci et par le fait qu'au moins une pièce tubulaire de j onction relie l'intérieur de l'enceinte de l'échangeur avec ladite chambre de dépression, de façon à prélever une partie des gaz brûlés présents dans ladite enceinte et à les incorporer au mélange air/gaz introduit dans le brûleur. According to the invention, at least one Venturi tube is disposed inside said intake sleeve, downstream of said gas introduction pipe, the space provided between the inner wall of said intake sleeve and the outer wall of said Venturi tube defining a so-called chamber "Depression", in fluid communication with the neck of said Venturi tube via at least one hole drilled in the wall thereof and in that at least one tubular junction piece connects the interior of the enclosure of the exchanger with said vacuum chamber, so as to take a portion of the burnt gases present in said chamber and to incorporate them into the air / gas mixture introduced into the burner.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison :  According to other advantageous and nonlimiting features of the invention, taken alone or in combination:
- lesdits moyens de mise en circulation du mélange air/gaz à l'intérieur de l'appareil de chauffage comprennent un ventilateur dont la sortie est connectée à l'orifice d'entrée de ladite manchette d'admission, en amont dudit tube de Venturi et dont l'entrée d'air est connectée à l'orifice de sortie de ladite conduite d'introduction de gaz ;  said means for circulating the air / gas mixture inside the heating apparatus comprise a fan whose output is connected to the inlet orifice of said intake sleeve, upstream of said Venturi tube; and whose air inlet is connected to the outlet of said gas introduction pipe;
- les moyens de mise en circulation du mélange air/gaz à l'intérieur de l'appareil de chauffage comprennent un extracteur de gaz connecté à la sortie de la manchette d'évacuation et en ce que ladite conduite d'introduction de gaz est branchée à l'entrée de la manchette d'admission en amont dudit tube de Venturi ;  the means for circulating the air / gas mixture inside the heating apparatus comprise a gas extractor connected to the outlet of the exhaust duct and in that said gas introduction duct is connected at the inlet of the inlet sleeve upstream of said Venturi tube;
- l'échangeur de chaleur à condensation comprend deux faisceaux de tubes hélicoïdaux, faisant respectivement office d'échangeur primaire et d'échangeur secondaire, montés coaxialement à l'intérieur de ladite enveloppe, séparés par au moins une plaque déflectrice en matériau isolant, l'enveloppe étant obturée par une plaque de façade au centre de laquelle est montée une porte amovible qui supporte ledit brûleur, ledit appareil de chauffage étant agencé de façon que les gaz chauds générés par le brûleur traversent d'abord l'échangeur primaire, en traversant les interstices séparant ses spires de l'intérieur vers l'extérieur, puis l'échangeur secondaire, en traversant les interstices séparant ses spires de l'extérieur vers l'intérieur, après quoi ils sont évacués vers l'extérieur via ladite manchette d'évacuation, et par le fait que ladite pièce tubulaire de jonction est connectée à l'intérieur de l'enceinte par un orifice ménagé dans ladite plaque de façade en regard d'une zone de l'enceinte située à l'extérieur dudit échangeur primaire, de façon à prélever les gaz brûlés après que ceux-ci aient traversé les spires dudit échangeur primaire ;  the condensing heat exchanger comprises two bundles of helical tubes, acting respectively as primary exchanger and secondary exchanger, coaxially mounted inside said casing, separated by at least one deflector plate made of insulating material, envelope being closed by a front plate in the center of which is mounted a removable door which supports said burner, said heater being arranged so that the hot gases generated by the burner first pass through the primary heat exchanger, crossing the interstices separating its turns from the inside outwards, then the secondary exchanger, through the interstices separating its turns from the outside to the inside, after which they are evacuated to the outside via said sleeve of evacuation, and in that said tubular connecting piece is connected to the inside of the enclosure by an orifice in said pla front facing a zone of the enclosure located outside said primary exchanger, so as to collect the burnt gases after they have passed through the turns of said primary heat exchanger;
- l'appareil comprend plusieurs, par exemple quatre, tubes de Venturi qui sont montés en parallèle à l'intérieur de la manchette d'admission et présentent une chambre de dépression commune ;  the apparatus comprises several, for example four, Venturi tubes which are mounted in parallel inside the intake sleeve and have a common depression chamber;
- ladite pièce tubulaire de jonction comprend deux tubes montés en parallèle ; - l'aire de la section de la pièce tubulaire de jonction et les dimensions du ou des tube(s) de Venturi sont calculées pour assurer la recirculation d'une fraction de l'ordre de 6 à 12 % en volume, de préférence de l'ordre de 8 à 10 % en volume des gaz brûlés ; said tubular junction piece comprises two tubes mounted in parallel; the area of the section of the tubular junction piece and the dimensions of the Venturi tube (s) are calculated to ensure the recirculation of a fraction of the order of 6 to 12% by volume, preferably of the order of 8 to 10% by volume of the flue gases;
- la paroi de fond de l'enveloppe comprend un orifice de sortie des condensats (C) issus de la combustion du mélange air/gaz et l'appareil comprend un dispositif de sécurité détectant l'obturation de cet orifice -et le débordement des condensats.  the bottom wall of the envelope comprises an outlet orifice for the condensates (C) resulting from the combustion of the air / gas mixture and the apparatus comprises a safety device detecting the closure of this orifice and the overflow of the condensates .
- l'appareil de chauffage précité comprend une électrode d'ionisation connectée électriquement à un boîtier de commande électronique pilotant le fonctionnement de la vanne d'alimentation en gaz et des moyens de mise en circulation du mélange air/gaz à l'intérieur de l'appareil de chauffage, et ledit dispositif de sécurité comprend une électrode de détection reliée électriquement à ladite électrode d'ionisation, cette électrode de détection débouchant dans la partie inférieure de l'enceinte, de sorte que lorsque les condensats (C) entrent en contact à la fois avec ladite électrode de détection et une pièce métallique située à l'intérieur de l'enveloppe et reliée à la masse, telle que la façade, il en résulte, par suite de la conductivité électrique des condensats, une chute de tension au niveau de l'électrode d'ionisation, ce qui génère un signal adressé au boîtier de commande électronique qui stoppe le fonctionnement de ladite vanne et desdits moyens de mise en circulation ;  the above-mentioned heating apparatus comprises an ionization electrode electrically connected to an electronic control unit controlling the operation of the gas supply valve and means for circulating the air / gas mixture inside the heating apparatus, and said safety device comprises a detection electrode electrically connected to said ionization electrode, this detection electrode opening into the lower part of the enclosure, so that when the condensates (C) come into contact both with said sensing electrode and a metal part located inside the shell and connected to ground, such as the facade, as a result of the electrical conductivity of the condensates, a voltage drop occurs at the level of the ionization electrode, which generates a signal addressed to the electronic control unit which stops the operation of said valve and said means of circulation;
- l'électrode de détection débouche à l'intérieur du tube de la pièce de jonction tubulaire ;  the detection electrode opens inside the tube of the tubular junction piece;
- l'électrode de détection débouche à l'intérieur de l'orifice de sortie des condensats ou au voisinage de celui-ci.  the detection electrode opens inside the outlet orifice of the condensates or in the vicinity of the latter.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, plusieurs modes de réalisation possibles.  Other features and advantages of the invention will appear from the description which will now be made, with reference to the accompanying drawings, which show, by way of indication but not limitation, several possible embodiments.
Sur ces dessins :  On these drawings:
- la figure 1 est une vue schématique de face, en coupe axiale, d'un exemple de réalisation d'un appareil de chauffage selon l'art antérieur,  FIG. 1 is a diagrammatic front view, in axial section, of an exemplary embodiment of a heating apparatus according to the prior art,
- la figure 2 est une vue schématique de face, en coupe axiale, d'un premier mode de réalisation d'un appareil de chauffage conforme à l'invention,  FIG. 2 is a diagrammatic front view, in axial section, of a first embodiment of a heating apparatus according to the invention,
- la figure 3 est une vue en coupe de l'appareil de la figure 2, selon le plan de coupe III-III, - la figure 4 est une vue en perspective d'une pièce monobloc associant quatre tubes de Venturi, FIG. 3 is a sectional view of the apparatus of FIG. 2 along section plane III-III; FIG. 4 is a perspective view of a one-piece piece associating four Venturi tubes,
- la figure 5 est une vue en coupe de la pièce de la figure 4, prise selon le plan de coupe V-V,  FIG. 5 is a sectional view of the part of FIG. 4, taken along the sectional plane V-V,
- les figures 6 et 8 sont des vues en perspective et en élévation d'une pièce tubulaire de jonction, établies selon deux angles d'observation différents,  FIGS. 6 and 8 are views in perspective and in elevation of a tubular connecting piece, established according to two different angles of observation,
- la figure 7 et une vue en coupe de la pièce de la figure 6, selon le plan de coupe VII- VII,  - Figure 7 and a sectional view of the part of Figure 6, according to the sectional plane VII-VII,
- la figure 9 est une vue schématique similaire à la figure 2, sur laquelle on a représenté une situation de débordement des condensais,  FIG. 9 is a diagrammatic view similar to FIG. 2, in which a condensate overflow situation has been represented,
- la figure 10 est une vue schématique similaire à la figure 9, mais représentant un second mode de réalisation de l'appareil de chauffage, dans lequel le système de détection du débordement des condensais est différent.  Figure 10 is a schematic view similar to Figure 9, but showing a second embodiment of the heater, wherein the condensate overflow detection system is different.
Un exemple de réalisation d'un appareil de chauffage appartenant à l'état de la technique va maintenant être décrit en faisant référence à la figure 1.  An exemplary embodiment of a heater belonging to the state of the art will now be described with reference to FIG.
Sur celle-ci, on peut voir un appareil de chauffage A qui comprend un échangeur de chaleur à condensation 2, associé à un brûleur à gaz 3 et à des moyens 4 d'amenée d'un mélange air/gaz à ce brûleur.  On it, there can be seen a heater A which comprises a condensing heat exchanger 2, associated with a gas burner 3 and means 4 for supplying an air / gas mixture to this burner.
L'échangeur de chaleur 2 comporte une coque ou enveloppe 20 étanches au gaz, qui délimite une enceinte 200 à l'intérieur de laquelle est monté fixement un faisceau tubulaire 21, lequel consiste en deux faisceaux de tubes coaxiaux placés bout à bout, dont l'un 21 A fait office d'échangeur primaire et l'autre 21B d'échangeur secondaire.  The heat exchanger 2 comprises a gas-tight shell or envelope 20 which delimits an enclosure 200 within which a tubular bundle 21 is fixedly mounted, which consists of two bundles of coaxial tubes placed end to end, of which the one 21 serves as primary exchanger and the other 21B secondary exchanger.
Cette enceinte présente approximativement une forme générale cylindrique, d'axe horizontal X-X'.  This enclosure has approximately a generally cylindrical shape, of horizontal axis X-X '.
Les faisceaux 21 A et 21B sont constitués de plusieurs tubes, réalisés dans un matériau thermiquement bon conducteur, enroulés en hélice autour de l'axe X-X, disposés bout à bout et connectés en série. L'interstice entre les spires est calibré et de faible largeur. Ces tubes ont une section droite aplatie dont les grands côtés sont perpendiculaires à l'axe X-X'.  The beams 21A and 21B consist of several tubes, made of a thermally good conductive material, helically wound around the X-X axis, arranged end to end and connected in series. The gap between the turns is calibrated and of small width. These tubes have a flattened cross section whose long sides are perpendicular to the axis X-X '.
Une plaque déflectrice 22, en matériau isolant et réfractaire à la chaleur, est interposée entre les deux faisceaux primaire 21A et secondaire 21B.  A baffle plate 22 made of insulating and heat-resistant material is interposed between the two primary and secondary 21A and 21B beams.
Le faisceau tubulaire 21 est destiné à être traversé intérieurement par au moins un fluide à réchauffer, qui est par exemple de l'eau, ce fluide circulant de la gauche vers la droite de la figure 1. Des collecteurs latéraux (non représentés sur la figure 1 mais visibles sur la partie gauche de la figure 3) sont fixés à l'enveloppe 20, ils permettent le branchement de l'appareil, de manière classique, sur un conduit d'amenée du fluide froid qui doit être réchauffé, et d'évacuation du fluide réchauffé. The tubular bundle 21 is intended to be traversed internally by at least one fluid to be heated, which is, for example, water, this fluid flowing from the left to the right of FIG. Lateral collectors (not shown in Figure 1 but visible on the left side of Figure 3) are attached to the casing 20, they allow the connection of the apparatus, conventionally, on a fluid supply duct cold that needs to be warmed up, and venting the heated fluid.
Ces collecteurs assurent également le transfert du fluide en circulation d'un enroulement tubulaire à l'enroulement voisin.  These collectors also transfer the circulating fluid from a tubular winding to the neighboring winding.
De façon avantageuse, l'enveloppe 20 est réalisée en matière plastique. Dans ce cas, elle est garnie de préférence d'un écran thermique (non représenté), celui-ci pouvant consister en une virole métallique qui recouvre avec un léger écartement, la face interne de l'enveloppe.  Advantageously, the envelope 20 is made of plastic. In this case, it is preferably furnished with a heat shield (not shown), which may consist of a metal ferrule which covers with a slight spacing, the inner face of the envelope.
Elle est ouverte sur l'un de ses côtés, en l'occurrence le côté situé sur la droite, si l'on considère la figure 1.  It is open on one of its sides, in this case the side on the right, if we consider Figure 1.
En cours d'utilisation de l'appareil, une partie de la vapeur d'eau contenue dans les gaz brûlés se condensent au contact des parois des tubes 21.  During use of the apparatus, part of the water vapor contained in the flue gases condenses in contact with the walls of the tubes 21.
La référence 201 désigne la paroi de fond de l'enceinte. De manière connue, ce fond est en pente, ce qui permet l'évacuation des condensais par un orifice de sortie 202.  The reference 201 designates the bottom wall of the enclosure. In known manner, this bottom is sloped, which allows the evacuation of the condensate through an outlet port 202.
De façon également connue, l'enveloppe 20 comprend une paroi arrière verticale 203, une paroi supérieure 204 et une manchette d'évacuation 205 des gaz brûlés et des fumées.  Also known, the casing 20 comprises a vertical rear wall 203, an upper wall 204 and a discharge sleeve 205 of the flue gases and fumes.
L'orifice de sortie 202 est connecté à un conduit d'évacuation des condensais, tandis que la manchette 205 est branchée sur un conduit d'évacuation des fumées, par exemple un conduit de cheminée. Ces conduits ne sont pas représentés sur la figure 1.  The outlet orifice 202 is connected to a condensate outlet duct, while the sleeve 205 is connected to a flue gas discharge duct, for example a flue. These ducts are not shown in FIG.
Ce type d'échangeur de chaleur, bien connu, ne sera pas décrit plus en détail ci-après afin de ne pas alourdir inutilement la présente description.  This type of heat exchanger, well known, will not be described in more detail below in order not to unnecessarily burden this description.
Cependant, si nécessaire, le lecteur pourra se reporter aux documents de brevets suivants, qui se rapportent à un échangeur de ce type : EP-B-0678186 (voir notamment la figure 18), WO 2004/036121 Al (figures 1 et 5) et WO 2004/097311 Al (voir figures 1-2).  However, if necessary, the reader can refer to the following patent documents, which relate to an exchanger of this type: EP-B-0678186 (see in particular FIG. 18), WO 2004/036121 A1 (FIGS. 1 and 5) and WO 2004/097311 A1 (see Figures 1-2).
Les figures 13 et 14 du WO 2004/036121 Al représentent la virole susmentionnée formant écran thermique (référence 100).  Figures 13 and 14 of WO 2004/036121 A1 represent the aforementioned ferrule forming heat shield (reference 100).
Le côté ouvert de l'enveloppe 20 est obturé par une plaque de façade 23, réalisée par exemple dans une tôle en acier inoxydable. Elle présente une forme générale annulaire et son orifice central est normalement obturé par une porte amovible 5. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, il s'agit d'une porte dite "froide", qui réduit les déperditions calorifiques de l'appareil de chauffage vers l'extérieur. The open side of the casing 20 is closed by a front plate 23, made for example in a stainless steel sheet. It has a generally annular shape and its central orifice is normally closed by a removable door 5. In the example shown in Figure 1, it is a so-called "cold" door, which reduces the heat loss of the heater to the outside.
La porte 5 a une forme générale circulaire. Elle comprend de façon connue en soi une paroi extérieure 50 et une paroi intérieure 51 entre lesquelles est monté un plateau déflecteur discoïde 52. Ces parois sont en métal, par exemple en tôle d'acier inoxydable.  The door 5 has a generally circular shape. It comprises, in a manner known per se, an outer wall 50 and an inner wall 51 between which is mounted a discoidal deflector plate 52. These walls are made of metal, for example made of stainless steel sheet.
Le lecteur pourra se référer à une description plus complète de cette porte dans le document WO 2010/100004.  The reader will be able to refer to a more complete description of this door in the document WO 2010/100004.
La porte 5 comporte, du côté intérieur, une garniture annulaire 53 en matière thermiquement isolante et résistante à la chaleur, telle que de la céramique.  The door 5 comprises, on the inside, an annular lining 53 made of thermally insulating and heat-resistant material, such as ceramic.
La tôle intérieure 51 présente une zone centrale percée d'une ouverture circulaire 510 centrée sur l'axe X-X', au niveau de laquelle est fixé le brûleur 3 cylindrique. Le brûleur pourrait également avoir une autre forme. Il est réalisé en métal.  The inner plate 51 has a central zone pierced with a circular opening 510 centered on the axis X-X ', at which the cylindrical burner 3 is fixed. The burner could also have another shape. It is made of metal.
La tôle extérieure 50 est percée d'une ouverture circulaire 500 centrée sur l'axe X-X' et sur laquelle est fixée une manchette 40 d'admission du mélange air/gaz.  The outer sheet 50 is pierced with a circular opening 500 centered on the axis X-X 'and on which is fixed a sleeve 40 for admission of the air / gas mixture.
L'orifice d'entrée 41 de la manchette 40 est relié à la sortie 420 d'un ventilateur 42.  The inlet orifice 41 of the sleeve 40 is connected to the outlet 420 of a fan 42.
Par ailleurs, une vanne d'admission 43 est montée sur une conduite 430 reliant une source extérieure d'alimentation en gaz G, à l'entrée d'air 421 du ventilateur 42.  Furthermore, an intake valve 43 is mounted on a pipe 430 connecting an external gas supply source G, to the air inlet 421 of the fan 42.
Le fonctionnement du ventilateur 42 et l'ouverture ou la fermeture de la vanne 43 sont pilotés depuis un boîtier de commande électronique 6, via les connexions représentées en traits interrompus 61 et 62.  The operation of the fan 42 and the opening or closing of the valve 43 are controlled from an electronic control unit 6, via the connections shown in broken lines 61 and 62.
La manchette d'admission 40, le ventilateur 42 et la vanne 43 constituent des moyens 4 d'amenée du mélange air/gaz au brûleur.  The intake sleeve 40, the fan 42 and the valve 43 constitute means 4 for supplying the air / gas mixture to the burner.
Selon une variante de réalisation non représentée sur les figures, le ventilateur 42 pourrait être supprimé et remplacé par un extracteur de gaz, branché sur la manchette d'évacuation 205. Dans ce cas, la conduite 430 d'introduction de gaz est branchée directement sur l'orifice d'entrée 41 de la manchette d'admission, d'une façon qui permet toutefois l'admission d'air extérieur dans la manchette 40.  According to an alternative embodiment not shown in the figures, the fan 42 could be removed and replaced by a gas extractor, connected to the exhaust sleeve 205. In this case, the gas introduction conduit 430 is connected directly to the intake port 41 of the intake sleeve, in a manner which allows, however, the admission of outside air into the sleeve 40.
La dépression générée par cet extracteur dans la manchette de sortie 205 provoque, à la fois, l'évacuation des gaz brûlés et des fumées par cette manchette, et le cheminement par aspiration des gaz avant et après combustion à travers l'appareil. The depression generated by this extractor in the outlet sleeve 205 causes, at the same time, the evacuation of the flue gases and fumes by this cuff, and the path of aspiration of gases before and after combustion through the apparatus.
Une électrode d'ionisation 31 est disposée à quelques millimètres de la surface de combustion du brûleur 3. Elle est montée au travers de la porte 5 et de la garniture 53, via un manchon électriquement isolant 310. Elle est reliée par un fil électrique 63 au boîtier de commande électronique 6.  An ionization electrode 31 is disposed a few millimeters from the combustion surface of the burner 3. It is mounted through the door 5 and the seal 53, via an electrically insulating sleeve 310. It is connected by an electric wire 63 to the electronic control unit 6.
Un fil électrique 64 relie en outre le boîtier de commande électronique 6 à la plaque de façade métallique 23, qui joue ainsi le rôle de masse.  An electrical wire 64 further connects the electronic control unit 6 to the metal front plate 23, which thus acts as a mass.
L'électrode d'ionisation 31 assure l'allumage du brûleur 3 et le contrôle de sécurité de la présence de la flamme autour du brûleur. Cette électrode mesure, via l'électronique du boîtier de commande 6, un courant d'ionisation produit par la présence de la flamme. Cette mesure de tension de quelques millivolts est prise entre la masse du brûleur et l'électrode 31.  The ionization electrode 31 ensures ignition of the burner 3 and the safety control of the presence of the flame around the burner. This electrode measures, via the electronics of the control unit 6, an ionization current produced by the presence of the flame. This voltage measurement of a few millivolts is taken between the mass of the burner and the electrode 31.
Si la flamme s'éteint, la chute de tension correspondante est détectée par le boîtier de commande 6, qui envoie alors un signal commandant la fermeture de la vanne 43 et l'arrêt du ventilateur 42.  If the flame goes out, the corresponding voltage drop is detected by the control box 6, which then sends a signal controlling the closing of the valve 43 and the shutdown of the fan 42.
Lorsque le ventilateur 42 fonctionne (la vanne 43 étant ouverte), il induit un débit de gaz à son entrée 421 en provenance de la source de gaz G. Le pré-mélange air/gaz ainsi formé arrive à l'entrée de la porte froide 5, via la manchette d'admission 4, avant de parvenir au brûleur 3.  When the fan 42 is running (the valve 43 being open), it induces a gas flow at its inlet 421 from the gas source G. The air / gas pre-mixture thus formed arrives at the inlet of the cold door 5, via the intake sleeve 4, before reaching the burner 3.
Les gaz chauds générés dans la chambre de combustion 24 traversent tout d'abord le faisceau tubulaire primaire 21 A en passant radialement entre les interstices desdits tubes, de l'intérieur vers l'extérieur ; ils ne peuvent s'échapper axialement en raison de la présence du disque déflecteur 22 (flèches i).  The hot gases generated in the combustion chamber 24 first pass through the primary tubular bundle 21A passing radially between the interstices of said tubes, from the inside to the outside; they can not escape axially due to the presence of the deflector disk 22 (arrows i).
Ils sont ensuite canalisés dans un espace annulaire 25, ménagé entre le faisceau tubulaire 21 et les parois 201 et 204 et dénommé "chambre intermédiaire". Les gaz chauds brûlés traversent alors l'échangeur secondaire 21B à travers les interstices des spires, cette fois de l'extérieur vers l'intérieur de l'échangeur (flèches ii) dans l'espace 26 situé derrière la plaque déflectrice 22.  They are then channeled in an annular space 25 formed between the tubular bundle 21 and the walls 201 and 204 and called "intermediate chamber". The hot burned gases then pass through the secondary exchanger 21B through the interstices of the turns, this time from the outside towards the inside of the exchanger (arrows ii) in the space 26 located behind the deflector plate 22.
Enfin, ces gaz brûlés sortent de l'échangeur au travers de la manchette d'évacuation 205 (flèche iii).  Finally, these flue gases exit the exchanger through the exhaust sleeve 205 (arrow iii).
L'eau qui circule à l'intérieur du faisceau du tube 21 - à contre courant des gaz - est ainsi réchauffée, son préchauffage étant assuré dans le faisceau secondaire 21 A, et son chauffage proprement dit dans le faisceau principal 21 A. Par ailleurs, les condensais s'échappent par l'orifice de sortie 202 situé en bas de l'échangeur. L'appareil de chauffage 1 conforme à l'invention va maintenant être décrit en liaison avec la figure 2. Les éléments communs avec l'appareil de chauffage A de l'état de la technique précédemment décrit portent les mêmes références numériques et ne seront pas décrits de nouveau. The water circulating inside the bundle of the tube 21 - against the current of the gases - is thus reheated, its preheating being ensured in the secondary bundle 21 A, and its heating itself in the main beam 21 A. Moreover the condensates escape through the outlet orifice 202 located at the bottom of the exchanger. The heating apparatus 1 according to the invention will now be described in connection with FIG. 2. The elements common to the heating apparatus A of the prior art previously described bear the same numerical references and will not be described again.
A titre préliminaire, on notera que l'agencement de l'échangeur de chaleur pourrait être différent sans pour autant sortir du cadre de l'invention.  As a preliminary, it will be noted that the arrangement of the heat exchanger could be different without departing from the scope of the invention.
Conformément à l'invention, au moins un tube de Venturi 70 est disposé à l'intérieur de la manchette 4, en aval du ventilateur 42.  According to the invention, at least one Venturi tube 70 is disposed inside the sleeve 4, downstream of the fan 42.
Ce tube de Venturi est un ajutage comprenant de façon classique un col 71, précédé d'un convergeant 72 et se prolongeant par un divergeant 73. Le convergeant 72 et le divergeant 73 sont tous deux de sections approximativement tronconiques, mais l'angle de conicité du convergent est supérieur à celui du divergent.  This Venturi tube is a nozzle conventionally comprising a neck 71, preceded by a converging 72 and extending by a diverging 73. The converging 72 and the diverging 73 are both of approximately frustoconical sections, but the angle of conicity the convergent is greater than that of the divergent.
De préférence, plusieurs tubes de Venturi 70 sont disposés en parallèle à l'intérieur de la manchette 4, de façon à améliorer l'efficacité du dispositif et à diminuer son encombrement. De préférence encore, ces tubes sont au nombre de quatre.  Preferably, several Venturi tubes 70 are arranged in parallel inside the sleeve 4, so as to improve the efficiency of the device and reduce its bulk. More preferably, these tubes are four in number.
La figure 4 représente une pièce monobloc 7 qui associe quatre tubes de Venturi 70, disposés côte à côte de façon que leurs axes longitudinaux respectifs Y-Y' soient parallèles ou sensiblement parallèles.  FIG. 4 represents a one-piece piece 7 which associates four Venturi tubes 70, arranged side by side so that their respective longitudinal axes Y-Y 'are parallel or substantially parallel.
Cette pièce 7 est réalisée de préférence en matière plastique résistant à la chaleur et fabriquée par exemple moulage par injection.  This part 7 is preferably made of heat-resistant plastic material and manufactured for example injection molding.
Les quatre tubes de Venturi 70 sont solidarisés à leurs extrémités inférieures à une platine 74 sensiblement rectangulaire et à leurs extrémités supérieures à une platine similaire 75.  The four Venturi tubes 70 are secured at their lower ends to a substantially rectangular plate 74 and at their upper ends to a similar plate 75.
Ainsi, les orifices d'entrée 720 des convergeants 72 débouchent au travers de la platine inférieure 74, tandis que les orifices de sortie 730 des divergeants 73 débouchent au travers de la platine supérieure 75.  Thus, the inlet orifices 720 of the convergents 72 open through the bottom plate 74, while the outlet orifices 730 of the divergents 73 open through the upper plate 75.
Le col 71 est percé radialement d'au moins un trou 710, de préférence de plusieurs, par exemple quatre, répartis angulairement de manière régulière.  The neck 71 is pierced radially with at least one hole 710, preferably several, for example four, distributed angularly in a regular manner.
La platine inférieure 74 et la platine supérieure 75 sont bordées chacune par une gorge périphérique 740, respectivement 750, à l'intérieur de laquelle est disposé un joint d'étanchéité non représenté sur les figures.  The bottom plate 74 and the upper plate 75 are each bordered by a peripheral groove 740, respectively 750, inside which is disposed a seal not shown in the figures.
De façon avantageuse, une nervure de rigidification 77 de forme sensiblement rectangulaire s'étend autour des quatre divergeants 73 des tubes de Venturi 7. La manchette 40 est constituée par exemple de deux pièces qui sont assemblées l'une à l'autre, après que la pièce 7 regroupant les quatre tubes de Venturi ait été montée à l'intérieur de l'une d'entre elles. Advantageously, a stiffening rib 77 of substantially rectangular shape extends around the four diverging portions 73 of the Venturi tubes 7. The sleeve 40 consists for example of two parts which are assembled to one another, after the part 7 grouping the four Venturi tubes has been mounted inside one of them.
Comme cela apparaît mieux sur la figure 3, la pièce 7 est disposée dans la manchette 40, de façon que les axes longitudinaux Y-Y' des tubes de Venturi 70 soient parallèles à l'axe longitudinal de la manchette et que les joints d'étanchéité logés dans les gorges 740 et 750 soient plaqués contre les parois intérieures de la manchette d'admission 40.  As best shown in FIG. 3, the part 7 is disposed in the sleeve 40, so that the longitudinal axes YY 'of the Venturi tubes 70 are parallel to the longitudinal axis of the sleeve and the housed gaskets in the grooves 740 and 750 are pressed against the inner walls of the intake sleeve 40.
L'espace ménagé entre la paroi intérieure de la manchette 40 et la ou les paroi(s) extérieure(s) du (des) tube(s) de Venturi 70 constitue une chambre 76, (voir figure 2).  The space provided between the inner wall of the sleeve 40 and the outer wall (s) of the Venturi tube (s) 70 constitutes a chamber 76 (see FIG. 2).
Les joints logés dans les gorges 740 et 750 assurent l'étanchéité aux gaz de cette chambre 76 dans sa partie basse et haute. Le ou les trous(s) 710 assure(nt) la communication de fluides entre la chambre 76 et chacun des cols 71.  The seals housed in the grooves 740 and 750 provide gastightness of this chamber 76 in its lower and upper part. The hole (s) 710 ensures (s) the communication of fluids between the chamber 76 and each of the necks 71.
Le pré-mélange air/gaz pénètre dans les tubes de Venturi 70 sous une pression PI qui correspond à la pression de refoulement du ventilateur 42 dans la manchette 40. Ce pré-mélange air/gaz sort du tube de Venturi 70 sous une pression P2, légèrement plus basse que PI, compte-tenu de la perte de charge dans le tube de Venturi 70. Cette perte de charge provoque une dépression au niveau du col 71 et conséquemment dans la chambre 76, dénommée ci-après chambre "de dépression".  The air / gas pre-mixture enters the Venturi tubes 70 under a pressure P 1 which corresponds to the delivery pressure of the fan 42 in the sleeve 40. This air / gas pre-mixture leaves the Venturi tube 70 under a pressure P2 , slightly lower than PI, taking into account the pressure drop in the Venturi tube 70. This pressure drop causes a depression at the neck 71 and consequently in the chamber 76, hereinafter referred to as "depression chamber" .
On notera que pour une géométrie de tubes de Venturi 7 donnée, la dépression régnant dans la chambre de dépression 76 est sensiblement proportionnelle à la pression PI régnant en amont dans la manchette 4, cette pression PI étant elle-même définie par la vitesse de rotation du ventilateur 42.  It will be noted that for a given geometry of Venturi tubes 7, the depression prevailing in the vacuum chamber 76 is substantially proportional to the pressure P1 prevailing upstream in the sleeve 4, this pressure P 1 being itself defined by the speed of rotation. fan 42.
Une pièce de jonction tubulaire 8 relie un orifice 231 pratiqué dans la partie inférieure de la façade 23 à un orifice 44 ménagé dans la manchette 4, en regard de la partie inférieure de la chambre de dépression 76. L'enceinte 200 de l'échangeur de chaleur se trouve ainsi en communication de fluide avec la chambre de dépression 76.  A tubular connecting piece 8 connects an orifice 231 formed in the lower part of the facade 23 to an orifice 44 formed in the sleeve 4, facing the lower part of the vacuum chamber 76. The chamber 200 of the exchanger of heat is thus in fluid communication with the vacuum chamber 76.
La figure 6 représente un exemple de réalisation de la pièce de jonction tubulaire 8.  FIG. 6 represents an exemplary embodiment of the tubular junction piece 8.
Avantageusement, la pièce 8 est monobloc et réalisée en matière plastique résistant à la chaleur ; elle est fabriquée par exemple par moulage par injection. La pièce 8 comprend deux tronçons de tube 80, 80' de section droite oblongue, disposés côte à côte, et reliés par leurs petits côtés par une languette de matière 81. Advantageously, the piece 8 is monobloc and made of heat resistant plastic material; it is manufactured for example by injection molding. The part 8 comprises two sections of tube 80, 80 'of oblong cross section, arranged side by side, and connected by their short sides by a tongue of material 81.
Les embouchures de sortie 82, 82' respectives des tubes 80, 80' sont bordées par une gorge annulaire périphérique axiale 820, 820', apte à recevoir un joint d'étanchéité non représenté sur les figures.  The respective outlet mouths 82, 82 'of the tubes 80, 80' are bordered by an axial peripheral annular groove 820, 820 ', adapted to receive a seal not shown in the figures.
De façon similaire, et comme cela apparaît mieux sur la figure 8, les embouchures d'entrée 83 et 83' des tubes 80, 80' sont également bordées, sur au moins une partie de leur périphérie, par des gorges 830, respectivement 830', aptes à recevoir des joints d'étanchéité.  Similarly, and as it appears better in FIG. 8, the inlet mouths 83 and 83 'of the tubes 80, 80' are also bordered, on at least a part of their periphery, by grooves 830, respectively 830 ' , able to receive seals.
Une nervure de rigidification 84 assure la liaison entre les parties supérieures des tubes 80 et 80'. Elle se prolonge vers l'arrière par une aile perpendiculaire 85, qui s'étend elle-même perpendiculairement à la languette de matière 81.  A stiffening rib 84 provides the connection between the upper parts of the tubes 80 and 80 '. It extends posteriorly by a perpendicular wing 85, which extends itself perpendicularly to the tongue of material 81.
La nervure 84 présente sur sa face avant, c'est-à-dire celle orientée vers la façade 23, un ou plusieurs ergots 840'. Ces derniers permettent la fixation, par exemple par encliquetage, de la pièce 8 sur la façade 23.  The rib 84 has on its front face, that is to say the one facing the front 23, one or more lugs 840 '. These allow the attachment, for example by snapping, of the part 8 on the facade 23.
La section, la forme et la disposition des embouchures d'entrée 83, The section, shape and layout of the entrance mouths 83,
83' correspondent à celles des orifices 231 ménagés en regard dans la façade 23. De façon similaire, la section, la forme et la disposition des embouchures de sortie83 'correspond to those of the orifices 231 arranged opposite in the facade 23. Similarly, the section, the shape and the arrangement of the outlet mouths
82, 82' correspondent à celles des orifices 44 ménagés dans la manchette 40. 82, 82 'correspond to those of the orifices 44 formed in the sleeve 40.
Sur la figure 3, on peut voir que chaque orifice 44 débouche à la base de deux tubes de Venturi 70, la chambre de dépression 76 étant commune aux quatre tubes.  In FIG. 3, it can be seen that each orifice 44 opens at the base of two Venturi tubes 70, the vacuum chamber 76 being common to the four tubes.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 5, la pièce de jonction 8 présente deux tubes 80, 80' plutôt qu'un seul, ce qui permet d'éviter de percer un orifice de trop grandes dimensions tant dans la manchette 4 que dans la façade 23, ce qui risquerait de fragiliser ces pièces. Toutefois, la pièce de jonction 8 pourrait ne comprendre qu'un seul tube ou, au contraire, plus de deux, sans sortir du cadre de l'invention.  In the exemplary embodiment shown in FIG. 5, the connecting piece 8 has two tubes 80, 80 'rather than just one, which makes it possible to avoid drilling an orifice of too large dimensions both in the sleeve 4 and in the facade 23, which could weaken these parts. However, the joining piece 8 could comprise only one tube or, conversely, more than two, without departing from the scope of the invention.
La pièce de Venturi 7 et la pièce de jonction tubulaire 8 constituent un dispositif qui permet d'assurer la recirculation d'une partie des gaz brûlés en direction du brûleur 3.  The Venturi part 7 and the tubular junction piece 8 constitute a device which makes it possible to recirculate part of the flue gases towards the burner 3.
Les aires des sections des tubes 80 et 80' et les dimensions du ou des tube(s) de Venturi 7 sont calculées, de façon à assurer la recirculation de 6 à 12 % en volume des gaz brûlés, de préférence de l'ordre de 8 à 10 % en volume. Les gaz brûlés générés par le brûleur 3 arrivent dans la chambre de combustion 24 à une pression P3 inférieure à P2. Après que les gaz brûlés aient traversé les interstices entre les tubes de l'échangeur principal 21 A, ils se retrouvent à une pression P4, elle-même inférieure à P3, dans la chambre intermédiaire 25. The areas of the sections of the tubes 80 and 80 'and the dimensions of the Venturi tube (s) 7 are calculated, so as to ensure the recirculation of 6 to 12% by volume of the flue gases, preferably of the order of 8 to 10% by volume. The burnt gases generated by the burner 3 arrive in the combustion chamber 24 at a pressure P3 less than P2. After the flue gases have passed through the interstices between the tubes of the main exchanger 21 A, they are found at a pressure P4, itself lower than P3, in the intermediate chamber 25.
Ces gaz brûlés se trouvent à une température nettement plus basse que dans la chambre de combustion 24 en raison du transfert de chaleur qui s'est opéré au cours de ce passage dans l'échangeur principal 21 A, pour chauffer l'eau circulant dans ce faisceau.  These burnt gases are at a much lower temperature than in the combustion chamber 24 because of the heat transfer that took place during this passage in the main heat exchanger 21 A, to heat the water flowing in it. beam.
Une partie des gaz brûlés, qui sont à une pression P4, sont ensuite aspirés dans la chambre de dépression 76 via la pièce de jonction 8, puis via les trous 710 sont remis en circulation dans la manchette 40 où ils sont mixés au mélange air/gaz entrant. On notera que les gaz prélevés après avoir traversé l'échangeur principal 21 A sont à une température de l'ordre de 100°C à 140°C qui n'est pas dommageable aux matières plastiques utilisées pour fabriquer les pièces 7 et 8.  Part of the flue gases, which are at a pressure P4, are then sucked into the vacuum chamber 76 via the junction piece 8, then via the holes 710 are recirculated in the sleeve 40 where they are mixed with the air / mixture. incoming gas. It will be noted that the gases taken after passing through the main heat exchanger 21 A are at a temperature of the order of 100 ° C. to 140 ° C. which is not harmful to the plastics used to manufacture the parts 7 and 8.
A simple titre indicatif, on signalera que la température des gaz brûlés à l'intérieur de la chambre de combustion est généralement de l'ordre de 1000°C.  As a guide, it should be noted that the temperature of the flue gases inside the combustion chamber is generally of the order of 1000 ° C.
Enfin, les produits de combustion qui ne sont pas recyclés traversent les interstices entre les tubes de l'échangeur secondaire 21B, arrivent dans l'espace de sortie 26, à une température encore abaissée, pour être finalement évacués via la manchette 205 à une pression P5, inférieure à P4.  Finally, the combustion products that are not recycled pass through the interstices between the tubes of the secondary heat exchanger 21B, arrive in the outlet space 26, at a further lowered temperature, to be finally discharged via the sleeve 205 at a pressure P5, less than P4.
A titre d'exemple purement illustratif, si la pression PI est comprise entre 110 Pa et 120 Pa, les pressions P2, P3, P4 et P5 sont respectivement de l'ordre de 45 Pa, 15 Pa, 12 Pa et 8 Pa, pour une puissance moyenne du ventilateur de 27 kW.  By way of purely illustrative example, if the pressure P1 is between 110 Pa and 120 Pa, the pressures P2, P3, P4 and P5 are respectively of the order of 45 Pa, 15 Pa, 12 Pa and 8 Pa, for average fan power of 27 kW.
Il convient de noter que les pièces en matière plastique 7 et 8 sont susceptibles d'être produites à très faible coût et sont simples à installer dans l'appareil de chauffage.  It should be noted that plastic parts 7 and 8 are likely to be produced at very low cost and are simple to install in the heater.
Comme indiqué plus haut, grâce au recyclage d'une fraction des gaz brûlés dans le flux de mélange gaz/air alimentant le brûleur, on obtient un abaissement notable des rejets dans l'atmosphère du CO et des NOx.  As indicated above, by recycling a fraction of the flue gas into the gas / air mixture feed to the burner, a significant reduction of the releases into the atmosphere of CO and NOx is obtained.
En effet, l'appareil de chauffage conforme à l'invention permet d'obtenir des émissions de CO de l'ordre de 18 ppm et de NOx de l'ordre de 10 ppm, ce qui est largement inférieur aux valeurs observées avec les dispositifs de l'art antérieur. De plus, du fait que la fraction de gaz brûlés incorporée dans le flux de mélange gaz/air alimentant le brûleur est chaude (à une température de l'ordre de 100°C à 140°C, comme déjà dit), on réalise un préchauffage de ce flux, ce qui est favorable à une bonne combustion et bénéfique quant au bilan énergétique global de l'appareil. Indeed, the heating apparatus according to the invention makes it possible to obtain CO emissions of the order of 18 ppm and NOx of the order of 10 ppm, which is much lower than the values observed with the devices. of the prior art. In addition, because the fraction of burnt gases incorporated in the gas / air mixture stream feeding the burner is hot (at a temperature of the order of 100 ° C. to 140 ° C., as already stated), a preheating of this stream, which is favorable to good combustion and beneficial in terms of the overall energy balance of the device.
Il est à noter qu'un recyclage d'une partie des gaz brûlés serait théoriquement possible via le ventilateur dans lequel se forme le mélange air/gaz. Cette solution n'est cependant pas satisfaisante car elle entraînerait un encrassement et un dysfonctionnement rapides du ventilateur.  It should be noted that a recycling of a portion of the flue gases would theoretically be possible via the fan in which the air / gas mixture is formed. This solution is however not satisfactory because it would lead to rapid clogging and malfunction of the fan.
La Demanderesse a constaté que, si l'orifice d'évacuation des condensats 202 était accidentellement bouché, le niveau des condensats C pouvait monter à l'intérieur de l'enveloppe 20 jusqu'à atteindre l'élément de jonction tubulaire 8 et même le tube de Venturi 7.  The Applicant has found that, if the condensate discharge orifice 202 was accidentally clogged, the level of the condensates C could rise inside the casing 20 until it reaches the tubular connecting element 8 and even the Venturi tube 7.
Si aucun dispositif de détection de cette montée du niveau des condensats C n'est prévu, ceux-ci vont monter jusqu'à atteindre le niveau de l'électrode d'ionisation 31. Les condensats C -qui forment un liquide électriquement conducteur- étant alors en contact à la fois avec l'électrode 31 et avec n'importe quelle pièce métallique de l'échangeur de chaleur, par exemple la façade 23, il s'ensuit un court-circuit et la mise en sécurité immédiate du brûleur 3 via le boîtier de commande électronique 6, avec fermeture de la vanne d'admission de gaz 43 et l'arrêt du ventilateur 42.  If no device for detecting this rise in the level of the condensates C is provided, they will rise until reaching the level of the ionization electrode 31. The condensates C which form an electrically conductive liquid being then in contact both with the electrode 31 and with any metal part of the heat exchanger, for example the facade 23, it follows a short circuit and the immediate safety of the burner 3 via the electronic control unit 6, with closure of the gas admission valve 43 and the shutdown of the fan 42.
Toutefois, avant d'atteindre le niveau de l'électrode d'ionisation 31, les condensats C ont pu s'écouler via le Venturi 7 et les trous 710, en direction du ventilateur 42, en provoquant des dommages irrémédiables de celui-ci. Ils ont également pu être aspirés et renvoyés au brûleur 3, ce qui est nuisible à la réduction des émissions polluantes.  However, before reaching the level of the ionization electrode 31, the condensates C could have flowed via the Venturi 7 and the holes 710, towards the fan 42, causing irreparable damage thereof. They could also be sucked up and returned to the burner 3, which is detrimental to the reduction of polluting emissions.
La Demanderesse a donc mis au point un dispositif de sécurité permettant de détecter précocement un débordement des condensats, dû à une obturation de l'orifice d'évacuation 202.  The Applicant has therefore developed a safety device for detecting early overflow of condensate due to a closure of the discharge port 202.
Deux exemples de mode de réalisation différents de ce dispositif de sécurité vont maintenant être décrits, en référence aux figures 9 et 10.  Two different exemplary embodiments of this security device will now be described, with reference to FIGS. 9 and 10.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 9, ce dispositif comprend une électrode 90, dite "de détection", en acier inoxydable, disposée au travers de l'un des tubes de la pièce de jonction tubulaire 8, par exemple le tube 80, comme cela apparaît mieux sur la figure 7. L'une des extrémités 91 de l'électrode 90 débouche à l'intérieur du tube 80, tandis que son extrémité opposée 92 est reliée, par exemple via une cosse de connexion 920, à un fil électrique 65. Ce dernier est à son tour connecté au fil électrique 63 assurant la connexion entre l'électrode d'ionisation 31 et le boîtier de commande 6. According to a first embodiment of the invention shown in FIG. 9, this device comprises a so-called "detection" electrode 90, made of stainless steel, disposed through one of the tubes of the tubular connecting piece 8, for example the tube 80, as it appears better in FIG. One of the ends 91 of the electrode 90 opens inside the tube 80, while its opposite end 92 is connected, for example via a connecting lug 920, to an electrical wire 65. The latter is in turn connected to the electrical wire 63 providing the connection between the ionization electrode 31 and the control box 6.
Comme repré senté sur la figure 9, lorsque l'évacuation des condensais C ne s'effectue plus correctement par l'orifice 202, le niveau des condensais liquides monte dans le bas de l'échangeur, jusqu'à atteindre, dans un premier temps, la partie inférieure de la façade métallique 23 (qui fait office de masse) et, dans un second temps, l'extrémité 91 de l'électrode 90.  As shown in FIG. 9, when the evacuation of the condensates C no longer takes place correctly through the orifice 202, the level of the liquid condensates rises in the bottom of the exchanger until, at first, it reaches , the lower part of the metal facade 23 (which serves as mass) and, in a second step, the end 91 of the electrode 90.
Les condensais liquides étant électriquement conducteurs, cette électrode 90 se retrouve donc à une tension nulle (correspondant à la masse). Il en est de même pour le fil conducteur 65 auxquels cette électrode 90 est reliée.  The liquid condensates being electrically conductive, this electrode 90 is therefore found at a zero voltage (corresponding to the mass). It is the same for the lead 65 to which this electrode 90 is connected.
L'électrode 31 qui est elle-même reliée au fil conducteur 65 par le fil conducteur 63 se trouve par conséquent également à une tension nulle - à la même tension que celle du brûleur- dans une situation similaire à une absence de courant d'ionisation produit par la présence de la flamme.  The electrode 31 which is itself connected to the conductor wire 65 by the lead wire 63 is therefore also at zero voltage - at the same voltage as that of the burner - in a situation similar to a lack of ionization current. produced by the presence of the flame.
Ceci a donc pour effet d'annuler la lecture de la tension d'ionisation perçue par l'électrode 31. Comme expliqué précédemment, il s'ensuit une mise en sécurité immédiate du dispositif par coupure de la vanne 43 et du ventilateur 42.  This therefore has the effect of canceling the reading of the ionisation voltage perceived by the electrode 31. As explained above, it ensues an immediate security of the device by cutting the valve 43 and the fan 42.
A aucun moment le niveau des condensais n'a atteint le Venturi 7. At no time did the condensate level reach the Venturi 7.
Selon une variante de réalisation représentée sur la figure 10, une électrode de détection 94 est disposée au voisinage de l'orifice de sortie 202 des condensais, par exemple sur le conduit d'évacuation des condensais 206. According to an alternative embodiment shown in FIG. 10, a detection electrode 94 is disposed in the vicinity of the outlet orifice 202 of the condensates, for example on the condensation outlet duct 206.
De façon similaire à ce qui vient d'être décrit pour le premier mode de réalisation, elle est connectée au fil électrique 63 reliant l'électrode d'ionisation 31 au boîtier 6. Son principe de fonctionnement est le même que celui décrit précédemment pour l'électrode 91.  Similarly to what has been described for the first embodiment, it is connected to the electrical wire 63 connecting the ionization electrode 31 to the housing 6. Its operating principle is the same as that described previously for the electrode 91.
La principale différence avec le mode de réalisation précédent est que la mise en contact des condensais C avec l'électrode 94 est réalisée avant leur venue en contact avec la partie basse de la façade métallique 23.  The main difference with the previous embodiment is that the contacting of the condensate C with the electrode 94 is performed before they come into contact with the lower part of the metal front 23.
Ce qui est important est que cette double mise en contact intervienne avant que les condensais n'atteignent le niveau du tube de jonction 8.  What is important is that this double contact occurs before the condensate reaches the level of the connecting tube 8.
Enfin, on notera que si l'enveloppe 20 était réalisée en métal, donc en un matériau bon conducteur électrique, la détection de la remontée des condensais s'effectuerait dès que le niveau des condensats C toucherait à la fois l'électrode de détection 94 et la tubulure constituant l'orifice de sortie 202. Finally, it will be noted that if the envelope 20 was made of metal, and therefore of a good electrical conductor material, the detection of the recovery of the condensates would take place as soon as the level of the condensates C would affect both the detection electrode 94 and the tubing constituting the outlet orifice 202.
On notera que le dispositif de sécurité anti-débordement dans lequel on utilise l'électrode de détection 94, placée au niveau de l'orifice de sortie des condensats 202, pourrait également être utilisé dans un appareil de chauffage à condensation ne comprenant pas le dispositif de recyclage précédemment décrit.  Note that the anti-overflow safety device in which the sensing electrode 94, located at the outlet of the condensates 202, is used could also be used in a condensing heater not including the device. recycling described previously.
En effet, comme mentionné ci-dessus en l'absence d'une telle électrode de détection, il faut attendre que les condensats aient atteint l'électrode d'ionisation 31 pour obtenir la mise en sécurité de l'appareil. A ce stade, la plaque déflectrice 22 en céramique ainsi que la garniture 53 en céramique sont toutefois fortement imbibée de l'eau des condensats et doivent être changées.  Indeed, as mentioned above in the absence of such a detection electrode, it is necessary to wait until the condensates have reached the ionization electrode 31 to obtain the safety of the device. At this stage, the baffle plate 22 ceramic and the ceramic lining 53 are, however, strongly soaked with water condensates and must be changed.

Claims

REVENDICATIONS
1. Appareil de chauffage au gaz à condensation (1), du type comprenant un échangeur de chaleur à condensation (2), associé à un brûleur à gaz (3) et à des moyens (4) d'amenée à ce brûleur d'un mélange air/gaz, l'échangeur de chaleur à condensation (2) comprenant au moins un faisceau de tubes (21), en matériau thermiquement bon conducteur, monté à l'intérieur d'une enceinte (200) délimitée par une enveloppe (20) étanche aux gaz, ce faisceau de tube (21) étant parcouru par au moins un fluide à réchauffer, tel que de l'eau froide, et étant exposé à des gaz chauds générés par ledit brûleur à gaz (3), ladite enveloppe (20) comprenant une manchette (205) d'évacuation des gaz brûlés et des fumées, les moyens (4) d'amenée du mélange air/gaz comprenant une manchette (40) d'admission dudit mélange air/gaz dont l'orifice de sortie est relié au brûleur (3), des moyens (42) de mise en circulation du mélange air/gaz à l'intérieur de l'appareil de chauffage (1) et une conduite (430) d'introduction du gaz à l'entrée de ladite manchette d'admission (40), équipée d'une vanne d'admission (43), caractérisé par le fait qu'au moins un tube de Venturi (70) est disposé à l'intérieur de ladite manchette d'admission (40), en aval de ladite conduite (430) d'introduction du gaz, l'espace ménagé entre la paroi intérieure de ladite manchette d'admission (40) et la paroi extérieure dudit tube de Venturi (70) définissant une chambre (76) dite "de dépression", en communication de fluide avec le col (71) dudit tube de Venturi via au moins un trou (710) percé dans la paroi de celui-ci et par le fait qu'au moins une pièce tubulaire de jonction (8) relie l'intérieur de l'enceinte (200) de l'échangeur (2) avec ladite chambre de dépression (76), de façon à prélever une partie des gaz brûlés présents dans ladite enceinte (200) et à les incorporer au mélange air/gaz introduit dans le brûleur. Condensation gas heating apparatus (1), of the type comprising a condensing heat exchanger (2), associated with a gas burner (3) and means (4) for supplying said burner with an air / gas mixture, the condensing heat exchanger (2) comprising at least one bundle of tubes (21), made of a thermally good conducting material, mounted inside an enclosure (200) delimited by an envelope ( 20) gastight, this tube bundle (21) being traversed by at least one fluid to be heated, such as cold water, and being exposed to hot gases generated by said gas burner (3), said envelope (20) comprising a sleeve (205) for evacuation of the flue gases and fumes, the means (4) for supplying the air / gas mixture comprising a sleeve (40) for admitting said air / gas mixture whose orifice outlet is connected to the burner (3), means (42) for circulating the air / gas mixture inside the heating apparatus (1) and a pipe (430) for introducing gas into the inlet of said intake sleeve (40), equipped with an inlet valve (43), characterized in that at least one tube of the Venturi (70) is disposed inside said intake sleeve (40), downstream of said gas introduction pipe (430), the space provided between the inner wall of said intake sleeve ( 40) and the outer wall of said Venturi tube (70) defining a so-called "depression" chamber (76) in fluid communication with the neck (71) of said Venturi tube via at least one hole (710) pierced in the wall of the latter and in that at least one tubular connecting piece (8) connects the inside of the enclosure (200) of the exchanger (2) with said vacuum chamber (76), so that removing a portion of the burnt gases present in said enclosure (200) and incorporating them into the air / gas mixture introduced into the burner.
2. Appareil de chauffage (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de mise en circulation du mélange air/gaz à l'intérieur de l'appareil de chauffage (1) comprennent un ventilateur (42) dont la sortie (420) est connectée à l'orifice d'entrée (41) de ladite manchette d'admission, en amont dudit tube de Venturi (7) et dont l'entrée d'air (421) est connectée à l'orifice de sortie de ladite conduite (430) d'introduction de gaz.  2. Heating apparatus (1) according to claim 1, characterized in that said means for circulating the air / gas mixture inside the heating apparatus (1) comprises a fan (42) whose outlet (420) is connected to the inlet port (41) of said intake sleeve, upstream of said Venturi tube (7) and whose air inlet (421) is connected to the air inlet output of said gas introduction pipe (430).
3. Appareil de chauffage (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de mise en circulation du mélange air/gaz à l'intérieur de l'appareil de chauffage (1) comprennent un extracteur de gaz connecté à la sortie de la manchette d'évacuation (205) et en ce que ladite conduite d'introduction de gaz (430) est branchée à l'entrée de la manchette d'admission (40) en amont dudit tube de Venturi (70). 3. Heating apparatus (1) according to claim 1, characterized in that the means for circulating the air / gas mixture inside the heating apparatus (1) comprises a gas extractor connected to the Release the discharge sleeve (205) and that said gas introduction line (430) is connected to the inlet of the intake sleeve (40) upstream of said Venturi tube (70).
4. Appareil de chauffage ( 1 ) sel on l 'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'échangeur de chaleur à condensation (2) comprend deux faisceaux de tubes hélicoïdaux, faisant respectivement office d'échangeur primaire (21 A) et d'échangeur secondaire (21B), montés coaxialement à l'intérieur de ladite enveloppe (20), séparés par au moins une plaque déflectrice (22) en matériau isolant, l'enveloppe (20) étant obturée par une plaque de façade (23) au centre de laquelle est montée une porte amovible (5) qui supporte ledit brûleur (3), ledit appareil de chauffage (1) étant agencé de façon que les gaz chauds générés par le brûleur (3) traversent d'abord l'échangeur primaire (21 A), en traversant les interstices séparant ses spires de l'intérieur vers l'extérieur, puis l'échangeur secondaire (21B), en traversant les interstices séparant ses spires de l'extérieur vers l'intérieur, après quoi ils sont évacués vers l'extérieur via ladite manchette d'évacuation (205),et par le fait que ladite pièce tubulaire de jonction (8) est connectée à l'intérieur de l'enceinte (200) par un orifice (231) ménagé dans ladite plaque de façade (23) en regard d'une zone de l'enceinte (200) située à l'extérieur dudit échangeur primaire (21 A), de façon à prélever les gaz brûlés après que ceux-ci aient traversé les spires dudit échangeur primaire (21A).  4. Heating apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the condensing heat exchanger (2) comprises two helical tube bundles, acting respectively as a primary heat exchanger (21 A). and secondary exchanger (21B), coaxially mounted inside said casing (20), separated by at least one baffle plate (22) made of insulating material, the casing (20) being closed by a faceplate ( 23) in the center of which is mounted a removable door (5) which supports said burner (3), said heating apparatus (1) being arranged so that the hot gases generated by the burner (3) pass first through the burner (3). primary exchanger (21 A), crossing the interstices separating its turns from the inside to the outside, then the secondary exchanger (21B), crossing the interstices separating its turns from the outside to the inside, after which they are evacuated to the outside vi said discharge sleeve (205), and in that said tubular connecting piece (8) is connected inside the enclosure (200) through an orifice (231) in said front plate (23). ) facing an area of the chamber (200) located outside said primary heat exchanger (21 A), so as to collect the flue gases after they have passed through the turns of said primary heat exchanger (21A).
5. Appareil de chauffage ( 1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend plusieurs, par exemple quatre, tubes de Venturi qui sont montés en parallèle à l'intérieur de la manchette d'admission (40) et présentent une chambre de dépression (76) commune.  5. Heating apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises several, for example four, Venturi tubes which are mounted in parallel inside the intake sleeve (40). ) and have a common vacuum chamber (76).
6. Appareil de chauffage ( 1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite pièce tubulaire de jonction (8) comprend deux tubes (80, 80') montés en parallèle.  6. Heating apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that said tubular connecting piece (8) comprises two tubes (80, 80 ') connected in parallel.
7. Appareil de chauffage ( 1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'aire de la section de la pièce tubulaire de jonction (8) et les dimensions du ou des tube(s) de Venturi sont calculées pour assurer la recirculation d'une fraction de l'ordre de 6 à 12 % en volume, de préférence de l'ordre de 8 à 10 % en volume des gaz brûlés.  7. Heating apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the area of the section of the tubular junction piece (8) and the dimensions of the Venturi tube (s) are calculated to ensure the recirculation of a fraction of the order of 6 to 12% by volume, preferably of the order of 8 to 10% by volume of the flue gases.
8. Appareil de chauffage ( 1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la paroi de fond (201) de l'enveloppe (20) comprend un orifice (202) de sortie des condensais (C) issus de la combustion du mélange air/gaz et par le fait qu'il comprend un dispositif de sécurité détectant l'obturation de cet orifice (202) et le débordement des condensais. 8. Heating apparatus (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom wall (201) of the casing (20) comprises an orifice (202) for the exit of condensates (C) from the combustion of air / gas mixture and in that it comprises a safety device detecting the closure of this orifice (202) and the overflow of the condensates.
9. Appareil de chauffage (1) selon la revendication 8, qui comprend une électrode d'ionisation (31) connectée électriquement à un boîtier de commande électronique (6) pilotant le fonctionnement de la vanne d'alimentation en gaz (43) et des moyens (42) de mise en circulation du mélange air/gaz à l'intérieur de l'appareil de chauffage (1), caractérisé par le fait que ledit dispositif de sécurité comprend une électrode de détection (90, 94) reliée électriquement à ladite électrode d'ionisation (31), cette électrode de détection (90, 94) débouchant dans la partie inférieure de l'enceinte (200), de sorte que lorsque les condensais (C) entrent en contact à la fois avec ladite électrode de détection (90, 94) et une pièce métallique située à l'intérieur de l'enveloppe (20) et reliée à la masse, telle que la façade (23), il en résulte, par suite de la conductivité électrique des condensais, une chute de tension au niveau de l'électrode d'ionisation (31), ce qui génère un signal adressé au boîtier de commande électronique (6) qui stoppe le fonctionnement de ladite vanne (43) et desdits moyens (42) de mise en circulation.  The heating apparatus (1) according to claim 8, which comprises an ionization electrode (31) electrically connected to an electronic control unit (6) controlling the operation of the gas supply valve (43) and means (42) for circulating the air / gas mixture inside the heating apparatus (1), characterized in that said safety device comprises a detection electrode (90, 94) electrically connected to said ionization electrode (31), said detection electrode (90, 94) opening into the lower part of the enclosure (200), so that when the condensates (C) come into contact with both said detection electrode (90, 94) and a metal piece located inside the casing (20) and connected to the ground, such as the facade (23), there results, as a result of the electrical conductivity of the condensates, a fall voltage at the ionisation electrode (31), this which generates a signal addressed to the electronic control unit (6) which stops the operation of said valve (43) and said means (42) for circulation.
10. Appareil de chauffage (1) selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'électrode de détection (90) débouche à l'intérieur du tube (80) de la pièce de jonction tubulaire (8).  10. Heating apparatus (1) according to claim 9, characterized in that the detection electrode (90) opens into the tube (80) of the tubular connecting piece (8).
11. Appareil de chauffage (1) selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'électrode de détection (94) débouche à l'intérieur de l'orifice de sortie (202) des condensais ou au voisinage de celui-ci.  11. Heating device (1) according to claim 9, characterized in that the detection electrode (94) opens inside the outlet (202) of the condensate or in the vicinity thereof.
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