WO2023285680A1 - Echangeur de chaleur - Google Patents

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WO2023285680A1
WO2023285680A1 PCT/EP2022/069914 EP2022069914W WO2023285680A1 WO 2023285680 A1 WO2023285680 A1 WO 2023285680A1 EP 2022069914 W EP2022069914 W EP 2022069914W WO 2023285680 A1 WO2023285680 A1 WO 2023285680A1
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WO
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tube
shoulder
heat exchanger
front face
casing
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/069914
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English (en)
Inventor
Joseph Le Mer
Original Assignee
Sermeta
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Priority to CA3221971A priority patent/CA3221971A1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
    • F24H1/43—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes helically or spirally coiled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/0005—Details for water heaters
    • F24H9/001—Guiding means
    • F24H9/0026—Guiding means in combustion gas channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F28D7/024—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F17/00—Removing ice or water from heat-exchange apparatus
    • F28F17/005—Means for draining condensates from heat exchangers, e.g. from evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0024—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for combustion apparatus, e.g. for boilers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2240/00—Spacing means

Definitions

  • the invention lies in the field of heat exchangers, in particular those used to produce domestic hot water or water for a heating network.
  • the invention relates more particularly to a heat exchanger comprising a casing, means for supplying and/or producing hot gases inside this casing to define therein a combustion chamber and at least one tube wound in a helix, arranged in this combustion chamber and inside which circulates a fluid to be heated, such as water.
  • Such a heat exchanger is already known in the state of the art.
  • the helical winding of the tube is arranged in such a way as to leave a small gap between its adjacent turns.
  • the hot gases, produced or brought into the winding pass through the interstices, from the inside to the outside and are then evacuated to the outside of the heat exchanger by a burnt gas evacuation sleeve, provided for this purpose.
  • the tube has an oblong cross-section with a front face and a rear face, flat or substantially flat, that the gap between two neighboring turns can become clogged and even clog during time, because slag, that is to say soot or unburned particles carried by the hot gases, is deposited there.
  • This total or partial obstruction of certain interstices has the effect of creating an increase in the pressure of the gases circulating inside the combustion chamber, which requires increasing the speed of the fan bringing the air / fuel mixture into the burner. or bringing hot air into the room and therefore increasing the electrical consumption of this fan.
  • This obstruction of certain interstices also has the effect of reducing the heat exchange surface between the fluid to be heated and the hot gases and therefore of generating a heating of the fluid circulating in the tube, which is not homogeneous over the entire length of the latter and leading to a drop in the efficiency of the heat exchanger.
  • a heater provided with an integrated burner door.
  • This apparatus comprises a tube inside which a fluid to be heated can circulate.
  • This tube is wound in a helix so as to form a helical winding whose turns are spaced between them by a gap allowing the passage of the hot gases produced by the burner.
  • These interstices are calibrated using specific bumps formed on one of the flat faces of the tube as can be seen in the figures of this document.
  • a heat exchanger comprising a tube wound in a helix and arranged inside an enclosure and around a burner.
  • the interstices between the turns are calibrated by a comb provided with teeth, arranged on the extrados side of the tube.
  • This tube also has, on the intrados side, a plurality of wings intended to increase the contact surface and the heat transfer between the hot gases produced by the burner and the tube and therefore the fluid to be heated which circulates therein. These wings are formed at the intrados ends of the tube (on the short sides thereof).
  • An object of the invention is therefore to propose a heat exchanger making it possible to solve the aforementioned problems and in particular to limit the fouling of the interstices between two neighboring turns of the tube of this exchanger.
  • the invention relates to a heat exchanger comprising:
  • At least one tube made of a thermally good conductive material and inside which a fluid to be heated, such as water, can circulate, this tube being wound helically so as to form a helical winding with a longitudinal axis X-X', this helical winding being arranged inside said casing,
  • said at least one tube has on its front face and/or its rear face, a shoulder, this shoulder extends from the intrados side of the tube towards its extrados side, over part of the height of the cross section of this tube and this shoulder also extends either over the entire length of said at least one tube located in said combustion chamber, or over the entire length of said at least one tube located in said combustion chamber exception of the first or the last turn of the helical winding, and each gap between two neighboring turns is calibrated either using a tooth of a comb introduced into the gap between two turns, on the side extrados of the tube, either by means of several projecting elements, such as bosses, formed on the front face and/or on the rear face of said at least one tube, each projecting element formed on a turn of the tube being supported respectively against the back side e t/or the front face of the adjacent turn, so that the shoulder makes it possible to recover the soot and the slag entrained in the hot gases which cross the interstices.
  • This shoulder makes it possible to recover the soot or slag resulting from the combustion of gases by the burner, while keeping the gap between two neighboring turns clear.
  • the hot gases can thus continue to cross this interstice and to heat the water circulating in the helical winding.
  • This shoulder therefore makes it possible to delay the rate of fouling of the turns, to limit the increase in pressure in the combustion chamber, not to generate excess electrical consumption of the exchanger, to maintain the efficiency of the exchanger and to delay and space out the maintenance/cleaning operations carried out on the heat exchanger tube.
  • the shoulder extends over a height, measured from the lower surface, which measures up to approximately one third of the height of the straight section of the tube.
  • this discoid deflector is mounted inside the helical winding in a gas-tight manner, this discoid deflector provides, inside the casing, a condensation chamber which extends between said discoid deflector and the bottom of the the casing and a combustion chamber which extends between said discoid deflector and a front of the casing on which is mounted a door carrying said means for supplying and/or producing hot gases and the shoulder is formed exclusively on the tube or tubes or the portion of the tube which is positioned in the combustion chamber.
  • the gap between the adjacent turns is calibrated using several projecting elements, such as bosses, formed on the front face and/or on the rear face of said at least one tube, each projecting element formed on a turn of the tube resting respectively against the rear face and/or the front face of the adjacent turn and in that each projecting element is formed on the part of the front face and/or the rear face which does not include the shoulder.
  • projecting elements such as bosses, formed on the front face and/or on the rear face of said at least one tube, each projecting element formed on a turn of the tube resting respectively against the rear face and/or the front face of the adjacent turn and in that each projecting element is formed on the part of the front face and/or the rear face which does not include the shoulder.
  • the gap between the adjacent turns is calibrated using several projecting elements, such as bosses, formed on the front face or on the rear face of said at least one tube, in that the projecting elements and the shoulder are formed on opposite faces of the tube and in that the projecting elements bear against the portion of the face of the tube which does not include the shoulder.
  • projecting elements such as bosses
  • FIG. 2 is a perspective view of part of a heat exchanger tube according to the invention.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a condensation heat exchanger according to the invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of a comb
  • FIG. 5 is a detail view of a cross section of three turns of the tube according to the invention, the section being made at the level of the bosses;
  • FIG. 6 is a detail view of a cross section of three turns of the tube according to the invention, the section being made at a point of the tube free of bosses;
  • FIG. 7 is a detail view of a cross section of three turns of the tube according to another embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a heat exchanger 1 comprising only a combustion chamber. In this figure, it is shown in its normal position of use.
  • This heat exchanger 1 comprises a casing 2, means for supplying and/or producing hot gases inside said casing and at least one tube 4, inside which circulates the fluid to be heated, in particular the water.
  • a pump not visible in the figures ensures this circulation of water.
  • the casing 2 has a generally tubular shape and extends along a longitudinal axis X-X'. In known manner, it has at its upper part a sleeve 21 for the evacuation of the burnt gases and at its lower part, an outlet orifice connected to an evacuation conduit 22 for the condensates.
  • the casing 2 is closed at its rear end by a bottom 23, equipped on its internal face with a disc 230 made of thermally insulating material.
  • a facade 24 is fixed to the front of the envelope 2. It comprises a central opening, able to be closed by a door 25.
  • the tube 4 is made of a thermally good conductive material, such as metal. It is wound on itself in a helix, so as to form a helical winding 40 and it is placed inside the casing 2 so that its longitudinal axis X-X' coincides with the longitudinal axis X-X' of envelope 2.
  • the hot gas production means are preferably a burner 3, for example a gas or oil burner.
  • This burner 3 is preferably tubular in shape, and it is arranged inside the casing 2 and inside the winding 40, so that its longitudinal axis X-X' coincides with the axis longitudinal X-X' of the envelope 2.
  • the burner 3 is fixed on the internal face of the door 25.
  • the hot gas supply means (not shown in the figures) comprise a burner arranged outside the exchanger and a fan fixed to the door 25 to introduce the hot gases inside the casing 2, in the helical winding 40.
  • the space which extends inside the winding 40 thus constitutes a combustion chamber 26.
  • the tube 4 has two ends forming an inlet mouth and an outlet mouth, from which the fluid to be heated is respectively introduced and extracted.
  • One of these mouthpieces 400 is visible in Figure 2.
  • the tube 4 has an oblong cross section, which can be oval or rectangular or even rectangular with small sides which can be projecting and curved (as shown in the figures) or even being projecting and V-shaped.
  • the tube 4 thus has a front face 41 and a rear face 42 that are opposite each other.
  • front face designates the face facing the front of the exchanger, that is to say towards the facade 24
  • rear face designates the face facing the rear of the exchanger, that is to say towards the bottom 23.
  • the tube 4 has an intrados side 43, oriented towards the axis X-X' and towards the combustion chamber 26 (or towards the burner 3 when the latter is present) and an opposite extrados side 44, oriented towards the envelope 2.
  • intrados 43 and extrados 44 sides correspond to the short sides of the tube 4.
  • the front 41 and rear 42 faces are flat and parallel to each other.
  • these front 41 and rear 42 faces may not be strictly flat but substantially flat (for example slightly curved).
  • the winding of the tube 4 is made so that the major axis Y-Y' of the cross section of the tube is perpendicular to the longitudinal axis X-X' of the helical winding 40.
  • this major axis Y-Y' could also be slightly inclined with respect to the longitudinal axis X-X' of the helical winding 40 without departing from the scope of the invention.
  • the helical winding 40 has a series of neighboring turns and there is a gap
  • the hot gases leave the combustion chamber 26 passing through the interstices 45, from the inside to the outside, as symbolized by the arrows i. In doing so, they heat the walls of the tube 4 and in particular the front faces 41 and 42 and therefore the water which circulates in this tube.
  • the gases are then evacuated to the outside through the sleeve 21, (see arrows ii).
  • the tube 4 has on its front face 41 and / or its rear face 42, a shoulder 46.
  • This shoulder 46 is on its front face 41 and / or its rear face 42.
  • this shoulder 46 extends over a height H2 (measured from the lower surface 43) less than H1.
  • H2 measured from the lower surface 43
  • the presence of the shoulder 46 causes the outer width L2 of the cross section of the tube 4 taken at the level of the shoulder 46 to be less than the outer width L1 of the cross section of the tube 4 taken in the part of the tube where there is no shoulder 46.
  • the height H2 measures up to approximately one third of the height H1.
  • the shoulder 46 can extend over the entire length of the tube 4. Preferably, and as can be seen in Figure 2, this shoulder 46 is continuous.
  • the first turn of the winding applied against the facade 24 does not have this shoulder 46. It could be the same on the last turn of the winding applied against the bottom 23 and the plate 230, in the case where the shoulder 46 is provided on the rear face 42.
  • the shoulder 46 makes it possible to create a housing for recovering the soot and slag which are entrained in the hot gases which pass through the interstices 45.
  • the gap (or the width) between two neighboring turns, measured at the level of this shoulder 46 is referenced E1 when there is a shoulder 46 only on the front face 41 (see FIGS. 5 and 6) or only on the rear face 42 and is referenced E2 when there is a shoulder 46 on the front face 41 and a shoulder 46 on the rear face 42 (see Figure 7).
  • This gap E1, E2 is therefore wider than the gap (or width) E3 between two neighboring turns, measured where there is no shoulder 46, which allows both to trap the slag in the shoulder 46 and to keep room for the passage of hot gases.
  • the winding 40 therefore clogs up less quickly, which makes it possible to reduce the frequency of cleaning operations.
  • the interstices 45 between two neighboring turns are advantageously calibrated so as to be all identical and thus that the flows of hot gases circulating therein are homogeneous and that the heating of the fluid is regular over the entire length of the tube.
  • the interstices 45 can be calibrated using one or more combs 5, such as that shown for example in Figure 4.
  • This comb 5 has a plurality of teeth 50 parallel to each other.
  • This comb 5 is arranged with respect to the winding 40, so that each of its teeth 50 is introduced into a gap 45, on the extrados side 44 of the tube 4, in order to calibrate this gap 45.
  • Each tooth 50 is thus in contact of the front face 41 of a turn of the tube 4 and of the rear face 42 of the neighboring turn of the tube 4.
  • the teeth 50 do not extend to the level of the shoulder 46.
  • the interstices 45 can be calibrated using projecting elements, such as bosses 47 (corrugations) formed on the front face 41 of the tube 4, (as represented in the figures 1, 2 and 5) or on the rear face 42 (not visible in the figures). These bosses are preferably distributed uniformly over the entire length of the tube to obtain interstices 45 of constant width.
  • Each projecting element formed on the front face 41 and/or on the rear face 42 of the tube 4 rests respectively against the rear face 42 and/or the front face 41 of the adjacent turn.
  • bosses 47 and the shoulder 46 are made on the same front or rear face of the tube 4, for example on the front face 41 as shown in FIG. 2, then the bosses 47 are advantageously made on the portion referenced 49 from the side of the tube which does not include the shoulder 46, (see also Figure 5).
  • the projecting elements such as the bosses 47
  • the shoulder 46 are made on opposite faces of the tube 4 (for example the shoulder 46 on the front face 41 and the projecting elements on the rear face 42 or the reverse), then the protruding elements bear against the portion 49 of the face of the tube which does not include the shoulder 46.
  • the gas evacuation sleeve 21 is connected to the condensation chamber 27.
  • the deflector 6 comprises a disc 61 of thermally insulating material, carried by a thin sheet metal frame 62, provided with a radial peripheral flange 63.
  • the deflector 6 is mounted inside the winding 40 of the tube 4, so that its flange 63 is inserted and positioned in a gas-tight manner, in the interstice 45 existing between the last turn of the tube 4 located in the combustion chamber 26 and the first turn of the tube 4 located in the condensation chamber 27.
  • the shoulder 46 is formed only on the turns of the tube 4 which are in the combustion chamber 26 and not on the turns of the tube which are in the condensation chamber 27.
  • the hot gases produced by the burner 3 leave the combustion chamber 26 passing through the interstices 45 formed in the turns of the tube 4 which are in this combustion chamber 26, (see the arrows i ) and the slag is trapped in the shoulder 46. Then, the hot gases abut against the casing 2 and are guided towards the extrados side 44 of the turns of the tube 4 located in the condensation chamber 27 (see the arrows iii ). These hot gases then cross the interstices 45 formed between the turns, this time from the outside inwards, in the direction of the condensation chamber 27 (see arrows iv). These hot gases then no longer contain slag, so that the shoulder 46 is not necessary.
  • I ' comprises a unique 4 tube wound in a helical.
  • part of the turns of the single tube 4 extends into the combustion chamber 26 and the other part of the turns into the condensation chamber 27.
  • condensation heat exchanger 1' it is possible to have one or more tubes 4 in the combustion chamber 26 and one or more tubes 4 in the condensation chamber 27.
  • the tube 4 can be manufactured by different processes. Two non-limiting examples of manufacturing methods are given below.
  • Such a method has the advantage of being able to vary the profile of the section of the tube 4 all along the helical winding 40 and in particular of forming the shoulder 46 only over a certain part of the length of the tube 4.
  • this method makes it possible to create the shoulder 46 only on the turns which are in the combustion chamber 26, in the case of the condensation heat exchanger 1 '.
  • this process also makes it possible to have a tube whose faces of the first turn and of the last turn are flat, which makes it possible to simplify the design of the bottom and the front of the exchanger.

Abstract

La présente invention concerne un échangeur de chaleur (1') comprenant: - une enveloppe (2) étanche aux gaz, - au moins un tube (4), réalisé dans un matériau thermiquement bon conducteur et à l'intérieur duquel peut circuler un fluide à réchauffer, ce tube (4) étant enroulé en hélice de façon à former un enroulement hélicoïdal (40) d'axe longitudinal (X-X') qui est disposé à l'intérieur de ladite enveloppe (2), - des moyens d'amenée et/ou de production de gaz chauds à l'intérieur de ladite enveloppe (2), tel un brûleur (3), de façon à y définir une chambre de combustion (26), cet enroulement hélicoïdal (40) étant agencé de façon à ménager un interstice (45) entre deux spires adjacentes, ledit au moins un tube (4) présentant une face avant (41) et une face arrière (42) opposées, un côté intrados (43) orienté vers l'axe longitudinal (X-X') et un côté extrados (44) orienté vers l'enveloppe (2), ladite face avant (41) et ladite face arrière (42) du tube (4) étant planes ou sensiblement planes et étant situées de part et d'autre de l'interstice (45). Cet échangeur est remarquable en ce que ledit au moins un tube (4) présente sur sa face avant (41) et/ou sa face arrière (42), un épaulement (46) qui s'étend depuis le côté intrados (43) du tube en direction de son côté extrados (44), sur une partie de la hauteur (H1) de la section droite de ce tube (4) et également sur la totalité ou la quasi-totalité de la longueur de ce tube (4).

Description

DESCRIPTION
TITRE : Echangeur de chaleur
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention se situe dans le domaine des échangeurs de chaleur, notamment ceux utilisés pour produire de l’eau chaude sanitaire ou de l’eau d’un réseau de chauffage.
L’invention concerne plus particulièrement un échangeur de chaleur comprenant une enveloppe, des moyens d’amenée et/ou de production de gaz chauds à l’intérieur de cette enveloppe pour y définir une chambre de combustion et au moins un tube enroulé en hélice, disposé dans cette chambre de combustion et à l’intérieur duquel circule un fluide à réchauffer, tel que de l’eau.
ETAT DE LA TECHNIQUE
On connaît déjà dans l’état de la technique un tel échangeur de chaleur. Dans ce type d’échangeur, l’enroulement hélicoïdal du tube est agencé de façon à ménager un faible interstice entre ses spires adjacentes. Les gaz chauds, produits ou amenés dans l’enroulement, passent dans les interstices, de l’intérieur vers l’extérieur et sont ensuite évacués vers l’extérieur de l’échangeur de chaleur par une manchette d’évacuation des gaz brûlés, prévue à cet effet.
Lorsque les gaz chauds passent dans ces interstices, ils réchauffent les parois des spires du tube, situées de part et d’autre de l’interstice et ce faisant, ils réchauffent également le fluide qui circule dans ce tube.
Or, on constate, notamment dans le cas où le tube présente une section transversale oblongue avec une face avant et une face arrière, planes ou sensiblement planes, que l’interstice entre deux spires voisines peut s’encrasser et même s’obstruer au cours du temps, car des scories, c’est-à-dire des suies ou des particules non brûlées véhiculées par les gaz chauds, s’y déposent.
Cette obstruction totale ou partielle de certains interstices a pour effet de créer une augmentation de la pression des gaz circulant à l’intérieur de la chambre de combustion, ce qui nécessite d’augmenter la vitesse du ventilateur amenant le mélange air/combustible dans le brûleur ou amenant l’air chaud dans la chambre et donc d’augmenter la consommation électrique de ce ventilateur.
Cette obstruction de certains interstices a également pour effet de réduire la surface d’échange thermique entre le fluide à réchauffer et les gaz chauds et donc de générer un réchauffement du fluide circulant dans le tube, qui n’est pas homogène sur toute la longueur de ce dernier et d’aboutir à une baisse de rendement de l’échangeur de chaleur.
De plus le rendement de l’échangeur se dégrade dans le temps au fur et à mesure de l’encrassement des interstices.
Enfin, du fait de cette obstruction, il est également nécessaire de réaliser régulièrement le nettoyage de ces interstices. Cette opération de maintenance est coûteuse en temps et en main-d’œuvre.
On connaît déjà d’après le document US 2015/0153067, un appareil de chauffage muni d’une porte à brûleur intégré. Cet appareil comprend un tube à l’intérieur duquel peut circuler un fluide à réchauffer. Ce tube est enroulé en hélice de façon à former un enroulement hélicoïdal dont les spires sont espacées entre elles d’un interstice permettant le passage des gaz chauds produits par le brûleur. Ces interstices sont calibrés à l’aide de bossages ponctuels formés sur l’une des faces planes du tube comme on peut le voir sur les figures de ce document.
Toutefois, ce document ne décrit ni ne suggère le fait de réaliser un épaulement de récupération des suies et des scories, formé sur la face avant et/ou arrière de ce tube sur une partie de la hauteur de la section droite de ce tube depuis le côté intrados du tube et sur toute la longueur du tube ou quasiment toute la longueur du tube.
On connaît également d’après le document EP 3 141 838, un échangeur de chaleur comprenant un tube enroulé en hélice et disposé à l’intérieur d’une enceinte et autour d’un brûleur. Les interstices entre les spires sont calibrés par un peigne muni de dents, disposé du côté extrados du tube.
Ce tube possède également, coté intrados, une pluralité d’ailes destinées à augmenter la surface de contact et le transfert de chaleur entre les gaz chauds produits par le brûleur et le tube et donc le fluide à réchauffer qui y circule. Ces ailes sont formées aux extrémités intrados du tube (sur les petits côtés de celui-ci).
Ce document ne décrit pas le fait d’avoir un épaulement sur la face avant et/ou arrière du tube, afin de récupérer les suies et les scories.
EXPOSE DE L'INVENTION
Un but de l’invention est donc de proposer un échangeur de chaleur permettant de résoudre les problèmes précités et notamment de limiter l’encrassement des interstices entre deux spires voisines du tube de cet échangeur. A cet effet, l’invention concerne un échangeur de chaleur comprenant :
-une enveloppe étanche aux gaz, munie d’une manchette d’évacuation des gaz brûlés,
- au moins un tube, réalisé dans un matériau thermiquement bon conducteur et à l’intérieur duquel peut circuler un fluide à réchauffer, tel que de l’eau, ce tube étant enroulé en hélice de façon à former un enroulement hélicoïdal d’axe longitudinal X-X’, cet enroulement hélicoïdal étant disposé à l’intérieur de ladite enveloppe,
- des moyens d’amenée et/ou de production de gaz chauds à l’intérieur de ladite enveloppe, tel un brûleur à gaz ou à fioul, de façon à y définir une chambre de combustion, cet enroulement hélicoïdal étant agencé de façon à ménager un interstice entre deux spires adjacentes, ledit au moins un tube présentant une face avant et une face arrière opposées, un côté intrados orienté vers l’axe longitudinal X-X’ et un côté extrados opposé orienté vers l’enveloppe, ladite face avant et ladite face arrière du tube étant planes ou sensiblement planes et situées de part et d’autre de l’interstice.
Conformément à l’invention, ledit au moins un tube présente sur sa face avant et/ou sa face arrière, un épaulement, cet épaulement s’étend depuis le côté intrados du tube en direction de son côté extrados, sur une partie de la hauteur de la section droite de ce tube et cet épaulement s’étend également soit sur toute la longueur dudit au moins un tube se trouvant dans ladite chambre de combustion, soit sur toute la longueur dudit au moins un tube se trouvant dans ladite chambre de combustion à l’exception de la première ou de la dernière spire de l’enroulement hélicoïdal, et chaque interstice entre deux spires voisines est calibré soit à l’aide d’une dent d’un peigne introduite dans l’interstice entre deux spires, du côté extrados du tube, soit à l’aide de plusieurs éléments saillants, tels que des bossages, formés sur la face avant et/ou sur la face arrière dudit au moins un tube, chaque élément saillant formé sur une spire du tube étant en appui respectivement contre la face arrière et/ou la face avant de la spire adjacente, de sorte que l’épaulement permet de récupérer les suies et les scories entraînées dans les gaz chauds qui traversent les interstices.
Cet épaulement permet de récupérer les suies ou les scories issues de la combustion des gaz par le brûleur, tout en conservant l’interstice entre deux spires voisines dégagé. Les gaz chauds peuvent ainsi continuer à traverser cet interstice et à réchauffer l’eau circulant dans l’enroulement hélicoïdal.
Cet épaulement permet donc de retarder la vitesse d’encrassement des spires, de limiter l’augmentation de la pression dans la chambre de combustion, de ne pas générer de surconsommation électrique de l’échangeur, de maintenir le rendement de l’échangeur et de retarder et d’espacer les interventions de maintenance/nettoyage réalisées sur le tube de l’échangeur de chaleur.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison :
-l’épaulement s’étend sur une hauteur, mesurée depuis l’intrados, qui mesure jusqu’à un tiers environ de la hauteur de la section droite du tube.
- l’écart entre deux spires voisines, mesuré là où se trouve le ou les épaulement(s) est plus large que l’écart entre deux spires voisines, mesuré là où il n’y a pas l’épaulement.
-un déflecteur discoïde est monté à l’intérieur de l’enroulement hélicoïdal de façon étanche aux gaz, ce déflecteur discoïde ménage à l’intérieur de l’enveloppe, une chambre de condensation qui s’étend entre ledit déflecteur discoïde et le fond de l’enveloppe et une chambre de combustion qui s’étend entre ledit déflecteur discoïde et une façade de l’enveloppe sur laquelle est montée une porte portant lesdits moyens d’amenée et/ou de production de gaz chauds et l’épaulement est formé exclusivement sur le tube ou les tubes ou la portion de tube qui est positionné dans la chambre de combustion.
-l’interstice entre les spires adjacentes est calibré à l’aide de plusieurs éléments saillants, tels que des bossages, formés sur la face avant et/ou sur la face arrière dudit au moins un tube, chaque élément saillant formé sur une spire du tube étant en appui respectivement contre la face arrière et/ou la face avant de la spire adjacente et en ce que chaque élément saillant est formé sur la partie de la face avant et/ou de la face arrière qui ne comprend pas l’épaulement.
- l’interstice entre les spires adjacentes est calibré à l’aide de plusieurs éléments saillants, tels que des bossages, formés sur la face avant ou sur la face arrière dudit au moins un tube, en ce que les éléments saillants et l’épaulement sont formés sur des faces opposées du tube et en ce que les éléments saillants sont en appui contre la portion de la face du tube qui ne comprend pas l’épaulement.
-ledit tube est hydroformé.
DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d’un échangeur de chaleur conforme à l’invention, dans lequel il y a uniquement une chambre de combustion ;
- la figure 2 est une vue en perspective d’une partie d’un tube d’échangeur de chaleur conforme à l’invention ;
- la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d’un échangeur de chaleur à condensation conforme à l’invention ;
- la figure 4 est une vue en perspective d’un peigne ;
- la figure 5 est une vue de détail d’une section transversale de trois spires du tube conforme à l’invention, la coupe étant réalisée au niveau des bossages ;
- la figure 6 est une vue de détail d’une section transversale de trois spires du tube conforme à l’invention, la coupe étant réalisée en un point du tube exempt de bossages ;
- la figure 7 est une vue de détail d’une section transversale de trois spires du tube conforme à un autre mode de réalisation de l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Un premier mode de réalisation de l’invention va maintenant être décrit en faisant référence à la figure 1, qui représente un échangeur de chaleur 1 comprenant uniquement une chambre de combustion. Sur cette figure, il est représenté dans sa position normale d’utilisation.
Cet échangeur de chaleur 1 comprend une enveloppe 2, des moyens d’amenée et/ou de production de gaz chauds à l’intérieur de ladite enveloppe et au moins un tube 4, à l’intérieur duquel circule le fluide à réchauffer, notamment de l’eau. Une pompe non visible sur les figures permet d’assurer cette circulation d’eau.
L’enveloppe 2 présente une forme générale tubulaire et s’étend selon un axe longitudinal X- X’. De façon connue, elle présente à sa partie supérieure une manchette 21 d’évacuation des gaz brûlés et à sa partie inférieure, un orifice de sortie connecté à un conduit d’évacuation 22 des condensats.
L’enveloppe 2 est fermée à son extrémité arrière par un fond 23, équipé sur sa face interne par un disque 230 en matériau thermiquement isolant.
Une façade 24 est fixée à l’avant de l’enveloppe 2. Elle comprend une ouverture centrale, apte à être obturé par une porte 25. Le tube 4 est réalisé dans un matériau thermiquement bon conducteur, tel que du métal. Il est enroulé sur lui-même en hélice, de façon à former un enroulement hélicoïdal 40 et il est disposé à l’intérieur de l’enveloppe 2 de sorte que son axe longitudinal X-X’ soit confondu avec l’axe longitudinal X- X’ de l’enveloppe 2.
Les moyens de production de gaz chauds sont de préférence un brûleur 3, par exemple un brûleur à gaz ou à fioul. Ce brûleur 3 est de préférence de forme tubulaire, et il est disposé à l’intérieur de l’enveloppe 2 et à l’intérieur de l’enroulement 40, de sorte que son axe longitudinal X-X’ soit confondu avec l’axe longitudinal X- X’ de l’enveloppe 2.
Le brûleur 3 est fixé sur la face interne de la porte 25.
Les moyens d’amenée de gaz chauds (non représentés sur les figures) comprennent un brûleur disposé à l’extérieur de l’échangeur et un ventilateur fixé sur la porte 25 pour introduire les gaz chauds à l’intérieur de l’enveloppe 2, dans l’enroulement hélicoïdal 40.
L’espace qui s’étend à l’intérieur de l’enroulement 40 constitue ainsi une chambre de combustion 26.
Le tube 4 présente deux extrémités formant une embouchure d’entrée et une embouchure de sortie, desquelles le fluide à réchauffer est respectivement introduit et extrait. L’une de ces embouchures 400 est visible sur la figure 2.
Le tube 4 présente une section droite oblongue, qui peut être ovale ou rectangulaire ou encore rectangulaire avec des petits cotés qui peuvent être saillants et incurvés (comme représenté sur les figures) ou encore être saillants et en V.
Le tube 4 présente ainsi une face avant 41 et une face arrière 42 opposées.
Par convention, dans la suite de la description et des revendications, le terme face avant désigne la face tournée vers l’avant de l’échangeur, c’est-à-dire vers la façade 24, tandis que le terme face arrière désigne la face tournée vers l’arrière de l’échangeur, c’est-à- dire vers le fond 23.
En outre, le tube 4 présente un côté intrados 43, orienté vers l’axe X-X’ et vers la chambre de combustion 26 (ou vers le brûleur 3 lorsque celui-ci est présent) et un côté extrados opposé 44, orienté vers l’enveloppe 2. Ces côtés intrados 43 et extrados 44 correspondent aux petits côtés du tube 4.
De préférence et comme cela est représenté sur les figures, les faces avant 41 et arrière 42 sont planes et parallèles entre elles. Toutefois, en fonction de la forme de la section droite du tube 4, ces faces avant 41 et arrière 42 pourraient ne pas être rigoureusement planes mais sensiblement planes (par exemple légèrement incurvées).
De préférence, et afin de simplifier l’assemblage de l’enroulement 40 entre la façade 24 et le fond 23 ou le disque 230, l’enroulement du tube 4 est réalisé de façon que le grand axe Y-Y’ de la section droite du tube soit perpendiculaire à l’axe X-X’ longitudinal de l’enroulement hélicoïdal 40. Toutefois, ce grand axe Y-Y’ pourrait également être légèrement incliné par rapport à l’axe X-X’ longitudinal de l’enroulement hélicoïdal 40 sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
L’enroulement hélicoïdal 40 présente une série de spires voisines et il existe un interstice
45 entre deux spires voisines, dont la valeur est calibrée comme cela sera détaillé ultérieurement. Au sein de cet enroulement 40, la face avant 41 et la face arrière 42 du tube 4 sont situées de part et d’autre de l’interstice 45 comme on le voit sur les figures 1 et 3.
Les gaz chauds sortent de la chambre de combustion 26 en passant dans les interstices 45, de l’intérieur vers l’extérieur, comme symbolisé par les flèches i. Ce faisant, ils réchauffent les parois du tube 4 et notamment les faces avant 41 et 42 et donc l’eau qui circule dans ce tube. Les gaz sont ensuite évacués vers l’extérieur au travers de la manchette 21, (voir les flèches ii).
Conformément à l’invention, et comme cela apparaît mieux sur les figures 2, 5 et 6, le tube 4 présente sur sa face avant 41 et/ou sa face arrière 42, un épaulement 46. Cet épaulement
46 s’étend depuis le côté intrados 43 en direction du côté extrados 44 sur une partie de la hauteur H1 de la section droite du tube 4.
Sur la figure 2, on peut voir que cet épaulement 46 s’étend sur une hauteur H2 (mesurée depuis l’intrados 43) inférieure à H1. En d’autres termes, et comme on peut le voir sur les figures 5 et 6, la présence de l’épaulement 46 fait que la largeur extérieure L2 de la section transversale du tube 4 prise au niveau de l’épaulement 46 est inférieure à la largeur extérieure L1 de la section transversale du tube 4 prise dans la partie du tube où il n’y a pas d’épaulement 46.
De préférence, la hauteur H2 mesure jusqu’à un tiers environ de la hauteur H1.
L’épaulement 46 peut s’étendre sur toute la longueur du tube 4. De préférence, et comme on peut le voir sur la figure 2, cet épaulement 46 est continu.
Toutefois, de préférence, il peut également ne pas s’étendre sur la totalité de cette longueur, (mais sur sa quasi-totalité) notamment ne pas s’étendre sur la première et/ou la dernière spire de l’enroulement 40, afin de simplifier le montage de cet enroulement dans l’enveloppe 2. Ainsi par exemple sur la figure 1, on peut voir que la première spire de l’enroulement appliquée contre la façade 24 ne présente pas cet épaulement 46. Il pourrait en être de même sur la dernière spire de l’enroulement appliquée contre le fond 23 et la plaque 230, dans le cas où l’épaulement 46 est ménagé sur la face arrière 42.
Il serait également envisageable de prévoir un épaulement 46 sur la face avant 41 et un autre épaulement 46 sur la face arrière 42 du tube 4, comme représenté sur la figure 7. Dans ce cas, la largeur extérieure de la section transversale du tube 4 prise au niveau des épaulements 46 est référencée L3, avec L3 inférieure à la largeur L1.
L’épaulement 46 permet de créer un logement de récupération des suies et des scories qui sont entraînées dans les gaz chauds qui traversent les interstices 45. L’écart (ou la largeur) entre deux spires voisines, mesuré au niveau de cet épaulement 46 est référencé E1 lorsqu’il y a un épaulement 46 uniquement sur la face avant 41 (voir figures 5 et 6) ou uniquement sur la face arrière 42 et est référencé E2 lorsqu’il un épaulement 46 sur la face avant 41 et un épaulement 46 sur la face arrière 42 (voir figure 7).
Cet écart E1 , E2 est donc plus large que l’écart (ou la largeur) E3 entre deux spires voisines, mesuré là où il n’y a pas d’épaulement 46, ce qui permet à la fois de piéger les scories dans l’épaulement 46 et de conserver de la place pour le passage des gaz chauds. L’enroulement 40 s’encrasse donc moins rapidement, ce qui permet de diminuer la fréquence des opérations de nettoyage.
Les interstices 45 entre deux spires voisines sont avantageusement calibrés de façon à être tous identiques et ainsi à ce que les flux de gaz chauds qui y circulent soient homogènes et que le chauffage du fluide soit régulier sur toute la longueur du tube.
Selon une première variante de réalisation de l’invention, les interstices 45 peuvent être calibrés à l’aide d’un ou plusieurs peignes 5, tel que celui représenté par exemple sur la figure 4.
Ce peigne 5 présente une pluralité de dents 50 parallèles entre elles. Ce peigne 5 est disposé par rapport à l’enroulement 40, de façon que chacune de ses dents 50 soit introduite dans un interstice 45, du côté extrados 44 du tube 4, afin de calibrer cet interstice 45. Chaque dent 50 est ainsi au contact de la face avant 41 d’une spire du tube 4 et de la face arrière 42 de la spire voisine du tube 4. De préférence, les dents 50 ne s’étendent pas jusqu’au niveau de l’épaulement 46. Selon une deuxième variante de réalisation de l’invention, les interstices 45 peuvent être calibrés à l’aide d’éléments saillants, tels que des bossages 47 (corrugations) formés sur la face avant 41 du tube 4, (comme représenté sur les figures 1, 2 et 5) ou sur la face arrière 42 (non visible sur les figures). Ces bossages sont de préférence répartis uniformément sur toute la longueur du tube pour obtenir des interstices 45 d’une largeur constante.
Chaque élément saillant formé sur la face avant 41 et/ou sur la face arrière 42 du tube 4 est en appui respectivement contre la face arrière 42 et/ou la face avant 41 de la spire adjacente.
Dans le cas où les bossages 47 et l’épaulement 46 sont réalisées sur la même face avant ou arrière du tube 4, par exemple sur la face avant 41 comme représenté sur la figure 2, alors les bossages 47 sont avantageusement réalisés sur la portion référencée 49 de la face du tube qui ne comprend pas l’épaulement 46, (voir également figure 5).
Dans le cas où les éléments saillants (tels que les bossages 47) et l’épaulement 46 sont réalisés sur des faces opposées du tube 4 (par exemple l’épaulement 46 sur la face avant 41 et les éléments saillants sur la face arrière 42 ou l’inverse), alors les éléments saillants sont en appui contre la portion 49 de la face du tube qui ne comprend pas l’épaulement 46.
Un deuxième mode de réalisation de l’échangeur de chaleur conforme à l’invention va maintenant être décrit en liaison avec la figure 3. Sur celle-ci, on peut voir un échangeur de chaleur à condensation qui porte la référence générale 1’.
Les éléments identiques à ceux décrits en liaison avec l’échangeur de chaleur 1 portent les mêmes références numériques et ne seront pas décrits de nouveau en détail.
C’est échangeur l 'diffère de l’échangeur 1, en ce qu’il comprend un déflecteur discoïde 6, disposé à l’intérieur de l’enroulement hélicoïdal 40 du tube 4, perpendiculairement à l’axe X-X’, de façon à ménager à l’intérieur de l’enveloppe 2, d’une part la chambre de combustion 26 qui s’étend entre la porte 25 et ce déflecteur 6 et où sont produits ou amenés les gaz chauds, et d’autre part, une chambre de condensation 27, qui s’étend entre le déflecteur 6 et le fond 23 de l’enveloppe 2.
Dans ce cas, on notera que la manchette d’évacuation des gaz 21 est raccordée à la chambre de condensation 27.
Le déflecteur 6 comprend un disque 61 en matériau thermiquement isolant, porté par une armature en tôle métallique mince 62, munie d’une collerette périphérique radiale 63.
Le déflecteur 6 est monté à l’intérieur de l’enroulement 40 du tube 4, de façon que sa collerette 63 soit insérée et positionnée de manière étanche au gaz, dans l’interstice 45 existant entre la dernière spire du tube 4 se trouvant dans la chambre de combustion 26 et la première spire du tube 4 se trouvant dans la chambre de condensation 27.
De préférence, l’épaulement 46 est formé uniquement sur les spires du tube 4 qui se trouvent dans la chambre de combustion 26 et non sur les spires du tube qui se trouvent dans la chambre de condensation 27.
En effet, comme mentionné précédemment, les gaz chauds produits par le brûleur 3 sortent de la chambre de combustion 26 en passant dans les interstices 45 ménagés dans les spires du tube 4 qui se trouvent dans cette chambre de combustion 26, (voir les flèches i) et les scories se trouvent piégées dans l’épaulement 46. Ensuite, les gaz chauds butent contre l’enveloppe 2 et sont guidés vers le côté extrados 44 des spires du tube 4 se trouvant dans la chambre de condensation 27 (voir les flèches iii). Ces gaz chauds traversent alors les interstices 45 formés entre les spires, cette fois-ci de l’extérieur vers l’intérieur, en direction de la chambre de condensation 27 (voir les flèches iv). Ces gaz chauds ne contiennent alors plus de scories, de sorte que l’épaulement 46 n’est pas nécessaire.
Dans les deux modes de réalisation qui viennent d’être décrits, l’échangeur de chaleur 1 ou
I ’ comprend un unique tube 4 enroulé en hélice. Dans le cas de l’échangeur de chaleur à condensation 1’, une partie des spires de l’unique tube 4 s’étend dans la chambre de combustion 26 et l’autre partie des spires dans la chambre de condensation 27.
Toutefois il serait également possible d’avoir plusieurs tubes 4, enroulés chacun en hélice et disposés côte à côte, de façon que leurs axes longitudinaux respectifs X-X’ soient coaxiaux. Dans ce cas, les différents tubes 4 sont raccordés entre eux par des collecteurs.
Dans le cas particulier de l’échangeur de chaleur à condensation 1’, il est possible d’avoir un ou plusieurs tubes 4 dans la chambre de combustion 26 et un ou plusieurs tubes 4 dans la chambre de condensation 27.
Le tube 4 peut-être fabriqué par différents procédés. Deux exemples non limitatifs de procédés de fabrication sont donnés ci-après.
II peut par exemple être obtenu par extrusion de métal, par exemple par extrusion d’aluminium.
De façon avantageuse, il peut également être obtenu par hydroformage.
On pourra se reporter à ce sujet par exemple au brevet FR 2700608 de la déposante.
Un tel procédé présente l’avantage de pouvoir faire varier le profil de la section du tube 4 tout au long de l’enroulement hélicoïdal 40 et notamment de former l’épaulement 46 uniquement sur une certaine partie de la longueur du tube 4. En particulier, ce procédé permet de créer l’épaulement 46 uniquement sur les spires qui se trouvent dans la chambre de combustion 26, dans le cas de l’échangeur de chaleur à condensation 1’.
De plus, ce procédé permet aussi d’avoir un tube dont les faces de la première spire et de la dernière spire sont planes ce qui permet de simplifier la conception du fond et de la façade de l’échangeur.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Echangeur de chaleur (1 , 1 ’) comprenant :
- une enveloppe (2) étanche aux gaz, munie d’une manchette (21 ) d’évacuation des gaz brûlés,
- au moins un tube (4), réalisé dans un matériau thermiquement bon conducteur et à l’intérieur duquel peut circuler un fluide à réchauffer, tel que de l’eau, ce tube (4) étant enroulé en hélice de façon à former un enroulement hélicoïdal (40) d’axe longitudinal (X- X’), cet enroulement hélicoïdal (40) étant disposé à l’intérieur de ladite enveloppe (2),
- des moyens d’amenée et/ou de production de gaz chauds à l’intérieur de ladite enveloppe (2), tel un brûleur (3) à gaz ou à fioul, de façon à y définir une chambre de combustion (26), cet enroulement hélicoïdal (40) étant agencé de façon à ménager un interstice (45) entre deux spires adjacentes, ledit au moins un tube (4) présentant une face avant (41 ) et une face arrière (42) opposées, un côté intrados (43) orienté vers l’axe longitudinal (X-X’) et un côté extrados (44) opposé, orienté vers l’enveloppe (2), ladite face avant (41 ) et ladite face arrière (42) du tube (4) étant planes ou sensiblement planes et étant situées de part et d’autre de l’interstice (45), cet échangeur étant caractérisé en ce que ledit au moins un tube (4) présente sur sa face avant (41 ) et/ou sa face arrière (42), un épaulement (46), en ce que cet épaulement (46) s’étend depuis le côté intrados (43) du tube en direction de son côté extrados (44), sur une partie de la hauteur (H1 ) de la section droite de ce tube (4) et en ce que cet épaulement (46) s’étend également soit sur toute la longueur dudit au moins un tube (4) se trouvant dans ladite chambre de combustion (26), soit sur toute la longueur dudit au moins un tube (4) se trouvant dans ladite chambre de combustion (26) à l’exception de la première ou de la dernière spire de l’enroulement hélicoïdal (40), et en ce que chaque interstice (45) entre deux spires voisines est calibré soit à l’aide d’une dent (50) d’un peigne (5) introduite dans l’interstice (45) entre deux spires, du côté extrados (44) du tube (4), soit à l’aide de plusieurs éléments saillants, tels que des bossages (47), formés sur la face avant (41 ) et/ou sur la face arrière (42) dudit au moins un tube (4), chaque élément saillant formé sur une spire du tube (4) étant en appui respectivement contre la face arrière (42) et/ou la face avant (41 ) de la spire adjacente, de sorte que l’épaulement (46) permet de récupérer les suies et les scories entraînées dans les gaz chauds qui traversent les interstices (45).
2. Echangeur de chaleur (1 , 1 ’) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l’épaulement (46) s’étend sur une hauteur (H2), mesurée depuis l’intrados (43), qui mesure jusqu’à un tiers environ de la hauteur (H1 ) de la section droite du tube (4).
3. Echangeur de chaleur (1’) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’écart (E1, E2) entre deux spires voisines, mesuré là où se trouve le ou les épaulement(s) (46) est plus large que l’écart (E3) entre deux spires voisines, mesuré là où il n’y a pas l’épaulement (46).
4. Echangeur de chaleur (1, 1’) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’un déflecteur discoïde (6) est monté à l’intérieur de l’enroulement hélicoïdal (40) de façon étanche aux gaz, en ce que ce déflecteur discoïde (6) ménage à l’intérieur de l’enveloppe (2), une chambre de condensation (27) qui s’étend entre ledit déflecteur discoïde (6) et le fond de l’enveloppe (2) et une chambre de combustion (26) qui s’étend entre ledit déflecteur discoïde (6) et une façade (24) de l’enveloppe (2) sur laquelle est montée une porte (25) portant lesdits moyens d’amenée et/ou de production de gaz chauds) et en ce que l’épaulement (46) est formé exclusivement sur le tube (4) ou les tubes (4) ou la portion de tube (4) qui est positionné dans la chambre de combustion (26).
5. Echangeur de chaleur (1, 1’) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’interstice (45) entre les spires adjacentes est calibré à l’aide de plusieurs éléments saillants, tels que des bossages (47), formés sur la face avant (41) et/ou sur la face arrière (42) dudit au moins un tube (4), chaque élément saillant formé sur une spire du tube (4) étant en appui respectivement contre la face arrière (42) et/ou la face avant (41 ) de la spire adjacente et en ce que chaque élément saillant est formé sur la partie (49) de la face avant et/ou de la face arrière qui ne comprend pas l’épaulement (46).
6. Echangeur de chaleur (1, 1’) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’interstice (45) entre les spires adjacentes est calibré à l’aide de plusieurs éléments saillants, tels que des bossages (47), formés sur la face avant (41) ou sur la face arrière (42) dudit au moins un tube (4), en ce que les éléments saillants et l’épaulement (46) sont formés sur des faces opposées du tube (4) et en ce que les éléments saillants sont en appui contre la portion (49) de la face du tube qui ne comprend pas l’épaulement (46).
7. Echangeur de chaleur (1, 1’) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit tube (4) est hydroformé.
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