Brevet FR2021438A1 — publié le 19700724

On connait des chaudières forgées d'éléments creux én fonte, qui sont assemblés les uns aux autres sur place, lors du montage de la chaudière. Dans ces chaudières connues, les chambres d'eau formées dans les différents éléments sont raccordées les unes aux autres par des manchons de raccord- à deux filetages en sens opposés, qui sont placés à cheval entre les éléments. Cette disposition nécessite un usinage couteux des éléments de chaudière, car des joints du circuit de l'eau sont établis entre ces éléments. On cornait aussi des chaudières formées en tôle d'acier soudée, mais ces chaudières sont encombrantes et souvent difficiles à introduire dans des chaufferies existantes, pour remplacer des chaudires en fonte. L'invention vise à fournir une chaudière qui du point de vue du montage et du transport présente les mêmes avantages que les chaudières connues formées d'éléments séparés, mais qui ne nécessite pas l'usinage compliqué et coûteux de ces éléments du fait de la suppression de tout joint étanche entre les éléments contigus du corps de la chaudière. La chaudière selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte un corps formé par plusieurs éléments creux identiques en tôle d'acier soudée et qui sont assemblés les uns aux autres de manière détachable, ces éléments comprenant chacun deux flasques d'extrémité plans reliés l'un à l'autre par un manteau annulaire extérieur et par une virole intérieure délimitant une chambre d'eau tza- versée par des tubes à fumée établis entre les flasques, les flas-ques étant découpés en regard des viroles intérieures et des tubes de fumée pour former une chambre de combustion axiale à l'intérieur des viroles et des canaux de circulation des- gaz chauds dans les tu- bes de fumée alignés, tandis que les manteaux extérieurs des élé- ments comportent des tubulures d'eau pour le raccordement à la tuyauterie des chambres d'eau distinctes de chacun des éléments du corps. Le dessin représente à titre d'exemple, une forme d'exécution de la chaudiàre objet de l'invention. La fig. I en est une coupe longitudinale. La fig. 2 est dans sa partie de gauche une vue selon la flèche h de la fig. 1, et dans sa partie de droite une coupe selon la li gne 2-2 de la fig0 1. La fig. 3 est dans sa partie de gauche une coupe selon la ligne 3a-3a de la fig. 1, et dans sa partie de droite, une coupe selon la ligne 3b-3b de la fig. 1. La fig 4 est une coupe partielle selon la ligne 4-4 de la fig 5 à plus grande échelle. La fig. 5 est une coupe partielle selon la ligne 5-5 de la fig. 3. La chaudière représentée comprend un corps tubulaire constitué par trois éléments identiques la, lb, 1c places en ligne. A son extrémité de gauche, ce corps est fermé par un couvercle antérieur 2, tandis que son extrémité de droite est fermée par un couvercle pos térieur 3. En outre, la chaudière comporte deux collecteurs d'eau 4 et 5. les éléments la, lb et lc comportent chacun deux flasques d'ex- trémité 6 et 7 (fig. 1) reliés l'un à l'autre par un manteau cylindrique extérieur 8 et par une virole cylindrique intérieure 9, décentrée par rapport au manteau (fig. 3). les flasques 6 et 7 sont découpés d'ouvertures circulaires de même diamètre que la virole 9 et qui sont situées en regard de cette dernière. Le contour extérieur des flasques s'inscrit dans un rectangle (fig 2). Une chambre annulaire 10 délimitée entre les flasques 6 et 7 par le manteau extérieur 8 et la virole intérieure 9, est traversée par des tubes rectilignes Il établis entre les flasques qui sont percés de trous correspondant à ces tubes (fig. 3). les tubes 11 sont groupés en deux faisceaux latéraux 12 disposés de part et d'autre de la virole 9, et en un faisceau central 13 occupant la partie supérieure des chambres 10. Les chambres tO sont destinées à recevoir l'eau de circulation du chauffage, qui pénètre dans ces chambres par des tubulures inférieures t4, et en ressort par des tubulures supérieures 15. Les trois éléments la, lb et 1c sont assemblés bout à bout par des boulons xlcn représentés réunissant les flasques contigüs. les viroles intérieures 9 constituent la paroi d'une chambre de combustion cylindrique 16 et les tubes 11 forment de tubes de fumée s'étendant sur toute la longueur de cette chambre de corbustion, dans les trois chambres d'eau indépendantes 10 des trois éléménts(fig.1). Le couverele antériour 2, assemblé contre le flasque contigü de l'élément 1a par des boulons établis sur une bride 2a, comporte un tube 17 présentant à l'extérieur un flasque 18 destiné à servir de support à un brûleur à huile ou . gaz mon représenté, et à i'in- rieur, une partie tronconique 19 coiffant la virole 9 de l'élé- ment 1a (fig 1). Le couvercle postérieur 3, fixé par des boulons au flasque contigu de l'élément 3c, comporte un dégagement inférieur 20 dont le bord supérieur 21 est situé au niveau du sommet de la virole 9 contigüe, mais qui dépasse latéralement sur les deux côtés de cette dernière (fig. 3 et 5). De la sorte, les gaz ae combustion produits dans la chambre 16 sont dirigés à droite et à gauche de cette dernière dans les deux faisceaux des tubes latéraux 12 qui les ramè- nent à l'extrémité antérieure do la chaudière, dans un évidement 22 en forme de croissant de lune formé dans le couvercle 2. Les gaz parvenant à la partie supérieure de l'évidement 22 traversent ancore une fois toute la chaudière, dans le faisceau de tubes central 13, pour parvenir dans un évidement supérieur 23 du couvercle postérieur 3, d'où ils s'échappent par une tubulure de cheninée 24. ainsi, entre le tube 17 servant Ce support au brûleur et la tubulure de cheminée 24, les gaz traversent trois ois la chaudière dans toute sa longueur. Les tubulures d'admission 14 14 des trois chambres d'eau 10 sont reliées par le collecteur inférieur 4 comportant une tubulure d'admission 25. les tubulures de sortie 15 des chambres d'eau sont reliées par le collecteur supérieur 5 comportant une tubulure de sortie 26. L'eau circule ainsi de bas en haut parallèlement dans les chambres d'eau 10 des trois éléments la, lb et 1c, en passant du collecteur 4 au collecteur 5. la circulation de l'eau est représentée à la fig. 1 par des flèches en trait pointillé0 Comme visible à la fig. 4, le collecteur 5, de section rectangulaire, est assemblé aux tubulures 15 par le moyen d'une bride 27 établie à cheval entre deux boulons 28 placés ce part et d'autre du collecteur. Un joint non représenté assure l'étanchéité. Le collecteur 4 est établi de le ême manière sur les tubulures 14. Pans chacun des éléments la, lb et le, le manteau, la virole, les flasques et les tubes sont assemblés par soudures, de sorte que les seuls joints du circuit d'eau sont établis entre les tubulures du manteau et les collecteurs. Be circuit des gaz chauds passe d'un Cément à l'autre, dans la chambre de combustion 16 et dans les tubes de fumée, mais dans ce cas, il n'est pas nécessaire que les joints soient étanches. La partie inferieure des flasques débordant du manteau extérieur sert de pied de support pour la chaudière. Ces flasques constituent également des supports nour une enveloppe calorifuge non représentée0 Dans une variante, les couvercles 2 et 3 peuvent dtre montés sur des charnières, ou dans des guides permettant leur déplacement latéral ou vertical en vue du nettoyage des tubes de fumée. Les avantages de la chaudière représentée sont les suivants : a) les éléments du corps peuvent avoir une longueur L de l'ordre de 0,7m permettant leur passage dans une porte de largeur normale. Ces éléments identiques et de formes simples peuvent être fabriqués à bon marché en série. Ils permettent de constituer, par addition d'un plus ou moins grand nombre d'éléments, des chaudières de différentes puissances. Une seule dimension d'élément permet ainsi d'installer une gamme de chaudières de puissances différentes, même dans des locaux existants, en utilisant les voies d'accès normales. b) l'assemblage des différents éléments de la chaudière est aisé et la chaudière ne comporte aucun joint d'eau qui soit exposé au feu. Il n'y a pas de manchon à deux filets opposés, ni de tirant traversant toute la chaudière comme dans les chaudières à éléments connues, de sorte que le montage est beaucoup plus facile et ne nécessite pas de personnel qualifié. c) les deux couvercles restent les mêmes pour des chaudières de lonr gueur différente, les seules pièces de dimensions variables etant les collecteurs, qui peuvent être constitués par des tronçons de tubes standards. d) une fois les couvercles démontés, le nettoyage des tubes à fumée, qui sont reetilignes, et de la charnbre de combustion de forme simple, est particulièrement aisé. e) les collecteurs s'étendent parallèlement à l'axe de la chaudière, de sorte que leur dilatation correspondant à celle de la chaudière reste sans effet notable sur les joints du circuit de l'eau, Le fait que les parois, qui peuvent Être en tôle d'acier relativement mince, sont uniformément baignées par l'eau évite aussi des déformations intempestives. f) les flasques, manteaux et viroles dos éléments du corps peuvent être facilement façonnés dans de la tôle d'acier, sans outillage spécial ni moules coûteux. La forme plane des flasques et l'absence de sorfaces usines sur ces derniers abaisse considérablement leur prix. REVENOICATIONS 1) Chaudière démontable pour installation de chauffage central à circulation d'eau, caractérisée en ce quelle comporte un corps formé par plusieurs éléments creux identiques en tôle d'acier soudée et qui sont assembles les uns aux autres de manière détachable, ces éléments comprenant chacun deux flasques d'extrémité plans reliés l'un à l'autre par un manteau annulaire extérieur et par une virole intérieure délimitant une chambre dteau traversée par des tubes à fumée établis entre les flasques, les flasques étant découpés en regard des viroles intérieures et des tubes de fumée pour former une chambre de combustion axiale à l'intérieur des viroles et des canaux de circulation des gaz chauds dans les tubes de fumée alignés, tandis que les manteaux extérieurs des éléments comportent des tubulures dteau pour le raccordement à la tuyauterie des chambres d'eau distinctes de chacun des éléments du corps. 2) Chaudière selon la revendications 1, caractérisée en ce qu'elle comprend deux collecteurs longitudinaux fixés de manière détachablesur des brides des tubulures d'eau. 3) Chaudière selon les revendications I et 2, caractérisée en ce que ces collecteurs sont rectilignes. 4) Chaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce que la virole intérieure et le manteau extérieur des éléments du corps de chaudière sont circulaires. 5t Chaudière selon les revendications I et 4, caractérisée en ce que les axes longitudinaux de la virole et du manteau sont décalés l'un par rapport à l'autre dans un plan vertical, de manière que la chambre d'eau annulaire soit plus large au-dessus de la chambre de combustion qu'en dessous de cette dernière. 6r Chaudière selon la rev-ndication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des couvercles antérieur et postérieur fixés de manière amovible sur les flasques contigus des éléments du corps de la chaudière. 7) Chaudière selon les revendications 1 et 6, caractérisée en ce que le couvercle -ostérieur col:^;,orte mi dégagement inférieur pour faire passer les gaz de combustion de la chambre de combustion à des faisceaux de tubes latéraux situés de part et d'autre de cette dernière, et en ce que le couvercle antérieur comporte un évidement agencé pour faire passer les gaz de ces faisceaux latéraux à un faisceau supérieur débouchant à l'arrière dans mi évidement supérieur du couvercle postérieur comportant une tubulure de cheminée. 8) Chaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce que les flasques débordent à l'extérieur du manteau extérieur et présentent un contour extérieur inscrit dans un rectangle.