Brevet FR2027899A1 — publié le 19701002

La présente invention est relative à une chaudière de chauffage en acier sur le sommet de laquelle est fis un bouilleur à double paroi tandis qu'un manteau isolant enveloppe à la fois la chaudière et le bouilleur. Il est connu de fixer un bouilleur à double paroi directement sur une chaudière de chauffage, si bien que le fluide de chauffage présent dans la chaudière peut pénétrer dans un espace intermédiai- re extérieur du bouilleur pour constituer la gaine ou jaquette chauffante susceptible de porter l'eau d'utilisation contenue dans un réservoir interne, à la température désirée sous l'effet de l'échange thermique. Pour des constructions de ce type, il est courant de fixer le bouilleur sur la paroi supérieure de la chaudière et de prévoir des ouvertures de passage pour le fluide qui circule de la chaudière Jusqu'à la gaine ou jacjiette- chauffante du bouilleur. Sur les dispositifs de type connu, la face inférieure de l'envel@ppe externe du bouilleur est réalisée à la façon d'une bride. Cette bride est vissée sur la paroi supérieure de la chaudière. Entre les surfaces de contact, on place des Joints d'étanchéité. Une telle chaudière sur laquelle est mont un bouilleur constitue un--n-emble de deux unités qu'on entoure d'une gaine isolante afin de réduire au minimum les pertes thermiques par rayonnement. Une telle construction de la chaudière et du bouilleur permet de supprimer les tuyauteries de liaison qui seraient sans cela nécessaires entre la chambre å eau de la chaudière et la jaques te chauffante du bouilleur. L'inconvénient de cette structure connue résulte de ce que le bouilleur est d'un prix de revient relativement important, du fait de la présence des flasques nécessaires. De plus, la dimension obligatoire pour le diamètre des flasques pose des problèmes d'étanchéité et oblige à resserrer périodiquement les vis de fixation des brides. La gaine extérieure isolante est gênante pour ces opérations car elle dissimule les débuts de fuite et ne permet pas de localiser aussitôt les défauts d'étanchéité De plus, le démontage de cette gaine isolante constitue une operation gênante. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en réalisant une chaudière de chauffage en acier sur le sommet de laquelle est fixé un bouilleur à double paroi du genre précité, le prix de revient de l'ensemble étant beaucoup plus bas tandis que sont supprimés tous les problèmes d'étanchéité et d'entretien. Une chaudière de chauffage en acier-selon l'invention présente par ailleurs face aux structures eonnuej, des avantages concernant la technique purement thermique, c'est-à-dire que la circulation naturelle de l'eau de chauffage se trouve accélérée, ce qui accrott les échanges calorifiques. Pour parvenir à ce résultat, on réalise une chaudière de chauffage en acier sur le sommet de laquelle est fixé un bouilleur à double paroi du genre précité, caractérisée en ce que la section du bouilleur va en diminuant vers le bas jusqu'à une zone d'assemblage par soudage sur la paroi de la chaudière, la quelle chaudière présente à son sommet au moins une ouverture fermée par le cordon de soudure périphérique de l'assemblage. suivant une autre. caractéristique de l'invention, le bouilleur double paroi a une forme sensiblement cylindrique tandis que sa zone inférieure rétrécie définit un embout de raccordement. Le fond du récipient interne du bouilleur contenant l'eau d'utiw libation est galbé ou bombé en direction de cet embout. Du fait de la présence de cet embout à section transversale reluite, l'eau chaude provenant de la chaudière et pénétrant dans la Jaquette chauffante du bouilleur voit sa vitesse de circulation croître, ce qui accélère la circulation naturelle du liquide. Ainsi, la paroi externe du réservoir d'eau d'utilisation du bouilleur est balayée par un débit d'eau de chauffage relativement plus important par unité de temps, ce qui accélère et intensifie les échanges thermiques. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. La figure unique est une coupe longitudinale d'une chaudière équipée d'un bouilleur selon l'invention. On a représenté sur le dessin un bouilleur à double paroi 8 fixé sur le sommet dune chaudière de chauffage en acier 10. Le bouilleur 8 a une forme générale cylindrique. Sa paroi extérieure est rétrécie au niveau du fond et elle se prolonge vers le bas par un embout 14 qui définit un collet au niveau de son bord terminal. La chaudière 10 a une forme générale cubique. Sa paroi supérieure présente -une ouverture dont la section transversale est gale à celle de l'embout 14 du bouilleur 8. Le bord de cette euverture est soudé sur toute sa périphérie avec le bord de l'embout 14 ou de sa collerette. Au lieu d'une ouverture à relativement grand diamètre, on pourrait prévoir sur la paroi supé- rieure de la chaudière 10 plusieurs petites ouvertures débouchant à l'intérieur de l'embout 14. Dans ce cas, on souderait le bord de l'embout 14 sur la paroi de la chaudière. Grâce à des entretoises 12 en tôle soudée, le bouilleur à double paroi 8 est porté de façon stable par la face externe du sommet de la chaudière 10. Le fond 16 du bouilleur est bombé en direction de l'embout 14. A partir de cet embout 14, le bouilleur à double paroi 8 dé finit @ une jaquette cylindrique périphérique 20 qui entoure un réservoir 22 contenant l'eau d'utilisation. Dans la zone supérieure 24, le réserveir 22 va en se rétrécissant jusqu'à une bride qu'en referme à l'aide d'un couvercle 26. Ce couvercle 26 est traversé par une canalisation d'arrivée d'eau froide 28. Une camalisation de prévlèvement d'eau chaude 32 débouche dans le couvercle 26. Toujeurs à travers le couvercle 26, passe une canalisation de reteur d'eau chaude 30 qui pénètre toutefois moins prefendément dans le. réserveir 22. Cette canalisation de retour 30 et la canalisation de prélèvement d'eau chaude 32 définissent à l'extérieur du bouilleur 8, un système de circulation en circuit fer- mé qui n'a pas été représenté en détail sur le dessin, et dans lequel l'eau chaude circule constamment. Ainsi, en est sûr qu'à chaque robinet, de l'eau chaude est immédiatement disponible. La chaudière 10 est entourée d'une gaine isolante 34 qui s'adapte à sa forme cubique. A l'intérieur de cette gaine iselante 34, est également logé le bouilleur 8 8 double paroi. Etant donné que ce dernier a une forme sensiblement cylindrique, c'est- à-dire différente du profil cubique de la gaine isolante 34, on comprend qu'entre la face interne de cette gaine 34 et la paroi extérieure du bouilleur 8 sont définies des cavités libres de r-lativement grand volume. L'air enfermé entre la gaine isolante 34 et la chaudière 10 ou le bouilleur 8 s'échauffe par suite du rayonnement thermique des parois de la chaudière et du bouilleur, mais la chaleur ainsi reçue ne peut s'écouler que lentement à travers la gaine isolante 34 qui est un mauvais conducteur de la chaleur. Le relativement grand volume d'air ainis emprisonné joue le rôle d'un isolant supplémentaire. L'eau chaude contenue dans la chaudière 10, et dant la tem pérature est maxima au voisinage du sommet de la chaudière, pénètre dans la jaquette annulaire 20 en passant à travers l'embout 14. Par suite de l'importante diminution de section au niveau de l'embout 14, la vitesse de l'écoulement croit dans cette zone, ce qui accélère la circulation naturelle de l'eau chaude. Ainsi, le fond 16 du réservoir 22 contenant l'eau d'utilisation et qui possède à cet endroit la température minima, est soumis à un courant intensif d'eau chaude. Cette zone relativement froide du bouilleur étant donc chauffée intensément, l'accélération de la circulation naturelle permet un échange thermique plus impor- tant par unité de temps à travers la paroi du bouilleur. L'eau d'utilisation contenue dans le réservoir 22 est ainsi chauffée particulièrement vite et de façon rentable.Un retour d'eau chaude est assuré par une canalisation 0. Du fait du montage du bouilleur 8 par soudage, et nen pas par vissage, les cetts de fabrication sent notablement réduits. De plus, la zon de soudage est absolument étanche, ce qui dispense de tout entretien pendant l'utilisation. En particulier, il n'est plus nécessaire de démonter la gaine isolante 34, comme cela était le cas pour surveiller l'étanchéité d'un assemblage par vis. Un avantage particulier. de l'invention résulte de ce que la chaudière qui vient d'être décrite, munie d'un bouilleur sondé, offre i la fois une diminution du prix de revient aussi bien en matériaux qu'en temps de travail, et garantit un échange thermique plus rapide et de rendement meilleur. R E V E N D I C A T I O N S 1- Chaudière de chauffage en acier de forme cubique sur le sommet de laquelle est fixé un bouilleur à double paroi tandis que l'ensemble de la chaudière et du bouilleur est enveloppé d'une gaine isolante, caractérisée en ce que la section transversale du bouilleur va en diminuant vers le bas jusqu'à sa zone de fixation par soudage sur la paroi supérieure de la chaudière, cette dernière possédant au moins une ouvertur/e entourée par le cordon de soudure. 2- Chaudière suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le bouilleur à double paroi a une ferme sensiblement cylindrique, tandis que son rétrécissement définit un embout tubulaire dirigé vers le bas. 3- Chaudière suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'ouverture entourée par le cordon de soudure a une section analogue à celle de l'embout du bouilleur. 4- Chaudière suivant les revendications 1, 2 et 3, caracté- risée en ce que le fond d'un réêervoir contenant l'eau d'utilisation à l'intérieur du bouilleur. à double paroi, est bombé en direction de l'embout inférieur. 5- Chaudière suivant l'une quelconque des revendications 1 i 4, caractérisée en ce que des entretoises en tale sont disposées entre le bouilleur à double paroi et la paroi supérieure de la chaudière. 6- Chaudière suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la gaine isolante possède sur toute sa hauteur une section transversale analogue å celle de la chaudière proprement dite.