Brevet FR2069964A1 — publié le 19710910

La présente invention concerne une chaudière avec vase d'expansion sous pression incorpore, le fluide de transfert étant liouide. Sur toute installation de chauffaqe central employant un liquide comme transporteur d'énergie, il faut orévoir un dispositif susceotible de comnehser les variations de volume du fluide (généralement de l'eau) dans l'installation, variations dues au phénomène de dilatation ouand la température du fluide chauffant varie. Deux techniques coexistent actuellement - le vase d'expansion è air libre, - le vase d'expansion sous pression (en général azote). La solution du,vase dtexoansion sous pression, assez récente, prend rapidement le pas sur la solution du vase d'exoansion à air libre. Parmi les nombreux avantages du vase d'expansion sous pression justifiant cette orientation nous nten retiendrons qu'un en liaison directe avec l'invention. La technique du vase d'expansion sous ores sicn permet aux fabricants de chaudières de livrer sur chantier des chaudières prea- lablement équipées en atelier et comportant en oarticulier le vase d'expansion sous pression. Cette méthode entrains le bénéfice de la préfabrication.Cette méthode de procéder lancée par les constructeurs de chaudières murales au qaz est de plus en plus appréciée par les installateurs de chauffage central, mais les fabricants de chaudières à grande capacité d'eau éprouvent des difficultés à loger les vases pansion sous pression de série sur leurs chaudières car ils traitent le problème comme l'assemblage de deux appareils, une chaudière plus un vase d'éxpansion et, de ce fait, ils se heurtent à deux inconvénients majeurs : dtune part, les appareils ainsi commercialisés ont un encombrement qui les rend difficilement manipulables et souvent difficilement logeables en chaufferie et, d'autre part, la nécessité d'agrandir la carrosserie augmente le prix de revient.A titre dtexemple, la figure t donne un aser- çu sur la façon courante dont le problème est traité. Pour loger le vase dtexpansion 1 relié à la chaudière 2 par le tube 3, il faut aarandir la carrosserie de la Dartie hachurée 4. La présente invention vise à remédier à ce inconvénients. A cet effet, l'incorporation du vase d'expansion sous pression à la chaudière, suivant l'invention, se caractérise en ce jue le tasse d'expansion forme une partie constitutive de la chaudière assurant ainsi une double fonction t la fonction de vase d'expansion et la fonction de pièce de construction du corps de chaudière. La chaudière ainsi,construite n'a oas un encombrement supérieur à la chaudière initiale sans vase d'expansion dont elle est dérivée et, d'autre part, son prix de revient est inférieur à celui du prix de la chaudière initiale additionné du prix du vase d'expansion indispensable à l'installation. De toute façon, les avantages de ltinvention seront bien compris à l'aide de la description oui suit en référence aux dessins schematioues annexés représentant, à titre dtexemples non limitatifs, une forme d'exécution suivant l'invention. Dans ces dessins s Fig. 1 montre une chaudière classique 2 (délimitée par le trait plein) avec son extension 4 (en psintillés) après assemblage classique avec un vase d'expansion 1 Fig. 2 une vue très schematique d'une chaudière 3 dérivee de la chaudière 2 après incorporation suivant l'invention du vase d'expansion, Fig. 3 - Fig. 4 - Fig. 5, des vues reprenant le détail A de la fig. 2 suivant des modes de réalisatian différents donnés à titre d'exemples non limitatifs. La Fig. 1 représente, en traits pleins, une chaudière 2 en coupe partielle. La seule caractéristique à retenir sur cette chaudière, c'est que sous le foyer 5 existe une lame d'eau 6 Dermettant de bénéficier de la surface d'échange direct 7 g du corps de foyer 7. Cette chaudière est donc constituéé à sa partie inférieure, seule partie qui nous intéresse, d'une virole cylindrique 8 sur laauelle sont soudés un fond 9 et un corps de foyer 7. La Fig. 2 représente une chaudière 3 derivée de la chaudière 2 après incorporation diun vase d'expansion sous pression suivant l'invention. Cette chaudière est constituée de la mame virole 8 sur laquelle sont soudés un corps de foyer 7 et un fond 9 (dans le cas de la réalisation de la fig. 3). Une membrane 10, élastique et déformahle, assure une etanchéité périphéri-ue le long de la virole 8vola séparation de la lame d'eau initiale 6 en 2 parties 11 et 12. Cette étanchéité, classique dans la fabrication des vases d'expansion sous pression, est assurée par écrasement d'un tore 10 a, faisant partie intégrante de la membrane 10. A titre d'exemples non limitatifs les fig. 3, 4 et 5 donnent des modes de réalisation. Fig. 3 - Le tore SO a est écresé au montage entre la gorge 9 a du fond 9 et la ner- vure 8 a pratiquée dans la virole 8. L'étancheité de sécurite, obligatoire, est assurée par la soudure continue et etanche 13. Fig. 4 - Avant montage sur la chaudière, le tore 10 a est écrasé entre le gorge 9 a du fond 9 et le bord tombé 14 a de la couronne 14. La liaison fond 9 et couronne 14 est assure par soudure étanche 15. L'ensemble est fixé sur la chaudière par soudure tanche 16 de la couronne 14 sur la virole 8. Fig. 5 - Avant montage sur la chaudière, le tore 10 a est ecrasé entre la gorge 9 a du,fond 9 et le nervure 17 a de la couronne 17. La liaison fond 9 sur couronne 17 se fait par soudure étanche 18. L'ensemble est fixé sur la chaudière par soudure étanche 19 de la couronne 17 sur la virole 8. La partie 11 est en communication avec la partie eau de le chaudière, la partie 12 devenant une enceinte étanche entre la membrane 10 et le fond 9. Cette enceinte 12 est reliée à la partie externe de la chaudière par un tube 20 et une valve 15. De ce fait, l'enceinte 12 peut être mise sous pression gazeuse (azote en général) et peut remplir, grâce à la présence de la membrane 10, élastioue et déformable, son rôle de chambre à volume variable assurant ainsi, par la technique bien connue du vase d'expansion sous pression, sa fonction de vase d'expansion. Pour compléter le montage, une plaque 22 de forme appropriée peut être mise en place et tenue écartée de la surface 7 a par un tube 23 à deux fins : d'une part, éviter des déformations trop importantes de la membrane 10 tant aue la chaudière n'est pas en charge, d'autre part, en sécurité, éviter tout contact de la membrane 10 avec la surface 7 a oui, n'e-tant plus, dans ce cas, refroidie par l'eau, pourrait être portée à des températures susceotibles de détériorer la membrane 10. Par extension, il est facile de comorendre outra la limite le fond 9 pourrait être remplacé purement et simplement par un vase d'exoansion sous pression de série ayant un diamètre extérieur égal au diamètre intérieur de la virole 8. - REVENDICATION 1 - Chaudière avec vase d'expansion sous pression incorporé caractérise en ce que le vase d'expansion sous pression forme une partie constitutive du corps de la chaudière et en ce qu'il constitue une chambre étanche à volume variable pouvant être mise sous pression gazeuse et dont le montage avec le corps de chaudière assure ltétanchéité du réservoir d'eau de chauffage. 2 - Chaudière avec vase d'expansion sous oression incorporé, caractérisée en ce que le fond de la chaudière est réalisé par une membrane élastique et déformable assurant ltétanchéité de la partie eau de la chaudière et séparée de l'atmosphère par une chambre étanche pouvant âtre mise sous pression gazeuse ou autre. 3 - Chaudière avec vase d'expansion sous pression incorporé, caractérisée en ce que le fond est constitué par un vase d'expansion sous pression de série classique, ce dernier ayant pou diamètre estrieur le diamètre intérieur de la virole du corps de chaudière et étant soudé étanche sur cette dernière.