Brevet FR2238908A1 — publié le 19750221

La présente invention concerne une chaudière quI assure un échange calorifique élevé entre l'élément chauffant et le fluide à chauffer de sorte que la montée en température et la montée en pression dans le cas d'une chaudière à vapeur, sont très rapides,En outre, la chaudière selon l'invention assure une grande longévité de l'élément chauffant. L'invention sera bien comprise à l'aide de la descrip tion détaillée ci-après faite en référence au dessin annexé, bien entendu, la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif. La figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'une chaudière conforme à l'invention, la figure 2 est une vue schématique en coupe verticale montrant le montage en parallèle de deux chaudières conformes à l'invention; la figure 3 est une vue en coupe verticale montrant une chaudière conforme à l'invention selon un mode de réalisation différent du précédent. En se reportant à la figure 1, on voit qu'une chaudière conforme à l'invention comprend une paroi extérieure cylindrique I fermée à sa partie tisupérieure par un couvercle 2 qui est traversé par un passage axial dans lequel s'étend un élément chauffant 3 qui est fixé par tout moyen connu et qui est du type électrique ou à fluide par exemple. Autour de l'élément chauffant 3 est placée une enveloppe 4 qui est constituée par un cylindre ouvert à ses deux extré mités. L'extrémitérsupérieure est dans un plan situé au-dessous du niveau d'eau L'extrémité inférieure est dans un plan situé au-dessus du fond la de la paroi 1 mais au-dessous de la base 3a de l'élément chauffant 3 Au voisinage de sa partie inférieure, la paroi 1 est munie d'un passage 5 fermé par une tape 6 qui est traver sée par deux trous, Dans l'un de ceux-ci passe de manière étanche un tuyau 7 qui amène l'eau d'appoint à l'aplomb de la base 3a dans l'axe commun à la paroi I, l'élément 3 et 1'enve- loppe 4.Le tuyau 7 est muni d'un coude 7a qui dirige l'eau vers le haut et dont l'extrémité est située dans un plan légèrement plus élevé que celui de l'extrémité inférieure dé l'enveloppe 4. Dans l'autre trou de la tape 6 passe de manière étanche un tuyau 8 terminé par un coude Sa dirigé à l'opposé du coude 7a c'est-à-dire vers le fond la et qui sert à la vidance de la chaudière. Le couvercle 2 est traversé par un passage 9 par lequel la vapeur est évacuée. Sur la génératrice opposée à celle où se trouve le pas sa ge 5, sont prévus deux passages respectivement lo et 11, qui, sur la figure 1 sont obturés par des tapes 12. Le fonctionnement de cette chaudière est le suivant L'eau est introduite par le tuyau 7 jusqu'à ce que son niveau s'établisse à la hauteur désirée qui se situe au-dessus de l'extrémité ouverte de l'enveloppe 4 et au-dessous du passage 10. En fonctionnement courant l'élément 3 chauffe l'eau située dans l'espace annulaire compris entrel'élément 3 et l'enveloppe 4. Des bulles de vapeur apparaissent et cette émulsion eauvapeur monte à l'intérieur de l'enveloppe 4 à une vitesse croissante due à l'augmentation de volume qui résulte de l'élévation de température de l'émulsion eau-vapeur. Ces bulles s'échappent au-dessus du niveau de l'eau et quittent la chaudière par le passage 9. L'eau non vaporisée est chassée excentriquement selon les flèches x à l'extérieur de l'enveloppe 4 par où elle descend jusqu'au fond de la chaudière. Elle s'y mèle à l'eau d'appoint introduite par le tuyau 7 selon les flèches y et passe ainsi selon les flèches z à l'intérieur de l'enveloppe 4. En se reportant à la figure 2 on voit qu'il est possible d'associer en parallèle deux ou plusieurs chaudières identiques pour augmenter la capacité d'une installation. Dans ce cas, on retire les tapes 12 et on relie les deux chaudières telles qu'elles viennent d'être décrites à l'exception d'un passage 13 qui doit entre prévu en regard du passage 10. Ainsi1 les passages 10 et Il'de la chaudière A sont mis en communicatien avec les passages 13 et 5 de la chaudière B. Le tuyau 7 se prolonge par les passages il et 5 réunis jusqu'à aplomb de Itélément,chauffant 3 de la chaudière B où il se termine par le coude 7a tandis qu'à l'aplomb de l'élé-. ment chauffant 3 de la chaudière A se trouve un segment de tuyau 7b qui joue le même rôle que le coude 7a. De même, le tuyau 8 a un coude 8a dirigé vers le fond de la chaudière B tandis 3;qu'un segment 8b joue le même rôle dans la chaudière A. Les deux chaudières A et B ont leur propre sortie de vapeur 9 qui peuvent entre raccordées à un conduit unique ( non représenté). On pourrait ainsi accoupler en parallèle le nombre de chaudières voulu pour atteindre la capacité nécessaire et cela soit en une seule fois soit au fur et à mesure des besoins. En se reportant maintenant à la figure 3 on voit une variante selon laquelle l'axe de la chaudière est horizontal et non pas vertical. Le tuyau 7 se trouve à la partie inférieure de la paroi 1 tandis que la sortie de vapeur 9 est diamétralement opposée. L'élément chauffant 3 est bien entendu horizontal lui aussi mais il n'est pas dans itaxe de la'paroi 1 afin de se trouver sensiblement au milieu de la masse d'eau malgré la hauteur prise par l'espace supérieur destiné à la vapeur au-dessus du niveau d'eau. L'enveloppe 4 est constituée, comme dans le cas précédent, par un cylindre mais ici, deux ouvertures 4a et 4b sont prévues le long des génératrices inférieure et supérieure du cylindre. Avec ces dispositions, on voit que le fonctionnement de la chaudière est identique à celui du cas précédent. L'eau d'appoint qui arrive par le tuyau 7 monte dans l'espace compris entre l'élément 3 et l'enveloppe 4 selon les flèches y. La vapeur s'échappe par le passage supérieur 9. L'eau non vaporisée revient selon les flèches x vers le bas et se mélange à l'eau d'appoint selon les flèches z. Selon la disposition des lieux où est prévue llinstalla- tion on choisit l'une ou l'autre des solutions, c'est-a-dire une chaudière à axe vertical ou une chaudière à axe horizontal. L'invention n'est pas limitée aux seuls modes de réalisa tion décrits et représentés mais en embrasse au contraire-toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Chaudière caractérisée en ce qu'elle comprend un élément chauffant longitudinal entouré d'une enveloppe concentrique ouverte à sa partie inférieure et à sa partie supérieure, celle-ci étant située au-dessous du niveau du liquide à chauffer, tandis que la partie inférieure est à un niveau plus haut que le fond de la chaudière, le liquide à chauffer étant introduit à l'aplomb de l'ouverture inférieure de l'enveloppe. 2 - Chaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément chauffant est vertical et que son enveloppe est constituée par un tube ouvert à ses deux extrémités. 3 - Chaudière selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'élément chauffant est horizontal et que son enveloppe est constituée par un-tube ouvert le long de sa génératrice inférieure et le long de sa génératrice supérieure.