Brevet FR2281545A1 — publié le 19760305

la présente invention concerne une chaudière, notamment de chauffage central, comportant un foyer et un échangeur de chaleur solidarisé avec le foyer. On connaît des chaudières de chauffage central dites "sectionnéesn dans lesquelles le corps de chaudière est composé de sections accolées et assemblées de manière appropriée, notamment par des bagnes Ces chaudières permettent de réaliser une gamme d'assemblages de puissances progressives et de satisfaire au plus juste les besoins calorifiques des locaux à chauffer. En revanche, à partir de dimensions d'une certaine importance - intéressant aussi bien le volume de chaque section que le nombre des sections - ce système conduit à des corps de chaudières lourds, donc difficiles à manier si l'assemblage des sections ne peut Entre réalisé à 1 emplace- ment d'utilisation, ce qui est le cas le plus fréquent. On a cherché à remédier à cet inconvénient en utilisant, pour les fortes puissances, non plus des sections, mais des demisections, les unes de droite et les autres de gauche. On assemble d'une part toutes les demi-sections de droite et d'autre part toutes les demi-sections de gauche et on obtient ainsi un demi-bloc de chaudière gauche et un demi-bloc droit qui sont assemblés à leur tour. Toutefois ce mode de réalisation présente l'inconvénient d'exiger un nombre important de pièces venues de fonderie, ce qui grève notablement le prix de revient de la chaudière. les chaudières sectionnées ont d'ailleurs d'autres inconvénients : la rigidité des liaisons entre les différentes sections s'accomÙode mal des dilatations et contractions engendrées par les variations de température de la flamme du brtleur et de ses fumées. En outre l'obtention d'une étanchéité suffisante dans ces liaisons impose des passages relativement étroits entre chaque section et la suivante. De ce fait se produisent des pertes de charge qui perturbent l'irrigation des différentes sections et les taux de transfert de chaleur de l'une à l'autre. I1 en résulte pour les contraintes subies par le métal des variations néfastes à la durée de vie de la chaudière. les considérations qui précèdent concernent principalement les chaudières dont les puissances sont comprises entre environ 20 et 2000 thermies-heure. Or les débouchés pour les chaudières de puissance relativement faible s'élargissent actuellement, tant en raison de la multiplication des installations d'appartement individuelles que de la nécessité d'économiser le combustible. Dans certaines réalisations connues de puissances thermiques réduites, les chaudières sont moulées d'une seule pièce constituant un corps monobloc. Mais cette technique nécessite la fabrication de moules de dimensions importantes vis-à-vis de celles de la chaudière, et dont la mise en oeuvre correcte est relativement longue et délicate. La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités. Suivant l'invention, la chaudière, notamment de chauffage central, comportant un foyer et un échangeur de chaleur solidarisé avec le foyer, l'échangeur de chaleur comportant des éléments de circulation d'eau qui délimitent entre eux des carneaux pour 1' éva- cuation des fumées, est caractérisée en ce qu'elle comprend deux demicorps, foraant chacun sensiblement une moitié du foyer et une moitié de l'échangeur et en ce que chaque demi-corps est réalisé d'une seule pièce en métal moulé. le métal moulé peut être notamment de la fonte grise ou de l'aluminium. la fabrication de la chaudière est de ce fait simplifiée grâce à la réduction à deux du nombre de pièces à couler et à l'allégement du travail d'assemblage. En outre l'irrigation des surfaces d'échange de chaleur est améliorée par la supprission des obstacles provenant notamment des bagues de liaison entre les sections des réalisations connues. Suivant une version avaWgeUse de l'invention, les deux demi-corps sont similaires et présentent à leurs extrémités des ouvertures axiales dont l'une est destinée à permettre l'introduction d'un bruleur, la seconde étant obturée par un tampon obturateur quand la chaudière est mise en service. On évite ainsi l'utilisation de deux configurations différentes des demi-corps car la présence d'une méme échancrure à l'avant et à l'arribre de la chaudière permet de ne mettre en oeuvre qu1 un seul moule. D'autres particularités de l'invention résulteront encore de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs on a représenté deux formes d'exécution de l'invention. le figure 1 est une vue en perspective avec arrachements d'un premier mode de réalisation de la chaudière conforme à l'invention. La figure 2 est une vue en élévation, du c8té intérieur, à plus petite échelle d'un des demi-corps de la chaudière de la figure 1. Ia figure 3 est une coupe suivant III-III de la figure 2. le figure 4 est une coupe verticale suivant IV-IV de la figure 2. le figure 5 est une vue en perspective d'un deuxième mode de réalisation de la chaudière conforme à l'invention. Dans la réalisation représentée aux figures 1 à 4, la chaudière comporte, conformément à l'invention, deux demi-carps i, réalisés chacun d'une seule pièce en un matériau moulé tel que la fonte ou l'aluminium par exemple. les demi-corps 1 sont symétriques par rapport à un plan longitudinal vertical P. Ils constituent à leur partie inférieure un foyer 20 qui délimite une chambre de combustion 3 allongée et d'axe pratiquement horizontal . le partie supérieure de l'assemblage formé par les demi-corps 1 constitue un échangeur de chaleur 10 qui comprend une succession d' éléments en saillie 5 séparés par des carneaux 4 pour l'évacuation des fumées. Celles-ci sont recueillies dans une boite collectrice non représentée. Sur la face avant de chaque demi-corps 1 sont ménagées des ouvertures médianes 2 semi-cylindriques et complémentaires l'une de l'autre pour permettre l'introduction du nez du brûleur (non représenté) dans la chambre de comhustion 3. Conformément à l'invention, chaque demi-carps 1 constitue donc sensiblement une moitié du foyer 20 et une moitié de l'échangeur 10. Dans l'une au moins des faces latérales des demi-corps I sont ménagés deux orifices 7, 8. L'orifice supérieur 7 sert à la sortie de l'eau chaude, tandis que l'orifice inférieur 8 ménagé au voisinage de l'angle inférieur sert au retour dans la chaudière de l'eau ayant circulé dans les locaux à chauffer. La liaison avec le circuit de chauffage des orifices 7 d' une part et des orifices 8 d'autre part est; réalisée par l'intermdiaire d'un collecteur de départ et d'un collecteur de retour connu en lui-même et non représenté. Pour faciliter le positionnement des deux demi-corps 1 l'un par rapport à l'autre lors de l'assemblage de la chaudière, des perçages 9 sont ménagés en regard l'un de l'autre dans les parties terminales des demi-corps. Une tige d'assemblage il est complémentairement introduite dans chaque paire de perçages opposés. Sur la figure 2 on a représenté un perçage 9 à l'angle supérieur de chaque demi-corps 1. le maintien de l'assemblage des deux demi-corps as leur positionnement est obtenu au moyen de tirants 12, au nombre de quatre dans la réalisation des figures 1 à 4 : deux à la partie supérieure et deux aux extrémités inférieures de la chaudière. les tirants 12 sont filetés à chaque extrémité et s'engagent dans des oreilles 13 venues de fonderie avec les demi-corps 1. "e serrage est obtenu par des écrous 14 vissés sur les tirants 2 à l'extérieur des oreilles 13. les oreilles 13 sont ménagées au voisinage des quatre angles supérieurs et inférieurs des demi-corps 1, les oreilles 13 inférieures constituant en outre des pieds angulaires assurant le support de la chaudière. L'étanchéité de l'assemblage entre les deux demi-corps 1 suivant les plans de joint est réalisée par un cordon calorifuge tel qu'un cordon périphérique 15 en amiante. Celui-ci est doublé par un cordon intérieur 21 en mastic à chaudière placé du côté du foyer 3 et des carneaux 4. les effets techniques et les avantages de la chaudière conforme à l'invention sont les suivants : L'eau qui arrive en bas de la chaudière par les orifices 8 parcourt le volute intérieur aux deux demi-corps 1, notamment les parties galbées 5 de l'échangeur de chaleur 10. Elle est chauffée au contact des parois de la chambre de combustion 3 et autour des carneaux de fumées 4, et elle est évacuée en haut de la chaudière par les orifices 7. Cette circulation d'eau peut, de manière connue, être accélérée par une pompe intercalée dans le circuit de chauffage à l'extérieur de la chaudière. La circulation est notablement facilitée par l'absence entre les orifices 8 et les orifices 7 d'étranglements ou d'obstacles générateurs de pertes de charge et risquant de pertur- ber le régime d'écoulement. in supprimant les bagnes de liaison entre les sectiorsdes chaudières connues grâce à la réalisation de la chaudière en deux demi-corps chacun d'une seule pièce, on améliore l'irrigation intérieu- re des surfaces d'échange thermique. Cette amélioration de 1' irriga- tion entrstne un accroissement corrélatif du rendement de la chaudire. Ainsi qu'on l'a déjà mentionné plus haut, l'invention permet également de simplifier la fabrication de la chaudière en réduisant à deux le nombre de pièces formant le corps, ce qui rend cette fabrication moins onéreuse. En outre, l'invention permet de réduire la longueur des jointoiements entre les pièces constituant le corps de la chaudière, par rapport aux chaudières connues à éléments multiples juxtaposés. les problèmes d'étanchéité entre les pièces constitutives du corps de la chaudière s'en trouvent corrélativement très largement simplifiés. L'invention est particulièrement avantageuse pour la réalisation de chaudières de puissances relativement faibles, dont les dimensions sont de ce fait réduites. Suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention (figure 5) les deux demi-corps 22 sont venus de fonderie dans un moule unique et sont de ce fait pratiquement identiques. Ils présentent à leur eztrfimeié opposée à celle qui doit recevoir le brdleur, des échancrures semi-circulaires semblables 16. Lors de l'assemblage des deux demi-corps 22 l'ouverture cylindrique formée par les échancrures 16 est obturée par un tampon de fermeture. Avec cette disposition, un seul et même moule est suffisant pour la coulée des deux demi-corps 22, puisque ceux-ci sont non seulement symétriques, comme c'est le cas dans le premier mode de réalisation, mais en tous points semblables et par conséquent superposables. Cette version de l'invention réduit encore le coat de réalisation de la chaudière puisqu'un seul moule est nécessaire. L'invention n'est pas limitée aux réalisations décrites et peut comporter des variantes d'exécution. Ainsi les demi-corps (1, 22) peuvent être assemblés par un système de boulons ou tout autre système connu en lui-même, tel que bagues biconiques ou bagues filetées dites "nipples". les oreilles 13 supérieures sont alors supprimées. De même on pourrait aménager des perçages similaires aux perçages 9 à la base du foyer 20. Ia chaudière conforme à l'invention peut aussi être disposée verticalement, l'axe du bruleur et de la chambre de combustion étant alors vertical, et les carneaux d'évacuation des fumées débouchant latéralement sur la bofte à fuma'es. REVENDICATIONS 1.Corps de chaudière, et notamment de chaudière de chauffage central, constitué par un ensemble foyer-échangeur de chaleur à double paroi pour la circulation d'eau, cet ensemble étant réalisé par l'assemblage de deux demi-corps symétriques d'une seule pièce en métal moulé, caractérisé en ce que chaque demi-corps comporte à sa partie supérieure une succession de saillies contenant l'eau et séparées entre elles par des carneaux, les saillies et carneaux précités s'étendant sur la longueur du foyer. 2.Corps de chaudière conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies ont une forme galbée. 3.Corps de chaudière conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux demi-corps sont semblables et présentent à leurs-extrémités des ouvertures axiales dont l'une est destinée à permettre l'introduction d'un brtleur, la seconde étant obturée par un tampon obturateur quand la chaudière est en service. 4.Corps de chaudière conforme à l'une des revendicatens 1 à 3, caractérisé en ce que les deux demi-corps sont maintenus assemblés de part et d'autre d'un plan longitudinal axial par un système de tirants filetés qui sont engagés à leurs extrémités dans des oreilles venues de fonderie avec les demi-corps. 5.Corps de chaudière conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'sou moins deux perçages sont ménagés en regard l'un de l'autre dans les parties terminales des demi-corps, et en ce que ces perçages reçoivent une tige d'assemblage facili- tant le positionnement des deux demi-corps l'un par rapport à 11 autre. 6.Corps de chaudière conforme à l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que les faces en regard des deux demi-corps sont garnies de cordons périphériques d'étanchéité et calorifuges. 7.Corps de chaudière conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que chaque demi-corps comporte deux oreilles à sa partie supérieure etdeux oreilles à sa partie inférieure, les oreilles inférieures constituant en outre des pieds angulaires assurant le support de la chaudière.