Brevet FR2308876A1 — publié le 19761119

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de sécurité dans les installations de chauffage central équipées de chaudières à combustible solide, tel que le bois, le charbon, ou analogue, ou de chaudières mixtes, et a pour objet un échangeur anti-ébullition. Dans les installations de chauffage de ce genre, lorsque la production de chaleur est coupée par fermeture du circuit de chauffage, la chaudière continue à chauffer le liquide de chauffage qui a alors tendance à etre porté à ébullition, ce qui risque de provoquer des incidents de fonctionnement qui peuvent être très graves, tels qu'unie explosion de la chaudière ou des tuyauteries de distribution. Ces incidents peuvent se produire, par exemple, si les radiateurs sont équipés de robinets thermostatiques, lors d'une fuite d'eau sur un radiateur, ou si la vanne mélangeuse est fermée manuellement ou par une commande motrice et thermostatique. L'endommagement partiel ou total de l'installation de chauffage peut également survenir si le régulateur de tirage pour l'admission d'air au foyer fonctionne mal, ou s'il se produit une prise d'air exceptionnelle ayant, par exemple, pour cause une mauvaise fermeture d'une porte, et provoquant une activation inopportune du feu. Pour pallier ces inconvénients, il a été prévu de munir les installations à chaudières à combustible solide de vases d'expansion à l'air libre ou à gaz, disposés, soit dans les combles, soit près des chaudières, avec pour but d'absorber le surcroit de pression résultant d'uNe trop forte température. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients des installations de chauffage à chaudières à combustible solide, ou à chaudières mixtes connues. Elle a, en effet, pour objet un échangeur anti-ébullition pour chaudières à combustible solide, ou pour chaudières mixtes, essentiellement constitué par un réservoir d'eau chaude branché entre la sortie et l'entrée d'eau chaude de la chaudière, par un premier réservoir d'eau froide, divisé en deux compartiments, et disposé au-dessus du réservoir d'eau chaude, par un deuxième réservoir d'eau froide, ou un serpentin, disposé à l'intérieur du réser voir d'eau chaude, par un robinet d'arrivée d'eau froide, et par un contrôleur thermostatique de l'arrivée d'eau chaude. Conformément à une caractéristique de l'invention, le deuxième réservoir d'eau froide est relié à sa partie inférieure, par l'intermédiaire d'un tuyau coudé à l'un des compartiments du premier réservoir d'eau froide, et, à sa partie supérieure, par l'intermédiaire d'un autre tuyau coudé, à l'autre compartiment du premier réservoir, ce compartiment étant pourvu dpun tuyau d'évacuation du trop plein. Selon une autre caractéristique de l'invention, le robinet d'arrivée d'eau froide est pourvu d'un flotteur commandant son ouverture et sa fermeture. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le contrôleur thermostatique est muni d'un contre-poids agissant sur la tige du flotteur de commande du robinet d'eau froide. Selon une variante de réalisation de l'invention, l'échan- geur anti-ébullition est constitué par un réservoir d'eau chaude branché entre la sortie et l'entrée d'eau chaude de la chaudière, et par un serpentin plongeant dans ce réservoir, et relié par l'intermédiaire d'une vanne mécanique ou électrique, commandée par un con trôleur thermostatique, à une arrivée d'eau froide. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ciaprès, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un échangeur conforme à l'invention, et la figure 2 est une vue en coupe d'une variante de réalisation. Conformément à l'invention, et comme le montre plus particulièrement la figure 1 du dessin annexé, l'échangeur anti-ébullition est essentiellement constitué par un réservoir d'eau chaude 1, branché entre la sortie 2 et l'entrée 3 d'eau chaude de la chaudière, par un premier réservoir d'eau froide 4, divisé en deux compartiments 5 et 6, et disposé au-dessus du réservoir 1, et par un deuxième réservoir d'eau froide 7, ou un serpentin, disposé à l'intérieur du réservoir 1. Le compartiment 5 du réservoir 4 est muni d'un robinet d'arrivée d'eau froide 8, et le tuyau 2 de sortie de la chaudière est pourvu d'un contrôleur thermostatique 9. Le compartiment 5 est relié à la partie inférieure du deuxième réservoir d'eau froide 7 par l'intermédiaire d'un tuyau 10 pourvu, à son extrémité débouchant dans le compartiment 5, d'un siphon 11, et le compartiment 6 est relié à la partie supérieure du réservoir 7 par l'intermédiaire d'un autre tuyau 12 également muni d'un siphon 13. le compartiment 6 est, en outre, pourvu d'un tuyau 14 d'évacuation du trop plein. le robinet d'arrivée d'eau froide 8 est muni d'un flotteur 16 commandant son ouverture et sa fermeture selon le niveau de l'eau dans le compartiment 5. Enfin, le contrôleur thermostatique 9 est pourvu d'un contrepoids 17, pendant au-dessus de la tige 15 du flotteur 16 de commande du robinet 8, et qui agit suivant les données du contrtleur 9 sur ladite tige 15 pour l'abaisser et ouvrir ainsi le robinet 8. Le robinet 8 peut également être actionné à partir du con trôleur 9 par tout autre dispositif de commande, tel que tringlerie, ou analogue. l'échangeur anti-ébullition décrit ci-dessus, et représenté à la figure l, fonctionne de la manière suivante En marche normale de la chaudière, le réservoir 2 et le réservoir 4 sont remplis d'eau froide, de telle manière qu'il y ait un équilibre entre le niveau de l'eau dans les compartiments 5 et 6, et que le robinet 8 soit fermé. Lors d'une élévation de température au-dessus du niveau affiché au contrôleur thermostatique 9, ce dernier agit au moyen de son contre-poids 17 sur la tige 15 du flotteur 16 qui descendu ouvrant ainsi le robinet d'arrivée d'eau froide 8. Cette eau froide monte alors à l'intérieur du compartiment 5 et s'écoule à travers le siphon 11 et le tuyau 10 dans le réservoir 7 où elle refroidit l'eau qui y est contenue, et de ce fait, par un effet de paroi, l'eau chaude du réservoir 1. Par effet de thermosiphon, 11 eau du réservoir 2 monte dans le tuyau 12 et s'écoule à travers le siphon 13 dans le compartiment 6, d'où elle est évacuée par le tuyau 14. Dès que l'eau chaude de la chaudière est suffisamment refroidie, le contrôleur 9 soulève le contre-poids 17, et permet ainsi au robinet 8 d'être à nouveau fermé par le flotteur 16. Les siphons 11 et 13 des tuyaux 10 et 12 sont prévus pour éviter une évaporation de l'eau du réservoir 7 pendant la marche normale de la chaudière. La disposition du réservoir 7 à l'intérieur du réservoir 1 évite, d'une part, la formation de condensations sur ce réservoir 7, et, d'autre part, la possibilité d'un choc thermique lors d'un refroidissement de l'eau chaude, du fait que l'eau contenue dans ledit réservoir 7 est à la température de l'eau chaude pendant la marche normale de la chaudière. La fi are 2 représente une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle l'échangeur anti-ébullition est constitué par un réservoir d'eau chaude 18 branché entre la sortie 19 et lten- trée 20 d'eau chaude de la chaudière, et par un serpentin 21 plongeant dans ce reservoir 18, et relié par l'intermédiaire d'une vanne mécanique 22, commandée par un contrôleur thermostatique 23, à une arrivée d'eau froide 24. La vanne mécanique 22 peut également être remplacée ar une vanne électrique, ou autre, et commandée par ther mostat. Dans ette variante de réalisation, l'échangeur fonctionne don le môme principe gue celui décrit à propos de la figure 1, mais vermet une exécution plus compacte parce Ru'elle ne nécessite pas de rservoirs intermédiaires. Le contrôleur thermostatique 29 et la vanne 22, selon la figure 2, peuvent notamment être employés comme limiteur de chaleur de l'eau chaude sanitaire du chauffe-eau incorporé ou non dans la chaudière. Une vanne d'écoulement complètera alors cet ensemble de con tôle. La présente invention est plus particulièrement applicable chaudières à combustible solide, et aux chaudières mixtes, les échangeurs pouvant être incorporés directement auxdites chaudières. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation dÉcrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution vies divers éléments, sans sortir pour autant du domaine de protection le l'invention. -REVENDICÂTiONS- 1. Echangeur anti-ébullition pour chaudières à combustible solide, et chaudières mixtes, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un réservoir d'eau chaude branché entre la sortie et l'entrée d'eau chaude de la chaudière, par un premier réservoir d'eau froide, divisé en deux compartiments, et disposé audessus du réservoir d'eau chaude, par un deuxième réservoir d'eau froide, ou un serpentin, disposé à l'intérieur du réservoir d'eau chaude, par un robinet d'arrivée d'eau froide, et par un contrôleur thermostatique de l'arrivée d'eau chaude. 2. Echangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième réservoir d'eau froide est relié à sa partie inférieure par l'intermédiaire d'un tuyau muni d'un siphon, à l'un des compartiments du premier réservoir d'eau froide et, à sa partie supérieure, par l'intermédiaire d'un autre tuyau pourvu d'un siphon, à l'autre compartiment du premier réservoir, ce compartiment étant pourvu d'un tuyau d'évacuation du trop plein. 3. Echangeur suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le robinet d'arrivée d'eau froide débouche dans le compartiment du premier réservoir qui est relié à la partie inférieure du deuxième réservoir, et est pourvu d'un flotteur commandant son ouverture et sa fermeture. 4. Echangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le contrôleur thermostatique est muni d'un contre-poids, d'une tringlerie, ou analogue, qui agit sur la tige du flotteur de coian- de du robinet d'eauXfroide. 5. Echangeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu il est constitué par un réservoir d'eau chaude branché entre la sortie et l'entrée d'eau chaude de la chaudière, et ar un serpentin plongeant dans ce réservoir, et relié par l'intermédiaire d'une vanne mécanique, électrique, ou autre, commandée tar un contrôleur thermostatique, à une arrivée d'eau froide.