Brevet FR2414700A1 — publié le 19790810

La présente invention concerne une chaudière destinée à l'alimentation en eau chaude d'une installation de chauffage central domestique ou d'une installation industrielle. L'utilisation de chaudières à eau est bien connue dans le domaine du chauffage central t toutes les chaudières actuellement sur le marché, se composent d'un réservoir doleau fermé alimenté en continu en eau froide, ainsi que dgun moyen de dhauffage susceptible dlélever la température de l'eau se trou vant dans le réservoir De telles chaudières ont été de beaucoup améliorées au cours de ces dernières années et, en conséquence, la technique du chauffage central est maintenant bien au point. Néanmoins, lfaugmentation importante du prix du pétrole, et la prise en conscience nouvelle des problèmes liés à la pollution ont créé la nécessité de satisfaire des conditions nouvelles qui ne peuvent être remplies par les installations proposées jusqugà présent. Bn conséquence, la présente invention a pour but la mine au point d'une chaudière, qui puisse donner toute satisfaction, aussi bien en ce qui concerne les économies d'énergie, que la sauvegarde de l'environnement. A cet effet, la présente invention concerne une chaudire, du type ci-dessus décrit, caractériséeen ce que le moyen de chauffage de l'eau est constitué par un organe de frottement mobile en continu sur l'une des parois du réservoir d'eau. Le dispositif de chauffage de l'eau amène une économie d'énergie non négligeable, par rapport aux dispositifs connus qui utilisaient l'énergie apportée par des brflleurs au fuel. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'organe de frottement est en bois ; cette disposition a été jugée particulièrement intéressante, à la fois vi-à-vis de la chaleur produite, et du prix de revient ; d'une façon préférentielle, cet organe de frottement en bois sera combiné à une paroi de frottement en acier inoxydable Une telle chaudière apportera, en outre, des avantages considérables, tant sur le plan de 1 élimination des odeurs et des bruits que de l'encombrement s le seul inconvénient, provient de l'usure de l'organe de frottement et donc de l'obligation pour l'utilisateur de le changer relativement fréquemment 5 mais étant donné le prix relativement peu élevé de cet organe de frotte ment en bois, cet inconénient ne peut risquer à coté des avantages nombreux de cette chaudière4 qui ont été entonnés ci-dessus. Selon une autre caractéristique de l'invention, le réservoir à eau à la forme diun arceau dont la surface interne définit un cône de révolution ; le sommet de ce cöne qui constitue la surface de frottement pour l'organe de frottement est tourné vers le bas. Selon une autre caractéristique de I'invention, les surfaces supérieures et inférieures du réservoir à eau sont des couronnes circulaires. Selon une autre caractéristique de 11 invention. le réservoir d'eau repose sur un cylindre De façon préférentielle, 1 organe de frottement aura la forme d'un cône de révolution dont les dimensions correspondront à celles de la surface interne conique du réservoir à eau ; la rotation de ce conne sera commandée au moyen d'un moteur électrique. Cette disposition permet raugmenter au maximum la surface du réservoir qui sera chauffée par le frottement du cone, et donc permettra d'améliorer le rendement de la chaudière. Selon une autre caractéristique de 1 invention, la surface périphérique de organe de frottement comporte des évidements longitudinaux Cette caractéristique, qui donne en gros à l'organe de frottement la forme d'une roue à aubes améliorera encore le rendement delsensembleO Selon une autre caractéristique de l'invention, la chaudière comporte, fixés à la couronne circulaire supérieure du réservoir à eau, des piliers verticaux perforés faisant office de moyens de guidage et de support pour un disque horizontal destiné à porter le moteur de commande de l'organe de frottement. Pour faciliter cette opération de glissement, on pourra munir le disque horizontal de fourreaux destinés à glisser sur les piliers. Ainsi, le réglage en hauteur de la position de l'organe de frottement dans ie cone défini par la surface interne du réservoir à eau sera de beaucoup facilité. Selon une autre caractéristique de linventions l'arbre du moteur traverse le disque horizontal et est fixé à un mandrin destiné à recevoir l'organe de frottement. Selon une autre caractéristique de I-invention, la chaudière est disposée dans une enveloppe extérieure comportant un capot relevable. La forme de cette enveloppe extérieure sera choisie de manière à pouvoir obtenir un accès suffisant pour changer l'organe de frottement Pour améliorer encore les caractéristiques de la chaudière qui fait objet de l'invention, on pourra la munir d'un dispositif annexe permettant la distribution d'eau chaude à une installation sanitaire. D'une façon préférentielle, et selon une autre carac téristique de l'invention, ce dispositif permettant la dis tri bution d'eau chaude est constitué par un serpentin circulaire dont les spires entcurent la face intérieure de la surface interne conique du réservoir à eau. Cette disposition permet dPobtenir un échauffement maximal de l'eau s'écoulant dans le serpentin, et donc une chaleur suffisante pour l'alimentation en eau chaude de l'installation sanitaire d'une habitation domestique quelconque. La chaudière qui fait 1-objet de la présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue générale et en coupe de la chaudière qui fait 1objet de la présente invention et - la figure 2 est une vue générale de lu organe de frottement. Selon la figure i, la chaudière qui fait l'objet de l'invention et est destinée à l'alimentation de chauffage central domestique ou d'une installation industrielle se compose d'un réservoir à eau 1 alimenté en continu en eau froide par une canalisation dont l'entrée et la sortie du réservoir portent respectivement les référencés 2 et 3, ainsi que dun moyen de chauffage susceptible prélever la température de l eau se trouvant dans le réservoir 1. Ce moyen de chauffage est constitué par un organe de frottement 4 frottant en continu sur l'une des parois 5 du réservoir à eau 6 Lors d'essais préliminaires, les résultats optimas ont été obtenus en associant un organe de frottement 4 en bois à une paroi de frottement 5 en acier inoxydable Bien entendu. d'autres solutions pourraient être envisagées san3 pcur cela sortir du cadre de l inventlon. Selon la figure 1, le réservoir a eau 1 a ia forme d'un anneau dont la surface interne 5 en acier inoxydable définit la surface de frottement pour organe de frottement 4. Cette surface interne 5 a la forme d"un cone de révolution dont le sommet est tourné vers le bas Selon la figure 2, organe de frottement 4 a la forme d'un conte de révolution dont les dimensions correspondent à celles de la suiface interne conique 5 en acier inoxydable du réservoir à eau i Cet organe de frottement 4 comporte des évidements 22 donnant à l ensemble de cet organe la forme dune roue à aubes. Le réservoir 1 repose sur un cylindre 6, et ses surfaces supérieure 7 et inférieure 8 sont en forme de couronnes circulaires. La couronne circulaire supérieure 7 est surmontée de piliers verticaux 9 perforés, par exemple au nombre de quatre, qui font office de moyens de guidage et de support pour un disque horizontal 10 destiné à porter le moteur de commande 11 de l'organe de frottement 4. Le disque horizontal 10 comporte des évidements munis de fourreaux 12 pour permettre le glissement et le guidage de ce disque sur les piliers 9. En outre, le disque 10 comporte aussi en sa partie centrale, un évidement destiné à laisser passer l'arbre 13 du moteur 11. Cet arbre 13 du moteur Il porte un mandrin 14, auquel est fixé l'organe de frottement 4 au moyen dvécrous 15. Pour améliorer encore les caractéristiques de cette chaudière, il est prévu un dispositif annexe permettant la dis= tribution d'eau chaude à une installation sanitaire Ce dispositif est constitué par un serpentin circulaire 16 pénétrant et sortant respectivement du réservoir à eau par des canalisations 17 et 18 et comportant des spires 19 qui entourent la face intérieure 20 de la surface interne conique 5 du réservoir à eau. Ainsi l eau passant dans les spires 19 sera en contact avec la surface échauffée 5 et sera donc susceptible de fournir de l'eau chaude. L'ensemble de la chawilere est disposé dans une enveloppe 21, comportant un capot relevable 22, susceptible d'outre enlevé lorsque l on veut changer l'organe de frottement 4 après usure. La chaudière ci-dessus décrite, permet de réaliser des économies considérables qui peuvent aller jusqu'à 70 % sur les consommations, par rapport au fuel habituel, et de plus, l'économie est de 100 % sur la production. En outre, cette chaudière ne nécessite aucun entretien, ne dégage ni odeur ni bruit et est d'un encombrement réduit. Son seul désavantagej est la nécessité de changer ltor- gane de frottement à l'usure, opération qui doit entre effectuée en principe à peu près deux fois par an. Mais9 cette opération est relativement simple et ne peut en aucun cas gêner le déve- loppement d'une telle chaudière. Des essais ont été effectués avec une chaudière telle que décrite précédemment dans laquelle la contenance du réservoir à eau 1 est de cinquante litresp et ia surface frottante 5 est de 720 cm2. Une telle chaudière9 combinée à un moteur électrique 3 CV a permis de chauffer 50 litres d'eau à 60 en cinq minutes. Donc elle est équivalente à une chaudière de 30 000 calories. De plus, la consommation d'une telle chaudière est approximativement de 13 kw sur vingt quatre heures ; elle est capable de chauffer une habitation de 90 m2, et de chauffer l'eau nécessaire au sanitaire sur une température ambiante de 0 b 200. REVENDICAT IGNS 10) Chaudière destinée à lalimentation en eau chaude d'une installation de chauffage central domestique ou d'une installation industrielle se composant d'un réservoir d'eau fermé alimenté en continu en eau froide ainsi que d 'un moyen de chauffage susceptible élever la température de l'eau se trouvant dans le réservoir, chaudière caractérisée en ce que le moyen de chauffage de eau est constitué par un organe de frottement mobile frottant en continu sur l'une des parois du réservoir d'eau. 20) Chaudière selon la revendication 1. caractérisée en ce que l'organe de frottement est en bois. 30) Chaudière selon l'une quelconque des revendi cations 1 et 2, caractérisée en ce que la paroi du réservoir d'eau sur laquelle frotte l'organe de frottement est en acier inoxydable ou autres métaux. 40) Chaudière selon l'une quelconque des revendu cations 1 à 3, caractérisée en ce que le réservoir à eau a la forme d'un anneau, la surface interne de cet anneau définissant un cone de révolution dont le sommet est tourné vers le bas qui constitue la surface de frottement pour le corps frottant. 50) Chaudière selon lune quelconque des revendi cations 1 à 4, caractérisée en ce que les surfaces supérieures et inférieures du réservoir à eau sont des couronnes circulaires 60) Chaudière selon l'une quelconque des revendlcations 1 à 5, caractérisé en ce que le réservoir d'eau repose sur un cylindre. 70) Chaudière selon iune quelconque des revendis cations 1 à 6, caractérisée en ce que l'organe de frottement a la forme d'un cône de révolution dont les dimensions correspond dent à celles de la surface interne conique du réservoir à eau, la rotation de ce cone étant commandée au moyen d'un moteur élecw trique. 80) Chaudière selon l'une quelconque des revendi-- cations 1 à 7, caractérisée en ce que la surface périphérique de l'organe de frottement comporte des évidements longitudinaux. 90) Chaudière selon l'une quelconque des revendu cations 1 à 8, caractérisée en ce quelle comporte, fixée à la couronne circulaire supérieure du réservoir à eauy des piliers verticaux perforés, faisant office de moyenne guidage, et de support pour un disque horizontal destiné à porter le moteur de commande de l'organe de frottement. 1GO) Chaudière selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le disque horizontal comporte des fourreaux destinés à glisser sur les piliers. 110) Chaudière selon l'une quelconque des revendications i à 10, caractérisée en ce que l'arbre du moteur traverse le disque horizontal et est fixé à un mandrin destiné à -recevoir l'organe de frottement. 120) Chaudière selon l'une quelconque des reve- dications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle est disposée dans une enveloppe extérieure comportant un capot relevable. 130) Chaudière selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif annexe permettant la distribution d'eau chaude à une installation sanitaire. 140) Chaudière selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que le dispositif permettant la distribution d'eau chaude est constitué par un serpentin circulaire dont les spires entourent la face intérivure de la surface interne conique du réservoir à eau.