Brevet FR2487060A2 — publié le 19820122

FR 2487060 A2 19820122 FR 8015786 A 19800717 L' invention a pour objet un échangeur de chaleur plus précisément destiné aux chaudières mixtes à gaz. Dans les chaudières mixtes à gaz réalisant simultanément ou séparément les deux fonctions de chauffage central à eau chaude et/ou de fourniture d'eau chaude à usage domestique, il est connu d'assurer dans un meme corps de chauffe les échanges de chaleur entre les gaz de combustion provenant d'un brûleur et un tube à ailettes dans lequel circule l'eau de chauffage, de même qu'entre ce tube et un échangeur tubulaire interne dans lequel circule l'eau de puisage. Pour améliorer les échanges thermiques en augmentant les surfaces d'échange et les turbulences du fluide en circulation entre les tubes internes et le tube extérieur, l'échangeur selon le brevet principal consiste à utiliser, pour la circulation de fluide secondaire, un faisceau de petits tubes rectilignes raccordés en série et munis d'ondulations, disposes à l'intérieur d'un tube de plus grand diamètre dans lequel circule le fluide primaire, et à faire en sorte que les ondulations portées par deux sections de tubes rectilignes adjacents, soient orientées et positionnées les unes par rapport aux autres pour qu'il n'y ait pas imbrication entre les spires adjacentes et que les surfaces d'échange soient ainsi augmentées afin d'intensifier la convecticn de l'eau à l'intérieur du tube à ailettes. Toutefois ces ondulations peuvent être en contact contre la paroi interne du tube extérieur, ce qui perturbe dans cette zone la circulation de l'eau primaire, et provoque donc des bouillonnements localisés de l'eau qui sont source de bruits. L'invention a pour objet un dispositif particulier permettant d'éviter cet inconvénient qui consiste en un moyen annexe pour écarter la majotité des ondulations des tubes internes, à quelque distance du tube extérieur, ce moyen étant constitué d'un jeu de butées du genre d'un enroulement de fils rapportés de place en place sur le faisceau de tubes, ou étant constitué par un surdimensionnement - obtenu en fabrication - de certaines ondulations elles-n;emes. D'autres caractéristiques particulières et avantages de 1 'inven- tion ressortiront de la description qui va suivre d'exemples de réalisation en référence aux dessins annexés qui representent Figure 1, une vue écorchée en perspective de l'échangeur ; Figure 2, une vue partielle de la figure 1 montrant une variante de réalisation. Le tube 1 sur lequel sont rapportées des ailettes non represen tées, constitue le tube externe dans lequel circule le fluide primaire du circuit de chauffage. A 1 'intérieur de celui-ci est disposé un faisceau de petits tubes rectilignes 2a, 2b, 2c... parallèles à l'axe de tube 1 et réunis en série par des sections coudées 3. Ces petits tubes forment un serpentin parcouru par le fluide secondaire (eau de puisage) pénétrant et sortant de l'echangeur par les embouts d'extrémité 4. Pour faciliter la realisation du serpentin, est prévu coaxialement au tube 1 un noyau rigide longitudinal de positionnement 5 enveloppé par les sections de tubes 2a, 2b ... qui se répartissent tangentiellement à la face cylindrique interne du tube 1. Pour faciliter la réalisation de l'échangeur et pour que les sections coudées 3 aient un rayon de courbure voisin de celui du tube 1, chaque petit tube rectiligne est en série avec un tube rectiligne qui lui est diamétralement opposé. Comme decrit dans le brevet principal, les sections de tube rectiligne 2a,2b, 2c, portent des ondulations extérieures s'étendant sensiblement transversalement par rapport à l'axe longitudinal du tube. Ces ondulations ne sont portées que par les parties rectilignes des tubes, à l'exclusion des sections coudes 3, qui sont de simples coudes tubulaires soudés aux sections rectilignes, ou qui sont obtenues par cambrage d'une zone non munie d'ondulations d'un tube rectiligne. Ces ondulations sont en outre inclinées par rapport à l'axe longitudinal. Comme le montrent les axes représentés, les inclinaisons de deux sections de tubes voisins 2a, et 2b, ou 2b et 2c, etc ... sont de sens opposé par rapport à l'axe longitudinal des tubes de telle sorte qu'il ne puisse y avoir d'imbrication entre les ondulations de deux spires adjacents. Pour éviter que la totalité de ces ondulations ne soit en contact avec la paroi interne du tube 1, ce qui perturbe dans cette zone la circulation de l'eau primaire, on utilise un moyen annexe qui maintient ces ondulations à l'écart dudit tube. Selon la représentation illustrée à la figure 1, ce moyen consiste en un surdimensionnement de certaines ondulations 6, qui seules sont en contact avec le tube 1, c'est-à-dire que les autres ondulations restent ainsi écartées du tube extérieur. On notera qu'entre deux tubes voisins, ces ondulations surdimensionnées sont decalées pour ne pas se trouver en appui les unes contre les autres et permettre l'imbrication des tubes. Ces ondulations 6 sont obtenues en fabrication au formage des tubes à la suite d'une modification du moule. Selon la representation de la figure 2, le moyen consiste en un enroulement de fils 7 entourant de place en place le faisceau de tubes et constituant ainsi une serie de surépaisseurs qui maintiennent les ondulations écartées du tube 1. La mise en place de ces fils s'effectue après le regroupement en faisceau des tubes 2 préa låblement à l'introduction dans le tube 1. Ces dispositions évitent les stagnations localises d'eau qui provoquent des bruits de bouillonnement. REVENDICATIONS 1 / Echangeur de chaleur pour chaudiere mixte à gaz comportant dans un tube à ailettes un faisceau de petits tubes parallèles pour la circulation de fluide secondaire, ces tubes etant munis d'ondulations sensiblement transversales à leur axe longitudi nal, ccnformément au brevet principal, caractérisé par le fait qu'un moyen annexe maintient lesdites ondulations écartées de la paroi du tube extérieur (1) qui renferme le faisceau des tubes intérieurs (2). 2 / Echangeur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le moyen est constitué par l'existence de certaines ondulations (6) de plus grande dimension que les autres, prevues de place en place sur chaque kube, et venant en butée contre le tube ex térieur (1). 3 / Echangeur selon la revendication 2 caractérisé par le fait que les ondulations (6) de plus grande dimension sont décalées les unes par rapport aux autres entre deux tubes immédiatement voi sins. 40/ Echangeur selon la revendication 1 caracterise par le fait que le moyen est constitué d'un enroulement de fils (7) entourant de place en place le faisceau de tubes (2) et créant une suré paisseur en butée contre le tube extérieur (1).