Brevet FR2505461A1 — publié le 19821112

La présente invention se rapporte aux récupérateurs de chaleur pour chaudires de chaufage 8 eau chaude. L'invention vise les dispositifs du type économiseur, oii l'eau de retour du circuit de chauffage est réchauffée, avant d'être admise à l'entre d'eau de li chaudière, dans un échangeur où l'on utilise corme fluide chaud les fumées sortant de la chaudière avant d'être admises dans la cheminée. Un récupérateur de chaleur bas sur ce principe est constitué selon l'invention dans une enceinte calorifugée adaptée à être disposée à proximité imiate de la chaudière et pouvant avantageuseent recevoir une configuration assortie à celle cu corps de chaudière. L'enceinte calorifugée est établie autour d'un passage de fumées constitué par un tronçon de tuyau adapté à s'insérer entre la tubulure de départ des fumées de la chaudière et une tubulure d'admission des fumées dans la cheminée d'évacuation. L'échangeur comporte en combinaison avec ce tronçon de tuyau, un circuit d'eau en forme de serpentin de diamètre interne correspondant au diamètre externe dudit tuyau de fumées entre deux tronçons rectilignes de raccords respectivement d'entrée et de sortie d'eau. Ce serpentin est réalisé en tube à eau de caractéristiques adaptées à celles de la canalisation de chauffage. belon une disposition avantageuse de l'invention le serpentin est constitué par un enroulement hélicoïdal dont les spires sont écartées les unes des autres d'un intervalle sensiblement égal au diamètre du tube. Les deux spires d'extrémi- té sont solidarisées par soudure avec les raccords adjacents de départ et d'arrivée. Ces soudures étant pratiquées après introduction du tuyau dans le serpentin, on obtient une solidarisation du tuyau vec le serpentin. Selon une autre disposition de l'invention, le tuyau de fumées comporte dans sa partie située à l'intérieur de l'en- ceinte une série de perforations, ces perforations tant avanta- geusement alignées selon une ligne hélicoïdal située à midistance entre les spires. L'enceinte calorifugée est formée autour de l'échangeur ainsi constitué par un caisson interne en tôle et par un cais son externe en tôle éraillée ou inoxydable s'étendant à une certaine distance du caisson interne, l'intervalle ménagé entre les deux caissons étant bourré de laine minérale. Chacun des caissons comporte un corps et deux fonds rapportés par soudures. On peut adopter pour l'enceinte une forme de section soit carrée, ou rectangulaire, soit cylindrique, la forme retenue pouvant avantageusement être semblable à celle de la chaudière elle-mEme. L'intervalle managé entre le caisson interne de l'enceinte et l'échangeur pourra être, par exemple, de l'ordre du diamètre du tuyau des fumées. Le raccordement au retour du circuit de chauffage est avantageusement munu d'un clapet anti-retour, tandis que la sortie d'eau de l'échangeur se raccorde sur le retour géneral du circuit de chauffage dans la chaudire. L'appareil selon l'invention peut s'adapter à tout type de chaudière de chauffage central à eau chaude, en particulier chaudière à gaz. On peut également envisager son adaptation aux cheminées à feu de bois comportant un équipement de chauffage à eau chaude. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'ex- emple, en référence au dessin annexé dont la figure unique est une vue en perspective avec arrachement d'un récupérateur de chaleur selon l'invention. Suivant la forme de réalisation choisie et représentée, le récupérateur 1 se présente sous la forme d'un corps cylindrique 2 s'étendant entre un fond plat infOrieur 3 et un fond plat supérieur 4. Ce corps est établi autour c: 'un élément axial 5 qui le traverse de part en part et qui est constitué par un tronçon de tuyau de fumées de type courant s'étendant entre un embout d'entrée 6 et une extrémité de ortie 7. L'embout d'entre O est adapté à se raccorder à la tubulure de départ des fumées d'une chaudiore (ncn représentée) tandis que l'extrémité 7 est castine à se raccorder à l'admission des furées dans la cheminée d'évacuation. Un circuit d'eau est établi dans le récupérateur entre un raccord d'entrée 8 et un raccord de sortie 9. Ce circuit comporte à 1 suite d'une portion de tube rectiligne 10, une structure en serpentin 11 constituée par un enroulement hélicoïdal d'une douzaine de spires par exemple avec un diamètre interne sensiblement égal au diamètre externe du tuyau de fu nies 5. Les spires successives de cet enroul@ment sont écartées les unes des autres d'un intervalle correspondant sensiblement au diamètre du tube d'eau utilis. En d'autres ternes, le pas de l'enroulement est sensi blement égal au double du diamètre du tube d'eua. Dans les intervalles ainsi ménages entre pies, le tuyau de fumées présente une ligne hélicoîdale de perforations 12. Le tube d'entrée 10 présente une disposition tangentielle au dpart de la première spire du serpentin Il avec une jonction par soudure ,3 qui assure sa solidarisation avec la première spire, ainsi qu'avec une zone adjacente du tuyau de fumées 5. On trouve un agencement semblable à l'autre extrémité du serpentin avec un tronçon rectiligne de sortie 14 ici parallèle au tronçon rectiligne d'entrée O, une zone 15 de raccordement à la dernière spire du serpentin et une soudure de jonction 16 de solidarisation avec la zone adjacente du tuyau de fumées 5. Autour de l'échangeur ainsi constitué est formée une enceinte intérieure 17 avec une virole cylindrique d'un diamètre de l'ordre du double du diamètre du tuyau de fuires, enroule autour de l'échangeur avec deux trous préalablement percés pour le passage des tubes d'entre 10 et de sortie 14 du serpentin. Après ferneture de cette virole par soudage selon une génératrice 18, on vient rapporter des fonds inférieur 19 et supérieur 20 percés au diamètre du tuyau de fumées 5 et soudés bord à bord à la virole. On forme ensuite de manière semblable autour de l'en- ceinte interne ainsi terminée, l'enceinte extérieure 5, 3, 4, dont les parois sont écartées des parois correspondante de l'enceinte interne d'une distance de l'ordre de 2,5 cm par exemple, l'intervalle ains ir nage recevant un bourrage 2' d'isolation thermique en laine minérale ou analogue. L'enceinte extérieure peut avantageusement être émaillée ou chromée pour être assortie à la chaudière. La fonctionnement, les fumées remplissant la totalité du volure de l'enceinte interne, cette enceinte se trouve maintenue à une température correspondant sensiblement au niveau de la tempurnture ces frn'es à la sortie de la chaudière. L'expérience entre qu'il en rsulte un réchauffement efficace de l'eau de retour entraînant, à condition gales, une très substantielle économie sur la consommation de combustible, donc un gain appréciable sur le rendement de l'installation de chauffage. L'invention n'est naturellerent pas limitée aux détails de la réalisation décrite à titre d'exemple. Ainsi, les tubes 10, 14 d'entrée et de sortie de l'é- changeur peuvent recevoir toutes orientations appropriées selon les positions relatives du retour d'eau du circuit de chauffage et de l'accès à la chaudière. La forme de section de l'appareil pourra être autre que circulaire, rectangulaire ou ovale par exemple, de maniè- re à être plus agréablement assortie à la chaudière associée et à l'environnement de l'installation. REVENDICATIONS 10/ Récupérateur de chaleur du type econoriseur pour chaudière de chauffage à eau chaude olì l'eau de retour du circuit de chauffage est réchauffée en amont de l'entrée d'eau de la chaudière dans un changeur utilisant les fumées comme fluide chaud, ce récupérateur étant caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte calorifugée (@) ) autour d'un passage de fumées (5), un circuit d'eau (11) étant établi par l'enroulement en serpentin d'un tube d'eau autour d'une partie du passage de fumes confinée à l'intérieur de l'enceinte. 20/ Récupérateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le passage de fumées (5) est constitué par un tron çon de tuyau de futées de type courant. 30/ Récupérateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le serpentin du circuit d'eau est constitue par un enroulement hélicoïdal de pas sensiblement égal au double du diamètre du tube d'eau (10) sur un diamètre interne sensiblement égal au diamètre externe du passage de fumées. 4 / Récupérateur selon la revendication 3 caractérisé en ce que les spires d'extrémité de l'enroulement hélicoïdal (11) sont solidarisées avec des raccords adjacents d'arrivée (10) et de départ (14) au moyen de soudures (13, 16) affectant également le passage de fumées adjacent. 50/ Récupérateur selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes caractérisé en e que le passage de fumes (5) comporte dans sa partie confinée à l'intérieur de l'encein- te une pluralité de perforations (12). 60/ Récupérateur selon la revendication 5, caractérisB en ce que les perforations (12) sont alignées selon une ligne hélicoïdale située à mi-distance entre les spires du serpentin (11). 70/ Récupérateur selon l'une quelconque des revendica- tions préc-'dentes, caractérisée en ce que ''enceinte calori?u- ge comporte un caisson interne ( 7,20) et un caisson externe (2, 4) s'étendant à distance du caisson interne, l'intervalle ménagé entre les deux caissons comportant un bourrage (21) solation thermique.