Brevet FR2516214A1 — publié le 19830513

La présente invention concerne une chaudière mixte de chauffage domestique et de fourniture d'eau chaude indépendante. L'eau chaude sanitaire, souvent sous-produit du dispositif de chauffage domestique, est devenue un produit indispensable qui est tout à fait indépendant, avec des impératifs tels que les chaudières connues dont la production d'eau dépendait du chauffage et était interrompue par l'arrêt du chauffage ou poursuivie avec un rendement très faible, donc avec un gaspillage notable d'énergie. Le dispositif de l'invention constitue une chaudière mixte perfectionnee d'entraînement et fonctionnement à base d'énergie électrique, présentant sous un volume réduit, étant groupé dans un meuble de dimensions standard, des double circuits tant hydrauliques qu'électriques, pour assurer indépendamment l'eau chaude sanitaire et le chauffage domestique, et avec des moyen d role e Le circuit hydraulique producteur d'eau chaude présente comme élément essentiel une chaudière cylindrique avec une admission d'eau froide sous pression regelée a la partie inférieure, la sortie étant située à la partie supérieure, scr'ie débouchant a une vanne ou soupape de réglage, laquelle reçoit de lleau chaude de la chaudière et de l'eau froide du circuit d'admission pour assurer un débit d'eau à température constante déterminée à volonté ce dont résulte une moindre consommation d'énergie électrique. Le réchauffage de l'eau du réservoir d'eau chaude est réalisé par une résistance insérée tangentlellement A la partie-infé- rieure de sorte que cette disposition engendre un courant rapide de convection à l'intérieur du réservoir, lequel réchauffe l'eau trUs rapidement et régulièrement dans toute sa masse, cette disposition étant, de plus,grandement avantageuse pour l'entretien et la réparation. D'autre part le circuit hydraulique du chauffage domestique, placé également à l'intérieur du meuble, est composé d'un échangeur monté en série avec une pompe de circulation et un vase d'expansion pourvu des éléments de controle et vannes nécessaires. Cet échangeur est muni de résistances insérées cédant leur énergie calorifique au fluide circulant, l'impulsion de la pompe faisant passer sa chaleur à des éléments extérieurs, radiateurs ou analogues. Comme mentionné plus haut, le circuit électrique est également indépendant pour le chauffage domestique et la fourniture d'eau chaude et comporte, pour les deux services,des éléments de sécurité tels que fusibles et thermostats, ainsi que des éléments de contrôle thermométriques et hydrométriques, celui du chauffage comportant un programmateur permettant une commande différée, toutes les manoeuvres étant assurées au moyen de contacteurs. La partie frontale supérieure d'un meuble parallélépi- pédique, constituant l'enveloppe du dispositif, comporte un panneau de commande où sont placés les indicateurs et les dispositifs de commande précités du dispositif électrique, le reste du meuble étant sensiblement plan à l'exception de sa partie arrière, où sont placées les connexions d'admission et de sortie des circuits hydrauliques d'eau chaude et du chauffage domestique. Dans les conditions indiquées ci-dessus, le nouveau dispositif se présente en une unité compacte de dimensions standards avec deux circuits indépendants d'eau chaude et de chauffage domes cique, dont le fonctionnement est parfaitement réglé en fonctionnements simultanés ou indépendants, et dont l'agencement, parfaitement étudié, assure une efficacité maximale avec une depense d'énergie minimale, ce qui, avec une série d'avantages de construction et de fonctionnement, diffère des dispositifs connus. Les objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre d'un exemple préféré de réalisation et du dessin annexé sur lequel la figure 1 est une vue en perspective de cette réalisation, le panneau de commande se trouvant sur la partie frontale supérieure ; la figure 2 est une vue en élévation arrière avec les prises des circuits d'eau chaude et de chauffage domestique la figure 3 est une vue schématique en élévation de l'ensemble hydraulique de production d'eau chaude la figure 4 est une vue schématique en élévation du circuit hydraulique de chauffage domestique ; et la figure 5 est un schéma du circuit électrique d'eau chaude et de chauffage, les connexions pour les différents voltages étant situées à la partie inférieure. Les éléments suivants y sont repérés 1 - meuble d'enveloppe 2 - partie rentrée portant les éléments de contrôle 3 - connexions eau chaude 4 - sortie de la soupape de sécurité 5 - vanne ou soupape de réglage 6 - vanne ou soupape antiretour 7 - admission eau froide 8 - sortie eau chaude 9 - mélangeurs 10 - prise 11 - bouchon drainage 12 - résistance de chauffage 13 - connexion chauffage 14 - pompe 15 - echangeur 16 - résistance 17 - hydromètre 18 et 19 - soupape de sécurité 20 - réservoir d'expansion 21 - interrupteur général 22 - interrupteur chauffage domestique 23 - interrupteur eau chaude 24 - programmateur 25 - thermostat du chauffage domestique 26 - thermostat de l'eau chaude27 - contacteurs 28 - thermomètres 29 - témoin. le dispositif de l'invention réalise une chaudière mixte pour la production d'eau chaude sanitaire et de chauffage domestique avec tous ses éléments dans un meuble 1 parallélépipédique de dimensions standardisées, tel que représenté sur la figure 1 ; ce meuble presente à la partie frontale supérieure une partie rentrée 2, où sont logés les instruments de contrôle et manoeuvre des circuits indépendants de chauffage domestique et eau chaude, assurés par énergie électrique. La figure 3 représente schématiquement le circuit hydraulique correspondant a l'eau chaude, consistant en un réservoir soigneusement calorifuge où l'eau froide est admise par une entrée infé- rieure 7 accouplée a la connexion 3 d'entrée ayant une vanne intermédiaire 5 de réglage de la pression d'entrée a une valeur préétablie ainsi qu'avec une vanne de retenue (antiretour) 6. L'eau contenue dans le réservoir sous pression correcte est réchauffée par une résistance de chauffage 12 située (figure 3) sur un côté a la partie inférieure du réservoir, ce qui provoque un courant de convection rapide en cercle l'intérieur du réservoir, et active le réchauffage de l'eau avec un échange maximal de chaleur entre résistance et fluide égalisant rapidement la température de toute la masse d'eau contenue dans le réservoir et permettant la vidange et le remplissage faciles de l'eau du réservoir par un bouchon de drainage 11 situé a la partie inférieure. L'eau réchauffée est évacuée du réservoir par une sortie 8 a laquelle une soupape de sécurité 19 a été connectée et ayant une soupape de sortie 4 pour limiter la pression a l'intérieur du réservoir et permettre l'evacuation du fluide restant ; aussitôt après la soupape 19, l'eau passe dans un mélangeur 9 de l'eau chaude et de l'eau froide provenant d'une prise 10 ddment réglée suite a son passage par la vanne de réglage 5 et la soupape de non-retour 6, de sorte que la vanne 9 mélange les deux débits et assure, avec une moindre dépense d'eau chaude, donc d'énergie électrique, un débit b température déterminée évacué par la connexion 3 supérieure. D'autre part, le circuit hydraulique de chauffage domestique représenté sur la figure 4 présente aussi deux connexions d'entrée et de sortie 13 situées, de même que les connexions 3, b la partie arrière du meuble 1 (figure 2) et de ces deux connexions, la connexion inférieure correspond l'entrée se prolongeant a la suite par une pompe 14 qu'active la circulation du fluide dans le circuit fermé de chauffage, faisant passer le fluide a travers l'échangeur 15 monté en série sur la pompe. Lrèchangeur 15 presente dans la partie supérieure une bride maintenant des résistances 16 lesquelles, au passage du courant electrique, ré-chauffent le fluide circulant par l'échangeur 15. A la sortie de l'échangeur se trouve un hydromètre 17 mesurant les carac téristiques physiques du fluide ainsi qu'une soupape de sécurité 18 limitant la pression maximale du fluide dans le circuit de chauffage, circuit muni d'un vase d'expansion 20 pour compenser les dilatations du fluide avec la température. Un exemple du circuit électrique de commande de la chaudière et de son chauffage est indiqué par le schéma de la figure 5 où, à partir d'un courant triphasé avec neutre, à la partie supérieure, des contacteurs 27 assurent les connexion ou déconnexion de la résis- tance 12 pour l'eau chaude ou des résistances 16 du chauffage, pouvant, tel que representé dans la figure, présenter indistinctement des connexions en étoile ou en triangle. Les contacteurs 27 sont commandés par le circuit, représenté schématiquement sur la figure 5, et, en position de montage, dans le panneau de commande de la figure 2, circuit composé d'un interrupteur principal 21 permettant l'envoi ou non de courant vers la chaudière placée à la suite de l'interrupteur d'eau chaude 23 en série avec le thermostat 26, limitant la température à l'intérieur du réservoir d'eau chaude de manière, lorsque la température préétablie est atteinte, a couper le passage de courant vers le contacteur 27, qui permet le passage du courant électrique vers la résistance 12 d'eau chaude, un indicateur lumineux 29 signalant son fonc tionnement. L'interrupteur du chauffage 22, également en série avec l'interrupteur général 21, est accouplé pour les deux résis- tances de fonctionnement et, dans les deux cas, il connecte en même temps le circuit de la pompe 14 pour mettre l'eau en circulation ; ces interrupteurs 22 sont en série avec un thermostat 25 de contrôle de la température, ainsi qu'avec un programmateur 24 qui permet la connexion par intervalles de temps donnés. Le panneau de commande, situé a la partie supérieure du meuble, est muni, en complement aux instruments précités, de thermomètres 28 pour indiquer la température dans les deux circuits de chauffage et d'eau chaude, ainsi que d'un indicateur de l'hydromètre 17 situé dans le circuit de chauffage, l'ensemble permettant de distinguer parfaitement sur le panneau les indicateurs des deux circuits. I1 est évident qu'il est possible d'introduire, dans l'ensemble et les composants de la description qui précède, des modifications de forme, matière et disposition sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Chaudière mixte perfectionnée, caractérisée en ce qu'à l'intérieur d'un meme meuble parallélépipique (1) de dimensions standards pour permettre son intégration dans d'autres appareils ménagers sont agencés séparément deux circuits hydrauliques d'eau chaude sanitaire et de chauffage domestique, le premier comportant un réservoir a admission inférieure (7) d'eau froide passant d'abord par une soupape ou vanne de réglage (5) de pression et par une autre de non-retour et d'une sortie supérieure d'eau chaude (8) raccorde en série a une vanne ou soupape (4) de réglage de pression et un mélangeur (9), le réchauffage étant assuré par une résistance tri2) insérée d'un caté inférieur du réservoir, tandis que le circuit de chauffage domestique comprend une pompe de circulation (14), en série avec un dchangeur (15) comportant, à l'intérieur, chacun une résistance et, en sortie, ledit échangeur ayant un hydromètre (17) et une vanne de sécurité (18) ainsi qu'un vase d'expansion (20), les deux circuits comportant leurs connexions d'utilisation à la partie arrière du meuble, l'ensemble étant commandé par des circuits électriques indé- pendants de commande, agissant sur des contacteurs et dont les indicateurs sont placés a la partie avant supérieure du meuble en creux et permettant l'utilisation, indépendante et dans cette même unité, d'eau chaude sanitaire et du chauffage domestique. 2. Chaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce que la résistance de réchauffage (12) du réservoir d'eau chaude induit, du fait de sa position å la partie inférieure latérale, un courant de convection améliorant l'échange thermique audit réservoir dont l'eau chaude en sortie, vers le mélangeur (9) et selon la température établie, est mélangée a l'eau froide provenant d'une prise en T située à l'arrière des vannes ou soupapes de réglage de pression et de non-retour, de manière qu'une économie de débit d'eau chaude soit assurée et donc d'énergie électrique. 3. Chaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit de commande électrique correspondant à l'eau chaude présente, a la suite d'un interrupteu; général (21), l'interrupteur d'eau chaude (23) monté en série avec un thermostat réglable (25) et avec la bobine d'un contacteur de sorte que, lorsque l'interrup teur (21) et le thermostat ('5) -sont fermés, ledit contacteur envoie du courant vers la résistance insérée dans le réservoir, tandis que le circuit correspondant au chauffage domestique présente un interrupteur double pour ses deux résistances, connectant simultanément la pompe de circulation (14), ledit interrupteur étant en série avec un thermostat et un temporisateur ainsi qu'avec les bobines correspondantes des deux contacteurs des résistances de chauffage 4. Chaudière selon la revendication 3, caractérisée en ce que les interrupteurs d'eau chaude (23) et de chauffage domestique (22) ainsi que les thermostats réglables (25, 26) et les indicateurs témoins de fonctionnement (29) et les indicateurs de température (28) et hydromètre (17) sont situés séparément pour les deux circuits sur ledit panneau avant du meuble permettant une utilisation facile et étant convenablement protégés.