Brevet FR2554565A1 — publié le 19850510

1, La présente invention est relative à une chaudière dite à condensation, c'est-àa-dire une chaudière comportant un condenseur permettant la récupéra- tion des calories contenues dans les fumées, à la sortie de la chaudière, et qui sont généralement rejetées dans le système d'évacuation des gaz brûlés. On sait qu'une chaudière classique, notamment une chaudière chauffée au gaz, évacue des produits de combustion à température relativement élevée, qui contiennent une grande quantité de vapeur d'eau. On a donc pensé à refroidir ces produits de combustion pour condenser la vapeur d'eau qu'ils contiennent, et en récupérer la chaleur latente de vaporisation. A cet effet, on a été amené à utiliser un échangeur auxiliaire qui est placé sur le trajet des fumées, pour en récupérer la majeure partie des calories et les transférer au circuit de chauffe. On connaft divers types de chaudières à condensation qui comprennent un échangeur principal et un échangeur auxiliaire monté sur le parcours des fumées, après leur passage au travers de l'échangeur principal. Dans ces chaudières connues, l'échangeur auxiliaire est généralement placé au-dessus de l'échangeur principal, de préférence dans la botte à fumées de la chaudière, et il est incliné sur l'horizontale, afin de faciliter l'évacuation et le recueil de l'eau de condensation. Ces chaudières donnent en général satisfaction, mais elles présentent cependant l'inconvénient d'être de construction coûteuse et de poser des pro- blèmes difficiles à résoudre, notamment en ce qui concerne leur maintenance, en raison de la position de l'échangeur auxiliaire. La présente invention se propose de pallier les inconvénients des chau- dières à condensation connues, tout en permettant de réaliser facilement et économiquement une chaudière à condensation à partir d'une chaudière de type classique. A cet effet, l'invention concerne une chaudière à condensation du type comportant un échangeur principal et un échangeur auxiliaire assurant la récupé- ration des calories contenues dans les fumées, caractérisée en ce que ledit échangeur auxiliaire est placé verticalement dans un canal étanche, de préfé- rence en forme de U et en acier inoxydable, disposé dans la partie arrière de la chaudière, entre la sortie des fumées de la chaudière et l'évacuation de ces fumées vers l'atmosphère, ce canal comportant, à sa partie inférieure, un conduit pour l'évacuation des condensats. Selon l'invention, l'échangeur auxiliaire est un bloc à ailettes, ces der- nières étant disposées verticalement et traversées par le tube d'eau de départ chauffage, se dirigeant vers l'échangeur principal. De préférence, l'extrémité inférieure de chaque ailette est en forme de pointe, afin de favoriser l'écoule- ment de l'eau de condensation et de dégager le passage entre les ailettes pour les produits de combustion. Selon l'invention, le canal étanche comporte un couvercle hermétique amovible, assurant l'accès par le dessus à l'échangeur auxiliaire. L'invention peut s'appliquer, soit à une chaudière à ventouse, soit à une chaudière à évacuation classique par cheminée. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention res sor- tiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, qui en illustrent deux exemples de réalisation, dépourvus de tout caractère limita- tif. Sur les dessins: - la Figure 1 est une vue schématique de profil, en coupe verticale, d'un premier mode de réalisation d'une chaudière selon l'invention, du type à extraction forcée; - la Figure 2 est une vue schématique, similaire à la Figure 1, illus- trant un second exemple de réalisation d'une chaudière selon l'invention, du type à évacuation par cheminée; et, - la Figure 3 est une vue de face de l'échangeur auxiliaire de la chau- dière selon l'invention. En se référant aux dessins, on voit qu'une chaudière 10 selon l'inven- tion comprend, comme connu, un brûleur 12, un échangeur 14, placé immé- diatement au-dessus du brûleur, sur le trajet des gaz de combustion, un ex- tracteur 16, et un conduit d'évacuation des fumées 18. Dans l'exemple de réalisation illustré par la Figure 1, l'invention s'applique à une chaudière à ventouse 20, alors que le second exemple de réalisation, illustré par la Fi- gure 2, s'applique à une chaudière à évacuation par cheminée. Dans les deux cas, on prévoit un second échangeur pour assurer la ré- cupération des calories contenues dans les fumées (cet échangeur est générale- ment appelé "générateur de condensation"), qui est positionné dans la partie arrière 22 de la chaudière contenant le vasgd'expansion 24. Cet échangeur auxiliaire de condensation 28 est positionné dans un canal étanche 26, de pré- férence en forme de U et en acier inoxydable, qui est placé entre l'évacuation des fumées vers l'extérieur, 20 ou 20', et la sortie 18 de l'extracteur 16. Cet échangeur 28, disposé verticalement dans le canal étanche 26, est un bloc à ailettes vertica]s et il est traversé par le tube d'eau 30 de retour chauffage, allant vers l'échangeur principal 14. A l'entrée 32 du bloc d'ailettes de cet échangeur auxiliaire 28, ce tube 32 est raccordé au retour de l'installation de chauffage (radiateurs de chauffage central), la circulation forcée de cette eau étant réalisée grace à un accélérateur 34. A sa partie inférieure, le canal étanche 26 est pourvu d'un tube d'évacuation des condensats 36, obturé par un flotteur (non représenté sur le dessin). Selon une caractéristique de l'invention, l'extrémité inférieure de chaque ailette présente, de préférence, la forme d'une pointe, afin de favoriser l'écoulement de l'eau de condensation et de dégager le passage entre les ailettes pour les produits de combustion. Dans l'exemple de réalisation illustré par la Figure 1, on voit que l'air frais est admis dans la chaudière par l'intermédiaire du conduit 38, les gaz brûlés traversant l'échangeur principal 14 et étant repoussés par l'extracteur 16 au travers de la conduite 18, pour traverser l'échangeur auxiliaire 28, avant d'être évacués vers l'extérieur par la ventouse 20. Les gaz brûlés transmettent d'abord leurs calories à l'échangeur 14, en réchauffant l'eau admise dans cet échangeur par la conduite 33, Les gaz brûlés arrivent ensuite sur l'échangeur 28, à une température encore assez élevée, et ils transmettent leurs dernières calories, par condensation, à l'eau qui circule dans cet échangeur auxiliaire 28. L'eau arrive dans cet échangeur auxiliaire 28 en provenance du retour chauf- fage, et elle se dirige vers l'échangeur principal 14 par l'intermédiaire des conduites 30, 33, et l'eau réchauffée est dirigée vers les radiateurs de chauf- fage central par la conduite 31. On obtient ainsi un rendement maximal, les fumées évacuées vers l'extérieur étant à très basse température. L'eau de condensation produite dans l'échangeur auxiliaire 28 est re- cueillie au bas du canal étanche 26, puis elle est évacuée par la tubulure 36. Ainsi qu'on l'a précisé ci-dessus, on prévoit un flotteur pour éviter toute sor- tie des gaz de combustion au travers de la tubulure 36, lorsqu'il n'y a pas de condensation, ce flotteur jouant le rôle de clapet anti-retour. Selon l'invention, le canal étanche 26 est muni d'une ouverture, à sa partie supérieure, qui est obturée de façon hermétique par un couvercle 39 (Fig. 3). On peut ainsi très facilement procéder au démontage de l'échangeur auxiliaire 28, en cas de nécessité. Dans la variante illustrée par la Figure 2, l'invention est appliquée à une chaudière à évacuation par cheminée 20'. Dans cette chaudière, la prise de l'air frais s'effectue directement dans la pièce o est placée la chaudière, cette dernière étant par ailleurs identique à la chaudière décrite ci-dessus en réfé- rence à la Figure 1. On comprend que le principal avantage de l'invention est de permettre de réaliser facilement une chaudière à condensation en partant d'une chaudière classique. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits et représentés ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Chaudière à condensation du type comportant un échangeur principal et un échangeur auxiliaire, dit échangeur de condensation, assurant la récupé- ration des calories contenues dans les fumées, caractériséeen ce que ledit échangeur auxiliaire (28) est placé verticalement dans un canal étanche (26), en acier inoxydable de préférence, disposé dans la partie arrière (22) de la chaudière, entre la sortie des fumées (18) de la chaudière et l'évacuation de ces fumées vers l'atmosphère. 2 - Chaudière à condensation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit canal étanche (26) est en forme de U. 3 - Chaudière à condensation selon l'une des revendications 1 ou Z, caractérisée en ce que ledit canal étanche (26) est pourvu d'un conduit d'éva- cuation des condensats (36), placé à sa partie inférieure. 4 - Chaudière à condensation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le conduit d'évacuation des condensats est pourvu d'un flotteur pour évi- ter toute sortie des gaz de combustion au travers de ce conduit, lorsqu'il n'y a pas de condensation. - Chaudière à condensation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit échangeur auxiliaire (28) est du type bloc à ailettes, dont les ailettes sont disposées verticalement. 6 - Chaudière à condensation selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'extrémité inférieure de chaque ailette de l'échangeur auxiliaire est en forme de pointe, afin de favoriser l'écoulement de l'eau de condensation et de dégager le passage entre les ailettes, pour les produits de combustion. 7 - Chaudière à condensation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'échangeur auxiliaire (28) est parcouru par l'eau de retour chauffage, l'eau réchauffée dans cet échangeur auxiliaire traver- sant ensuite l'échangeur principal avant d'être dirigée dans l'installation de chauffage. 8 - Chaudière à condensation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit canal étanche (26) comporte un cou- vercle hermétique (39) pourfaciliter l'accès audit échangeur auxiliaire (28).