Brevet FR2642508A3 — publié le 19900803

FR 2642508 A3 19900803 FR 8900158 A 19890109 Echangeur de chaleur pour chaudière à utiliser avec une installation de chauffage à usage domestique La présente invention concerne un échangeur de chaleur pour chaudière à utiliser avec une installation de chauffage à usage domestique, chaudiere étant du type qui comprend un faisceau de tubes, disposé en position centrale dans un secteur délimité par une enveloppe qui s'étend axialement sur toute la hauteur de la chaudière, dans ledit secteur est contenue l'eau utilisée dans l'installation de chauffage, dans un autre secteur délimité intérieurement par l'enve- loppe et extérieurement par la paroi externe du réservoir de la chaudière se trouve l'eau à usage hydrosanitaire. On doit noter que les chaudières utilisées dans les installations de chauffage, qu'elles soient du type mural ou posé sur le sol, sont destinées à alimenter les radiateurs présents dans les différentes pièces de la maison, mais aussi à fournir l'eau chaude de l'installation hydro-sanitaire de cette même maison. Ces deux circuits hydrauliques doivent être tenus rigoureusement distincts et séparés, à partir du moment où l'eau qui circule dans l'installation de chauffage doit être du type déminéralisé, pour éviter la formation de calcaire dans les conduites et à l'in térieur des radiateurs eux-mêmest tandis que l'eau utilisée dans l'installation hydro-sanitaire proprement dite de la maison doit être potable, pouvant être utilisée à la cuisson des aliments et à l'hygiène personnelle. Dans l'état actuel de la technique, les chaudières à usage domestique, pouvant alimenter ces deux circuits hydrauliques distincts, sont réalisées de façon à présenter intérieurement un faisceau tubulaire et ses éléments sont parcourus par les produits de combustion du brûleur placé dessous, le faisceau tubulaire étant immergé dans l'eau à réchauffer utilisée dans l'installation de chauffage, cette eau étant contenue dans une enveloppe de forme cylindrique. L'eau à utiliser dans l'installation hydro-sanitaire est contenue dans une couronne cylindrique, délimitée entre l'enveloppe ci-dessus et la paroi externe du réservoir de la chaudière, celle-ci aussi étant généralement de forme cylindrique. Vue la configuration lisse de cette enveloppe, l'échangeur thermique entre sa face interne et sa face externe n'est pas très efficace ; donc à l'intérieur de l'enveloppe, l'eau présente une température plutôt élevée, tandis qu'à l'exté- rieur, il y a une température relativement basse. Du point de vue fonctionnement, il arrive que le thermostat de régulation de la température de l'eau de chauffage, disposé à l'intérieur de l'enveloppe, interrompe le fonctionnement du brûleur quand la température de l'eau de l'installation hydro-sanitaire est encore à un niveau non adapté aux exigences de l'usager.De plus, dès qu'on utilise cette eau, le thermostat commande le démarrage du brûleur, alors qu'il est pourtant destiné à le couper dès que la température de l'eau de chauffage atteint la valeur affichée, avant que la température de lleau de 1 t installation hydro sanitaire soit portée au niveau souhaité par l'usager. Tout ceci détermine un fonctionnement inutilement discontinu du brûleur avec comme conséquence un gaspillage d'énergie et qui, de plus, ne permet pas à l'usager de disposer de l'eau à la température qu'il souhaiterait, si ce n'est que de façon très discontinue. Les autres constructeurs de chaudières ont cherché à remédier à cet inconvénient en plaçant l'eau de l'installation hydro-sanitaire, non plus dans une couronne cylindrique, mais dans une surface toroïdale placée entre le faisceau tubulaire et la surface externe de la chaudière, cette surface toroïdale servant de bouilleur. Il est clair, qu'à égalité de développement verticale, l'aire de la surface toroïdale est plus grande que l'aire de la surface cylindrique lisse, cela permet d'augmenter l'échange thermique entre l'eau de l'installation de chauffage et l'eau à usage hydro-sanitaire. Cette solution, bien que valable, entraîne une complication considérable de construction, ce qui se répercute, en dernière analyse, en une augmentation du coût de la chaudière. La présente invention propose de réaliser un dispositif qui permet d'augmenter l'échange thermique de celle-ci grâce à un moyen simple de construction, maintenant en même temps, le coût de la chaudière au niveau de celui de la 'chaudière du premier type décrit, pour obtenir des résultats égaux, sinon supérieurs, à ceux obtenus dans les chaudières du second type décrit ci-dessus. Cet échangeur de chaleur pour installation de chauffage à usage domestique est caractérisé en ce que la surface de l'enveloppe présente une série d'ondulations qui s'détendent axialement sur toute la hauteur de cette enveloppe et qui sont présentes sur tout le périmètre intérieur de cette enveloppe ; l'enveloppe est réalisée en acier émaillé, en acier inoxydable ou zingué. L'invention va être décrite plus en détail en faisant référence au dessin dans lequel - la figure unique représente une vue schématique en coupe transversale d'une chaudière qui comprend l'échangeur de la présente invention. Sur cette figure, la chaudière comprend une pluralité de tubes 1, dans lesquels s'écoule le mélange de gaz de combustion à haute température, provenant du brûleur placé dessous. Le faisceau tubulaire cidessus est immergé dans de l'eau devant être réchauffée par l'échange thermique produit avec lesdits tubes, cette eau alimentant l'installation de chauffage. Le secteur de la chaudière contenant l'eau pour l'installation de chauffage est délimité par une enveloppe 3, qui comprend un développement axial correspondant à la hauteur interne de la chaudière et qui présente une série d'ondulations 4, disposées axialement sur toute la longueur de l'enveloppe, présentes sur tout le périmètre intérieur de cette enveloppe. L'enveloppe 3, avec la paroi externe 2 du réservoir de la chaudière, délimite un secteur annulaire dans lequel est contenu l'eau à usage hydro-sanitaire, destinée à être réchauffée, grâce à l'échange thermique qui s'établit avec l'eau contenue à l'intérieur de l'enveloppe. Cet échange thermique est très important grâce à la grande surface d'échange entre le domaine interne et le domaine externe de la chaudière, ce qui permet d'éliminer les inconvénients décrits ci-dessus, découlant de l'utilisation d'enveloppes à surfaces lisses. L'enveloppe 4 peut être réalisée dans un quelconque matériau approprié à ce but, par exemple en acier inoxydable ou zingué, et en particulier en acier émaillé pour protéger la surface de l'enveloppe du calcaire de l'eau à usage hydro-sanitaire, ainsi que pour éviter le risque de pollution de, cette eau par suite du détachement des particules d'acier de la paroi ondulée. On précise que l'enveloppe peut présenter une ondulation de forme différente de celle représentée sur la figure ; en particulier l'ondulation peut présenter des flancs droits formant une arête vive. REVENDICATIONS 10) Echangeur de chaleur pour chaudière d'installation de chauffage à usage domestique, la chaudière étant du type qui comprend un faisceau de tubes (1), disposé en position centrale dans un secteur délimité par une enveloppe, qui s'étend axialement sur toute la hauteur de la chaudière, dans ledit secteur est contenue l'eau utilisée dans l'installation de chauffage, dans un autre secteur délimité intérieurement par l'enveloppe et extérieurement par la paroi externe (2) du réservoir de la chaudière se trouve l'eau à usage hydro-sanitaire, caractérisé en ce que la surface de l'enveloppe (3), présente une série d'ondulation (4), qui s'étendent axialement sur toute la hauteur de cette enveloppe et qui sont présentes sur tout le périmètre intérieur de cette enveloppe. 2 ) Echangeur de chaleur selon la revendication l, caractérisé en ce que l'enveloppe (3) est réalisée en acier émaillé, en acier inoxydable ou zingué. 30) Echangeur de chaleur suivant la revendication I, caractérisé en ce que les ondulations peuvent présenter des flancs droits formant une arête vive.