Brevet FR2681670A1 — publié le 19930326

La présente invention est relative à une installation de chauffage central munie d'un circuit d'eau chaude à usage domestique ou eau sanitaire et comprenant un appareil de chauffage comportant une enveloppe ou virole, dont la partie inférieure est munie d'un brûleur, notamment d'un brûleur à gaz et sur laquelle vient s'enrouleur ou non un conduit dans lequel circule l'eau du circuit de chauffage, ce circuit traverse ensuite un faisceau d'ailettes situées à la partie supérieure de l'enveloppe sur la trajectoire des gaz chauds qui s'échappent de cette dernière pour être dirigés ensuite vers une conduite d'évacuation. Le brevet européen NO 89 400 269 (priorité brevet français NO 88.01800) décrit une installation de -de~-chauffage central dans laquelle l'échangeur est mixte. Il comprend principalement un ensemble de tubes servant au chauffage de l'eau sanitaire, conformés en épingle ou serpentin qui sont disposés à l'intérieur de tubes aplatis. Lesdits tubes forment un bloc relié par des coudes et un ensemble d'ailettes, ils constituent le circuit de l'eau de chauffage, l'eau sanitaire étant réchauffée par ladite eau. Cette configuration assure que les tubes du circuit d'eau chaude sanitaire, disposés en épingle ou serpentin dans les tubes aplatis du circuit d'eau de chauffage ne sont pas au contact de ces derniers. - Les dimensions desdits tubes aplatis et desdits tubes sont choisies de manière que le volume d'eau contenu entre les tubes aplatis et les méandres des tubes en épingle soit aussi réduit que possible. Cette disposition oblige à avoir à chaque extrémité des embouts brasés ou soudés afin d'obturer le circuit de chauffage ainsi que des coudes servant à relier les circuits respectifs entre eux. Elle présente quelques inconvénients graves, d'une part il est difficile et peu économique de réaliser des soudures ou des brasures étanches, et d'autre part le métal d'apport possède une tenue mécanique et chimique moindre que le cuivre dont sont constitués les tubes. L'espérance de vie de ces échangeurs mixtes s'en trouve réduite en cas de détartrage périodique. La présente invention se propose d'apporter une installation perfectionnée ne présentant pas les inconvénients mentionnés cidessus. Elle a donc pour objet une installation de chauffage central munie d'un circuit d'eau chaude à usage domestique ou eau sanitaire qui comprend un appareil de chauffage comportant une virole dont la partie intérieure est munie d'un bru leur ; notamment d'un brûleur à gaz et sur laquelle vient s'enrouler ou non un conduit du circuit de chauffage qui traverse ensuite un faisceau d'ailettes situées à la partie supérieure de la virole, sur le trajet des gaz chauds, le circuit de chauffage dans sa traversée du faisceau d'ailettes étant réalisé sous la forme d'une pluralité de tubes aplatis, raccordés les uns aux autres par des coudes et le circuit d'eau chaude sanitaire étant réalisé sous la forme d'une série de tubes i conformés en épingle, reliés entre eux par des coudes, lesdits tubes sanitaires étant disposés à l'intérieur des tubes aplatis 2 concernant le circuit de chauffage, caractérisée en ce que - les tubes du serpentin .sanitaire 1 possèdent une forme d'épingle, ce serpentin est élaboré à partir du cintrage du tube dans une direction à 960 dans un plan vertical puis par un autre à 900 du précédent et ainsi de suite, - la réalisation dudit serpentin s' effectue par cintrage consécutif dans deux plans perpendiculaires et sans soudure, - la réunion à l'une des extrémités communes de l'ensemble constitué par le circuit d'eau sanitaire conformé en épingle et les tubes aplatis 2 du circuit d'eau de chauffage est réalisée par un collecteur 4 qui est monté sur ces derniers dits tubes ; ce collecteur étant lui-même obturé par un couvercle 5. A l'intérieur de ce bloc de tubes aplatis 2 est disposé un ensemble de tubes conformés en épingle, utilisés pour le circuit d'eau chaude sanitaire. Cet échangeur mixte est caractérisé en ce que - - Les dimensions desdits tubes aplatis 2 et desdits tubes i du serpentin d'eau sanitaire sont choisies de manière que le volume d'eau compris dans l'espace annulaire entre le corps et les épingles soit aussi réduit que possible. - Selon une caractéristique de cette invention, le bloc échangeur consiste en une multitude de plaques enfilées 3 et brasées sur les tubes de chauffage aplatis. Ces dits tubes 2 sont reliés à une de leur extrémité par des coudes élaborés par cintrage de ces dits tubes formant une épingle et sans soudure. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. La Figure i est une vue en perspective-globale de l'ensemble représentant en éclaté les différents constituants de l'échangeur mixte (A). On y aperçoit le circuit d'eau sanitaire conformé en une série d'épingles i inclus à l'intérieur des tubes aplatis 2 du circuit de chauffage, eux aussi conformés en épingle. Sur ces derniers sont enfilées la boîte collecteur 4 représentée en coupe partielle, ainsi que les ailettes 3 ; le collecteur 4 étant obturé par le couvercle 5 qui est soudé. La Figure 2 est une vue en perspective des tubes i conformés en une série d'épingles dans deux plans perpendiculaires deux à deux. Cette série d'épingles peuvent être munies d'une pluralité de bagues 6 en matière plastique résistant à la chaleur et à l'humidité, par exemple en silicone ; ces bagues étant enfilées sur le tube i à intervalles réguliers. Cette disposition particulière présente un double avantage ; elle permet tout d'abord d'éviter tout contact des tubes i avec les tubes aplatis 2 constituant le circuit de chauffage, et d'autre part elle élimine les vibrations d'origine hydraulique qui se produisent dans ce type d'installation lorsque l'eau sanitaire circule dans la série d'épingles. La Figure 3 est une vue plane de l'ensemble de l'échangeur mixte (A). Elle illustre l'assemblage respectif des sous-ensembles constitutifs : les tubes i conformés en épingle du circuit d'eau sanitaire, munis des bagues en plastique 6, à l'intérieur des tubes aplatis 2 du circuit d'eau de chauffage, les ailettes 3 et le collecteur 4 qui s'enfilent sur les tubes aplatis 2 du circuit de chauffage, le couvercle 5 qui obture complètement l'ensemble. Ce collecteur garantit le cheminement du fluide de chauffage ainsi que l'étanchéité de l'ensemble. La Figure 4 est une vue plane en élévation latérale de l'échangeur mixte (A). La Figure 5 est une vue plane en élévation frontale en cours de montage de l'échangeur mixte (A). En se référant aux dessins et notamment aux Figures i, 2, 3 et 4, on voit que l'appareil de chauffage, objet de cette invention, comporte un premier conduit 2 pour le chauffage de l'eau du circuit du chauffage central et un second conduit i pour le chauffage de l'eau sanitaire. Dans la partie supérieure de l'appareil de chauffage où est positionné l'objet de l'invention, le conduit 2 du circuit de chauffage se présente sous la forme d'une série d'épingles de tubes aplatis tels que 2 qui présentent chacun une section droite de forme ovale, le plus grand axe étant horizontal. Ces tubes sont raccordés à l'une de leurs extrémités par des coudes obtenus par cintrage de ces dits tubes. Le conduit d'eau sanitaire 1 est constitué d'un tube, de préférence de section droite circulaire, disposé à l'intérieur des tubes aplatis 2 du circuit de chauffage, conformés en une série d'épingles obtenues par cintrage de ce dit tube dans deux plans perpendiculaires deux à deux. On augmente ainsi la surface d'échange thermique entre les deux circuits de l'échangeur mixte puisque tous les cintrages se trouvent dans le circuit de chauffage et non à l'extérieur. Le positionnement des tubes du circuit sanitaire conformés en épingles disposées à l'intérieur des tubes aplatis du circuit de chauffage est réalisé de manière qu'il n'existe aucun contact physique entre les parois des tubes i et 2, et de manière que le volume d'eau contenu dans l'espace annulaire résiduel soit le plus petit possible. Il résulte aussi de cette configuration que toutes les calories véhiculées par le circuit de chauffage sont transférées dans le circuit d'eau sanitaire. L'assemblage de l'échangeur mixte est réalisé à partir d'un collecteur 4 qui s'enfile sur le circuit de chauffage contenant lui-meme entièrement la série d'épingles de tubes pour 11 eau sanitaire. Ce collecteur 4 assure le maintien des deux circuits de l'échangeur. I1 est brasé sur le circuit d'eau de chauffage. Deux cloisons 7 obligent l'eau de chauffage à circuler en série dans les tubes aplatis. Ce collecteur sera lui-meme obturé par un couvercle 5 garantissant l'étanchéité. Dans la variante représentée sur la Figure 3, on peut, pour éviter les vibrations d'origine hydraulique, enfiler sur l'ensemble des tubes du circuit sanitaire des bagues en matière plastique résistant à la chaleur et à l'humidité, de préférence en silicone. La lecture de la description qui précède montre que l'invention apporte une installation de chauffage assurant un échange thermique parfait entre les deux circuits incorporés d'eau de chauffage et d'eau sanitaire grâce à une surface d'échange thermique importante obtenue par la configuration en épingle des différents circuits. L'absence de coudes rapportés sur chacun des circuits; les changements de direction étant obtenus par cintrage des tubes des différents circuits, simplifie le mode de fabrication de ''échangeur, plus de brasure ni de soudure et évite-les risques de fuites. Il demeure bien entendu que la présente invention n' est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés cidessus, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Installation de chauffage central munie d'un circuit d'eau chaude à usage domestique ou eau sanitaire qui comprend un appareil de chauffage comportant une virole dont la partie intérieure est munie d'un brûleur ; notamment d'un brûleur à gaz et sur laquelle vient s'enrouler ou non un conduit du circuit de chauffage qui traverse ensuite un faisceau d'aiglettes situées à la partie supérieure de la virole, sur le trajet des gaz chauds, le circuit de chauffage dans sa traversée du faisceau d'ailettes étant réalisé sous la forme d'une pluralité de tubes aplatis, raccordés les uns aux autres par des coudes et le circuit d'eau chaude sanitaire étant réalisé sous la forme d'une série de tubes (i) conformés en épingle, reliés entre eux par des coudes, lesdits tubes sanitaires étant disposés à l'intérieur des tubes aplatis (2) concernant le circuit de chauffage, caractérisée en ce que - les tubes du serpentin sanitaire possèdent une forme d'épingle, ce serpentin est élaboré à partir du cintrage du tube dans une direction à 900 dans un plan vertical puis par un autre à 900 du précédent et ainsi de suite, - la réalisation dudit serpentin s' effectue par cintrage consécutif dans deux plans perpendiculaires et sans soudure, - la réunion à ltune des extrémités communes de 11 ensemble constitué par le circuit d'eau sanitaire conformé en épingle et les tubes aplatis (2) du circuit d'eau de chauffage est réalisée par un collecteur (4) qui est monté sur ces derniers dits tubes (2) ce collecteur étant lui-même obturé par un couvercle (5). 2 - Installation de chauffage selon la revendication i, caractérisée en ce que le collecteur (4) est muni de cloisons (7) obligeant l'eau de chauffage à circuler en série dans les tubes aplatis. 3 - Installation de chauffage selon l'une des revendications ou 2, caractérisée en ce que les tubes (1) du circuit d'eau chaude sanitaire, disposés en une série d'épingles dans les tubes aplatis (2) du circuit d'eau de chauffage ne sont pas au contact de ces derniers. 4 - Installation de chauffage selon l'une quelconque des revendications i à 3, caractérisée en ce que les dimensions desdits tubes aplatis (2) et desdits tubes (i) du circuit d'eau sanitaire sont choisies de manière que le volume d'eau contenu dans 1' espace annulaire entre les tubes aplatis et les tubes en épingle soit aussi réduit que possible. 5 - Installation de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les tubes aplatis (2) en forme épingle du circuit d'eau de chauffage sont reliés par des coudes obtenus par cintrage dans deux plans perpendiculaires deux à deux de ces dits tubes. 6 - Installation de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les tubes (i) du circuit d'eau sanitaire disposé en épingle dans les tubes aplatis (2) du circuit d'eau de chauffage sont munis d'une pluralité de bagues (6) en matière plastique résistant à la chaleur et à lthumidité, telle que par exemple en silicone, ces bagues étant enfilées sur le tube à intervalles réguliers.