Brevet FR2781873A1 — publié le 20000204

CHAUDIÈRE CHAUFFÉE À L'HUILE OU AU GAZ L'invention porte sur une chaudière destinée au chauffage d'un fluide comme par exemple l'eau, à utiliser au chauffage des locaux et/ou de l'eau à l'aide d'un brûleur, préférablement un brûleur à l'huile ou au gaz, laquelle chaudière est composée d'un réservoir de chaudière contenant de l'eau, une chambre de combustion placée dans le réservoir de chaudière, plusieurs tubes de fumée placés dans le réservoir de chaudière, par lesquels la chaleur des gaz de fumée est dégagée vers le fluide se trouvant dans le réservoir de chaudière, une l0 chambre de renvoi postérieure et une chambre de renvoi antérieure pour les gaz de fumée ainsi qu'un tuyau de fumée, qui conduit les gaz de fumée à une cheminée. Dans le cas des types de chaudières connus, o la chambre de combustion is communique avec la chambre de renvoi postérieure, les tubes de fumée sont divisés en deux groupes, soit un groupe qui conduit les gaz de fumée de la chambre de renvoi postérieure à la chambre de renvoi antérieure, et un groupe qui conduit les gaz de fumée de la chambre de renvoi antérieure vers l'arrière, jusqu'à un collecteur des gaz d'o les gaz de fumée sont conduits vers le tuyau de fumée. Dans ces types de chaudières connus, tant la chambre de renvoi antérieure que la chambre de renvoi postérieure sont exposées à des gaz de fumée d'une température très elevée, ce pour quoi les chambres de renvoi doivent nécessairement être suffisamment isolées pour éviter les pertes de chaleur et le bas rendement qui en résulte. En outre, dans cette construction, tant la chambre de renvoi antérieure que le collecteur des gaz doivent être munis de portes de nettoyage permettant le nettoyage tant des chambres de renvoi que des tubes de fumée. L'inconvénient est que la chaudière ne peut pas être placée près d'un mur ou autres parois, car la porte de nettoyage et l'ouverture de nettoyage du collecteur des gaz ne seraient ainsi pas accessibles pour le nettoyage de la chaudière. Ces inconvénients sont évités dans le cas de la présente invention par le fait que la chaudière décrite dans l'introduction est caractérisée par ce que tous les tubes de fumée sont placés entre la chambre de renvoi postérieure et la chambre de renvoi antérieure et que le tuyau de fumée conduisant la fumée vers la cheminée est relié à la chambre de renvoi antérieure. lo De cette manière, I'utilisation d'un collecteur des gaz entre les tubes de fumée et le tuyau de fumée est évitée et tant le tuyau de fumée que les tubes de fumée peuvent être nettoyés depuis la partie avant de la chaudière. Cette dernière peut ainsi être placée tout près d'un mur ou autres parois, ce qui fait que cette chaudière exige considérablement moins de place que les types de chaudières connus. C'est un avantage surtout dans le cas des petites chaudières installées dans les habitations. La chaudière peut utilement être construite comme indiqué dans la revendication 2, o la plupart de la transmission de la chaleur s'effectue pendant le tirage des gaz de fumée de la chambre de renvoi postérieure à la chambre de renvoi antérieure. De cette manière, la perte de radiation de la chambre de renvoi antérieure est réduite au minimum, ce qui donne un bon rendement, et en même temps, il n'est pas besoin d'un isolement extrêmement bon de la chambre de renvoi antérieure. En outre, la chambre de renvoi antérieure n'a pas besoin d'être refroidie par eau, ce qui réduit le coût de la construction. Enfin, il n'est pas besoin d'un véritable tirage de tubes avec refroidissement de la chambre de renvoi antérieure à la partie arrière de la chaudière. La chaudière peut utilement avoir la forme décrite dans la revendication 3, ce qui fait que la chambre de renvoi postérieure peut être nettoyée depuis la chambre de combustion, ce pour quoi la chambre de renvoi postérieure peut être complètement incorporée dans le réservoir de chaudière. La chambre de combustion peut avoir la forme décrite dans la revendication 4, ce qui fait que la chambre de combustion est ajustée à la flamme de manière optimale, de sorte que la flamme est soutenue et la combustion est optimale, de même que la chambre de combustion peut convenablement avoir la forme décrite dans la revendication 5. io Dans la chaudière faisant l'objet de l'invention, la chambre de renvoi antérieure, telle que caractérisée dans la revendication 6, peut être partiellement placée à l'extérieur du réservoir de chaudière, la chambre de renvoi antérieure ayant, comme il a été déjà mentionné, des pertes de radiation minimales. En outre, la chambre de renvoi antérieure peut être préférablement munie d'une porte de nettoyage, comme indiqué dans la revendication 7. La chambre de renvoi postérieure doit préférablement avoir, comme indiqué dans la revendication 8, une profondeur permettant le nettoyage de cette chambre depuis la partie avant, par la chambre de combustion ou les tubes de fumée. Les tubes de fumée peuvent être munis de turbulateurs de gaz de fumée comme indiqué dans la revendication 9, de sorte qu'il est obtenu un refroidissement optimal des gaz de fumée par rapport à la résistance aux gaz de fumée qui doit être créée dans la chaudière. Enfin, le brûleur tel qu'il est caractérisé dans la revendication 10, peut être monté sur la chambre de combustion à l'aide d'une plaque de brûleur permettant l'enlèvement facile du brûleur, de sorte que la chambre de combustion et éventuellement la chambre de renvoi postérieure peuvent être facilement nettoyées depuis la partie avant de la chaudière. L'invention sera ci-après décrite en détail en faisant référence aux figures, o fig. 1 représente en perspective la chaudière faisant l'objet de l'invention, o certaines parties ont été éliminées pour que les parties composant la chaudière puissent être vues individuellement. fig. 2 représente une coupe verticale de la chaudière faisant l'objet de l'invention, le long de la ligne Il - Il marquée sur la figure 3. o0 fig. 3 représente une coupe verticale de la chaudière faisant l'objet de l'invention et présentée sur la fig. 2, le long de la ligne II! - 11l, et fig. 4 représente une coupe horizontale de la chaudière présentée à la figure 2, le long de la ligne IV - IV. La figure 1 représente en perspective une chaudière destinée au chauffage central et au chauffage de l'eau sanitaire, laquelle chaudière comprend un réservoir de chaudière 9, qui contient de l'eau ou un autre fluide approprié 10. Pour le chauffage de l'eau 10, est incorporée au réservoir de chaudière 9 une chambre de combustion 1, o a lieu la combustion de l'huile ou des gaz provenant du brûleur 20. Ce brûleur 20 est monté sur une plaque de brûleur 19, fixée, à l'aide de boulons, de charnières et de serrures ou de dispositifs de fixation similaires, sur la partie antérieure de la chambre de combustion. La chambre de combustion 1 est montée, à sa partie postérieure, sur une chambre de renvoi postérieure 2, les produits de la combustion provenant de la chambre de combustion 1 pouvant circuler librement vers la chambre de renvoi postérieure 2. Cette chambre de renvoi postérieure 2, qui est complètement entourée de l'eau 10 se trouvant dans le réservoir de chaudière 9, a la forme d'une caisse oblongue et s'étend sur la partie latérale de la chambre de combustion 1. Parallèlement à la chambre de combustion sont montés plusieurs tubes de fumée 3, dans l'exemple présenté au nombre de six, qui sont reliés à la chambre de renvoi postérieure 2. Les tubes de fumée 3 sont, à leur extrémité antérieure, reliés à une chambre de renvoi antérieure 5, qui a elle-aussi la forme d'une caisse oblongue. La chambre de renvoi antérieure 5 s'étend au-dessus des tubes de fumée 3. Au- dessus des tubes de fumée et parallèlement à ceux-ci il est monté un tuyau de fumée 8, qui va de la chambre de renvoi antérieure, en passant par la paroi postérieure du réservoir de chaudière, à une cheminée (non représentée). Lors de la combustion, dans la chambre de combustion 1, d'huile ou de gaz provenant du brûleur 20, les produits de combustion ou le gaz de fumée provenant de la chambre de combustion s'échapperont vers la chambre de renvoi postérieure 2, o les gaz de fumée seront d'abord introduits à un angle de 900 is dans la chambre de renvoi, comme indiqué par les flèches, et ensuite de nouveau détournés à un angle de 90" dans les tubes de fumée 3, les gaz de fumée étant répartis dans ces tubes. Les gaz de fumée s'échapperont des tubes de fumée vers la chambre de renvoi antérieure 5, o les gaz de fumée subiront une rotation de 180" au total, pour être conduits au tuyau de fumée 8, d'o les gaz de fumée seront amenés à une cheminée. La chambre de combustion 1 a la forme d'un tube rond ayant un petit diamètre par rapport à sa longueur, de sorte que la flamme du brûleur 20 remplit exactement la chambre de combustion. La longueur de la chambre de combustion est dimensionnée de manière à être égale ou supérieure à la longueur des flammes provenant du brûleur, de sorte que la combustion soit achevée avant que les gaz de fumée ne soient détournés vers la chambre de renvoi postérieure 2. Les tubes de fumée 3 sont montées avec des turbulateurs de gaz de fumée 4, qui peuvent consister en une tringle centrale, entourée d'une surface directrice ayant la forme d'une vis. Les turbulateurs de gaz de fumée servent d'une part à créer une résistance contre les gaz de fumée et de l'autre côté à assurer une meilleure transmission de la chaleur provenant des gaz de fumée vers les parois des tubes de fumée, contribuant de cette manière à assurer la transmission de chaleur nécessaire dans les tubes de fumée 3. Les tubes de fumée 3 sont, quant à leur nombre, longueur, diamètre et à leurs turbulateurs de gaz de fumée 4 dimensionnés de manière à ce que la plus grande partie de la transmission de chaleur des gaz de fumée à l'eau contenue dans le réservoir de chaudière se fasse pendant le passage des gaz de la chambre de renvoi postérieure 2 à la chambre de renvoi antérieure 5. De cette manière, la température des gaz de fumée dans la chambre de renvoi antérieure correspondra environ à la température de sortie des gaz de fumée. La chambre de renvoi 5, qui se trouve, dans l'ensemble, hors du réservoir de chaudière 9, a une forme permettant l'enlèvement de la paroi avant 6, celle-ci étant montée par des boulons 7 ou d'autres dispositifs de fixation et servant ainsi de porte de nettoyage. Le réservoir de chaudière 9 est relié à son extrémité postérieure à un tube de sortie 12 et à un tube d'entrée 13 pour l'eau de chauffage central. En outre, il peut être installé dans le réservoir de chaudière, comme il est montré, un récipient à eau chaude 11 immergé, contenant de l'eau sanitaire, lequel récipient à eau chaude est relié à un tube d'entrée 14 et à un tube de sortie 15 pour l'eau sanitaire. Le réservoir de chaudière est monté, à son extrémité inférieure, sur un cadre de fond extérieur par plusieurs points, dans l'exemple représenté quatre, à l'aide de pieds 18, qui sont par exemple fixés sur le cadre de fond par des boulons. L'utilisation d'un nombre relativement réduit de points de fixation assure une perte réduite de chaleur depuis la chaudière vers la partie extérieure et/ou le plancher, ce pour quoi il n'est pas nécessaire d'utiliser un socle distinct et isolé pour soutenir la chaudière. La chaudière est entourée par une enveloppe 16 comprenant une couche protectrice 17. Cette enveloppe comprend une partie qui peut être enlevée, la coque du brûleur 21, qui entre autres entoure le brûleur 20. Quand la coque de brûleur 21 est enlevée, il y a accès à la partie avant inférieure de la chaudière, y compris en particulier le brûleur 20, la plaque de brûleur 19 et la porte de nettoyage 6. En outre, il y a accès à une plaque amovible 22 située dans la paroi du réservoir de chaudière, laquelle plaque peut être remplacée par une amorce électrique destinée au chauffage de l'eau 10 se trouvant dans le réservoir de chaudière, si l'on souhaite. Enfin, il y a accès à un clapet d'observation 23, qui io peut être coulissé, pour observer la flamme. L'enveloppe contient également un panneau de commande 24, qui par exemple peut contenir des termomètres, des manomètres, des interrupteurs, des thermostats et divers dispositifs de contrôle et de commande automatique. La figure 2 représente une coupe transversale de la chaudière, correspondant à la ligne Il - Il sur la figure 3, o l'emplacement de la chambre de renvoi antérieure est également représenté. Le réservoir de chaudière 9 est représenté dans son enveloppe 16, qui est ici représentée sans couche isolante. La chambre de combustion 1 est, comme il est montré, fixée par les tirants 25, et les tubes de fumée 3 et le tuyau de fumée 8 sont représentés par rapport à la chambre de combustion 1 et par rapport au contour de la chambre de renvoi antérieure. Le récipient à eau chaude 11 est, comme il est montré, placé dans le réservoir de chaudière 9 de manière à ce que le récipient à eau chaude dépasse la partie supérieure du réservoir de chaudière. De cette façon, le récipient à eau chaude sera facilement accessible en cas de remplacement, de manutention et/ou de réparation, étant donné que tant le récipient à eau chaude lui-même que la partie supérieure du récipient à eau chaude sont détachables. La figure 3, qui est une coupe transversale de la chaudière, correspondant à la ligne III - III sur la figure 2, représente l'emplacement des deux chambres de renvoi en forme de caisse, celle antérieure 5 et celle postérieure 2, ainsi que l'emplacement du tube de fumée 3 (sans turbulateurs de gaz de fumée) et le tuyau de fumée 8. Les tubes de fumée et le tuyau de fumée traversent la paroi antérieure du réservoir de chaudière, laquelle paroi forme en même temps la paroi postérieure de la chambre de renvoi antérieure 5. Au points o les tubes de fumée 3 et le tuyau de fumée 8 traversent la paroi, ils sont fixés pour résister à l'eau et à la pression, par exemple par soudage. De la même manière, les tubes de fumée 3 traversent la paroi de la chambre de renvoi postérieure, o ils sont fixés pour résister à l'eau et à la pression, par exemple par soudage. Le tuyau de fumée 8 va au-dessus de la chambre de renvoi postérieure 2 et sort par la paroi o0 du réservoir de chaudière, o le tuyau de fumée est lui-aussi fixé pour résister à l'eau et à la pression, par exemple par soudage. La figure 4 montre une coupe horizontale de la chaudière, correspondant à la ligne IV - IV sur la figure 2. La coupe transversale du réservoir de chaudière 9 est carrée, comme il est montré, et dans la partie arrière du réservoir de chaudière il est représenté la chambre postérieure 2, qui s'étend transversalement au réservoir de chaudière, en principe sur toute la largeur de celui-ci. La chambre de combustion 1 est reliée à la chambre de renvoi postérieure 2 par sa partie postérieure, o elle est fixée par exemple par soudage, et elle est montée sur le brûleur et la plaque de brûleur 19 par sa partie antérieure, comme il est indiqué. La chambre de renvoi postérieure 2 a une profondeur rendant possible la réduction au minimum de la pression au moment o les gaz de fumée changent de direction, ainsi que le nettoyage de la chambre de renvoi postérieure depuis la chambre de combustion 1 et/ou les tubes de fumée 3 à l'aide d'instruments adéquats. Le tuyau de fumée 8 entre, comme il est montré, dans la chambre de renvoi antérieure 5 munie de la porte de nettoyage 6 et sort du réservoir de chaudière par la paroi postérieure de l'enveloppe 16. L'emplacement des tubes de fumée est marqué en pointillé, de même que l'emplacement du récipient à eau chaude dans le réservoir de chaudière est marqué en pointillé sur la figure 4. Comme il ressort de ce qui précède, la chaudière peut être nettoyée dans son ensemble depuis la partie avant. Après le démontage de la porte de nettoyage 6, les tubes de fumée 3 ainsi que la chambre de renvoi antérieure 5 se nettoient à partir de cet endroit, de même qu'une partie de la chambre de renvoi postérieure 2 peut être nettoyée par les tubes de fumée. Après le démontage ou l'écartement du brûleur 20 avec la plaque de brûleur 19, tant la chambre de combustion 1 que la chambre de renvoi postérieure peuvent être nettoyées par l'ouverture de la chambre de combustion. REVENDICATIONS 1. Chaudière destinée au chauffage d'un fluide comme par exemple l'eau à utiliser au chauffage des locaux et/ou de l'eau à l'aide d'un brûleur (20), préférablement un brûleur à l'huile ou au gaz, laquelle chaudière comprend un réservoir de chaudière (9) contenant le fluide (10), une chambre de combustion (1) placée dans le réservoir de chaudière (9), plusieurs tubes de fumée (3) placés dans le réservoir de chaudière, à partir desquels la chaleur émise par les gaz de fumée to est transmise au fluide se trouvant dans le réservoir de chaudière, une chambre de renvoi antérieure (5) et une chambre de renvoi postérieure (2) pour les gaz de fumée ainsi qu'un tuyau de fumée (8), qui conduit les gaz de fumée à une cheminée, laquelle chaudière est c a r a c t é r i s é e par ce que tous les tubes de fumée (3) sont placés entre la chambre de renvoi postérieure (2) et la chambre de renvoi antérieure (5) et que le tuyau de fumée (8), qui conduit les gaz de fumée à la cheminée, est relié à la chambre de renvoi antérieure (5). 2. Chaudière conforme à la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par ce que le nombre, la longueur et/ou la largeur des tubes de fumée (3) sont dimensionnés de manière à ce que la plus grande partie de l'énergie thermique émise par les gaz de fumée dans la chaudière est émise dans les tubes de fumée, de sorte que la température des gaz de fumée dans la chambre de renvoi antérieure (5) corresponde essentiellement à la température de sortie des gaz de fumée. 3. Chaudière conforme à la revendication 1 ou 2, c a r a c t é r i s é e par ce que la chambre de combustion (1) est reliée, à l'une de ses extrémités, à la chambre de renvoi postérieure (2), les gaz de fumée de la chambre de combustion (1) étant conduits à travers la chambre de renvoi postérierure (2) dans les tubes de fumée (3), et que la chambre de renvoi postérieure (2) est entourée du fluide (10) se trouvant dans le réservoir de chaudière (9). 4. Chaudière conforme à une ou plusieurs des revendications 1 à 3, c a r a c t é- r i s é e par ce que la chambre de combustion (1) a la forme d'une chambre ronde similaire à un tuyau, qui est placée essentiellement en position horizontale dans le réservoir de chaudière (9), et que le diamètre de la chambre de combustion est petit par rapport à sa longueur. 5. Chaudière conforme à une ou plusieurs des revendications 1 à 4, c a r a c t é- r i s é e par ce que la longueur de la chambre de combustion (1) est 0o dimensionnée de manière à ce que la combustion ait lieu uniquement dans la chambre de combustion (1), de sorte que la combustion soit achevée avant que les gaz de fumée ne soient détournés vers la chambre de renvoi postérieure (2). 6. Chaudière conforme à une ou plusieurs des revendications 1 à 5, c a r a c t è- r i s é e par ce que la chambre de renvoi antérieure (5) se trouve, au moins partiellement, à l'extérieur du réservoir de chaudière (9). 7. Chaudière conforme à une ou plusieurs des revendications 1 à 6, c a r a c t é- r i s é e par ce que la chambre de renvoi antérieure (5) est dotée d'une porte de nettoyage (6), qui est détachable ou peut être ouverte pour le nettoyage des tubes de fumée (3) et des chambres de renvoi (2, 5). 8. Chaudière conforme à une ou plusieurs des revendications 1 à 7, c a r a c t é- r i s é e par ce que la chambre de renvoi postérieure (2) a une profondeur permettant le nettoyage de la chambre de renvoi postérieure (2) à travers la chambre de combustion (1) et/ou les tubes de fumée (3). 9. Chaudière conforme à une ou plusieurs des revendications 1 à 8, c a r a c t é- r i s é é par ce que dans les tubes de fumée (3) il est placé des turbulateurs de gaz de fumée (4), qui ne sont pas fixés et qui peuvent être enlevés par exemple lors du nettoyage des tubes de fumée et des chambres de renvoi. 10. Chaudière conforme à une ou plusieurs des revendications 1 à 9, c a r a c t é- r i s é e par ce que le brûleur (20) est monté sur la chambre de combustion (1) à l'aide d'une plaque de brûleur (19) et peut être enlevé pour le nettoyage de la5 chambre de combustion (1) et/ou de la chambre de renvoi postérieure (2).