Brevet FR2847972A1 — publié le 20040604

La présente invention concerne un échangeur de chaleur ainsi qu'un dispositif de production domestique d'eau chaude sanitaire, équipé d'un tel échangeur. Pour satisfaire le besoin en eau chaude sanitaire à l'intérieur d'une 5 habitation, il existe plusieurs solutions techniques qui apportent plus ou moins de confort à l'usager. Une première solution consiste à produire l'eau chaude sanitaire à l'aide d'un ballon dont le volume peut varier de quelques dizaines à quelques centaines de litres. La réserve d'eau accumulée dans ce ballon est réchauffée par une 10 résistance électrique ou par un serpentin traversé par le fluide du circuit primaire d'un échangeur de chaleur d'une chaudière ou fuel ou au gaz. L'avantage principal d'un tel ballon est qu'il permet de disposer d'un grand débit d'eau chaude tant qu'il n'est pas vide, de sorte qu'il est possible d'ouvrir en même temps plusieurs robinets dans l'habitation. Toutefois, il occupe un espace important dans la pièce o il est installé. En outre, il nécessite un temps de réchauffage important s'il a été entièrement vidé et son prix de revient est onéreux. Une deuxième solution technique est la production, dite "instantanée" d'eau chaude sanitaire, c'est-à-dire au fur et à mesure des besoins. Les figures 1 et 2 jointes à la présente demande de brevet sont des schémas qui illustrent une installation domestique conforme à l'état de la technique, permettant une telle production instantanée d'eau chaude. Celle-ci comprend un circuit primaire de chauffage central I et un circuit secondaire de puisage sanitaire II, qui interferent l'un avec l'autre au niveau 25 d'un dispositif D de production d'eau chaude. Ce dernier comprend un ballon de faible volume B contenant un serpentin S, de section circulaire, au niveau duquel se produit un échange de chaleur. Le circuit primaire I comprend une source de chauffage 1 de l'eau de ce circuit; il s'agit par exemple d'une chaudière pourvue d'un brleur à gaz. Une pompe appropriée 15 assure la circulation de l'eau dans ce circuit I. L'eau quitte la chaudière 1 par une conduite 10, puis passe via un raccord R en forme de "T" dans une conduite 11, traverse les radiateurs du chauffage central 100, et revient à la chaudière 1 après avoir dissipé une partie de ses calories dans les radiateurs 100. La tuyauterie de retour comprend deux conduites 12, 13 séparées par une vanne à trois voies V; la conduite 13 se raccorde à la chaudière 1 après passage dans la pompe 15 via une conduite 14. Dans cette application, l'eau du chauffage central constitue le fluide primaire; le dispositif de production d'eau chaude D est branché en parallèle par rapport aux radiateurs 100, la dérivation se situant en amont de ces radiateurs par le raccord R en "T" et, en aval, par la vanne à trois voies V. On a désigné par les références a et b les orifices d'entrée et, respectivement, de sortie du fluide primaire à l'intérieur du dispositif de production d'eau chaude D. Le raccord en "T" R se raccorde à l'orifice d'entrée a par une conduite 16; l'orifice de sortie b se raccorde à la vanne à trois voies V par une 15 conduite 17. Sur le circuit secondaire II, on a désigné par la référence EF une source de production d'eau froide; il peut s'agir par exemple d'un robinet branché sur le réseau d'eau potable prévu dans l'habitation recevant cette installation. On a désigné par la référence EC un dispositif d'utilisation d'eau 20 chaude; il s'agit par exemple d'un robinet ou d'un pommeau de douche destiné à fournir de l'eau chaude à l'utilisateur. On a désigné par les références c et d, les embouchures d'entrée et, respectivement, de sortie du fluide secondaire, ici l'eau du circuit sanitaire. La source EF est branchée sur l'embouchure c par une conduite 25 d'amenée d'eau froide 19, tandis que l'embouchure de sortie d est branchée au dispositif d'utilisation d'eau chaude EC par une conduite de distribution d'eau chaude 18. Dans l'état des circuits illustré sur la figure 1, seul le circuit primaire I de chauffage central est en usage. La vanne à trois voies V se trouve dans une position telle que les conduites 12 et 13 sont mises en communication, la conduite 17 étant en revanche isolée. Dans cette situation, l'eau fournie par la chaudière 1 parcourt exclusivement le circuit primaire I, comme symbolisé par les flèches F, en assurant 35 le chauffage des radiateurs 100. La figure 2 illustre la situation dans laquelle un puisage d'eau sanitaire est demandé, par exemple par l'ouverture d'un robinet prévu dans le dispositif d'utilisation EC. Ce puisage fait basculer automatiquement, via un système de 5 commande approprié connu en soi, la vanne à trois voies V, de manière à fermer la sortie de la conduite 12, en assurant au contraire la communication de la conduite 17 avec la conduite 13. Dans ces conditions, l'eau chaude qui circule selon la flèche G dans le circuit primaire I est aiguillée au niveau du raccord en "T" R vers le dispositif de 10 production d'eau chaude D. Elle parcourt le ballon B de son entrée a vers sa sortie b, en suivant une trajectoire sinueuse à travers les spires du serpentin S. L'eau chaude ne passe pas dans les radiateurs 100 puisque la sortie de la conduite 12 est fermée, mais exclusivement à l'intérieur du ballon B et revient à 15 la chaudière 1, via les conduites 13 et 14 et la pompe 15. Simultanément, du fait de l'appel d'eau sanitaire, l'eau du circuit secondaire Il parcourt le serpentin S de l'entrée c vers la sortie d, comme symbolisé par les flèches H, c'est-à-dire à contre-courant de l'eau du circuit primaire circulant dans le ballon B. L'échange thermique s'effectue entre l'eau chaude du circuit primaire présente à l'intérieur du ballon B et l'eau froide pénétrant à l'intérieur du serpentin S; c'est donc de l'eau chaude qui parvient au dispositif d'utilisation EC. A titre indicatif, l'eau quitte la chaudière 1 a une température voisine de 80 C et y revient à une température comprise entre 40 et 600 C selon le réglage 25 des radiateurs 100. Dans le circuit secondaire II, l'eau froide pénétrant à l'intérieur du serpentin S est à une température de l'ordre de 150 C et l'eau chaude obtenue à l'intérieur du dispositif d'utilisation EC est à une température de l'ordre de 450 C. Lorsque le puisage est terminé, la vanne à trois voies V bascule de 30 nouveau dans sa position initiale, ce qui permet d'alimenter les radiateurs 100. Le débit instantané d'eau chaude susceptible d'être obtenu en continu avec une telle installation dépend des performances d'échanges thermiques du dispositif D. Or celles-ci ne sont pas optimales du fait que le serpentin S est de section droite circulaire. De ce fait, il est impossible d'obtenir de l'eau chaude à 35 plusieurs robinets en même temps. Par ailleurs, le serpentin S à tendance à s'entartrer rapidement. En outre, l'encombrement axial d'un serpentin de section ronde est important, de sorte que les dimensions du ballon B le contenant le sont également. De plus, la vanne à trois voies V présente également un encombrement important. Enfin, le prix d'une telle vanne et de ses raccords et tubes de liaison au dispositif D de production d'eau chaude intervient de manière importante dans le cot total de l'installation. La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients précités. Elle a notamment pour objectif de proposer un échangeur de chaleur présentant une importante surface d'échange, ainsi qu'un dispositif de production d'eau chaude assurant instantanément un grand débit d'eau chaude. Un autre objectif de l'invention est d'intégrer à l'intérieur de l'enceinte du dispositif de production d'eau chaude un système de vanne à trois 15 voies de structure très simple, de façon à réduire sensiblement le prix de revient global de ce dispositif, et à en diminuer notablement l'encombrement total. Un autre objectif encore de l'invention est de fournir un dispositif présentant une forte résistance à la pression sanitaire qui peut parfois atteindre 25 bars (25.105 Pa), ces pics de pression pouvant notamment résulter de "coups de 20 bélier" ou de soupapes de sécurité défectueuses, par exemple. A cet effet, l'invention concerne un échangeur de chaleur comprenant un tube en matériau thermiquement bon conducteur, enroulé en hélice pour former un serpentin, dans lequel un fluide, dit "secondaire", est destiné à circuler, ce tube possédant une section droite aplatie et sensiblement ovale, dont le grand axe est 25 sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'hélice, chaque spire du serpentin possédant des faces radiales qui sont écartées des faces radiales de la spire adjacente d'un interstice de largeur constante, un fluide dit"primaire" étant destiné à circuler entre chaque spire du serpentin, à contre-courant de la circulation dudit fluide secondaire. Cet échangeur est remarquable en ce que l'interstice entre deux spires 30 voisines du serpentin est calibré au moyen d'au moins un élément saillant hélicodal, de même pas que le serpentin et disposé entre les faces radiales en regard des spires, et en ce que ledit serpentin est maintenu entre deux viroles cylindriques, coaxiales, dites "interne" et "externe", assemblées entre elles à chacune de leurs deux extrémités par une bride hélicodale dont l'espace entre les extrémités de la spire 35 autorise le passage dudit fluide primaire et sa circulation entre les spires dudit serpentin de part et d'autre dudit élément saillant, entre lesdites viroles. Selon d'autres caractéristiques non limitatives de l'invention - ledit élément saillant est embouti dans l'une des faces radiales des spires du serpentin et vient au contact de la face radiale de la spire voisine située en regard; - ledit élément saillant est constitué d'une paire de saillies semicylindrique embouties dans les deux faces radiales des spires, chaque saillie de l'une des faces radiales venant au contact de la saillie de la face radiale située en regard; - ledit élément saillant est un fil rigide, hélicodal, monté de façon 10 que chacune de ses spires soit intercalée entre deux spires voisines du serpentin, - les petits côtés opposés de chaque spire du serpentin sont brasés avec la virole interne et la virole externe au niveau de leurs points de contact respectifs avec celles-ci. L'invention concerne également un dispositif de production 15 domestique d'eau chaude sanitaire qui se caractérise en ce qu'il comprend une enceinte à l'intérieur de laquelle est installé l'échangeur de chaleur précité, l'eau sanitaire à chauffer constituant le fluide secondaire qui circule à l'intérieur du serpentin, chaque extrémité de ce serpentin traversant la paroi de ladite enceinte au niveau d'une embouchure ménagée à cet effet, l'entrée et la sortie du fluide primaire 20 à l'intérieur de l'enceinte se faisant respectivement par un orifice d'entrée et un orifice de sortie. Par ailleurs, selon un certain nombre d'autres caractéristiques non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison: - une chambre de répartition du fluide primaire est ménagée à 25 l'intérieur de ladite enceinte, cette chambre étant délimitée par la paroi intérieure de la virole interne cylindrique et par un fond circulaire obturant de façon étanche l'extrémité de ladite virole interne située au voisinage de l'orifice d'entrée du fluide secondaire, dite "extrémité d'entrée" et un tube d'introduction du fluide primaire est disposé à l'intérieur de ladite virole interne, l'une de ses extrémités étant reliée à 30 l'orifice d'entrée du fluide primaire et son extrémité opposée débouchant à faible distance dudit fond, de sorte que ce dernier forme un déflecteur qui renvoie le flux entrant de fluide primaire en direction de l'extrémité opposée de ladite chambre de répartition; - le fond est concave, sa concavité étant orientée en direction du tube 35 d'introduction du fluide primaire; - le dispositif de production d'eau chaude comprend une tubulure à trois voies intégrée à ladite enceinte, dont l'une des voies est constituée par l'orifice d'entrée du fluide primaire, l'autre par une embouchure amont et la troisième par une embouchure aval, ledit orifice d'entrée étant muni d'un filtre; - cette tubulure à trois voies est munie intérieurement, au voisinage de l'orifice d'entrée, d'une lèvre déflectrice permettant de diriger le flux entrant de fluide primaire, en direction dudit orifice d'entrée; - le dispositif de production d'eau chaude comprend une vanne à trois voies pour la distribution du fluide primaire, intégrée à ladite enceinte, dont l'une 10 des voies est constituée par un orifice de sortie du fluide primaire, l'autre voie débouche dans une embouchure aval et la troisième débouche dans une embouchure amont, ces deux embouchures étant ménagées dans la paroi de l'enceinte, cette vanne comportant un clapet apte à obturer sélectivement soit ledit orifice de sortie, soit la voie débouchant dans l'embouchure amont; - ce clapet est monté sur un arbre entraîné en rotation par un moteur; - un canal de décharge est ménagé à l'intérieur de l'enceinte de façon à mettre en communication de fluide l'entrée et la sortie de fluide primaire, ce canal de décharge étant équipé d'un clapet de décharge; - le canal de décharge est ménagé entre un renfoncement de 20 l'enceinte et une cloison intermédiaire disposée entre ledit renfoncement et la virole externe, ce canal de décharge s'étendant depuis le voisinage de l'extrémité amont de l'enceinte jusqu'à son extrémité aval o il débouche dans l'embouchure aval de la vanne à trois voies; - le clapet de décharge comprend un piston sollicité par un ressort 25 taré, apte à obturer un orifice de passage du fluide primaire ménagé dans ledit canal de décharge lorsque la pression dudit fluide primaire arrivant à l'intérieur de l'enceinte est inférieure à une valeur seuil prédéterminée et qui, au contraire, autorise ce passage lorsque la pression excède cette valeur; le clapet de décharge est monté dans un manchon solidaire du 30 renfoncement de l'enceinte et dont l'axe est perpendiculaire au plan de ce renfoncement, le piston étant mobile en translation selon ledit axe du manchon et étant sollicité par un ressort de compression hélicodal qui prend appui contre une pièce en forme de dôme fixée de manière étanche audit manchon; - le clapet de décharge comprend une cloison transversale fixe 35 séparant l'espace entre ledit renfoncement de l'enceinte et la cloison intermédiaire et une embase solidaire de cette cloison fixe qui est traversée d'un côté par l'orifice susceptible d'être obturé par ledit piston et de l'autre par une ouverture qui communique en permanence avec l'intérieur de la pièce en forme de dôme; - l'enceinte est réalisée en matière plastique; Enfin l'invention concerne également une installation mixte de 5 distribution domestique d'eau chaude comprenant un circuit primaire de chauffage central et un circuit secondaire de puisage sanitaire, cette installation étant équipée d'un dispositif de production d'eau chaude sanitaire tel que celui mentionné cidessus, branché en parallèle sur les radiateurs du circuit de chauffage central, l'eau du chauffage central, fournie par une chaudière, constituant ledit fluide primaire et 10 l'eau de puisage sanitaire constituant ledit fluide secondaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés: - les figures 1 et 2 sont des schémas illustrant le principe de 15 fonctionnement d'une installation de chauffage mixte, équipé d'un dispositif de production d'eau chaude sanitaire instantanée, conforme à l'état de la technique; - la figure 3 est une vue en perspective éclatée des différentes pièces constitutives du dispositif de production d'eau chaude; - la figure 4 est une vue en coupe verticale longitudinale du dispositif 20 de production d'eau chaude conforme à l'invention; - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale de ce même dispositif, prise selon le plan de coupe représenté par la ligne V-V sur la figure 4; - la figure 6 est une vue schématique représentant les deux viroles de l'échangeur de chaleur en coupe transversale; - les figures 7, 8 et 9 sont des vues en coupe verticale transversale du dispositif de la figure 4, selon les plans de coupe représentées respectivement par les lignes VII-VII, VIII-VIII et IX-IX de la figure 4, la figure 7 représentant en outre les embouchures d'entrée et de sortie de serpentin vues en coupe axiale; - la figure 10 est une vue en perspective de l'une des pièces de la 30 vanne à 3 voies; - la figure 11 est une vue en perspective de l'extrémité aval du dispositif de production d'eau chaude; - la figure 12 est une vue en coupe agrandie du clapet de décharge du dispositif de la figure 4, prise selon le plan de coupe représenté par la ligne XII-XII 35 sur cette figure; - les figures 13 et 14 sont des vues en coupe du même clapet de décharge dans le plan de la figure 4, respectivement en positions fermée et ouverte; - la figure 15 est une vue de dessus partiellement en coupe du dispositif de la figure 4; - la figure 16 est une vue en coupe verticale longitudinale d'une variante de réalisation du dispositif de production d'eau chaude; - la figure 17 est un schéma d'une installation domestique équipée du dispositif de production d'eau chaude sanitaire selon l'invention, celui-ci étant représenté en coupe; - la figure 18 est une vue en coupe verticale longitudinale d'une variante de réalisation du dispositif de production d'eau chaude; - la figure 19 est une vue en coupe longitudinale de ce même dispositif, prise selon le plan de coupe représenté par la ligne XIX- XIX sur la figure 18; - la figure 20 est une vue en bout de l'échangeur de chaleur des figures 18 et 19; - la figure 21 est un schéma représentant de façon partielle une variante de réalisation du serpentin; - la figure 22 est une vue en perspective de l'extrémité aval du 20 dispositif de production d'eau chaude représenté sur les figures 18 et 19; - la figure 23 est une vue en coupe longitudinale, partielle, d'une variante de réalisation du dispositif de l'échangeur de chaleur représenté sur la figure 18, ce dernier étant hors de l'enceinte du dispositif de production d'eau chaude; et - la figure 24 est une vue en coupe verticale longitudinale d'une variante de réalisation du dispositif de production d'eau chaude représenté sur la figure 16. L'échangeur de chaleur 6 va maintenant être décrit en faisant référence plus spécifiquement aux figures 3, 4 et 5. Il est constitué d'un tube 69 de section droite aplatie et sensiblement ovale, enroulé en hélice de manière à former un serpentin, de sorte que le grand axe de sa section droite soit sensiblement perpendiculaire à l'axe X-X' de l'hélice. Le fluide secondaire circule à l'intérieur de ce tube 69 et le fluide primaire autour de celui-ci et à contre-courant. Ce tube 69 est réalisé dans un matériau thermiquement bon conducteur, de préférence en métal, par exemple en acier inoxydable. Il est constitué d'un certain nombre de spires 62, dont les grandes faces dites "faces radiales" référencées 620, 621 sont écartées des faces, 621, 620 de la spire 62 adjacente, d'un interstice de largeur L constante. Les petits côtés de chaque spire 62 en forme d'arc de cercle sont 5 référencés respectivement 624 pour le côté intérieur et 625 pour le côté extérieur du serpentin 69. Les portions d'extrémité rectilignes 63, 63' de ce tube s'étendent tangentiellement vers l'extérieur de l'hélice et se terminent par des embouts cylindriques constituant respectivement les embouchures d'entrée 60 et de sortie 61 10 du fluide secondaire qui y circule. La transition entre les parties aplaties 63, 63' et les embouts cylindriques 61, 60 se fait de manière progressive. L'interstice L entre deux spires voisines 62 du serpentin 69 est calibré au moyen d'un élément saillant. Selon une première variante de réalisation, cet élément saillant est un 15 fil rond, rigide 64 hélicodal, de même pas que le serpentin 69 et monté de sorte que chacune de ses spires 640 soit intercalée entre deux spires voisines 62 du serpentin 69. Le fil 64 est réalisé en tout type de matériau rigide, par exemple en plastique ou en métal tel que de l'acier. Le fil 64 hélicodal est intercalé entre les spires du serpentin 69 par vissage. Il a pour rôle de prévenir les déformations de la paroi du tube aplati 69 pouvant résulter de variations de la pression interne. En outre, il permet de maintenir constant l'interstice L entre deux spires voisines 62, de sorte que 25 l'épaisseur de la lame de fluide primaire passant entre ces deux spires est également constante, ce qui est essentiel pour obtenir un bon rendement d'échange thermique entre les fluides primaire et secondaire. Le fait de réaliser un serpentin 69 de section aplatie et de canaliser le débit d'eau primaire entre les spires et à contre courant du débit secondaire permet 30 d'assurer un meilleur transfert thermique entre les deux fluides. L'encombrement du serpentin à spires aplaties 69 est ainsi nettement réduit pour une meilleure performance thermique. Le tube ou serpentin 69 et le fil rigide 64 enroulés en hélice, sont maintenus assemblés entre deux viroles cylindriques coaxiales, dites "interne" et 35 "externe" et référencées respectivement 65 et 66. Les efforts de dilatation des spires du tube 69 et du fil 64 sont repris par la présence de ces deux viroles 65, 66, réalisées dans un matériau résistant et de préférence thermiquement bon conducteur, par exemple du métal, notamment de l'acier. La présence de ces deux viroles en acier mince permet de réduire considérablement l'épaisseur de la paroi du serpentin 69. Ainsi, pour résister sans déformation à une pression de 25 bars (25.105 Pa) à l'intérieur du serpentin 69, il suffit que la paroi de ce dernier représente une épaisseur de 0,5 mm au lieu de 1,8 à 2 mm pour la même section de spire aplatie si ces viroles n'étaient pas présentes. Comme cela apparaît mieux sur la figure 6, chaque virole intérieure et extérieure 66 est fabriquée à partir d'une tôle mince et plane enroulée sur ellemême de façon à former un cylindre d'axe de révolution X-X'. Cette structure fendue procure une certaine élasticité aux viroles 65, 66 qui se comportent comme des ressorts, la virole intérieure 65 ayant 15 naturellement tendance à s'écarter et la virole extérieure 66 à se refermer sur ellemême. Lors du montage du sous-ensemble serpentin 69/fil 64 à l'intérieur des viroles, la virole extérieure 66 est ouverte légèrement tandis que la virole intérieure 65 est enroulée plus serrée sur elle-même. Après l'assemblage, les deux viroles 65 et 66 sont libérées et leur élasticité propre les ramène dans leur position d'origine 20 représentée sur la figure 6. Les deux extrémités longitudinales 650, respectivement 660 de chaque tôle se chevauchent le long d'une génératrice du cylindre et présentent un décrochement situé à l'extérieur de la virole extérieure 66 (respectivement à l'intérieur de la virole intérieure 65) pour conserver un écartement e constant entre 25 les deux viroles. De plus, la virole intérieure 65 et la virole extérieure 66 reprennent les efforts de traction du fil 64 et du serpentin 69 grâce à deux brides ou couronnes métalliques (en acier par exemple) 67, 67', assemblées (de préférence par soudure) à chacune de leurs deux extrémités. Comme cela apparaît sur la figure 3, chaque bride 67, 67' présente une forme générale hélicodale à une spire, de sorte que les deux extrémités 674, 675, (respectivement 674', 675') de la spire ne sont pas dans le même plan et sont très légèrement décalées l'une par rapport à l'autre d'un espace 676, respectivement 676'. La forme des extrémités des viroles 65, 66 est adaptée en conséquence, voir 35 figure 3, c'est-à-dire qu'elle présente un petit décrochement 650, respectivement 660. Il Comme on peut le voir sur la figure 5, la bride 67 présente en coupe transversale la forme d'un "U" à angles droits dont la partie centrale rectiligne 670 est plaquée contre la face radiale 621 de la dernière spire 62 de l'enroulement 69 et dont les deux ailes 672 sont soudées respectivement à la surface extérieure de la virole intérieure 65 et à la surface intérieure de la virole extérieure 66. La bride 67', située à droite sur la figure 5, présente une structure similaire. Le fluide primaire pénètre dans l'échangeur de chaleur 6 tangentiellement au serpentin 69, au niveau de l'espace 676, entre la première et la 10 deuxième spire du serpentin 69, circule de part et d'autre du fil 64 et entre les viroles 65, 66 et ressort au niveau de l'espace 676', (flèche K, figure 22). Enfin, un fond circulaire 68 obture de façon étanche l'extrémité de la virole interne 65 située au voisinage de l'embouchure d'entrée 60 du serpentin 69. De préférence, ce fond 68 est concave et sa concavité est orientée en 15 direction de l'intérieure de la virole 65 de façon à définir une chambre 680. Selon une deuxième variante de réalisation illustrée sur les figures 18 et 19, l'élément saillant calibrant l'interstice L est constitué d'une paire de saillies 623, 623' semi-cylindriques embouties dans les deux faces radiales 621, 620 des spires 62, chaque saillie 623 de la face radiale 621 venant au contact de la saillie 20 623' de la face radiale 620. Selon une troisième variante illustrée sur la figure 21, l'élément saillant est embouti uniquement sur l'une des faces radiales (ici la face 621) des spires 62 et vient au contact de la face radiale 620 de la spire voisine 62 située en regard. Cet élément saillant porte la référence 622. Les deux éléments saillants 622, 623, 623' qui viennent d'être décrits peuvent être obtenus par hydroformage. On peut se référer à cet effet au document WO-94/16272 décrivant cette technique. Enfin, selon une variante de réalisation de l'invention illustrée sur la figure 23, les petits côtés intérieur 624 et extérieur 625 de chaque spire 62 du 30 serpentin 69 sont brasés au niveau de leur point de contact respectivement avec les deux viroles intérieure 65 et extérieure 66. Les brasures portent les références respectives 626 et 627. Chaque brasure 626 et 627 présente la forme d'une bande hélicodale s'étendant le long de la virole correspondante. La brasure peut s'effectuer en introduisant de la poudre de cuivre sur les deux parois en regard des viroles intérieure 65 et extérieure 66, puis en y plaçant le serpentin 69 et en plaçant l'ensemble dans un four sous vide. La liaison entre le serpentin 69 et les deux viroles intérieure 65 et 5 extérieure 66 augmente la surface d'échange qui est en contact avec le fluide primaire et le fluide secondaire et augmente ainsi sensiblement le rendement global de l'échangeur tout en améliorant également sa résistance aux fortes pressions sanitaires. Les viroles 65 et 66 se comporte comme une surface à ailettes 10 solidaire du serpentin 69. On notera que bien que cela ne soit pas représenté sur la figure 4, il serait également possible de réaliser les brasures 626 et 627 dans la variante o l'élément saillant calibrant l'interstice L entre deux spires 62 est le fil 64. Dans ce cas toutefois, ce dernier doit être réalisé en métal pour supporter le passage au four 15 sous vide. L'invention concerne également un dispositif 4 de production d'eau domestique d'eau chaude sanitaire comprenant une enceinte 5 à l'intérieurde laquelle est installé l'échangeur de chaleur 6 qui vient d'être décrit, l'eau sanitaire à chauffer constituant le fluide secondaire qui circule à l'intérieur du serpentin 69 de 20 cet échangeur. En se reportant maintenant aux figures 3, 4, 5 et 7, on peut voir que l'enceinte 5 présente la forme générale d'un cylindre dont l'axe de révolution est confondu avec l'axe X-X' et dont les deux extrémités arrondies 53, 54 sont des portions de sphère. L'extrémité 53 de l'enceinte par laquelle est introduite le fluide primaire est dite "extrémité amont" et son extrémité opposée 54, "extrémité aval". Cette enceinte 5 est réalisée en matériau composite, tel qu'une matière plastique chargée par exemple de fibres ou d'écailles de verre, de façon à lui conférer des propriétés de résistance mécanique et d'isolant thermique à faible cot. 30 Elle est constituée de deux demi coquilles inférieure 51 et supérieure 52, obtenues par injection à l'aide de moules de formes appropriées. L'échangeur de chaleur 6 précédemment décrit est placé à l'intérieur de la demi coquille inférieure 51 munie de deux embouchures 510, 511 appropriées pour recevoir respectivement les embouts cylindriques 60 et 61 du serpentin 69, 35 (voir figure 7). Ces embouts 60 et 61 sont sertis respectivement sur ces embouchures 510 et 511, un joint torique 601, respectivement 611, assurant l'étanchéité entre l'inox du serpentin 69 et la matière plastique de l'enceinte 5. La demi coquille supérieure 52 est ensuite assemblée pour constituer l'enceinte 5. L'étanchéité est assurée par la fusion à chaud des bords des deux demicoquilles 51 et 52, puis par assemblage sous-pression ou par ultrasons à l'aide d'un équipement adapté connu en soi. Le plan le long duquel les deux demi-coquilles 51 et 52 sont soudées 10 est représenté par la ligne Y-Y'. L'axe X-X' est situé dans ce plan. Comme on peut le voir sur la figure 4, la virole extérieure 66 est positionnée à l'intérieur de l'enceinte 5 par une entretoise annulaire 500 avantageusement réalisée en mousse. Cette entretoise 500 permet d'empêcher une circulation d'eau parasite entre la virole extérieure 66 et la paroi de l'enceinte 5 En se reportant de nouveau à la figure 7, on peut voir que la paroi 520 de la demi-coquille supérieure 52 présente un renfoncement 521 s'étendant le long de la génératrice supérieure du cylindre constituant l'enceinte 5, parallèlement à l'axe X-X'. Un élément 55 en matériau composite coopère avec ce renfoncement 20 521 pour définir un canal 50 dont le rôle sera détaillé ultérieurement. Cet élément présente la forme d'une lamelle allongée légèrement incurvée et s'étend dans la partie cylindrique de l'enceinte 5, entre l'extrémité amont 53 à l'extrémité aval 54, (voir figures 3 et 4). Comme cela apparaît mieux sur les figures 7 et 12, cet élément 55 25 jouant le rôle de cloison intermédiaire est incurvé de façon à se situer dans le prolongement de la courbure de la demi coquille 52 hémicylindrique. Cette cloison 55 est soudée ou collée à la paroi 520. Conformément à l'invention, plusieurs composants hydrauliques nécessaires au fonctionnement et/ou au raccordement du dispositif de production 30 d'eau chaude 4 au reste de l'installation sont intégrés à l'enceinte 5, à savoir une tubulure à trois voies 2, une vanne à trois voies 7, ainsi qu'un clapet de décharge 8. Ceci permet de diminuer le nombre de pièces supplémentaires coteuses et de réduire l'encombrement total du dispositif 4. Comme on peut le voir sur les figures 3, 4 et 5, les trois voies de la 35 tubulure 2 sont constituées par une embouchure 23, dite "amont, ménagée dans la paroi de la demi-coquille supérieure 52, par une embouchure 24, dite "aval", ménagée dans la paroi de la demi-coquille inférieure 51 et par un orifice 20 percé dans une cloison intermédiaire verticale 220 dont chaque moitié hémicirculaire est venue de matière avec la demi-coquille 51 ou 52 correspondante. Cette tubulure à trois voies 2 est formée dans l'extrémité amont 55 de l'enceinte 5. Les deux embouchures 23 et 24 sont coaxiales d'axe Z-Z' perpendiculaire au plan Y-Y' et coupant l'axe X-X'. L'orifice d'entrée circulaire 20 est muni d'un filtre 25 empêchant le passage à l'intérieur de l'enceinte 5, de particules en suspension (notamment de calcaire), présentes à l'intérieur du circuit d'eau primaire. L'orifice d'entrée 20 se prolonge à l'intérieur de l'enceinte 5 par un tube 26 d'introduction du fluide primaire, de forme cylindrique et coaxial à l'axe XX' de la virole intérieure 65. Ce tube 26 s'étend depuis l'ouverture d'entrée 20 jusqu'à une faible distance du fond 68 concave, de sorte que le flux de liquide primaire entrant à 15 l'intérieur de ce tube est dévié par le fond 68 et ramené en direction de l'extrémité amont 53 de l'enceinte (voir flèche J). La conduite 10 est emmanchée puis maintenue dans l'embouchure amont 23 à l'aide d'un clips non représenté, l'étanchéité étant assurée par un joint 101, la conduite 1 1 est emmanchée puis maintenue de même dans l'embouchure 24, 20 l'étanchéité étant assurée par un joint 110. Les conduites 10 et 11 pourraient également être rendues solidaires de ces embouchures amont 23 et aval 24 par tout autre moyen approprié assurant l'étanchéité, (raccord fileté etc....). La tubulure à trois voies 2 est en outre munie d'une lèvre déflectrice 25 27 s'étendant intérieurement en direction de l'orifice 20 en réduisant localement le diamètre intérieur dudit conduit. Elle a pour fonction de diriger le jet de fluide primaire contre la surface du filtre 25, de façon à y éliminer en mode chauffage des radiateurs les éventuelles impuretés qui s'y seraient accumulées pendant le mode chauffage sanitaire. La vanne à trois voies 7 va maintenant être décrite en faisant référence aux figures 4, 5, 8, 9, 10 et 11. Une pièce complémentaire 700 en matière plastique, dont la forme apparaît mieux sur la figure 10 est introduite à l'intérieur de l'extrémité aval 54 de la demi-coquille supérieure 52. Elle présente un orifice 70 et un orifice 720 définissant 35 les sièges d'un clapet 75. L'orifice 70 est l'orifice par lequel le fluide primaire sort de l'enceinte 5. Cette pièce complémentaire 700 est disposée de façon que l'orifice 70 s'étende dans un plan vertical et que l'orifice 720 soit situé dans le prolongement d'un conduit 72, venu de moulage avec la demi-coquille inférieure 51 et s'étendant à l'intérieur de celle-ci selon un axe longitudinal T-T' perpendiculaire au plan Y-Y' et coupant l'axe X-X'. Le conduit 72 débouche hors de l'enceinte 5 au niveau d'une embouchure amont 73 à l'intérieur de laquelle est emmanchée puis sertie la conduite 12, l'étanchéité étant assurée par un joint 120. La conduite 13 est emmanchée puis sertie dans une embouchure aval 10 74 d'axe T-T', l'étanchéité étant assurée par un joint 130. Cette embouchure 74 est venue de matière avec la demi-coquille supérieure 52. On notera que le canal 50 débouche au voisinage de l'embouchure 74 par un orifice 550. Les trois voies de la vanne 7 sont donc constituées par l'orifice de 15 sortie 70, par une voie débouchant dans l'embouchure aval 74 et par une voie débouchant dans l'embouchure amont 73. Comme cela apparaît mieux sur les figures 4, 5, 8, 9 et 11, un clapet discode 75 est monté excentré sur un arbre rotatif 76 dont l'axe S-S' est tangent à ce clapet en un point A. L'axe S-S' est parallèle au plan Y- Y' et perpendiculaire à l'axe X-X'. L'arbre 76 est entraîné en rotation autour de l'axe S-S' par un moteur 77 placé à l'extérieur de l'enceinte 5, un joint tournant 78 étant ménagé dans la paroi de l'enceinte 5 pour le passage de cet arbre. L'extrémité opposée de l'arbre 76 repose dans un palier 760 formé dans la pièce complémentaire 700. Le clapet 75 porte une garniture élastique discode supérieure 750, apte à venir porter contre le bord de l'orifice de sortie 70, de manière à obturer celui-ci de façon totalement étanche, position représentée en pointillés en figure 4) et une garniture élastique discode inférieure 751 apte à venir obturer de façon étanche l'orifice 720, lorsque l'arbre 76 est dans la position représentée sur les 30 figures 4, 8, 9 et 1. Le clapet de décharge 8 et son rôle vont maintenant être décrits plus en détail en faisant référence aux figures 4 et 12 à 14. Il peut arriver à certains moments du fonctionnement du dispositif que tous les robinets alimentant les radiateurs soient partiellement ou entièrement 35 fermés, notamment lorsqu'ils sont équipés de robinets thermostatiques. Le débit de l'eau circulant dans le circuit de chauffage est alors nul ou très faible. Dans ce cas, l'échangeur principal de la chaudière est mal irrigué en eau, ce qui peut provoquer des surchauffes et des débuts d'ébullition, néfastes à son fonctionnement et à sa durée de vie. Pour éviter ces problèmes, il est connu de monter un clapet de décharge ou "bipasse", entre la conduite 10 de départ de la chaudière et les conduites 13 et 14 de retour à la chaudière. Un tel clapet équipé d'un ressort taré, autorise le passage d'un débit 10 minimal suffisant de fluide primaire pour éviter les phénomènes d'ébullition, lorsque le débit dans l'installation des radiateurs 100 est insuffisant ou nul. Conformément à l'invention, ce clapet de décharge 8 est intégré directement à l'enceinte 5 du dispositif de production d'eau chaude 4. Le clapet 8 est monté sur un manchon sensiblement cylindrique 56, 15 d'axe W-W' perpendiculaire à l'axe X-X', venu de matière avec la paroi du renfoncement 521. Le clapet 8 comprend une pièce fixe 80, ayant la forme d'un dôme sensiblement hémisphérique, d'axe W-W', dont l'ouverture est dirigée vers le bas. La pièce 80 est retenue à l'intérieur du manchon 56 par une bague 83, 20 du genre circlips, l'ensemble étant monté de manière étanche, par un joint annulaire élastique 84, intercalé entre les éléments 80 et 56. A sa base, la pièce 80 repose de manière étanche sur une embase discode 57, venue de matière avec le renfoncement 521. Cette embase discode 57 est percée d'un orifice circulaire central 58. 25 Comme cela apparaît mieux sur la figure 13, à proximité de l'orifice 58 est prévue une cloison verticale 59. Elle est sensiblement tangente à l'ouverture 58. De l'autre côté de la cloison verticale 59, par rapport à l'orifice 58, la partie discoide 57 est traversée par une seconde ouverture 570 oblongue (voir figure 30 15). Le clapet 8 est pourvu d'un piston 85 comportant une embase circulaire 86, sensiblement discode, et une tige axiale 87 d'axe W-W'. Cette dernière est guidée en translation, suivant l'axe W-W' dans un manchon tubulaire 81 formé dans la partie 80 en forme de dôme. Un ressort de compression hélicodal 82 tend constamment à repousser le piston 85 vers le bas. L'embase 86 du piston porte une garniture élastique annulaire 860, apte à venir porter contre le bord de l'orifice 58, de manière à obturer celuici de façon totalement étanche, lorsque le piston 85 se trouve en position basse sous la sollicitation du ressort 13, comme représenté sur les figures 12 et 13. En l'absence de puisage d'eau sanitaire, dans le cas o les radiateurs sont fermés ou partiellement fermés, il se développe une surpression importante dans le canal 50, dit "de décharge", ce qui va provoquer le soulèvement du piston 85 à l'encontre de la poussée du ressort 82. Ceci a pour effet de libérer l'orifice 58. Dans cette position illustrée sur la figure 14, l'eau franchit l'orifice 10 58, pénètre à l'intérieur du dôme 80, ressort de cet espace vers le bas à travers l'ouverture 570 et se retrouve de l'autre côté de la cloison 59, de sorte qu'elle peut s'écouler dans le canal de décharge 50, traverser l'orifice 550 et l'embouchure 74 pour retourner à la chaudière 1. La valeur de la raideur du ressort 82 est choisie en fonction du seuil 15 de surpression au-delà duquel il est souhaitable que le piston 85 se soulève. Il est également possible de ménager directement sur l'enceinte 5, un robinet de remplissage relié à l'orifice d'entrée d'eau froide sanitaire, de même de prévoir des raccords recevant des sondes de mesure de température des différents fluides de chauffage central et d'eau chaude sanitaire (non représentés). La figure 16 représente de façon simplifiée une variante de réalisation dans laquelle l'enceinte 5 est nettement plus longue que l'échangeur de chaleur 6, la longueur du tube 26 d'introduction du fluide primaire étant adaptée en conséquence. Ceci permet d'augmenter le volume d'eau chaude primaire présent au voisinage de l'échangeur de chaleur 6 et d'éviter que cette eau primaire ne se 25 refroidisse trop rapidement lorsqu'on prélève de l'eau sanitaire et que l'eau froide commence à pénétrer dans le serpentin 69. La figure 24 illustre une variante de réalisation du dispositif de la figure 16 dans laquelle le tube 26 d'introduction du fluide primaire n'est pas relié à l'embouchure amont 23 mais est solidaire d'une cloison 522 verticale, déportée en 30 direction de l'échangeur de chaleur 6 et solidaire de l'enceinte 5. Cette cloison 522 définit avec la moitié gauche de l'enceinte 5 (par rapport à la figure 24), un volume d'eau primaire supplémentaire accumulée en réserve. Le dispositif de production d'eau chaude 4 est monté dans l'installation mixte de chauffage central et de distribution d'eau chaude domestique 35 comme représenté sur la figure 17. Le fonctionnement de l'installation est identique à ce qui a été décrit conjointement avec les figures 1 et 2 et la vanne à trois voies 7 permet de sélectionner le trajet du fluide primaire à l'intérieur de l'installation. Lorsque le fluide primaire circule en direction des radiateurs 100, la lèvre déflectrice 27 5 augmente localement la vitesse de ce fluide ce qui permet d'éliminer les impuretés accumulées sur le filtre 25, notamment lorsque ce fluide primaire circule en direction de l'intérieur de l'enceinte 5. REVENDICATIONS 1. Echangeur de chaleur (6) comprenant un tube (69) en matériau thermiquement bon conducteur, enroulé en hélice pour former un serpentin, dans lequel un fluide, dit "secondaire", est destiné à circuler, ce tube (69) possédant une section droite aplatie et sensiblement ovale, dont le grand axe est sensiblement 5 perpendiculaire à l'axe (X-X') de l'hélice, chaque spire (62) du serpentin (69) possédant des faces radiales (620, 621) qui sont écartées des faces radiales (621, 620) de la spire (62) adjacente d'un interstice (L) de largeur constante, un fluide dit "primaire" étant destiné à circuler entre chaque spire (62) dudit serpentin (69), à contre-courant de la circulation dudit fluide secondaire, caractérisé par le fait que 10 l'interstice (L) entre deux spires voisines (62) du serpentin (69) est calibré au moyen d'au moins un élément saillant hélicodal (622, 623, 623', 64), de même pas que le serpentin (69) et disposé entre les faces radiales (620, 621) en regard les unes des autres des spires (62), et en ce que ledit serpentin (69) est maintenu entre deux viroles cylindriques, coaxiales, dites "interne" (65) et "externe" (66), assemblées 15 entre elles à chacune de leurs deux extrémités par une bride hélicodale (67, 67'), dont l'espace (676, 676') entre les extrémités (674, 675; 674', 675') de la spire autorise le passage dudit fluide primaire et sa circulation entre les spires (62) dudit serpentin (69) de part et d'autre dudit élément saillant (622, 623, 623', 64') entre lesdites viroles (65, 66). 2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément saillant (622) est embouti dans l'une des faces radiales (621) des spires (62) du serpentin (69) et vient en contact de la face radiale (620) de la spire voisine (62) située en regard. 3. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce 25 que ledit élément saillant est constitué d'une paire de saillies semicylindrique (623, 623') embouties dans les deux faces radiales (621, 620) des spires (62), chaque saillie (623, 623') de l'une des faces radiales (621, 620) venant au contact de la saillie (623', 623) de la face radiale (620, 621) située en regard. 4. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce 30 que ledit élément saillant est un fil (64) rigide, hélicodal, monté de façon que chacune de ses spires (640) soit intercalée entre deux spires voisines (62) du serpentin (69). 5. Echangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les petits côtés opposés (624, 625) de chaque spire (62) du serpentin (69) sont brasés avec la virole interne (65) et la virole externe (66) au niveau de leurs points de contact respectifs (626, 627) avec celles5 ci. 6. Dispositif de production domestique d'eau chaude sanitaire (4) caractérisé en ce qu'il comprend une enceinte (5) à l'intérieur de laquelle est installé l'échangeur de chaleur (6) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, l'eau sanitaire à chauffer constituant le fluide secondaire qui circule à l'intérieur du 10 serpentin(69), chaque extrémité (60, 61) de ce serpentin (69) traversant la paroi de ladite enceinte (5) au niveau d'une embouchure (510, 511) ménagée à cet effet, l'entrée et la sortie du fluide primaire à l'intérieur de l'enceinte (5) se faisant respectivement par un orifice d'entrée (20) et un orifice de sortie (70). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une 15 chambre (680) de répartition du fluide primaire est ménagée à l'intérieur de ladite enceinte (5), cette chambre (680) étant délimitée par la paroi intérieure de la virole interne (65) cylindrique et par un fond (68) circulaire obturant de façon étanche l'extrémité de ladite virole interne (65) située au voisinage de l'orifice d'entrée (60) du fluide secondaire, dite "extrémité d'entrée" et en ce qu'un tube (26) d'introduction 20 du fluide primaire est disposé à l'intérieur de ladite virole interne (65), l'une de ses extrémités étant reliée à l'orifice d'entrée (20) du fluide primaire et son extrémité opposée débouchant à faible distance dudit fond (68), de sorte que ce dernier forme un déflecteur qui renvoie le flux entrant de fluide primaire en direction de l'extrémité opposée de ladite chambre de répartition (680). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit fond (68) est concave, sa concavité étant orientée en direction du tube d'introduction (26) du fluide primaire. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une tubulure à trois voies (2) intégrée à ladite 30 enceinte (5), dont l'une des voies est constituée par l'orifice d'entrée (20) du fluide primaire, l'autre par une embouchure amont (23) et la troisième par une embouchure aval (24), ledit orifice d'entrée (20) étant muni d'un filtre. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite tubulure à trois voies (2) est munie intérieurement, au voisinage de l'orifice d'entrée 35 (20), d'une lèvre déflectrice (27) permettant de diriger le flux entrant de fluide primaire, en direction dudit orifice d'entrée (20). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend une vanne à trois voies (7) pour la distribution du fluide primaire, intégrée à ladite enceinte (5), dont l'une des voies est constituée par un orifice de sortie (70) du fluide primaire, l'autre voie débouche dans une 5 embouchure aval (74) et la troisième débouche dans une embouchure amont (73), ces deux embouchures (73, 74) étant ménagées dans la paroi de l'enceinte (5), cette vanne (7) comportant un clapet (75) apte à obturer sélectivement soit ledit orifice de sortie (70), soit la voie débouchant dans l'embouchure amont (73). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit 10 clapet (75) est monté sur un arbre (76) entraîné en rotation par un moteur (77). 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 1, caractérisé en ce qu'un canal de décharge (50) est ménagé à l'intérieur de l'enceinte (5) de façon à mettre en communication de fluide l'entrée (20) et la sortie (70) du fluide primaire, ce canal de décharge (50) étant équipé d'un clapet de décharge (8). 15 14. Dispositif selon les revendications 11 et 13, caractérisé en ce que le canal de décharge (50) est ménagé entre un renfoncement (521) de l'enceinte (5) et une cloison intermédiaire (55) disposée entre ledit renfoncement (521) et la virole externe (66), ce canal de décharge (50) s'étendant depuis le voisinage de l'extrémité amont (53) de l'enceinte jusqu'à son extrémité aval (54) o il débouche dans 20 l'embouchure aval (74) de la vanne à trois voies (7). 15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que ledit clapet de décharge (8) comprend un piston (85) sollicité par un ressort taré (82), apte à obturer un orifice de passage (58) du fluide primaire ménagé dans ledit canal de décharge (50), lorsque la pression dudit fluide primaire arrivant à l'intérieur 25 de l'enceinte (5) est inférieure à une valeur seuil prédéterminée et qui, au contraire, autorise ce passage lorsque la pression excède cette valeur. 16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit clapet de décharge (8) est monté dans un manchon (56) solidaire du renfoncement (521) de l'enceinte (5) et dont l'axe (W-W') est perpendiculaire au plan de ce 30 renfoncement, le piston (85) étant mobile en translation selon ledit axe (W-W') du manchon (56) et étant sollicité par un ressort de compression hélicodal (82) qui prend appui contre une pièce en forme de dôme (80) fixée de manière étanche audit manchon (56). 17. Dispositif selon les revendications 13, 14, 15 et 16, caractérisé en 35 ce que ledit clapet de décharge (8) comprend une cloison transversale (59) fixe séparant l'espace entre ledit renfoncement (521) de l'enceinte (5) et la cloison intermédiaire (55) et une embase (57) solidaire de cette cloison fixe (59) qui est traversée d'un côté par l'orifice (58) susceptible d'être obturé par ledit piston (85) et de l'autre par une ouverture (570) qui communique en permanence avec l'intérieur de la pièce en forme de dôme (80). 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 17, caractérisé en ce que l'enceinte (5) est réalisée en matière plastique. 19. Installation mixte de distribution domestique d'eau chaude sanitaire, comprenant un circuit primaire (1) de chauffage central et un circuit secondaire (II) de puisage sanitaire, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un 10 dispositif de production d'eau chaude sanitaire (4) conforme à l'une des revendications 6 à 18, branché en parallèle sur les radiateurs (100) du circuit de chauffage central, l'eau du chauffage central, fournie par une chaudière (1), constituant ledit fluide primaire et l'eau de puisage sanitaire constituant ledit fluide secondaire.