Brevet FR2892500A1 — publié le 20070427

La présente invention concerne une chaudière électrique à circulation d'eau. On connaît notamment par le document FR-A-2728958 une chaudière électrique à circulation d'eau comprenant plusieurs blocs modulaires en métal ou alliage bon conducteur de la chaleur empilés les uns sur les autres. Chaque bloc modulaire comporte un circuit d'eau et une résistance électrique de chauffage. Dans cette chaudière électrique, les circuits d'eau des blocs modulaires sont reliés en parallèle. La demanderesse a constaté qu'une telle liaison en parallèle des circuits d'eau des blocs modulaires présentait des inconvénients : elle ne facilite ni io l'installation, ni la modularité, et ni la régulation de la puissance du chauffage. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients de la chaudière électrique précitée. Suivant l'invention, la chaudière électrique à circulation d'eau comprenant plusieurs blocs modulaires en métal ou alliage bon conducteur de la chaleur 15 empilés les uns sur les autres, chaque bloc modulaire comportant un circuit d'eau et une résistance électrique de chauffage est caractérisée en ce que les circuits d'eau des blocs modulaires sont reliés en série et les résistances électriques sont reliées individuellement à un boîtier de régulation permettant de mettre en circuit un nombre variable de résistances pour ajuster la puissance de chauffage. 20 Le fait de relier en série les circuits d'eau des blocs modulaires facilite l'installation, la modularité (c'est-à-dire l'adaptation à la puissance désirée) et la régulation de la puissance de chauffage. De préférence, les blocs modulaires sont de forme parallélépipédique et sont en contact les uns avec les autres par l'une de leurs grandes faces. Cette 25 disposition permet d'assurer un excellent contact thermique entre les différents blocs modulaires. De préférence également, les blocs modulaires sont fixés de façon amovible, les uns par rapport aux autres. Il est ainsi possible d'adapter facilement la puissance maximale de la chaudière en modifiant le nombre des blocs modulaires. 30 Les blocs modulaires sont de préférence en aluminium ou alliage d'aluminium de façon à obtenir une conductibilité thermique optimale. Selon d'autres particularités de l'invention : chaque circuit d'eau d'un bloc modulaire est relié au circuit d'eau du bloc voisin par une conduite s'étendant à l'extérieur des blocs, le long de leur face latérale ; - le circuit d'eau de chaque bloc modulaire est constitué par une tubulure 5 de métal pliée en spirale, noyée dans le métal ou alliage dudit bloc modulaire ; ladite tubulure est en acier inoxydable ; la résistance électrique de chauffage est constituée par une plaque en matière réfractaire électriquement isolante dans laquelle est noyée la ~o résistance électrique proprement dite, cette plaque étant incorporée dans la face inférieure de chaque bloc modulaire ; - le circuit d'eau de chaque bloc s'étend au-dessus de ladite plaque ; les conduites qui relient extérieurement les blocs modulaires les uns aux autres comportent des raccords permettant de connecter et de 15 déconnecter ces conduites par rapport à l'entrée et à la sortie de chaque circuit d'eau. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : 20 - la figure 1 est le schéma d'une installation de chauffage comprenant une chaudière électrique selon l'invention, - la figure 2 est une vue latérale éclatée montrant les différents blocs modulaires de la chaudière électrique selon l'invention, - la figure 3 est une vue latérale montrant les différents blocs modulaires 25 empilés et fixés les uns aux autres, la figure 4 est une vue en plan d'un bloc modulaire et de ses raccords de connexion, la figure 5 est une vue latérale d'un bloc modulaire et de ses raccords de connexion, 30 - la figure 6 est une vue en coupe d'un bloc modulaire suivant le plan A-A de la figure 4. La figure 1 représente schématiquement une installation de chauffage central comprenant une chaudière électrique 1 à circulation d'eau comprenant plusieurs blocs modulaires 2 en métal ou alliage bon conducteur de la chaleur empilés les uns sur les autres. Chaque bloc modulaire 2 comporte un circuit d'eau (qui sera décrit plus loin) et une résistance électrique de chauffage 3. Les circuits d'eau des blocs modulaires 2 sont reliés en série et les résistances électriques 3 sont reliées individuellement à un boîtier 4 de régulation permettant de mettre en circuit un nombre variable de résistances pour ajuster la puissance de chauffage. io Les blocs modulaires 2 sont de forme parallélépipédique et sont en contact les uns avec les autres par l'une de leurs grandes faces. La chaudière électrique 1 comporte de façon connue, une arrivée d'eau 5 située sur le côté du bloc modulaire 2 inférieur et une sortie d'eau 6 située sur le côté du bloc modulaire 2 supérieur. 15 Cette arrivée 5 et cette sortie d'eau 6 sont reliées par des conduites 7 et 8 à un ou plusieurs radiateurs 9. La conduite 8 comprend une soupape de purge 10, un vase d'expansion 11, une vanne à trois voies 12 dont l'une des voies est reliée par une conduite 13 à la conduite 7. La conduite 14 qui relie la vanne 12 au radiateur 9 comprend un 20 circulateur 15. Comme on le voit sur la figure 2, les blocs modulaires 2 sont fixés de façon amovible, les uns par rapport aux autres, ce qui permet de modifier le nombre de blocs pour adapter la puissance maximale de la chaudière en fonction des besoins. 25 Les blocs modulaires 2 sont de préférence en aluminium ou alliage d'aluminium compte-tenu de l'excellente conductibilité thermique de ceux-ci. La figure 3 montre que chaque circuit d'eau 16 d'un bloc modulaire 2 est relié au circuit d'eau 16 du bloc 2 voisin par une conduite 17 s'étendant à l'extérieur des blocs 2 le long de leur face latérale 2a. 30 On voit sur la figure 4, que le circuit d'eau 16 de chaque bloc modulaire 2 est constitué par une tubulure 16a de métal pliée en spirale à spires rectangulaires, noyée dans le métal ou alliage du bloc modulaire 2. Les dimensions des spires augmentent du centre vers la périphérie du bloc 2. Cette tubulure 16a est de préférence en acier inoxydable. Comme montré par les figures 5 et 6, la résistance électrique de chauffage 3 est constituée par une plaque 18 en matière réfractaire électriquement isolante dans laquelle est noyée la résistance électrique proprement dite 19. Cette plaque 18 est incorporée dans la face inférieure 2b de chaque bloc modulaire 2. Les figures 5 et 6 montrent également que le circuit d'eau 16 de chaque bloc 2 s'étend au-dessus de la plaque 18 formant la résistance de chauffage 3. Cette io disposition est favorable à l'échange thermique entre la résistance 3 et le circuit d'eau 16 de chaque bloc 2. Les figures 2, 3, 4 et 5 montrent en outre que les conduites 17 qui relient extérieurement les blocs modulaires 2 les uns aux autres comportent des raccords 20 permettant de connecter et de déconnecter facilement ces conduites 17 par 15 rapport à l'entrée et à la sortie de chaque circuit d'eau 16, qui débouchent sur une face latérale 2a de chaque bloc modulaire 2. La chaudière électrique que l'on vient de décrire présente les principaux avantages suivants. Elle présente un excellent rendement thermique du fait du contact thermique 20 optimal réalisé entre les blocs modulaires 2 et la plaque formant la résistance de chauffage 3, de la disposition optimale de celle-ci par rapport au circuit d'eau 16 et de la grande longueur de ce dernier en raison de sa forme en spirale. La puissance maximale de la chaudière peut être adaptée facilement aux besoins, en empilant les uns sur les autres un nombre plus ou moins important de 25 blocs modulaires 2. La régulation du chauffage peut être programmée en cascade en utilisant au maximum trois modules 2 soit 3 KW, ce qui permet de connecter la chaudière sur une simple prise de courant alimentée en 220 V par des fils de 2,5 mm2 de section. Cette possibilité rend l'installation de la chaudière selon l'invention 30 particulièrement simple et économique. On donne ci-après, à titre d'exemple non limitatif, les principales caractéristiques d'une chaudière électrique selon l'invention : Dimensions des blocs modulaires 2 : 40X40X5,2 cm Dimensions de la plaque formant résistance 3 : 30X30X1,5 cm Puissance en KW de la résistance 3 : 1 KW Circuit d'eau 16 : tubulure inox de diamètre égal à 15 mm et de longueur 5 égale à 870 cm. Une chaudière électrique équipée de plusieurs modules répondant aux caractéristiques ci-dessus est aussi économe qu'une chaudière de même puissance fonctionnant au gaz ou au fioul. REFERENCES io 1. Chaudière électrique 2. Blocs modulaires 2a. Face latérale 2b. Face inférieure 3. Résistances électriques 4. Boîtier de régulation 5. Arrivée d'eau 6. Sortie d'eau 7, 8. Conduites 9. Radiateur 10. Soupape de purge 11. Vase d'expansion 15 12. Vanne à trois voies 13. Conduite 14. Conduite 15. Circulateur 16. Circuit d'eau 20 16a. Tubulure 17. Conduites 18. Plaque 19. Résistance électrique 20. Raccords 25 REVENDICATIONS 1) Chaudière électrique à circulation d'eau comprenant plusieurs blocs modulaires (2) en métal ou alliage bon conducteur de la chaleur empilés les uns sur les autres, chaque bloc modulaire (2) comportant un circuit d'eau (16) et une résistance électrique de chauffage (3), caractérisée en ce que les circuits d'eau (16) des blocs modulaires (2) sont reliés en série et les résistances électriques (3) sont reliées individuellement à un boîtier de régulation (4) permettant de mettre en circuit un nombre variable de résistances pour ajuster la puissance de chauffage. 2) Chaudière électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les blocs modulaires (2) sont de forme parallélépipédique et sont en contact les uns avec les autres par l'une de leurs grandes faces. 3) Chaudière électrique selon l'une des revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les blocs modulaires (2) sont fixés de façon amovible, les uns par rapport aux autres. 4) Chaudière électrique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les blocs modulaires (2) sont en aluminium ou alliage d'aluminium. 5) Chaudière électrique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que chaque circuit d'eau (16) d'un bloc modulaire (2) est relié au circuit d'eau du bloc voisin par une conduite (17) s'étendant à l'extérieur des blocs, le long de leur face latérale (2a). 6) Chaudière électrique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le circuit d'eau (16) de chaque bloc modulaire est constitué par une tubulure de métal (16a) pliée en spirale, noyée dans le métal ou alliage dudit bloc modulaire (2). 7) Chaudière électrique selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite tubulure (16a) est en acier inoxydable. 8) Chaudière électrique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la résistance électrique de chauffage (3) est constituée par une plaque (18) en matière réfractaire électriquement isolante dans laquelle est noyée la résistance électrique proprement dite (19), cetteplaque (18) étant incorporée dans la face inférieure (2b) de chaque bloc modulaire. 9) Chaudière électrique selon la revendication 8, caractérisée en ce que le circuit d'eau (16) de chaque bloc (2) s'étend au-dessus de ladite plaque (18). 10) Chaudière électrique selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que les conduites (17) qui relient extérieurement les blocs modulaires (2) les uns aux autres comportent des raccords (20) permettant de connecter et de déconnecter ces conduites (17) par rapport à l'entrée et à la sortie de chaque circuit d'eau (16).