Brevet FR3049695A1 — publié le 20171006

CHAUDI ERE MURALE L'invention concerne une chaudière murale. Une telle chaudière comprend dans un caisson des moyens de chauffage d'eau à chauffer, du type à combustible fossile, en particulier un brûleur au gaz. La chaudière comporte une alimentation en mélange air/gaz du brûleur par l'intermédiaire d'un ventilateur. Les gaz de combustion sont évacués par un conduit d'évacuation. La chaudière comporte également un conduit d'arrivée d'eau à chauffer et un conduit de sortie d'eau chaude, une pompe assurant la circulation de l'eau à chauffer jusqu'à et à partir d'un échangeur thermique du corps de chauffe où l'eau est chauffée par combustion du gaz et de l'air. Le corps de chauffe est donc la pièce comportant cet échangeur de chaleur et une porte supportant un brûleur et son électrode d'allumage. Le ventilateur est relié à une manchette de cette porte par laquelle il fournit le mélange air/gaz au corps de chauffe. Le ventilateur est alimenté en gaz par une conduite d'alimentation. L'ensemble corps de chauffe et ventilateur est appelé groupe de combustion dans ce qui suit. Le conduit de sortie d'eau chaude peut alimenter des appareils de chauffage de type radiateurs, un réservoir de stockage d'eau chaude et/ou fournir l'eau chaude sanitaire pour le logement dans lequel il est 25 installé. Il est connu du document de brevet WO 2013/115507 de monter une telle chaudière murale sur un mur, en prévoyant un agencement anti-vibration entre le caisson de la chaudière et le mur, cet agencement comportant des organes anti-vibration en caoutchouc ou 30 équivalent. 3049695 2 Or il s'avère que l'élément constitutif de la chaudière qui est le plus générateur de vibrations et qui représente une contribution importante au bruit global de la chaudière est le groupe de combustion constitué du ventilateur et du corps de chauffe. 5 Un agencement anti-vibration disposé entre le caisson de la chaudière et le mur n'arrête pas les vibrations générées par le groupe de combustion, le caisson pouvant réémettre cette énergie vibratoire sous forme de bruit, qui peut même être particulièrement important dans le cas d'une mise en résonance de celui-ci. 10 Par ailleurs, les critères acoustiques du marché de chaudières neuves tendent à devenir de plus en plus exigeants, afin d'améliorer le confort des clients. Enfin, de tels corps de chauffe sont des composants dont la conception est fortement contrainte et peut difficilement être remise 15 question. Il importe donc d'opérer sur leur intégration dans la chaudière. L'invention résout ce problème en proposant une chaudière murale assurant un découplage vibro-acoustique au niveau de la fixation des moyens de chauffage et de leur liaison avec le caisson de la 20 chaudière, entrainant une diminution notable du bruit. Pour ce faire, l'invention propose une chaudière murale comprenant dans un caisson des moyens de chauffage d'eau, caractérisé en ce que lesdits moyens de chauffage sont solidarisés audit caisson par l'intermédiaire d'agencements anti-vibration. Lesdits moyens de chauffage peuvent être solidarisés directement ou indirectement audit caisson par l'intermédiaire de ces agencements anti-vibration. A titre d'exemple, ils peuvent être solidarisés par l'intermédiaire de ces agencements anti-vibration à une structure intermédiaire liée au caisson. 3049695 3 Grâce à l'invention, il est réalisé un découplage vibro-acoustique au niveau de la fixation des moyens de chauffage, afin d'éviter la transmission de vibrations au caisson de la chaudière et donc de bruit à l'environnement direct de la chaudière. 5 Il peut être obtenu des gains supérieurs à 5 décibels, en puissance acoustique sur la partie d'origine solidienne des émissions de bruit liées au groupe de combustion. Par ailleurs, l'invention permet de ne pas avoir recours à l'ajout de matériaux absorbants, de masse et/ou de matériaux visco-élastiques 10 ou également permet d'éviter une réduction de la puissance des moyens de chauffage dans le but d'atteindre les objectifs de performance acoustique. Lesdits agencements anti-vibration sont des pièces souples soit par leur matière propre, par exemple du caoutchouc, une mousse ou 15 une matière plastique, soit par leur forme qui les rend facilement déformables de façon réversible à la manière d'un ressort. Lesdits agencements anti-vibration peuvent également être des liaisons hydrauliques ou aérauliques. Selon un mode de réalisation préféré, lesdits moyens de 20 chauffage d'eau sont un groupe de combustion comportant au moins un corps de chauffe. Avantageusement, ledit corps de chauffe est solidarisé à une paroi dudit caisson par l'intermédiaire d'agencements anti-vibration. De préférence, lesdits agencements anti-vibration sont 25 constitués chacun d'un élément souple comprimé entre ladite paroi dudit caisson et ledit corps de chauffe. Lesdits agencements anti-vibration sont avantageusement constitués chacun d'une pièce en caoutchouc comprimée entre ladite paroi dudit caisson et une plaque support supportant ledit corps de 30 chauffe. 3049695 4 Ladite plaque support supporte de préférence le corps de chauffe par un ensemble d'emboîtement et d'appui de parties coopérantes agencées sur le corps de chauffe. Ladite pièce en caoutchouc peut être une cheville comportant à 5 une de ses extrémités une partie annulaire comprimée entre ladite paroi du caisson et ladite plaque support au moyen d'une vis en prise avec l'autre extrémité de la cheville et traversant ladite paroi du caisson et ladite plaque support. De préférence, ladite paroi du caisson et ladite plaque support 10 sont mécaniquement rigidifiées. En effet, le principe de découplage vibratoire consiste en l'isolement mécanique des moyens de chauffage constituant une source vibratoire grâce aux agencements anti-vibration qui sont en fait des éléments souples disposés entre deux éléments rigides, ladite paroi du 15 caisson et ladite plaque support. Ce découplage vibratoire est d'autant plus efficace que le rapport de raideur entre ces éléments rigides et les éléments souples, qui doivent reprendre des efforts importants, est élevé. Ce type de montage agit comme un filtre mécanique de type 20 passe-bas qu'il convient de dimensionner pour que la fréquence de coupure soit la plus basse possible, tout du moins plus basse que l'essentiel du spectre d'émission vibratoire des moyens de chauffage. Ladite paroi du caisson et ladite plaque support peuvent être rigidifiées au moyen de surépaisseurs, de nervures, de formes 25 embouties, de plis, de traverses ou de montants de section en U, en S2 ou autres. Lesdits agencements anti-vibration peuvent comprendre un ressort sollicitant le corps de chauffe contre un profilé lui-même solidarisé à une paroi du caisson par l'intermédiaire d'autres 30 agencements anti-vibration. 3049695 5 Lesdits autres agencements anti-vibration sont de préférence constitués chacun d'une pièce en caoutchouc comprimée entre une paroi du caisson et ledit profilé. Cette pièce en caoutchouc peut être une cheville comportant à 5 une de ses extrémités une partie annulaire comprimée entre ladite paroi du caisson et ledit profilé au moyen d'une vis en prise avec l'autre extrémité de la cheville et traversant ladite paroi du caisson et ledit profilé. De préférence, lesdits moyens de chauffage sont solidarisés à la 10 paroi arrière du caisson. Ledit corps de chauffe est de préférence solidarisé à ladite paroi du caisson par l'intermédiaire d'agencements anti-vibration, en sa partie haute. Ledit ressort est de préférence disposé en partie basse dudit 15 carter du corps de chauffe. L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne représentant qu'un mode de réalisation préféré de l'invention. La figure 1 est une vue éclatée partielle en perspective d'une chaudière murale conforme à l'invention. 20 La figure 2 est une vue schématique en coupe verticale de cette chaudière murale. La figure 3 est une vue en perspective de l'arrière du corps de chauffe de cette chaudière murale. La figure 4 est une vue en perspective de détail de la plaque 25 support du corps de chauffe de cette chaudière murale. Les figures 5A et 5B sont des vues en section d'une cheville d'une telle chaudière. Comme représentée sur la figure 1, une chaudière comprend dans un caisson 1, de préférence en acier galvanisé, ici représenté 30 partiellement par ses parois arrière 1A et ses parois supérieure et 3049695 6 inférieure 1B et 1C, des moyens de chauffage d'eau à chauffer, du type à combustible fossile, en particulier un corps de chauffe 2, formant avec un ventilateur 3 un groupe de combustion. La chaudière comporte une alimentation en air 3A et en gaz 4 du 5 corps de chauffe par l'intermédiaire du ventilateur 3. Les gaz de combustion sont évacués par un conduit d'évacuation 5. La chaudière comporte également un conduit d'arrivée d'eau à chauffer 7 et un conduit de sortie d'eau chaude 6, une pompe 8 assurant une circulation d'eau jusqu'à et à partir d'un échangeur thermique du corps de chauffe 10 où l'eau est chauffée par combustion du gaz et de l'air. Le corps de chauffe 2 est donc la pièce comportant cet échangeur de chaleur et une porte 2A supportant un brûleur et son électrode d'allumage. Le ventilateur 3 est relié à une manchette 2B de cette porte, est alimenté en gaz par une conduite d'alimentation 4 et 15 fournit le mélange air/gaz au corps de chauffe. Conformément à l'invention, comme illustré sur les figures 1 et 2, les moyens de chauffage constitués du groupe de combustion comportant au moins le corps de chauffe 2, sont solidarisés au caisson 1 par l'intermédiaire d'agencements anti-vibration 9. 20 Plus précisément, le corps de chauffe 2 est solidarisé à la paroi arrière 1A du caisson par l'intermédiaire de ces agencements antivibration 9, en sa partie haute. Ces agencements anti-vibration 9 sont constitués chacun d'un élément souple comprimé entre la paroi 1A du caisson et le corps de 25 chauffe 2. Plus précisément, ces agencements anti-vibration 9 sont constitués chacun d'une pièce en caoutchouc comprimée entre la paroi 1A du caisson et une plaque support 10 supportant le corps de chauffe 2. 3049695 7 Cette plaque support 10, de préférence en acier galvanisé, supporte le corps de chauffe 2 par un ensemble d'emboîtement et d'appui de parties coopérantes agencées sur le corps de chauffe. Représentées plus précisément sur les figures 3 et 4, cet 5 ensemble d'emboîtement et d'appui de parties coopérantes 10A, 10B, 10D, 2A, 2B comprend deux parties d'emboîtement supérieures 10A agencées sur la plaque support 10 et deux parties d'appui inférieures 10 B agencées sur cette plaque support. Le carter du corps de chauffe 2 comporte donc des nervures surmontées de deux plaques 2A emboîtées 10 dans les deux parties d'emboîtement 10A et un bourrelet 2B servant d'appui sensiblement horizontal 2B posé sur les deux parties d'appui inférieures 10B de la plaque support. La plaque support 10 comporte également deux plis de maintien nervurés 10D sensiblement horizontales destiné à maintenir le corps de chauffe 2 posé sur les deux 15 parties d'appui inférieures 10B. Les parties d'emboîtement supérieures 10A sont plus précisément disposées sur la partie haute d'un crevé 10C sensiblement rectangulaire, agencé dans la plaque support 10, afin de permettre une retenue par emboîtement des plaques 2A correspondantes dans deux 20 directions perpendiculaires. Les parties d'appui inférieures 10B et les nervures de maintien 10D sont également disposées sur la périphérie d'un crevé 10E sensiblement rectangulaire, agencé dans la plaque support 10. Les crevés 10C et 10E sont encadrés de nervures 10F embouties 25 sensiblement rectangulaires. Chaque pièce en caoutchouc 9 est une cheville comportant à une de ses extrémités une partie annulaire 9A comprimée entre la paroi 1A du caisson et la plaque support 10 au moyen d'une vis 11 en prise avec l'autre extrémité 9B de la cheville et traversant la paroi 1A du caisson et la plaque support 10. 3049695 8 Les figures 5A et 5B illustrent schématiquement la constitution et le fonctionnement d'une telle cheville 9. A l'état de repos, comme représenté sur la figure 5A, la cheville 9 est un plot tubulaire pourvue à une de ces extrémité d'une partie 5 annulaire 9A et à son autre extrémité 9B d'un taraudage 9C intérieur. Lorsqu'une vis 11 est visée dans cette cheville 9, le filetage de la vis vient en prise avec le taraudage 9C de la cheville et la déforme comme illustré sur la figure 5B. Mis en place dans la chaudière, comme illustré sur la figure 2, la 10 partie annulaire 9A est comprimée entre les deux éléments connectés et par sa déformation la cheville solidarise les deux éléments en coopération avec la vis 11. A titre d'exemple, le caoutchouc d'une telle cheville peut présenter une dureté de 64 Shore A, une raideur en traction de 7,5 15 N/mm et une raideur en compression de 15 N/m m. La paroi 1A du caisson et la plaque support 10 sont rigidifiées au moyen de nervures embouties. Comme visible sur les figures 1 et 2, les agencements antivibration comprennent également un ressort 12 sollicitant le corps de 20 chauffe 2, en sa partie basse, contre un profilé 13 lui-même solidarisé à la paroi arrière 1A du caisson par l'intermédiaire de deux autres agencements anti-vibration 9'. Ce ressort 12 est ici constitué d'une boucle de fil d'acier recourbée pour brider le corps de chauffe 2. 25 Les autres agencements anti-vibration 9' sont identiques aux précédentes pièces en caoutchouc 9 et sont constituées d'une cheville comportant à une de ses extrémités une partie annulaire 9'A comprimée entre la paroi 1A du caisson et le profilé 13 au moyen d'une vis 11' en prise avec l'autre extrémité 9'B de la cheville et traversant la paroi 1A 30 de du caisson et ce profilé 13. 3049695 9 Pour compléter le système anti-vibration déjà décrit, la liaison du conduit de gaz 4 sur le groupe de combustion est réalisée au moyen d'un joint torique en caoutchouc graissé. Le joint torique et la graisse joue le rôle de matière souple anti-vibration. 5 REVENDICATIONS1. Chaudière murale comprenant dans un caisson (1) des moyens de chauffage d'eau, caractérisée en ce que lesdits moyens de chauffage sont solidarisés audit caisson (1) par l'intermédiaire d'agencements anti-vibration. 2. Chaudière selon la revendication précédente, caractérisée en ce que lesdits moyens de chauffage d'eau sont un groupe de combustion comportant au moins un corps de chauffe (2). 3. Chaudière selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ledit corps de chauffe (2) est solidarisé à une paroi (1A) dudit caisson par l'intermédiaire d'agencements anti-vibration. 4. Chaudière selon la revendication précédente, caractérisée en ce que lesdits agencements anti-vibration sont constitués chacun d'un élément souple comprimé entre ladite paroi (1A) dudit caisson et ledit corps de chauffe (2). 5. Chaudière selon la revendication précédente, caractérisée en ce que lesdits agencements anti-vibration sont constitués chacun d'une pièce en caoutchouc comprimée (9) entre ladite paroi (1A) dudit caisson et une plaque support (10) supportant ledit corps de chauffe (2). 6. Chaudière selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ladite plaque support (10) supporte le corps de chauffe (2) par un ensemble (10A, 10B, 10D) d'emboîtement et d'appui de parties coopérantes (2A, 2B) agencées sur le corps de chauffe (2). 7. Chaudière selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que ladite pièce en caoutchouc (9) est une cheville comportant à une 3049695 11 de ses extrémités une partie annulaire (9A) comprimée entre ladite paroi (1A) du caisson et ladite plaque support (10) au moyen d'une vis (11) en prise avec l'autre extrémité (9B) de la cheville et traversant ladite paroi (1A) du caisson et ladite plaque 5 support (10). 8. Chaudière selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que ladite paroi (1A) du caisson et ladite plaque support (10) sont mécaniquement rigidifiées. 9. Chaudière selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisée en ce 10 que lesdits agencements anti-vibration comprennent un ressort (12) sollicitant le corps de chauffe (2) contre un profilé (13) lui-même solidarisé à une paroi (1A) du caisson par l'intermédiaire d'autres agencements anti-vibration (9'). 10. Chaudière selon la revendication précédente, caractérisée en ce 15 que lesdits autres agencements anti-vibration (9') sont constitués chacun d'une pièce en caoutchouc comprimée entre une paroi (1A) du caisson et ledit profilé (13). 11. Chaudière selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ladite pièce en caoutchouc (9') est une cheville comportant à 20 une de ses extrémités une partie annulaire (9'A) comprimée entre ladite paroi (1A) du caisson et ledit profilé (13) au moyen d'une vis (11') en prise avec l'autre extrémité (9'B) de la cheville et traversant ladite paroi (1A) du caisson et ledit profilé (13). 12. Chaudière selon l'une des revendications précédentes, 25 caractérisée en ce que lesdits moyens de chauffage sont solidarisés à la paroi arrière (1A) du caisson. 13. Chaudière selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisée en ce que ledit corps de chauffe (2) est solidarisé à ladite paroi (1A) 3049695 12 du caisson par l'intermédiaire d'agencements anti-vibration (9), en sa partie haute. 14. Chaudière selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que ledit ressort (12) est disposé en partie basse dudit corps 5 de chauffe (2).