[0001] La présente invention a comme objet une chaudière à inversion de flamme du type ayant
une chambre supérieure pour le stockage du combustible, reliée, par le biais d'une
ouverture dans son propre fond ou grille, à une chambre inférieure dans laquelle a
lieu la combustion.
[0002] Actuellement, de très nombreuses variantes de cette chaudière sont connues, décrites
dans de multiples brevets, parmi lesquels on rappellera les brevets et les demandes
de brevet EP 935 731, EP 798 511, EP 563 499, EP 268 208, EP 409 790, EP 271 392,
EP 205 993, EP 154 956, EP 152 317, DE 90 01 477U, DE 90 00 347U, DE 40 07 849, DE
37 37 661, DE 11 78 05, FR 2 752 915, FR 2 583 148, IT 1 158 554, IT 1 273 623, IT
191 429U, IT 1 187 122, IT 1 187 130 et IT MN2000A000012.
[0003] Il s'agit généralement de chaudières en acier où la combustion a lieu, par tirage
naturel ou forcé, avec développement de la flamme vers le bas, notamment, de la chambre
supérieure dans la chambre inférieure, à travers l'ouverture ou les ouvertures de
communication qui les unit.
[0004] Un interstice a été créé tout autour de la structure qui définit les deux chambres
dans lequel circule l'eau à réchauffer.
[0005] De préférence, l'air utilisé dans la combustion est alimenté aussi bien dans la chambre
supérieure qu'à hauteur de l'ouverture ou des ouvertures de communication.
[0006] Les chaudières à inversion de flamme connues aujourd'hui présentent toutefois certains
inconvénients.
[0007] En premier lieu, la vie de ces chaudières est relativement courte à cause de l'agressivité
des substances qui sont développées par le processus de combustion. Ces substances
conduisent rapidement à la corrosion de l'acier dont la chaudière est formée.
[0008] En second lieu, les chaudières connues aujourd'hui nécessitent des renforts spéciaux,
associés à l'interstice où circule l'eau, pour contraster les variations de pression
qui sont générées à l'intérieur de l'interstice.
[0009] De plus, les coûts de production des chaudières connues aujourd'hui sont relativement
élevés.
[0010] Dans cette situation, l'objectif technique fixé à la base de la présente invention
est de réaliser une chaudière à inversion de flamme qui remédie aux inconvénients
cités.
[0011] Notamment, la présente invention a comme objectif technique de réaliser une chaudière
à inversion de flamme qui a une durée de vie supérieure par rapport aux chaudières
connues aujourd'hui et qui garantit une excellente tenue aux variations de pression
qui se créent dans l'interstice.
[0012] La présente invention a également comme objectif technique de réaliser une chaudière
à inversion de flamme qui a un meilleur rapport prix/durée par rapport aux chaudières
connues aujourd'hui.
[0013] La chaudière à inversion de flamme conformément à ce qui est décrit dans les revendications
ci-jointes atteint fondamentalement l'objectif technique spécifié et les buts indiqués.
[0014] D'autres caractéristiques et les avantages de la présente invention apparaîtront
plus clairement dans la description détaillée de certaines formes d'exécution privilégiées,
mais non pas exclusives, d'une chaudière à inversion de flamme, illustrées dans les
dessins ci-joints, où :
- la figure 1 montre, dans une vue axonométrique de trois-quarts frontale, avec certaines
pièces éliminées et d'autres sectionnées, une chaudière à inversion de flamme suivant
la présente invention ;
- la figure 2 montre dans une vue arrière un module frontal d'une chaudière à inversion
de flamme suivant la présente invention ;
- la figure 3 montre dans une vue avant le module frontal de la figure 2 ;
- la figure 4 montre le module frontal de la figure 2, sectionné suivant la trace IV-IV
;
- la figure 5 montre le module frontal de la figure 2, sectionné suivant la trace V-V
;
- la figure 6 montre le module frontal de la figure 2, sectionné suivant la trace VI-VI
;
- la figure 7 montre le module frontal de la figure 2, sectionné suivant la trace VII-VII
;
- la figure 8 montre le module frontal de la figure 2, sectionné suivant la trace VIII-VIII
;
- la figure 9 montre la pièce IX de la figure 8 agrandi ;
- la figure 10 montre dans une vue frontale un module intermédiaire de la chaudière
de la figure 2;
- la figure 11 montre le module intermédiaire de la figure 10, sectionné suivant la
trace XI-XI;
- la figure 12 montre dans une vue latérale le module intermédiaire de la figure 10
;
- la figure 13 montre le module intermédiaire de la figure 12, sectionné suivant la
trace XIII-XIII ;
- la figure 14 montre le module intermédiaire de la figure 10, sectionné suivant la
trace XIV-XIV ;
- la figure 15 montre le module intermédiaire de la figure 10, sectionné suivant la
trace XV-XV ;
- la figure 16 montre le module intermédiaire de la figure 10, sectionné suivant la
trace XVI-XVI ;
- la figure 17 montre le module intermédiaire de la figure 10, sectionné suivant la
trace XVII-XVII ;
- la figure 18 montre dans une vue frontale un module arrière de la chaudière de la
figure 2 ;
- la figure 19 montre dans une vue arrière le module arrière de la figure 18;
- la figure 20 montre le module arrière de la figure 18 sectionné suivant la trace XX-XX;
- la figure 21 montre le module arrière de la figure 18 sectionné suivant la trace XXI-XXI;
- la figure 22 montre le module arrière de la figure 18 sectionné suivant la trace XXII-XXII;
- la figure 23 montre le module arrière de la figure 18 sectionné suivant la trace XXIII-XXIII;
- la figure 24 montre le module arrière de la figure 18 sectionné suivant la trace XXIV-XXIV;
- la figure 25 montre le module arrière de la figure 18 sectionné suivant la trace XXV-XXV;
- la figure 26 montre dans une vue partielle le module arrière de la figure 19 sectionné
suivant la trace XXVI-XXVI;
- la figure 27 montre dans une vue latérale, partiellement en section une seconde chaudière
réalisée conformément à la présente invention ;
- la figure 28 montre une variante de réalisation d'un détail agrandi de la figure 27
;
- la figure 29 montre, dans une vue d'en haut, une section médiane de la chaudière de
la figure 27 ;
- la figure 30 montre dans une vue d'en haut, une variante d'une partie de la chaudière
de la figure 1 ;
- la figure 31 montre dans une vue latérale la partie de la chaudière de la figure 30;
et
- la figure 32 montre la partie de chaudière de la figure 30 suivant la trace XXXII-XXXII.
[0015] Se référant aux figures citées, le numéro de référence 1 indique dans l'ensemble
une chaudière à inversion de flamme suivant la présente invention.
[0016] Comme la figure 1 l'indique, la chaudière 1 comprend tout d'abord une structure 2
fermée qui détermine, dans sa partie interne, une chambre supérieure 3 pour le stockage
du combustible et une chambre inférieure 4 de combustion. Entre les deux chambres,
supérieure 3 et inférieure 4, une ouverture de communication 5 de forme allongée a
été pratiquée.
[0017] En fonction des exigences de conception, d'autres formes ou plusieurs ouvertures
de communication 5 peuvent être prévues.
[0018] La structure 2 définit également un interstice principal 6, pour le passage de l'eau
à réchauffer, qui s'étend, du moins en partie, autour de la chambre supérieure 3 et
de la chambre inférieure 4, même si, de préférence, il l'entoure presque complètement,
comme le montre les figures ci-jointes.
[0019] Conformément à la présente invention, cette structure 2 a été réalisée en fonte et
est formée de l'union de pièces modulaires.
[0020] Sont prévus notamment trois modules de base avec lesquels il est possible de réaliser
des chaudières 1 à inversion de flamme de différentes dimensions et, par conséquent,
de différentes puissances thermiques.
[0021] Il s'agit d'un module frontal 7 (figures de 2 à 9), en mesure de constituer la façade
de la chaudière 1, d'un module arrière 8 (figures de 18 à 26), en mesure de constituer
la partie arrière de la structure 2, et d'une pluralité de modules intermédiaires
9 (figures de 10 à 17) montés en succession et étanches, entre le module frontal 7
et le module arrière 8. Chaque module 7, 8, 9, qui a un développement principalement
vertical, constitue une section transversale de la structure 2 et présente une face
avant 10 et une face arrière 11. Dans le cas du module intermédiaire 9, les deux faces
10, 11 sont identiques.
[0022] En général, au moins les modules intermédiaires 9 définissent chacun, une section
de la chambre supérieure 3, de la chambre inférieure 4 et de l'ouverture de communication
5.
[0023] Chacun d'eux présente, dans leur partie interne, au moins un interstice secondaire
12, qui, une fois la structure 2 montée, est reliée aux interstices secondaires 12
des autres modules intermédiaires 9 pour constituer l'interstice principal 6.
[0024] Dans la forme de chaudière réalisée et illustrée, le module frontal 7 et le module
arrière 8 présentent à l'intérieur, comme nous l'avons dit, un interstice secondaire
12 qui peut être relié aux interstices secondaires 12 des modules intermédiaires 9
pour constituer l'interstice principal 6.
[0025] Pour permettre le raccordement des interstices secondaires 12, chaque module présente
des orifices prévus à cet effet.
[0026] Notamment, les modules intermédiaires 9 présentent au moins deux orifices arrière
13 et au moins deux orifices avant 14, pratiqués respectivement sur leur propre face
arrière 11, et sur leur propre face avant 10.
[0027] Les orifices avant 14 sont alignés horizontalement sur les orifices arrière 13.
[0028] De cette façon, la structure 2 montée, les orifices avant 14 (arrière 13) d'un module
intermédiaire 9 sont alignés sur les orifices arrière 13 (avant 14) d'un module intermédiaire
9 associé à sa face avant 10 (arrière 11), de manière à permettre la circulation de
l'eau à réchauffer entre les interstices secondaires 12 des deux modules intermédiaires
9 couplés.
[0029] De même, le module frontal 7 et le module arrière 8 présentent respectivement deux
orifices arrière 13 et deux orifices avant 14 pratiqués sur leurs propres faces arrière
11 et avant 10 et disposés de façon à ce que quand le module respectif (frontal 7
ou arrière 8) est relié à un module intermédiaire 9, ils se retrouvent alignés horizontalement
respectivement avec les orifices avant 14 et arrière 13 de ce module intermédiaire
9.
[0030] Avantageusement, les deux orifices 13, 14, pratiqués sur chaque face 10, 11 de chaque
module 7, 8, 9, sont placés un au sommet et un à la base de celle-ci.
[0031] De plus, comme les figures 1, 3 et 19 ci-jointes l'illustrent, le module frontal
7 et le module arrière 8 présentent respectivement deux orifices avant 14 et arrière
13 aussi sur leurs faces respectives (respectivement arrière 11 et avant 10) non destinées
à être couplées aux modules intermédiaires 9.
[0032] Au moins deux de ces orifices 13, 14 ont en effet le but d'être utilisés comme section
d'entrée de l'eau 15 et comme section de sortie de l'eau 16 pour l'interstice principal
6.
[0033] La forme de chaudière réalisée et illustrée prévoit que la section d'entrée 15 de
l'eau est constituée de l'orifice arrière 13 situé à la base de la face arrière 11
du module arrière 8, et que la section de sortie 16 est en revanche constituée de
l'orifice arrière 13, situé au sommet de la même face 11.
[0034] Dans ce cas, les orifices avant 14 de la face avant 10 du module frontal 7 sont fermés
par deux bouchons 17 qui, suivant les exigences, peuvent être également équipés de
sondes de contrôle, comme une sonde de température ou de pression (non illustrées).
[0035] Dans d'autres cas, suivant les exigences, les sections d'entrée et de sortie 15,
16 peuvent être toutes deux pratiquées dans le module frontal 7, une sur le module
frontal 7 et une sur le module arrière 8, ou encore doublées et intéresser donc tous
les quatre orifices 13, 14.
[0036] Dans la chaudière 1, illustrée dans les figures ci-jointes, sont prévues deux sections
de sortie de l'eau 16, les deux pratiquées dans le module arrière 8. La seconde section
de sortie 16, située au-dessus du module 8 même, permet de raccorder l'interstice
à un échangeur thermique de sécurité immergé dans de l'eau froide (non illustré car
de type connu).
[0037] Dans la forme de chaudière réalisée et illustrée, l'eau qui entre par la section
d'entrée 15 suit une pluralité de voies parallèles à travers les modules 7, 8, 9 pour
sortir, une fois chaude, de la section de sortie 16.
[0038] Avantageusement, comme les figures 27 et 28 le montrent, le raccordement entre deux
orifices 13, 14 l'un en face de l'autre de deux modules 7, 8, 9 consécutifs, s'obtient
par le biais d'un manchon de raccord 18 inséré dans ceux-ci (de préférence à encastrer)
pour en relier les interstices secondaires 12.
[0039] Suivant les exigences, le manchon 18 pourra avoir une forme cylindrique ou la forme
de deux cônes tronqués unis par la base (comme illustré par exemple dans la figure
28).
[0040] Dans la figure 27, chaque manchon 18 a une longueur correspondant à l'épaisseur du
matériau qui constitue les deux modules 7, 8, 9 couplés, et donc à la longueur des
deux orifices 13, 14 où il est inséré. Dans ce cas, les manchons 18 ne dépassent pas
à l'intérieur des interstices secondaires 12.
[0041] Dans certains cas toutefois, pour mieux diviser le débit d'eau à réchauffer à l'intérieur
de tous les interstices intermédiaires, un ou plusieurs manchons 18 (notamment ceux
situés le long du parcours suivi par l'eau avant de commencer à monter à travers les
modules) peuvent avoir une longueur supérieure à l'épaisseur du matériau qui constitue
les deux modules 7, 8, 9 couplés (figure 28). Dans ce cas, ce manchon de raccord 18
est partiellement inséré aussi dans un des interstices secondaires 12 que celui-ci
unit, notamment dans celui en aval, si on prend comme référence la direction de l'écoulement
de l'eau. Avantageusement, cette solution est adoptée pour les manchons 18 les plus
proches de la section d'entrée 15. La longueur de la partie dépassante 19 des manchons
18 peut diminuer plus le manchon 18 est loin de la section d'entrée 15.
[0042] En effet, d'une part, le débit d'eau qui entre par la section d'entrée 15 doit être
égal au débit de l'eau qui coule verticalement dans les interstices secondaires 12,
d'autre part, le débit d'eau dans les modules 7, 8, 9 doit être presque le même pour
éviter des surchauffements localisés de la structure 2. Par conséquent, plus un module
7, 8, 9 est proche de la section d'entrée 15, plus la quantité d'eau qui le franchit
doit être grande. Donc, le but des manchons 18 dépassants est de diminuer la section
de passage utile à travers lequel l'eau peut s'introduire dans l'interstice secondaire
correspondant 12.
[0043] Bien que, dans la forme de chaudière réalisée et illustrée sont prévus deux orifices
13, 14 sur chaque face des modules, il existe d'autres formes de réalisation de chaudière
où chaque face présente un unique orifice 13, 14, ou une pluralité d'orifices 13,
14. Par conséquent, la disposition des sections d'entrée et de sortie 15, 16 variera
dans une même mesure ainsi que le parcours de l'eau à l'intérieur de l'interstice.
[0044] La chaudière 1, objet de la présente invention, comprend au moins un premier conduit
20 qui a une première extrémité 21 en communication avec l'environnement externe et
au moins une seconde extrémité 22 en communication avec l'intérieur de la chambre
supérieure 3 pour permettre l'entrée d'air primaire de combustion dans la chambre
supérieure 3 même.
[0045] Dans la forme de chaudière réalisée et illustrée, le premier conduit 20 s'étend au
moins en partie à travers la structure 2, comme indiqué ci-dessous.
[0046] La chaudière 1 comprend également au moins un second conduit 23 qui, à son tour,
présente une extrémité externe 24 en communication avec l'environnement externe et
au moins une extrémité interne 25 en communication avec la chambre inférieure 4 pour
permettre l'évacuation des fumées de combustion de la chambre inférieure 4 vers l'extérieur.
[0047] Dans la forme de chaudière réalisée et illustrée, le second conduit 23 aussi s'étend
au moins en partie à travers la structure 2 en fonte.
[0048] Comme on le voit dans les figures 1 et 29, le premier conduit 20 présente une pluralité
de secondes extrémités 22, chacune obtenue entre deux modules 7, 8, 9 couplés à hauteur
d'une paroi latérale 26 de la chambre supérieure 3.
[0049] Notamment, les secondes extrémités 22 sont définies par une chambre de diffusion
27 de l'air, localisée entre chaque paire de modules 7, 8, 9 couplés.
[0050] Cette chambre de diffusion 27 est notamment délimitée par des nervures 28 en relief,
pratiquées de manière spéculaire sur chaque module 7, 8, 9 qui garantissent la liaison
étanche des différents modules 7, 8, 9.
[0051] Comme illustré par exemple dans la figure 9, ces nervures 28 présentent, sur leur
sommet, une rainure 29 dans laquelle il est possible d'appliquer un matériau scellant
prévu à cet effet (non illustrée).
[0052] Comme les figures 1, 2, 10 et 18 l'illustrent, chaque chambre de diffusion 27 est
principalement localisée sur les côtés de la zone où est pratiquée l'ouverture de
communication 5, mais présente une ramification 30 vers le haut en forme de U renversé
qui définit une des secondes extrémités 22 du premier conduit 20.
[0053] De cette façon, les secondes extrémités 22 du premier conduit 20 orientent l'air
en entrée dans la chambre supérieure 3 tangentiellement aux parois verticales correspondantes
26.
[0054] Les chambres de diffusion 27 obtenues sur les deux faces 10, 11 de chaque module
intermédiaire 9 sont ensuite reliées l'une à l'autre par un canal 31 débouchant qui
s'étend de la face avant 10 à la face arrière 11 perpendiculairement par rapport au
plan vertical de développement du module correspondant 9. Chaque canal 31 débouchant
constitue une partie du premier conduit 20.
[0055] Comme les figures ci-jointes l'indiquent, dans la forme réalisée et illustrée de
la présente invention sont prévus au moins deux premiers conduits 20 symétriques qui
se développent des deux côtés de la structure 2 à proximité de la zone intéressée
par l'ouverture de communication 5.
[0056] Le module frontal 7 présente aussi deux canaux 31 débouchants qui mettent en communication
la chambre de diffusion 27, obtenue entre le module frontal 7 même et le module intermédiaire
9 auquel il est couplé, avec la partie externe de la structure 2.
[0057] Dans la forme de chaudière réalisée et illustrée, au contraire, le module arrière
8 ne présente pas de canaux débouchants, mais, entre celui-ci et le module intermédiaire
auquel il est couplé, une chambre de diffusion 27 peut être prévue.
[0058] Dans la forme de chaudière réalisée et illustrée, aux canaux 31 débouchants, obtenus
dans le module frontal 7, sont liés des moyens d'alimentation de l'air primaire (qui
peuvent être constitués d'une simple prise d'air ou d'un ventilateur) (figure 1).
[0059] Dans d'autres formes de réalisation de chaudière, la réalisation de canaux débouchants
peut être prévue sur le module arrière 8 et non sur le module frontal 7, ou sur les
deux. Dans ce cas, les moyens d'alimentation peuvent être également associés aux canaux
du module arrière 8.
[0060] La division entre la chambre supérieure 3 et la chambre inférieure 4 est obtenue
par le biais d'une paroi horizontale 33 qui d'un côté délimite l'ouverture de communication
5, de l'autre définit un logement 34 pour accueillir dans la chambre supérieure 3
un élément de base 35, de préférence réalisé en fonte ou dans un matériau réfractaire,
qui définit supérieurement une surface d'appui 36 pour le combustible (figures 1 et
29-32). Cet élément de base 35 peut également délimiter une ouverture de communication
5 plus petite que celle définie par la paroi horizontale 33, comme les figures de
30 à 32 l'illustrent.
[0061] Dans les deux cas, l'élément de base 35 remplit de préférence la fonction de brûleur,
comme décrit dans le détail ci-dessous.
[0062] Cet élément de base 35 peut être constitué soit d'une unique pièce réalisée expressément
pour une chaudière 1 d'une certaine dimension (exemples des figures 1 et 29-32), soit
d'une série d'éléments modulaires, chacun associé au module correspondant de la structure
2 en fonte (solution non illustrée).
[0063] Avantageusement, la chaudière 1 comprend aussi un troisième conduit 37 avec une bouche
d'entrée 38 reliée à l'environnement externe, et une pluralité de bouches de sortie
39 placées à hauteur de l'ouverture de communication 5, pour le passage d'air secondaire
de combustion dans l'ouverture de communication 5 même.
[0064] Dans les formes de chaudière réalisées et illustrées dans les figures 1 et 29-32,
le troisième conduit 37 s'étend en partie à travers le module frontal 7, en partie
dans l'élément de base 35.
[0065] Notamment, dans le cas de figure 1, cette seconde partie du troisième conduit 37
est complètement définie par l'élément de base 35, tandis que dans le cas de figure
29, elle est en partie délimitée par l'élément de base 35 et en partie par la structure
2. De plus, dans le cas de figure 29, le troisième conduit 37 a une section décroissante
le long du parcours suivi par l'air secondaire pour en améliorer la diffusion.
[0066] Les bouches de sortie 39 ont été aussi pratiquées dans l'élément de base 35 et sont
tournées vers l'ouverture de communication 5.
[0067] Par contre, dans le cas illustré dans les figures de 30 à 32, l'élément de base 35
comprend deux plaques planes 51, 52 en fonte, écartées l'une de l'autre et entre lesquelles
s'étend un manchon débouchant 53 qui définit l'ouverture de communication 5.
[0068] Les deux plaques planes (inférieure 51 et supérieure 52) ont été fondamentalement
réalisées en contre-profil du logement 34.
[0069] Pour garantir le montage étanche de l'élément de base 35 dans le logement 34, ont
été posés, entre la plaque plane inférieure 51 et la paroi horizontale 33, une garniture
plane en porcelaine (non illustrée) et, dans la rainure 54 tout autour de la plaque
supérieure, un cordon lui aussi en porcelaine.
[0070] De cette façon, quand l'élément de base 35 est monté, entre les deux plaques planes
51, 52, un volume libre 55 reste défini qui constitue une partie du troisième conduit
37. Notamment, la plaque plane inférieure 51 présente également une portion latérale
biseautée 56 à hauteur de la partie du troisième conduit 37 qui s'étend à travers
le module frontal 7.
[0071] Dans ce cas également, le troisième conduit 37 présente une pluralité de bouches
de sortie 39 obtenues à hauteur du manchon débouchant.
[0072] Le module avant présente ensuite deux premières ouvertures 40 pour accéder de l'extérieur
respectivement à la chambre supérieure 3 et à la chambre inférieure 4, à chacune desquelles
est associée une porte ouvrante (non illustrée), avantageusement recouverte, au moins
en partie, d'un matériau réfractaire.
[0073] De même, le module arrière 8 présente une seconde ouverture 41 reliée d'un côté à
une chambre des fumées (non illustrée car de type connu) reliée à l'arrière à la chaudière
1 même, de l'autre à la chambre supérieure 3. Suivant les exigences, cette seconde
ouverture peut être ou moins ouvrante, par le biais d'une commande.
[0074] Avantageusement, pour permettre le raccordement de la chambre des fumées à la structure
2, le module arrière 8 présente, sur sa propre face arrière 11, un logement de couplage
42 (figures 19 et 26). De plus, pour augmenter la récupération thermique des fumées
de combustion, la face arrière 11 du module arrière 8 peut être équipée d'une pluralité
d'ailettes d'échange thermique 32.
[0075] La chaudière peut également être équipée de moyens pour éviter la sortie de fumées
de la chambre supérieure 3 au moment de l'ouverture de la porte ouvrante correspondante.
[0076] A l'intérieur de la chambre inférieure 4 est monté un bouclier 43 (figure 1), qui,
dans la forme de chaudière réalisée et illustrée, est constitué d'un demi-cylindre
dans un matériau adapté (tôle d'acier, réfractaire, fonte, etc.) qui a la double fonction
de protéger le fond 44 de la chambre inférieure 4 contre les flammes de la combustion
et de retenir les cendres qui peuvent donc lentement se consumer tout à fait. Dans
certaines applications (non illustrées), le bouclier 43 peut lui-aussi présenter à
l'intérieur un interstice pour l'eau à réchauffer.
[0077] Le bouclier 43 est tenu à une certaine distance du fond 44 de la chambre inférieure
4 par le biais d'ailettes 45 solidaires du fond 44 même, qui définissent, avec le
bouclier 43 lui-même, une pluralité de parcours 46 parallèles qui s'étendent longitudinalement
dans la chaudière 1, et qui constituent une partie du second conduit 23.
[0078] Avantageusement, le bouclier 43 est au contact de la face avant 10 du module arrière
8, mais il est à une certaine distance de la face arrière 11 du module frontal 7.
[0079] De cette façon, les fumées de la combustion entrent à proximité du module frontal
et parcourent toujours complètement les parcours 46 situés en dessous du bouclier
43 (figure 1). La zone d'entrée des fumées en dessous du bouclier 43 constitue l'extrémité
interne 25 du second conduit 23.
[0080] Ces parcours 46 parallèles sont reliés à la chambre des fumées à travers deux fissures
47 de forme oblongue, pratiquées à travers le module arrière 8, qui constituent l'extrémité
externe 24 du second conduit 23.
[0081] Comme anticipé supra à propos des chambres de diffusion 27, l'étanchéité des deux
modules couplés est garantie par deux nervures en relief 28 correspondantes, obtenues
une sur chaque module 7, 8, 9, chacune possédant une rainure 29 pour recevoir le matériau
scellant.
[0082] La liaison des différents éléments qui constituent la structure 2 en fonte est réalisée
soit grâce à l'action adhésive du matériau scellant, soit par encastrement des manchons
de raccord 18 dans les orifices 13, 14 des différents modules 7, 8, 9, soit par le
biais de barres filetées externes (non illustrées) montées entre des flasques prévues
à cet effet 48, obtenues sur le module frontal 7 et sur le module arrière 8.
[0083] Pour terminer, la chaudière 1, objet de la présente invention, fonctionne à tirage
forcé par le biais d'un ventilateur (non illustré) qui peut être relié soit en refoulement
au premier et au troisième conduit 37, soit en aspiration au second conduit 23.
[0084] Le fonctionnement de la chaudière 1, objet de la présente invention, découle immédiatement
de la description structurale précédente et est analogue au fonctionnement des chaudières
à inversion de flamme normalement utilisées aujourd'hui.
[0085] La présente invention atteint d'importants avantages.
[0086] En premier lieu, la chaudière à inversion de flamme, objet de la présente invention,
a une durée de vie supérieure aux chaudières aujourd'hui connues grâce à sa réalisation
en fonte.
[0087] En second lieu, l'utilisation de modules aux dimensions limitées garantit une excellente
résistance mécanique aux variations de pression qui se créent dans l'interstice.
[0088] De plus, la chaudière, objet de la présente invention, présente un meilleur rapport
prix/durée par rapport aux chaudières connues aujourd'hui.
[0089] Signalons également que la présente invention est relativement facile à réaliser.
[0090] L'invention ainsi conçue peut être sujette à de nombreuses modifications et variantes,
toutes rentrant dans le cadre du concept inventif qui la caractérise.
[0091] Tous les détails sont remplaçables par d'autres éléments techniquement équivalents
et, en pratique, tous les matériaux utilisés, ainsi que les formes et les dimensions
des différents composants, pourront être quelconques suivant les exigences.
1. Chaudière à inversion de flamme comprenant
une structure (2) fermée délimitant, dans sa partie interne, une chambre supérieure
(3) pour le stockage du combustible et une chambre inférieure (4) de combustion, entre
ladite chambre supérieure (3) et ladite chambre inférieure (4) étant localisée au
moins une ouverture de communication (5), ladite structure (2) définissant également
un interstice principal (6) pour le passage de l'eau à réchauffer s'étendant autour
de ladite chambre supérieure (3) et ladite chambre inférieure (4);
au moins un premier conduit (20) ayant une première extrémité (21) en communication
avec l'environnement externe et au moins une seconde extrémité (22) en communication
avec ladite chambre supérieure (3) pour permettre l'entrée d'air primaire de combustion
dans ladite chambre supérieure (3); et
au moins un second conduit (23) ayant une extrémité externe (24) en communication
avec l'environnement externe et au moins une extrémité interne (25) en communication
avec ladite chambre inférieure (4) pour permettre l'évacuation des fumées de combustion
de ladite chambre inférieure (4) vers l'extérieur ;
caractérisée en ce que ladite structure (2) est réalisée en fonte par le biais de l'union de pièces modulaires,
et comprend un module frontal (7), un module arrière (8) et une pluralité de modules
intermédiaires (9) montés en succession et étanche entre le module frontal (7) et
le module arrière (8), chacun desdits modules ayant un développement principalement
vertical et présentant une face avant (10) et une face arrière (11), au moins lesdits
modules intermédiaires (9) définissant chacun une partie de ladite chambre supérieure
(3) et de ladite chambre inférieure (4) et présentant à l'intérieur au moins un interstice
secondaire (12), la liaison de tous les interstices secondaires (12) constituant ledit
interstice principal (6).
2. Chaudière à inversion de flamme suivant la revendication 1 caractérisée en ce que le premier conduit (20) présente une pluralité de secondes extrémités (22), chacune
placée entre deux modules couplés et à hauteur d'une paroi latérale (26) de ladite
chambre supérieure (3).
3. Chaudière à inversion de flamme suivant la revendication 2 caractérisée en ce qu'au moins chacun desdits modules intermédiaires (9) présente un canal (31) débouchant
s'étendant de ladite face avant (10) à ladite face arrière (11), et constituant une
partie dudit premier conduit (20).
4. Chaudière à inversion de flamme suivant la revendication 3 caractérisée en ce qu'entre chaque couple de modules intermédiaires (9) couplés, à hauteur des canaux correspondants
(31) débouchants, est délimitée une chambre de diffusion (27) de l'air dont une extrémité
définit ladite seconde extrémité (22) du premier conduit (20).
5. Chaudière à inversion de flamme suivant une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce qu'au moins une seconde extrémité (22) du premier conduit (20) oriente l'air à l'entrée
de ladite chambre supérieure (3) tangentiellement par rapport aux parois verticales
correspondantes.
6. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux premiers conduits (20) se développant sur les deux faces
de ladite structure (2).
7. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend aussi au moins un troisième conduit (37) ayant une bouche d'entrée (38)
liée à l'environnement externe, et une pluralité de bouches de sortie (39) placées
à hauteur de ladite ouverture de communication (5).
8. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend également au moins un élément de base (35) monté à l'intérieur de ladite
chambre supérieure (3) à hauteur de ladite ouverture de communication (5) et définissant
supérieurement une superficie d'appui (36) pour le combustible.
9. Chaudière à inversion de flamme suivant les revendications 7 et 8 caractérisée en ce que le troisième conduit (37) est au moins en partie obtenu dans ledit élément de base
(35), lesdites bouches de sortie (39) étant obtenues dans ledit élément de base (35)
et étant orientées vers ladite ouverture de communication (5).
10. Chaudière à inversion de flamme suivant la revendication 9 caractérisée en ce que ledit élément de base (35) est réalisé en fonte ou en matériau réfractaire.
11. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce que chaque module intermédiaire (9) présente, sur la propre face arrière (11), au moins
deux orifices arrière (13) et, sur la propre face avant (10), au moins deux orifices
avant (14), les orifices avant (14) étant alignés horizontalement sur les orifices
arrière (13), pour permettre la circulation de l'eau à réchauffer entre les interstices
secondaires (12) de deux modules intermédiaires (9) couplés.
12. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications caractérisée en ce que ledit module frontal (7) et ledit module arrière (8) présentent eux-aussi dans leur
partie interne un interstice secondaire (12), qui peut être relié aux interstices
secondaires (12) des modules intermédiaires (9) pour constituer ledit interstice principal
(6).
13. Chaudière à inversion de flamme suivant les revendications 11 et 12 caractérisée en ce que ledit module frontal (7) présente, au moins sur sa propre face arrière (11), au moins
deux orifices arrière (13) qui, quand le module frontal (7) est relié à un module
intermédiaire (9) sont alignés horizontalement sur les orifices avant (14) de ce module
intermédiaire (9) pour permettre la circulation de l'eau à réchauffer entre l'interstice
secondaire (12) du module frontal (7) et l'interstice secondaire (12) du module intermédiaire
(9) qui lui est couplé.
14. Chaudière à inversion de flamme suivant les revendications 11 et 12, ou (13), caractérisée en ce que ledit module arrière (8) présente, au moins sur sa propre face avant (10), au moins
deux orifices avant (14) qui, quand le module arrière (8) est relié à un module intermédiaire
(9) sont alignés horizontalement sur les orifices arrière (13) de ce module intermédiaire
(9) pour permettre la circulation de l'eau à réchauffer entre l'interstice secondaire
(12) du module arrière (8) et l'interstice secondaire (12) du module intermédiaire
(9) qui lui est accouplé.
15. Chaudière à inversion de flamme suivant la revendication 11, 13 ou 14 caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de manchons de raccord (18), insérés dans des orifices,
allant par paire, l'un en face de l'autre, de deux modules couplés, pour en raccorder
les interstices secondaires (12).
16. Chaudière à inversion de flamme suivant la revendication 15 caractérisée en ce qu'au moins certains desdits manchons de raccord (18) se projettent partiellement dans
au moins un des interstices secondaires (12) qu'ils raccordent, pour améliorer la
distribution de l'eau à l'intérieur de l'interstice principal (6).
17. Chaudière à inversion de flamme suivant la revendication 12 caractérisée en ce que ledit interstice principal (6) présente au moins une section d'entrée (15) de l'eau
et au moins une section de sortie (16) de l'eau, les deux pratiquées dans ledit module
arrière (8).
18. Chaudière à inversion de flamme suivant la revendication 17 caractérisée en ce que ledit interstice principal (6) présente deux sections de sortie (16) de l'eau, les
deux pratiquées dans ledit module arrière (8).
19. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce que ledit module avant (7) présente au moins une porte pour l'accès à ladite chambre
supérieure (3) et à ladite chambre inférieure (4).
20. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend également un bouclier (43) inséré dans ladite chambre inférieure (4),
ledit second conduit (23) d'évacuation des fumées étant au moins en partie obtenu
entre ledit bouclier (43) et le fond (44) de la chambre inférieure (4).
21. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce que ledit module arrière (8) présente également sur sa propre face arrière (11), un logement
pour le couplement (42) à une chambre des fumées.
22. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend également une chambre des fumées associée à la face arrière (11) du
module arrière (8), et reliée audit second conduit (23).
23. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications caractérisée en ce que l'étanchéité des deux modules couplés s'obtient par le couplement entre deux nervures
(28) en relief correspondantes dont chaque module est équipé.
Revendications modifiées conformément à la règle 86(2) CBE.
1. Chaudière à inversion de flamme comprenant
une structure (2) fermée délimitant, dans sa partie interne, une chambre supérieure
(3) pour le stockage du combustible et une chambre inférieure (4) de combustion, entre
ladite chambre supérieure (3) et ladite chambre inférieure (4) étant localisée au
moins une ouverture de communication (5), ladite structure (2) définissant également
un interstice principal (6) pour le passage de l'eau à réchauffer s'étendant autour
de ladite chambre supérieure (3) et ladite chambre inférieure (4);
au moins un premier conduit (20) ayant une première extrémité (21) en communication
avec l'environnement externe et au moins une seconde extrémité (22) en communication
avec ladite chambre supérieure (3) pour permettre l'entrée d'air primaire de combustion
dans ladite chambre supérieure (3); et
au moins un second conduit (23) ayant une extrémité externe (24) en communication
avec l'environnement externe et au moins une extrémité interne (25) en communication
avec ladite chambre inférieure (4) pour permettre l'évacuation des fumées de combustion
de ladite chambre inférieure (4) vers l'extérieur ;
ladite structure (2) étant réalisée en fonte par le biais de l'union de pièces modulaires,
et comprenant un module frontal (7), un module arrière (8) et une pluralité de modules
intermédiaires (9) montés en succession et de manière étanche entre le module frontal
(7) et le module arrière (8), chacun desdits modules ayant un développement principalement
vertical et présentant une face avant (10) et une face arrière (11), au moins lesdits
modules intermédiaires (9) définissant chacun une partie de ladite chambre supérieure
(3) et de ladite chambre inférieure (4) et présentant à l'intérieur au moins un interstice
secondaire (12), la liaison de tous les interstices secondaires (12) constituant ledit
interstice principal (6),
caractérisée en ce que le premier conduit (20) présente une pluralité de secondes extrémités (22), chacune
placée entre deux modules couplés et à hauteur d'une paroi latérale (26) de ladite
chambre supérieure (3).
2. Chaudière à inversion de flamme suivant la revendication 1 caractérisée en ce qu'au moins chacun desdits modules intermédiaires (9) présente un canal (31) débouchant
s'étendant de ladite face avant (10) à ladite face arrière (11), et constituant une
partie dudit premier conduit (20).
3. Chaudière à inversion de flamme suivant la revendication 2 caractérisée en ce qu'entre chaque couple de modules intermédiaires (9) couplés, à hauteur des canaux correspondants
(31) débouchants, est délimitée une chambre de diffusion (27) de l'air dont une extrémité
définit ladite seconde extrémité (22) du premier conduit (20).
4. Chaudière à inversion de flamme suivant une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce qu'au moins une seconde extrémité (22) du premier conduit (20) oriente l'air à l'entrée
de ladite chambre supérieure (3) tangentiellement par rapport aux parois verticales
correspondantes.
5. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux premiers conduits (20) se développant sur les deux faces
de ladite structure (2).
6. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend aussi au moins un troisième conduit (37) ayant une bouche d'entrée (38)
liée à l'environnement externe, et une pluralité de bouches de sortie (39) placées
à hauteur de ladite ouverture de communication (5).
7. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend également au moins un élément de base (35) monté à l'intérieur de ladite
chambre supérieure (3) à hauteur de ladite ouverture de communication (5) et définissant
supérieurement une superficie d'appui (36) pour le combustible.
8. Chaudière à inversion de flamme suivant les revendications 6 et 7 caractérisée en ce que le troisième conduit (37) est au moins en partie obtenu dans ledit élément de base
(35), lesdites bouches de sortie (39) étant obtenues dans ledit élément de base (35)
et étant orientées vers ladite ouverture de communication (5).
9. Chaudière à inversion de flamme suivant la revendication 8 caractérisée en ce que ledit élément de base (35) est réalisé en fonte ou en matériau réfractaire.
10. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce que chaque module intermédiaire (9) présente, sur la propre face arrière (11), au moins
deux orifices arrière (13) et, sur la propre face avant (10), au moins deux orifices
avant (14), les orifices avant (14) étant alignés horizontalement sur les orifices
arrière (13), pour permettre la circulation de l'eau à réchauffer entre les interstices
secondaires (12) de deux modules intermédiaires (9) couplés.
11. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications caractérisée en ce que ledit module frontal (7) et ledit module arrière (8) présentent eux-aussi dans leur
partie interne un interstice secondaire (12), qui peut être relié aux interstices
secondaires (12) des modules intermédiaires (9) pour constituer ledit interstice principal
(6).
12. Chaudière à inversion de flamme suivant les revendications 10 et 11 caractérisée en ce que ledit module frontal (7) présente, au moins sur sa propre face arrière (11), au moins
deux orifices arrière (13) qui, quand le module frontal (7) est relié à un module
intermédiaire (9) sont alignés horizontalement sur les orifices avant (14) de ce module
intermédiaire (9) pour permettre la circulation de l'eau à réchauffer entre l'interstice
secondaire (12) du module frontal (7) et l'interstice secondaire (12) du module intermédiaire
(9) qui lui est couplé.
13. Chaudière à inversion de flamme suivant les revendications 10 et 11, ou 12, caractérisée en ce que ledit module arrière (8) présente, au moins sur sa propre face avant (10), au moins
deux orifices avant (14) qui, quand le module arrière (8) est relié à un module intermédiaire
(9) sont alignés horizontalement sur les orifices arrière (13) de ce module intermédiaire
(9) pour permettre la circulation de l'eau à réchauffer entre l'interstice secondaire
(12) du module arrière (8) et l'interstice secondaire (12) du module intermédiaire
(9) qui lui est accouplé.
14. Chaudière à inversion de flamme suivant la revendication 10, 12 ou 13 caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de manchons de raccord (18), insérés dans des orifices,
allant par paire, l'un en face de l'autre, de deux modules couplés, pour en raccorder
les interstices secondaires (12).
15. Chaudière à inversion de flamme suivant la revendication 14
caractérisée en ce qu'au moins certains desdits manchons de raccord (18) se projettent partiellement dans
au moins un des interstices secondaires (12) qu'ils raccordent, pour améliorer la
distribution de l'eau à l'intérieur de l'interstice principal (6).
16. Chaudière à inversion de flamme suivant la revendication 11 caractérisée en ce que ledit interstice principal (6) présente au moins une section d'entrée (15) de l'eau
et au moins une section de sortie (16) de l'eau, les deux pratiquées dans ledit module
arrière (8).
17. Chaudière à inversion de flamme suivant la revendication 16 caractérisée en ce que ledit interstice principal (6) présente deux sections de sortie (16) de l'eau, les
deux pratiquées dans ledit module arrière (8).
18. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce que ledit module avant (7) présente au moins une porte pour l'accès à ladite chambre
supérieure (3) et à ladite chambre inférieure (4).
19. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend également un bouclier (43) inséré dans ladite chambre inférieure (4),
ledit second conduit (23) d'évacuation des fumées étant au moins en partie obtenu
entre ledit bouclier (43) et le fond (44) de la chambre inférieure (4).
20. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce que ledit module arrière (8) présente également sur sa propre face arrière (11), un logement
pour le couplement (42) à une chambre des fumées.
21. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend également une chambre des fumées associée à la face arrière (11) du
module arrière (8), et reliée audit second conduit (23).
22. Chaudière à inversion de flamme suivant une des revendications caractérisée en ce que l'étanchéité des deux modules couplés s'obtient par le couplement entre deux nervures
(28) en relief correspondantes dont chaque module est équipé.