Dispositif de dérivation d'un fluide caloriporteur et chaudière de chauffage comprenant un tel dispositif

Abstract

 - Régulation de température.
- Le dispositif de dérivation conforme à l'invention comprend :
. un corps (14) d'adaptation sur la chaudière d'une canalisation de retour (15) du circuit,
. dans le prolongement du corps, un embranchement (16) délimitant deux voies (17, 18) de sections de passage calibrées, l'une des voies débouchant dans la chambre de mélange alors que l'autre voie est destinée à être prolongée par un tube de prélèvement (19) traversant la chambre et formant, hors de cette dernière, une tubulure de raccordement (20) pour une canalisation de départ.
- Application à une installation de chauffage de locaux.

Description

[0001] La présente invention concerne la régulation de la température d'un fluide caloriporteur pouvant être utilisé à des fins diverses et, plus précisément, dans une installation de chauffage de locaux.

[0002] Ce genre d'installation comprend, généralement, une chaudière de chauffage d'un fluide caloriporteur destiné à alimenter un ou plusieurs circuits de chauffage.

[0003] Il existe, principalement, deux types de circuits de chauffage, le premier type constitue les circuits de chauffage par le sol, fonctionnant généralement à une température comprise entre 25 et 45 degrés, et le second type constitue les circuits de chauffage par radiateurs, fonctionnant à une température comprise entre 40 et 75 degrés.

[0004] Chaque type de circuit comporte, généralement, un circulateur, une vanne mélangeuse et une régulation de la température du fluide. Ces types de circuits constituent, en raison de la présence des vannes mélangeuses, des équipements d'installation et de maintenance relativement complexes et coûteux.

[0005] Par ailleurs, il apparaît de plus en plus nécessaire de mettre en oeuvre une installation de chauffage comportant un circuit de chauffage par le sol destiné à fournir l'énergie principale ou de base, et un circuit de chauffage par radiateurs pour constituer un chauffage d'appoint.

[0006] Or, en raison des différences de température de fonctionnement de chacun des circuits, une telle installation nécessite, pour chaque circuit, la mise en oeuvre d'une régulation et d'une vanne mélangeuse, ce qui augmente aussi la complexité de ce type d'installation.

[0007] La présente invention vise, justement, à remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant un nouveau procédé de régulation de la température dans une installation de chauffage comportant un ou plusieurs circuits de chauffage par le sol et/ou par radiateurs.

[0008] Un autre objet de l'invention est de procurer un dispositif permettant, par la manoeuvre d'une seule commande, de mettre en oeuvre le procédé conforme à l'invention dans une installation comportant un circuit de chauffage par le sol et/ou par radiateurs.

[0009] Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le dispositif de l'invention permettant de dériver un fluide caloriporteur dans une chambre de mélange d'une chaudière de chauffage est caractérisé en ce qu'il comprend :
- un corps d'adaptation sur la chaudière d'une canalisation de retour du circuit,
- dans le prolongement du corps, un embranchement délimitant deux voies de sections de passage calibrées, l'une des voies débouchant dans la chambre de mélange alors que l'autre voie est destinée à être prolongée par un tube de prélèvement traversant la chambre et formant, hors de cette dernière, une tubulure de raccordement pour une canalisation de départ.

[0010] L'invention a encore pour objet, à titre de produit industriel nouveau, une chaudière de chauffage caractérisée en ce qu'elle comprend, en relation avec sa chambre de mélange, un dispositif de dérivation conforme à l'invention.

[0011] Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.

La fig. 1 est une vue schématique générale de l'objet de l'invention dans un exemple d'application.

La fig. 2 est une vue en plan montrant, plus en détail, un dispositif de dérivation conforme à l'invention.

La fig. 3 est une vue en coupe prise sensiblement selon la ligne III-III de la fig. 2.

La fig. 4 est une vue en plan, analogue à la fig. 2, montrant une autre position caractéristique du dispositif de dérivation.

La fig. 5 est une vue en coupe prise sensiblement selon la ligne V-V de la fig. 4.

La fig. 6 est une vue schématique générale de l'objet de l'invention dans un autre exemple d'application.

[0012] La fig. 1 illustre une première forme de réalisation d'une installation de chauffage, en particulier de locaux, dont la température est régulée par le procédé conforme à l'invention.

[0013] L'installation comporte une chaudière de chauffage 1 comprenant une chambre de mélange 2 d'un fluide caloriporteur monté en température par des éléments chauffants 3 constitués, notamment, par un bruleur 4 d'un combustible et/ou par des résistances 5 disposées à l'intérieur de la chambre 2.

[0014] Le fluide caloriporteur est destiné à alimenter un premier circuit 6 adapté au chauffage du sol, comportant un circulateur 7 monté en amont de la chambre de mélange.

[0015] Conformément à l'invention, une partie du fluide de retour du circuit 6 est dérivée directement dans la chambre 2 par un dispositif 8, tandis qu'une partie de fluide, correspondant à celle dérivée, est prélevée de la chambre de mélange pour être mélangée à la partie de fluide non dérivée issue du retour du circuit 6, de manière à alimenter le circuit 6.

[0016] La température du fluide fournie au circuit 6 est ainsi inférieure à la température du fluide occupant la chambre 2, étant donné qu'une partie seulement du fluide d'alimentation provient directement de cette chambre 2.

[0017] Des expériences pratiques montrent qu'il est particulièrement avantageux de dériver dans la chambre 2 entre 65 et 75 % et, de préférence, 70 % du fluide de retour du circuit 6.

[0018] La régulation de la température du circuit 6 est réalisée par une sonde 9 détectant la température extérieure de l'installation et par une sonde 10 détectant la température du fluide d'alimentation en aval de la chambre 2. Les sondes 9, 10 agissent sur un régulateur 11 à action directe sur les éléments chauffants 3, de manière à réguler la température de la chambre de mélange 2.

[0019] Selon le type de l'installation de chauffage, la chaudière 1 peut alimenter directement, à partir de la chambre de mélange 2 et indépendamment du premier circuit 6, un second circuit 12 de chauffage équipé de radiateurs. La température du fluide d'alimentation du second circuit 12 correspond à la température de la chambre 2.

[0020] Dans ce type d'installation comportant un circuit 12 de chauffage équipé de radiateurs et un circuit 6 de chauffage du sol possédant, par exemple, des pertes thermiques comprises entre 3 et 6 degrés, les expériences pratiques montrent qu'il est avantageux de dériver, dans la chambre 2, entre 286/2145 et 390/2145 et, de préférence, 330/2145 du fluide de retour du circuit 6.

[0021] Ainsi, pour une température donnée de fonctionnement de la chaudière déterminant directement la température du circuit 12 comprise, par exemple, entre 40 et 75 degrés, il peut être obtenu une température correspondante pour le circuit 6 comprise entre 25 et 45 degrés.

[0022] Les fig. 2 et 3 illustrent un exemple de réalisation d'un dispositif 8 de dérivation d'une partie de fluide de retour du circuit 6 à l'intérieur de la chambre 2.

[0023] Le dispositif 8 comprend un corps creux 14 d'adaptation sur la chambre 2 de la canalisation de retour 15 du circuit 6. La canalisation 15 est raccordée latéralement sur le corps 14 dans le prolongement duquel est aménagé un embranchement 16 faisant ou non partie intégrante du corps 14. L'embranchement 16 délimite une première voie de passage 17 débouchant dans la chambre 2 et une seconde voie de passage 18 prolongée par un tube de prélèvement 19 traversant la chambre 2. Le tube 19 forme, hors de la chaudière 2, une tubulure 20 de raccordement pour la canalisation de départ du circuit 6. Le tube 19 comporte des orifices 19′ destinés à prélever du fluide de la chambre 2.

[0024] Pour obtenir un mélange convenable du fluide de retour dérivé et du fluide contenu dans la chambre 2, un déflecteur 21 est monté à l'intérieur de cette dernière, en relation avec la voie 17 débouchant dans la chambre. Le déflecteur 21 est porté par le tube 19 ou fait partie intégrante de la chaudière.

[0025] Les voies 17, 18 possèdent des sections de passage délimitées, respectivement, par des orifices 22, 23 susceptibles d'être sélectivement masqués partiellement par un obturateur 24, du type à glace, présentant en plan une forme semblable à celle des orifices 22, 23. L'obturateur 24 est porté par un axe 25 s'étendant hors du corps 14 par une commande manuelle 26.

[0026] Le dispositif 8 comporte, par ailleurs, entre l'embranchement 16 et la canalisation de retour 15, un clapet anti-retour 27, de préférence porté par l'axe 25 et apte à coopérer, sous l'action d'un ressort 28, par un cordon d'étanchéité 29 avec un épaulement 30 ménagé dans le corps 14. De préférence, le clapet 27 comporte un moyen 31 de blocage en position d'ouverture, constitué par un poussoir 32 coopérant, par une partie filetée, avec un bouton 33 porté par la commande manuelle 26.

[0027] Le clapet 27 peut ainsi être bloqué en position d'ouverture (fig. 4) lorsque, par exemple, le circulateur 7 ne fonctionne pas, de manière à autoriser la circulation du fluide dans le circuit 6 par thermosiphon.

[0028] Dans le cas d'une installation comportant, uniquement, un circuit 6 de chauffage par le sol, l'obturateur 24 est placé face à l'orifice 23 pour dériver dans la chambre 2, de préférence entre 65 et 75 % du fluide de retour, tel que cela ressort des fig. 2 et 3.

[0029] Dans le cas d'alimentation des circuits 6 et 12, l'obturateur 24 est placé, comme illustré aux fig. 4 et 5, face à l'orifice 22 pour dériver dans la chambre 2 une partie du fluide de retour comprise, de préférence, entre 286/2145 et 390/2145.

[0030] Toutefois, il peut être prévu de mettre en oeuvre le procédé de régulation dans une installation comportant un ou plusieurs circuits 40, 41 de chauffage par radiateurs, raccordés, respectivement, comme les circuits 6, 12, tel que cela ressort de la fig. 6

[0031] Pour ce type d'installation, la température du fluide d'alimentation est plus élevée que celle du circuit de sol, de sorte que la partie de fluide prélevée de la chambre 2 est augmentée. Les expériences pratiques montrent qu'il est avantageux de dériver aussi entre 65 et 75 % du fluide de retour du circuit 40 et, de préférence, 70 %.

[0032] Pour obtenir une telle dérivation, l'obturateur 24 est positionné, en relation avec l'orifice 23, comme illustré aux fig. 2 et 3.

[0033] Une chaudière de chauffage, équipée du dispositif de dérivation conforme à l'invention, permet, par une simple manoeuvre de la commande manuelle 26, d'être raccordée à divers types d'installations de chauffage comportant, d'une manière générale, des circuits de chauffage par le sol et/ou des circuits de chauffage par radiateurs.

[0034] L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Revendications

1 - Dispositif de dérivation d'un fluide caloriporteur dans une chambre de mélange (2) d'une chaudière de chauffage (1), le fluide caloriporteur étant destiné à circuler dans au moins un circuit de chauffage,
caractérisé en ce qu'il comprend :
- un corps (14) d'adaptation sur la chaudière d'une canalisation de retour (15) du circuit,
- dans le prolongement du corps, un embranchement (16) délimitant deux voies (17, 18) de sections de passage délimitées par des orifices calibrés (22, 23), l'une des voies débouchant dans la chambre de mélange alors que l'autre voie est destinée à être prolongée par un tube de prélèvement (19) traversant la chambre et formant, hors de cette dernière, une tubulure de raccordement (20) pour une canalisation de départ.

2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voie (17), débouchant dans la chambre de mélange (2), dérive dans la chambre de mélange entre 286/2145 et 390/2145 du fluide de retour du circuit de chauffage.

3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la voie (17) dérive dans la chambre de mélange (2) 330/2145 du fluide de retour du circuit de chauffage.

4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voie (17), débouchant dans la chambre de mélange (2), dérive dans cette chambre entre 65 et 75 % du fluide de retour du circuit de chauffage.

5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la voie (17) dérive dans la chambre de mélange (2) 70 % du fluide de retour du circuit de chauffage.

6 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les orifices calibrés (22, 23) de chacune des voies de passage sont susceptibles d'être sélectivement masqués partiellement par un obturateur (24).

7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'obturateur (24) comporte une commande (26) extérieure au corps.

8 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un clapet anti-retour (27) disposé entre l'embranchement (16) et la canalisation de retour (15) du fluide.

9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le clapet anti-retour (27) comporte un moyen (31) de blocage en position d'ouverture.

10 - Dispositif selon les revendications 7 et 9, caractérisé en ce que la commande (26) dé l'obturateur porte le moyen (31) de blocage du clapet anti-retour.

11 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un déflecteur (21) monté à l'intérieur de la chambre (2) en relation avec la voie débouchant dans la chambre.

12 - Chaudière de chauffage, caractérisée en ce qu'elle comprend, en relation avec sa chambre de mélange, un dispositif de dérivation conforme aux revendications 1 à 11.

13 - Chaudière de chauffage selon la revendication 12, caractérisée en ce que la chambre de mélange alimente directement un second circuit de chauffage.

14 - Chaudière de chauffage selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce qu'elle comporte une régulation de la température de la chambre de mélange (2) comprenant une sonde (9) détectant la température extérieure de l'installation, une sonde (10) détectant la température du fluide d'alimentation en aval de la chambre de mélange, et un régulateur (11) piloté par les sondes (9, 10) et à action directe sur les éléments chauffants (3, 4) de la chaudière.

Dessins