[0001] La présente invention concerne les chaudières fonctionnant à partir de l'énergie
du gaz et destinées à assurer la montée en température d'un fluide caloporteur pouvant
être utilisé à des fins diverses et, plus précisément, dans une installation de chauffage
de locaux et, éventuellement, de chauffage de l'eau chaude sanitaire.
[0002] L'invention vise, plus précisément, un nouvelle structure de corps de chauffe destinée
à équiper des chaudières à gaz du type mural.
[0003] Pour assumer la fonction de chauffage d'un fluide caloporteur, l'art antérieur a
déjà proposé un grand nombre de solutions techniques pour réaliser des chaudières
murales fonctionnant à partir de l'énergie gaz.
[0004] Ainsi, par exemple, le brevet
FR 1 578 895 a proposé une chaudière murale de chauffage d'un fluide caloporteur, dont le corps
de chauffe comporte un foyer et un échangeur de chaleur entre un circuit de circulation
des gaz et fumées et un circuit de circulation du fluide caloporteur. L'échangeur
de chaleur comporte une série de tubes échangeurs s'ouvrant à l'intérieur du foyer
et à l'extérieur d'une chambre de mélange faisant partie du circuit des circulation
du fluide caloporteur.
[0005] Il est connu, également, une chaudière à mazout, par exemple CH-A-382 203, dont le
corps de chauffe comporte un foyer et un échangeur de chaleur entre un circuit de
circulation des gaz et fumées et un circuit de circulation de fluide caloporteur.
L'échangeur de chaleur comporte deux tubes échangeurs s'ouvrant à l'intérieur du foyer
et à l'extérieur d'une chambre de mélange faisant partie du circuit de circulation
du fluide caloporteur.
[0006] Les solutions techniques connues présentent des inconvénients tenant au mauvais rendement
de combustion et à un échange thermique insatisfaisant, entre le foyer de combustion
et le fluide caloporteur. Egalement, il a été constaté que les chaudières connues
laissaient apparaître, en certains points au moins de leur structure, des oxydations
conduisant à la détérioration de certains éléments constitutifs du corps de chauffe.
De telles oxydations naissent, en général, d'une hétérogénéité ou mauvaise répartition
des températures internes entre deux faces d'un matériau constituant l'interface entre
deux circuits de circulation différents, savoir, celui du fluide caloporteur et celui
des gaz ou fumées résultant de la combustion.
[0007] Par ailleurs, il apparaît que la structure de tels corps de chauffe interdit une
industrialisation de leur procédé de fabrication.
[0008] La présente invention vise à remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant une
nouvelle structure de corps de chauffe susceptible d'équiper une chaudière de chauffage
utilisant le gaz comme combustible.
[0009] L'objet de l'invention est de proposer un corps de chauffe permettant l'obtention
d'un bon rendement de transformation de l'énergie utilisée et l'absence de corrosion
des divers éléments le constituant et responsables de l'échange thermique entre le
circuit de gaz ou fumées et le circuit de circulation du fluide caloporteur.
[0010] Un autre objet de l'invention est d'offrir une nouvelle structure de corps de chauffe
permettant une industrialisation de son procédé de fabrication.
[0011] Pour atteindre les buts ci-dessus, le corps de chauffe selon l'invention comporte
:
- un foyer,
- et un échangeur de chaleur entre un circuit de circulation des gaz et fumées et un
circuit de circulation du fluide caloporteur, constitué au moins en partie, par une
chambre de mélange, l'échangeur de chaleur comportant une série de tubes échangeurs
s'ouvrant à l'intérieur du foyer et à l'extérieur de la chambre,
caractérisé en ce que l'échangeur est constitué sous la forme d'un corps porteur
comportant une virole fixée par l'une de ses extrémités au foyer et, par l'autre de
ses extrémités, à la chambre de mélange, la virole contenant les tubes échangeurs
fixés, par leur pied, sur le foyer et, par leur sommet, sur la chambre en la traversant.
[0012] Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de fabrication pour réaliser
un corps de chauffe susceptible d'équiper une chaudière du type à gaz.
[0013] Selon l'invention, le procédé de fabrication comprend les étapes suivantes :
- adapter une virole, par l'une de ses extrémités, sur un foyer pourvu d'orifices,
- positionner, à l'intérieur de chaque orifice ménagé dans le foyer, un pied d'un tube
échangeur communiquant avec le foyer et traversant le volume interne de la virole
pour déboucher hors de cette dernière,
- monter une demi-coquille inférieure sur l'autre extrémité de la virole,
- adapter une demi-coquille supérieure sur la demi-coquille inférieure pour délimiter
une chambre communiquant avec le volume interne de la virole et positionner, à l'intérieur
de chaque passage ménagé dans la demi-coquille supérieure, le sommet d'un tube échangeur
traversant la chambre pour communiquer avec l'extérieur de la chambre,
- et assembler les tubes à la demi-coquille supérieure et au foyer pour assurer un prémontage
du corps de chauffe.
[0014] 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.
[0015] La
fig. 1 est une coupe-élévation montrant une forme de réalisation d'un corps de chauffe conforme
à l'invention.
[0016] La
fig. 2 est une vue latérale prise sensiblement selon la ligne
II-II de la
fig. 1.
[0017] La
fig. 3 est une vue en coupe transversale prise sensiblement selon la ligne
III-III de la
fig. 2.
[0018] La
fig. 4 est une vue en coupe éclatée montrant la fabrication d'un corps de chauffe conforme
à l'invention.
[0019] Les
fig. 4A, 4B, 4C sont des détails caractéristiques illustrant le principe de construction du corps
de chauffe conforme à la
fig. 4.
[0020] La
fig. 5 est une vue, analogue à la
fig. 1, montrant un corps de chauffe équipé d'un serpentin pour la production d'eau chaude
sanitaire.
[0021] La
fig. 6 est une vue en élévation frontale d'une chaudière en partie équipée de ses éléments
constitutifs.
[0022] La
fig. 7 est une vue en élévation latérale prise sensiblement selon les lignes
VII-VII de la
fig. 6.
[0023] La
fig. 8 est une vue de dessus prise sensiblement selon les lignes
VIII-VIII de la
fig. 6.
[0024] La
fig. 9 est une vue en coupe d'un détail caractéristique illustré à la
fig. 6.
[0025] Les
fig. 1 à 3 illustrent un exemple de réalisation d'un corps de chauffe destiné à équiper une
chaudière de chauffage utilisant le gaz comme combustible. Le corps de chauffe selon
l'invention comporte un échangeur de chaleur
1 constitué sous la forme d'un corps porteur comprenant une série de tubes échangeurs
2, formant un barillet et montés à l'intérieur d'une virole
3 présentant, par exemple, une section droite transversale circulaire.
[0026] De préférence, les tubes
2 périphériques sont montés à proximité de la virole pour laisser subsister, avec la
paroi de cette dernière, un intervale de faible largeur dont la fonction apparaîtra
plus précisément dans la suite de la description (
fig. 2). Les tubes échangeurs
2 s'étendent sensiblement parallèlement entre eux en étant espacés les uns des autres
et sont fixés, par leur pied
2₁, sur un foyer de combustion
4 et, par leur sommet
2₂, sur une chambre de mélange
5 en la traversant. La virole
3 est fixée, par son extrémité basse
3₁, sur le foyer
4, tandis que son extrémité haute
3₂ porte la chambre
5.
[0027] Les tubes échangeurs
2, par exemple au nombre de vingtdeux, s'ouvrent donc à l'intérieur du foyer
4 et à l'extérieur de la chambre
5, tout en traversant la virole
3 et la chambre
5 de part en part. Les tubes
2 constituent donc un circuit de circulation des gaz et fumées, représentés par les
flèches
f, provenant du foyer
4 et s'élevant à travers les tubes pour être évacués à l'extérieur de la chambre
5 vers une boîte collectrice non représentée. Les parois des tubes
2 constituent des capacités d'échange avec un circuit de circulation d'un fluide caloporteur
destiné à être contenu dans le volume interne
V de la virole
3 et du volume interne
V₁ de la chambre
5.
[0028] Tel que cela ressort plus précisément de la
fig. 2, la chambre
5 est, avantageusement, déportée par rapport à l'axe de symétrie
S de la virole
3 permettant de ménager ou de délimiter, en dessous de la chambre
5 et en relation de la virole
3, un compartiment ou un logement
6, représenté en trait interrompu et adapté pour recevoir divers organes fonctionnels
constitutifs de la chaudière de chauffage.
[0029] De préférence, le foyer de combustion
4 est constitué d'un support ou d'une enveloppe
8 délimitant, intérieurement, un volume pour recevoir un brûleur non représenté, du
type à gaz. L'enveloppe
8 s'étend, en relation de distance d'une coiffe
9 de forme sensiblement complémentaire à l'enveloppe, pour définir entre elles une
capacité lamellaire
V₂ communiquant avec le volume interne
V de la virole
3. L'enveloppe
8 est donc destinée à recevoir les pieds
2₁ des tubes, tandis que la virole
3 est fixée sur la coiffe
9.
[0030] La capacité lamellaire
V₂, le volume interne
V de la virole
3 et le volume interne
V₁ de la chambre
5, qui communiquent entre eux, représentent ainsi un circuit de circulation d'un fluide
caloporteur pouvant être prélevé et ramené par l'intermédiaire de tubulures de raccordement.
[0031] Dans la variante de réalisation illustrée à la
fig. 1, la chambre
5 comporte, intérieurement, un prolongement tubulaire
11 de la virole
3 entourant les tubes
2 et laissant subsister, avec la paroi supérieure
5₁ de la chambre recevant les sommets
2₂ des tubes, un passage annulaire
12 dont la fonction apparaîtra dans la description qui suit. Le prolongement tubulaire
11 est pourvu d'une série d'ouvertures
13 ménagées dans sa partie terminale basse opposée de celle haute délimitant le passage
annulaire (
12).
[0032] La structure de ce corps de chauffe permet, au moyen d'un brûleur monté à l'intérieur
de l'enveloppe
8, d'assurer la combustion dans le foyer
4 et de faire circuler les gaz dans le sens des flèches
f à l'intérieur des tubes échangeurs
2. Les gaz et fumées de combustion sont astreints à s'élever à l'intérieur des tubes
en traversant, successivement, la virole
3 et la chambre
5, avant d'être recueillis dans une boîte collectrice.
[0033] L'enveloppe
8 subit une forte montée en température qui est transmise à la lame de fluide occupant
la capacité lamellaire
V₂. Cette capacité de fluide monte très vite en température et s'élève verticalement,
selon les flèches
f₁, le long de la paroi de la virole
3 et du prolongement tubulaire
11. Cette fraction de fluide, qui présente une température élevée, pénètre, par le passage
annulaire
12, à l'intérieur de la chambre
5. Les ouvertures
13 du prolongement
11 assurent, avec une perte de charge, le passage d'une fraction de fluide, du volume
V₁ de la chambre
5 vers le volume
V de la virole
2. Un tel transfert de fluide, représenté par les flèches
f₂, provoque une montée rapide en température du fluide du volume
V de l'échangeur.
[0034] Les tubes
2 sont ainsi chauffés par le fluide sur leur face extérieure au circuit de circulation
de gaz et fumées, à une température voisine de celle des faces internes soumises aux
gaz et fumées. Cette disposition permet de supprimer les risques de condensation par
hétérogénité des températures sur les deux faces des parois qui forment interface
entre le circuit de fluide et le circuit de circulation des gaz et fumées. La nouvelle
structure du corps de chauffe décrit ci-dessus, qui est réalisé en un matériau métallique,
permet de limiter les risques de corrosion dans le temps et d'autoriser un procédé
de fabrication industrielle décrit ci-après à titre d'exemple.
[0035] Tel que cela ressort plus précisément des
fig. 4 et
4A à 4C, la fabrication d'un tel corps de chauffe peut être réalisée en adaptant, sur l'enveloppe
8, la coiffe
9 venant en appui sur un rebord
8₁ présenté par la partie basse de l'enveloppe
8 (
fig. 4A). L'enveloppe
8, qui présente, par exemple, une section droite transversale circulaire, est pourvue
de bossages
14 assurant le centrage de la coiffe
9. La virole
3 est adaptée, par son extrémité inférieure
3₁, sur un rétreint
9₁ ménagé sur la coiffe
9 (
fig. 4B). Les tubes d'échange
2 sont ensuite positionnés à l'intérieur d'orifices
15 ménagés dans la paroi transversale
8₂ de l'enveloppe
8. L'extrémité haute
3₂ de la virole
3 est pourvue d'un épaulement
3a (
fig. 4C) destiné à recevoir une demi-coquille inférieure
5a. A cet effet, la demi-coquille
5a comporte une paroi transversale inférieure
5₂ pourvue d'une ouverture centrale bordée par un retour annulaire infléchi
5₃ conçu pour venir en appui sur l'épaulement
3a. La demi-coquille
5a est apte à recevoir, par son bord de jonction
5₄, une demi-coquille supérieure
5b pour former la chambre
5. A titre d'exemple, la chambre
5 présente une section droite transversale de section circulaire.
[0036] Les sommets
2₂ des tubes sont alors chacun positionnés dans des trous
16 ménagés dans la paroi transversale haute
5₁ de la demi-coquille
5b. Les tubes
2 sont assemblés à la demi-coquille supérieure
5b et à l'enveloppe
8, permettant de supporter l'ensemble des pièces constitutives du corps de chauffe.
L'assemblage des tubes peut être réalisé en montant des rondelles ou des pastilles
fusibles
17, sur les pieds
2₁ et les sommets
2₂ des tubes. Un tel prémontage du corps de chauffe, dont l'échangeur constitue un corps
porteur, permet un prépositionnement des différentes pièces entre elles. Bien entendu,
les différentes étapes du procédé de fabrication peuvent être réalisées dans un ordre
inverse de celui décrit.
[0037] Il est, ensuite, procédé à la réalisation d'une soudure entre la coiffe
9 et le rebord
8₁ de l'enveloppe
8, entre l'extrémité inférieure
3₁ de la virole
3 et la coiffe
9, entre la demi-coquille inférieure
5a et l'épaulement
3a porté par la virole et entre les bords
5₄ de jonction des deux demi-coquilles inférieure et supérieure.
[0038] Le procédé décrit ci-dessus présente l'avantage de permettre une fabrication industrielle
du corps de chauffe, dans la mesure où il met en oeuvre des opérations usuelles de
fabrication.
[0039] Bien entendu, le prolongement tubulaire
11 peut être formé directement par la virole
3 ou par un élément rapporté, comme cela est illustré à la
fig. 4. Dans ce dernier cas, le prolongement
11 rapporté est monté à l'intérieur de la demi-coquille inférieure
5a, préalablement à l'adaptation sur cette dernière de la demi-coquille supérieure
5b. Le prolongement
11 est pourvu, par exemple à son extrémité basse, d'un rebord annulaire incurvé
11a venant en appui sur le retour
5₃ de la demi-coquille
5a. Par ailleurs, il peut être prévu, comme illustré à la
fig. 5, de remplacer le prolongement
11, à l'intérieur de la chambre
5, par un serpentin
18 entourant les tubes
2 et dont l'entrée est raccordée à une canalisation d'amenée d'eau froide
19, tandis que la sortie est raccordée à une canalisation
20 de fourniture d'eau chaude instantanée.
[0040] Tel que cela apparaît plus précisément aux
fig. 6 à 8, le corps de chauffe conforme à l'invention est destiné à constituer, en partie,
une chaudière de chauffage
21 mural, du type à gaz, dont les parois, non représentées, sont figurées par des traits
interrompus sur les dessins. Le corps de chauffe est équipé, notamment, d'un vase
d'expansion
22 raccordé à la chambre
5 et d'une canalisation de retour
23 d'un circuit de chauffage, sur laquelle est adapté un circulateur
24. Avantageusement, le vase d'expansion
22 et le circulateur
24 sont montés dans le compartiment ou le logement
6, de manière à limiter l'encombrement de la chaudière, tel que cela ressort plus précisément
de la
fig. 7. De préférence, le déport de la chambre
5 est réalisé à l'avant de la chaudière, de manière qu'un tel compartiment
6 se trouve sur la partie frontale de la chaudière permettant l'accès aisé aux différents
organes constitutifs de la chaudière. Le corps de chauffe est, également, équipé d'un
brûleur
B adapté à l'intérieur de l'enveloppe du foyer
4.
[0041] La canalisation de retour
23 du circuit de chauffe est adaptée, de préférence, sur la partie inférieure de la
chambre
5, à savoir sur la paroi transversale
5₂ de la demi-coquille inférieure
5a sur laquelle est adaptée, également, la canalisation
27 de départ du circuit de chauffage. Dans l'exemple illustré, la canalisation
20 de fourniture de l'eau chaude sanitaire instantanée est adaptée sur la paroi transversale
5₂, tandis que la canalisation
19 d'amenée d'eau froide est montée sur la paroi transversale
5₁ de la demi-coquille supérieure. Bien entendu, il est à noter que la production d'eau
chaude sanitaire peut être réalisée par la mise en oeuvre, soit d'un serpentin, tel
que décrit ci-dessus, soit d'un ballon de stockage intégrant un échangeur.
[0042] Tel que cela apparaît plus précisément aux
fig. 6 et
9, le raccordement des tubulures à la chambre
5 est réalisé, avantageusement, par l'intermédiaire d'une platine
30, montée à l'intérieur de la chambre
5 et pourvue de taraudages
31 s'étendant chacun en relation d'un trou
32 ménagé dans la paroi
5₂ de la chambre. Chaque trou
32 est destiné à recevoir, extérieurement à la chambre, un raccord fileté
33 destiné à coopérer avec le taraudage
31 correspondant et à recevoir une tubulure de raccordement. Un joint d'étanchéité
34 est interposé entre la paroi
5₂ de la chambre et un raccord fileté.
1. Corps de chauffe destiné à équiper une chaudière de chauffage d'un fluide caloporteur,
le corps de chauffe comportant :
- un foyer (4),
- et un échangeur de chaleur (1) entre un circuit de circulation des gaz et fumées et un circuit de circulation du
fluide caloporteur, constitué au moins en partie, par une chambre de mélange (5), l'échangeur de chaleur (1) comportant une série de tubes échangeurs (2) s'ouvrant à l'intérieur du foyer (4) et à l'extérieur de la chambre (5),
caractérisé en ce que l'échangeur (
1) est constitué sous la forme d'un corps porteur comportant une virole (
3) fixée par l'une de ses extrémités au foyer (
4) et, par l'autre de ses extrémités, à la chambre de mélange (
5), la virole (
3) contenant les tubes échangeurs (
2) fixés, par leur pied (
2₁), sur le foyer et, par leur sommet (
2₂), sur la chambre (
5) en la traversant.
2. Corps de chauffe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre (5) est déportée par rapport à l'axe de symétrie (S) de la virole, pour ménager, en dessous de la chambre et en relation de la virole,
un compartiment (6) adapté au logement d'organes fonctionnels.
3. Corps de chauffe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le foyer de combustion
(4) est constitué d'une enveloppe (8) délimitant intérieurement le volume de réception du brûleur et d'une coiffe (9) s'étendant en relation de distance de l'enveloppe pour définir avec elle une capacité
lamellaire (V₂) communiquant avec le volume interne de la virole.
4. Corps de chauffe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre (5) comporte, intérieurement, un prolongement tubulaire (11) de la virole, entourant les tubes échangeurs et laissant subsister, avec la paroi
(5₁) de la chambre recevant les sommets des tubes, un passage (12) autorisant une circulation de transfert du fluide dans le sens virole-chambre, le
prolongement (11) comportant aussi des ouvertures (13) assurant un transfert du fluide dans le sens chambre-virole.
5. Corps de chauffe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre (5) comporte, intérieurement, un serpentin (18) de circulation d'une eau chaude sanitaire.
6. Corps de chauffe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre (5) est en relation avec des tubulures de raccordement à au moins un circuit d'utilisation
du fluide caloporteur.
7. Corps de chauffe selon la revendication 6, caractérisé en ce que la chambre (5) comporte, intérieurement, une platine (30) de raccordement des tubulures pourvue de taraudages (31) s'étendant chacun en relation d'un trou (32) ménagé dans les parois de la chambre et destinée à recevoir une tubulure de raccordement
venant coopérer avec le taraudage correspondant.
8. Chaudière de chauffage, caractérisée en ce qu'elle comporte :
- un corps de chauffe conforme à l'une des revendications 1 à 7,
- un vase d'expansion (22) et un circulateur (24) logés à l'intérieur du compartiment (6) délimité par le déport de la chambre,
- et un brûleur à gaz (B) porté par l'enveloppe du foyer de combustion.
9. Procédé de fabrication d'un corps de chauffe pour une chaudière de chauffage du type
à gaz,
caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
- adapter une virole (3), par l'une de ses extrémités, sur un foyer (4) pourvu d'orifices,
- positionner, à l'intérieur de chaque orifice ménagé dans le foyer, un pied (2₁) d'un tube échangeur (2) communiquant avec le foyer (4) et traversant le volume interne de la virole pour déboucher hors de cette dernière,
- monter une demi-coquille inférieure (5a) sur l'autre extrémité de la virole,
- adapter une demi-coquille supérieure (5b) sur la demi-coquille inférieure pour délimiter une chambre (V₁) communiquant avec le volume interne (V) de la virole et positionner, à l'intérieur de chaque passage ménagé dans la demi-coquille
supérieure, le sommet (2₂) d'un tube échangeur traversant la chambre pour communiquer avec l'extérieur de la
chambre,
- et assembler les tubes (2) à la demi-coquille supérieure (5b) et au foyer (4) pour assurer un prémontage du corps de chauffe.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à :
- adapter la virole (3) sur une coiffe (9) du foyer s'étendant à distance de l'enveloppe (8) pour délimiter avec elle une capacité lamellaire (V₂) communiquant avec le volume interne (V) de la virole,
- et adapter, sur l'enveloppe (8), les pieds des tubes échangeurs qui s'ouvrent dans le volume interne de l'enveloppe
destiné à recevoir le brûleur.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il consiste à :
- placer la coiffe (9) de manière à venir en appui sur un rebord (8₁) ménagé sur la partie basse de l'enveloppe,
- adapter la virole (3) sur un rétreint (9₁) ménagé sur la partie haute de la coiffe,
- et monter la demi-coquille inférieure (5a) sur un épaulement (3a) prévu à la partie haute de la virole.
12. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste, préalablement
au montage de la demi-coquille inférieure sur la demi-coquille supérieure, à monter
un prolongement tubulaire (11) à l'intérieur de la demi-coquille inférieure, en entourant les tubes d'échange et
en délimitant, dans la chambre, un volume interne communiquant, d'une part, directement
avec celui de la virole et, d'autre part, avec la chambre, par l'intermédiaire d'un
passage (12) périphérique subsistant entre le sommet du prolongement et la demi-coquille supérieure.
13. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste, préalablement
au montage des deux demi-coquilles, à monter un serpentin (18) à l'intérieur de la demi-coquille inférieure.
14. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à assembler les
tubes (2) à la demi-coquille supérieure (5a) et au foyer (4) en montant, sur les pieds et sommets des tubes, des rondelles fusibles (17).
15. Procédé selon les revendications 9 et 11, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser
une soudure entre :
- la coiffe (9) et le rebord (8₁) de l'eveloppe,
- la virole (3) et la partie haute de la coiffe (9),
- la demi-coquille inférieure (5a) et l'épaulement (3₂) porté par la virole,
- et les bords (5₂) de joncion des demi-coquilles inférieure et supérieure.
1. Heating assembly intended to be fitted in a boiler for heating a liquid coolant, said
heating assembly comprising:
- a furnace (4), and
- a heat-exchanger (1) between a flowing circuit for the gases and the fumes and a
flowing circuit for the liquid coolant, constituted at least partly by a mixing chamber
(5), the heat exchanger (1) comprising a series of exchanger tubes (2) opening out
inside the furnace (4) and outside the chamber (5),
characterized in that the exchanger (1) is constituted in the form of a carrier
body having a barrel (3) fixed by one of its ends to the furnace (4) and, by the other
of its ends, to the mixing chamber (5), the barrel (3) containing the exchanger tubes
(2) fixed by their base (2
1), on the furnace and, by their top (2
2), on the chamber (5) while traversing it.
2. Heating assembly according to claim 1, characterized in that the chamber (5) is offset
with respect to the axis of symmetry (S) of the barrel, in order to form, underneath said chamber and in relation to the
barrel, a compartment (6) adapted for housing active members.
3. Heating assembly according to claim 1, characterized in that the furnace (4) is constituted
of a jacket (8) internally defining the receiving volume of the boiler and of a cover
(9) extending the jacket in distant relationship with the latter, so as to define
therewith a lamellar volume (V₂) communicating with the inner volume of the barrel.
4. Heating assembly according to claim 1, characterized in that the chamber (5) comprises,
on the inside, a tubular extension (11) of the barrel which surrounds the exchanger
tubes and allows, with the wall (5₁) of the chamber receiving the tops of the tubes,
a passageway (12) permitting a fluid transfer flow in the barrel-to-chamber direction,
the extension (11) further comprising openings (13 to ensure a transfer of fluid in
the chamber-to-barrel direction.
5. Heating assembly according to claim 1, characterized in that the chamber (5) comprises,
on the inside, a flowing coil (18) for domestic hot water.
6. Heating assembly according to claim 1, characterized in that the chamber (5) is connected
via connecting tubes with at least one liquid coolant utilization circuit.
7. Heating assembly according to claim 6, characterized in that the chamber (5) comprises,
on the inside, a plate (30) for connecting the tubes, which plate is provided with
tappings (31) each one of which extends relatively to a hole (32) provided in the
walls of the chamber and is designed to receive a connection tube which cooperates
with the corresponding tapping.
8. Heating boiler, characterized in that it comprises:
- a heating assembly according to one of claims 1 to 7,
- an expansion vessel (22) and a circulating pump (24) housed inside the compartment
(6) defined by the offsetting of the chamber, and
- a gas burner (B) carried by the jacket of the furnace.
9. Method for the production of a heating assembly for a gas-fired boiler, characterized
in that it comprises the steps of:
- adapting a barrel (3), by one of its ends, on a furnace (4) provided with orifices,
- positioning, inside each orifice provided in the furnace, a base (2₁) of an exchanger
tube (2) communicating with the furnace (4) and traversing the inner volume of the
barrel in order to issue outside the latter,
- mounting a lower half-shell (5a) on the other end of the barrel,
- adapting an upper half-shell (5b) on the lower half-shell in order to define a chamber (V₁) which communicates with
the inner volume (V) of the shell and positioning, inside each passage provided in the upper half-shell,
the top (2₂) of an exchanger tube traversing the chamber in order to communicate with
the outside thereof,
- and assembling the tubes (2) to the upper half-shell (5b) and to the furnace (4) in order to ensure premounting of the heating assembly.
10. Method according to claim 9, characterized in that it consists in:
- adapting the barrel (3) on a cover (9) of the furnace extending at a distance from
the jacket (8) in order to define therewith a lamellar volume (V₂) which communicates
with the inner volume (V) of the barrel, and
- adapting, on the jacket (8) the bases of the exchanger tubes which open out into
the inner volume of the jacket which is designed to receive the boiler.
11. Method according to claim 10, characterized in that it consists in:
- placing the cover (9) so that it comes to bear on a flange (8₁) provided on the
lower part of the jacket,
- adapting the shell (3) on a contracted part (9₁) of the upper part of the cover,
and
- mounting the lower half-shell (5a) on a shoulder (3a) provided at the upper part of the barrel.
12. Method according to claim 9, characterized in that it consists, prior to mounting
the lower half-shell on the upper half-shell, in mounting a tubular extension (11)
inside the lower half-shell, while surrounding the exchange tubes and defining, in
the chamber, an inner volume which communicates, on the one hand, directly with that
of the barrel and, on the other hand, with the chamber, via a peripheral passageway
(12) created between the top of the extension and the upper half-shell.
13. Method according to claim 9, characterized in that it consists, prior to mounting
the two half-shells, in mounting a coil (18) inside the lower half-shell.
14. Method according to claim 9, characterized in that it consists in assembling the tubes
(2) to the upper half-shell (5a) and to the furnace (4) by mounting, on the bases and on the tops of the tubes, fusible
washers (17).
15. Method according to claims 9 and 11, characterized in that it consists in making a
welding between:
- the cover (9) and the flange (8₁) of the jacket,
- the barrel (3) and the upper part of the cover (9),
- the lower half-shell (5a) and the shoulder (3₂) carried by the barrel,
and
- the joining edges (5₂) of the lower and upper half-shells.
1. Erwärmungskörper für einen Heizkessel zum Erhitzen eines Wärmeträgerfluids, welches
Aggregat umfaßt:
- eine Brennkammer (4) und
- einen Wärmetauscher (1) zwischen einer Leitung für die Zirkulation von Gas und Rauch
und einer Leitung für die Zirkulation des Wärmeträgerfluids, wenigstens teilweise
aus einer Mischkammer (5) bestehend, wobei der Wärmetauscher (1) eine Serie von Wärmetauscherrohren
(2) aufweist, die zum Inneren der Brennkammer (4) und dem Äußeren der Mischkammer
(5) hin offen sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wärmetauscher (1) in Form eines Trägerkörpers mit einem Mantel (3) ausgebildet
ist, wobei der Mantel über eines seiner Enden an der Brennkammer (4) und über das
andere seiner Enden an der Mischkammer (5) befestigt ist und die Wärmetauscherrohre
(2) enthält, die über ihren Fuß (2₁) an der Brennkammer und über ihre Spitze (2₂)
an der Mischkammer (5) diese durchquerend befestigt sind.
2. Erwärmungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (5)
gegen die Symmetrieachse (S) des Mantels versetzt ist, um unterhalb der Kammer und
in Beziehung zum Mantel ein Fach (6) zu bilden, das zur Unterbringung von funktionellen
Organen eingerichtet ist.
3. Erwärmungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (4)
aus einer Hülle (8), die innerlich den Raum zur Aufnahme des Brenners begrenzt, und
einer Kappe (9) gebildet ist, die sich beabstandet von der Hülle erstreckt und mit
dieser einen Lamellenhohlraum (V₂) vorgibt, der mit dem Innenraum des Mantels in Verbindung
steht.
4. Erwärmungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (5) innerlich
eine rohrförmige Verlängerung (11) des Mantels aufweist, die die Wärmetauscherrohre
umgibt und zusammen mit der Wand (5₁) der Mischkammer, die die Spitzen der Rohre aufnimmt,
einen Durchgang (12) freiläßt, der eine Zirkulation zur Verlagerung des Fluids in
Richtung vom Mantel zur Kammer ermöglicht, wobei die Verlängerung (11) auch Öffnungen
(13) umfaßt, die eine Verlagerung des Fluids in Richtung von der Kammer zum Mantel
sicherstellen.
5. Erwärmungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (5) im Inneren
eine Wendel (18) für die Zirkulation von heißem Brauchwasser umfaßt.
6. Erwärmungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennkennzeichnet, daß die Kammer (5) mit
Rohrleitungen zum Anschluß an wenigstens einen Kreislauf zur Verwendung des Wärmeträgerfluids
in Beziehung steht.
7. Erwärmungskörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (5) im Innern
eine Platte (30) zum Anschluß der Rohrleitungen umfaßt, die mit Gewindebohrungen (31)
versehen ist, die jeweils in Beziehung zu einem in den Wänden der Kammer gebildeten
Loch (32) verlaufen, und die bestimmt ist, um eine Anschlußrohrleitung aufzunehmen,
die mit dem entsprechenden Gewinde zusammenwirkt.
8. Heizkessel, gekennzeichnet durch:
- ein Erwärmungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
- ein Expansionsgefäß (22) und eine Umwälzpumpe (24), die im Inneren des durch die
Versetzung der Kammer vorgegebenen Fachs (6) angebracht sind, und
- einen von der Hülle der Brennkammer getragenen Gasbrenner (B).
9. Verfahren zur Herstellung eines Erwärmungskörpers für einen Gasheizkessel;
gekennzeichnet durch folgende Schritte;
- Anpassen eines Mantels (3) über eines seiner Enden an eine mit Öffnungen versehene
Brennkammer (4)
- Positionieren, innerhalb einer jeden in der Brennkammer gebildeten Öffnung, eines
Fußes (2₁) eines Wärmetauscherrohrs (2), das mit der Brennkammer (4) in Verbindung
steht und den Innenraum des Mantels durchläuft, um außerhalb des letzteren zu münden;
- Montieren einer unteren Halbschale (5a) am anderen Ende des Rings,
- Anpassen einer oberen Halbschale (5b) an der unteren Halbschale, um eine Kammer
(V₁) vorzugeben, die mit dem Innenraum (V) des Mantels in Verbindung steht, und Positionieren,
innerhalb eines jeden in der oberen Halbschale gebildeten Durchgangs, der Spitze (2₂)
eines Wärmetauscherrohrs, das die Kammer durchläuft, um mit dem Äußeren der Kammer
in Verbindung zu stehen, und
- Anbauen der Rohre (2) an die obere Halbschale (5b) und die Brennkammer (4), um eine
Vormontage des Erwärmungskörpers sicherzustellen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Schritte:
- Anpassen des Mantels (3) an eine Kappe (9) der Brennkammer, die im Abstand von der
Hülle (8) verläuft, um mit dieser einen Lamellenhohlraum (V₂) vorzugehen, der mit
dem Innenraum (V) des Rings in Verbindung steht, und
- Anpassen, an die Hülle (8), der Füße der Wärmetauscherrohre, die sich zum Innenraum
der Hülle hin öffnen, die vorgesehen ist, um den Brenner aufzunehmen.
11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die Schritte:
- Anbringen der Kappe (9), so daß sie auf einer am unteren Bereich der Hülle gebildeten
Rand (8₁) ruht,
- Anpassen des Mantels (3) an eine am oberen Bereich der Kappe gebildete Einschnürung
(9₁),
- Montieren der unteren Halbschale (5a) an einer am oberen Bereich des Mantels vorgesehenen
Schulter (3a).
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Montage der unteren
Halbschale an der oberen Halbschale eine rohrförmige Verlängerung (11) innerhalb der
unteren Halbschale die Wärmetauscherrohre umgebend und in der Kammer einen Innenraum
vorgebend montiert wird, wobei der Innenraum einerseits direkt mit dem Innenraum des
Mantels und andererseits mit der Kammer über einen umlaufenden Durchgang (12) in Verbindung
steht, der zwischen der Spitze der Verlängerung und der oberen Halbschale bestehen
bleibt.
13. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Montage der zwei Halbschalen
eine Wendel (18) innerhalb der unteren Halbschale montiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (2) an der oberen
Halbschale (5a) und der Brennkammer (4) angebracht werden, indem an den Füßen und
Spitzen der Rohre schmelzbare Ringe montiert werden.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schweißnaht
hergestellt wird zwischen:
- der Kappe (9) und dem Rand (8₁) der Hülle,
- dem Mantel (3) und dem oberen Bereich der Kappe (9),
- der unteren Halbschale (5a) und der von dem Mantel getragenen Schulter (3₂) und
- den Verbindungsrändern (5₂) der oberen und unteren Halbschale.