OUTIL DE MAINTENANCE POUR UNE CHAUDIÈRE À CONDENSATION

Abstract

 L'invention concerne un outil de maintenance (9) pour une chaudière à condensation, caractérisé en ce qu'il comprend
- une lame (21) de nettoyage mécanique,
- une tige de maintien (23) de la lame de nettoyage, la lame (21) de nettoyage étant fixée à la tige de maintien (23) avec une orientation perpendiculaire à l'axe de la tige de maintien (23), et
- un actionneur (11) de mise en mouvement oscillant de la lame (21) de nettoyage selon un mouvement oscillant autour de l'axe de la tige de maintien (23).

Description

[0001] La présente invention concerne un outil de maintenance pour une chaudière à condensation.

[0002] Depuis de nombreuses années maintenant, des chaudières à gaz simples sont remplacés par des chaudières gaz à condensation.

[0003] Ce type de chaudière se distingue par un rendement énergétique plus élevé que les chaudières classiques et ne nécessite donc moins de combustible pour atteindre le même confort thermique par exemple dans une habitation ou un bureau.

[0004] Le principe des chaudières à condensation réside pour l'essentiel dans la conception de l'échangeur de chaleur et dans l'utilisation de la chaleur latente contenue dans les fumées dont la récupération permet un meilleur rendement global.

[0005] A cet effet, l'échangeur de la chaudière à condensation est divisé en deux zones, une première zone en face du brûleur pour chauffer l'eau et qui peut être assimilée à un échangeur classique. Puis, il présente une seconde zone formant un échangeur thermique à condensation dans lequel circule l'eau de retour du circuit de chauffage. Cette eau de retour est ainsi préchauffée avant d'entrer dans la première zone où le brûleur produit de la chaleur.

[0006] Dans une chaudière à condensation, si elle est bien réglée, on ne produit que la vapeur d'eau et du CO₂.

[0007] Dans la seconde zone de l'échangeur formant échangeur thermique à condensation, la vapeur d'eau est refroidie. Ce changement d'état restitue de la chaleur latente de liquéfaction via l'échangeur à l'eau de retour pour le préchauffage.

[0008] On comprend donc qu'une chaudière à condensation est aussi plus écologique tout en permettant une économie de combustible et donc de diminuer les dépenses de chauffage.

[0009] Cependant, pour maintenir un tel rendement élevé, il s'est avéré nécessaire de procéder à des maintenances régulières, normalement annuelles de la chaudière à condensation et en particulier de son échangeur de chaleur.

[0010] En effet, ce type d'échangeur est généralement conçu comme un cylindre creux en métal tel que de l'inox ou de l'aluminium, sous forme de plaques formant une spirale avec des interstices permettant le passage des gaz de combustion et des eaux de condensation.

[0011] Lors du fonctionnement, il s'est avéré que ces interstices s'encrassent par les résidus des fumées qui s'y déposent. Il s'agit d'une forme de tartre avec du carbone.

[0012] Par l'encrassement, on diminue les surfaces d'échange thermique et donc également le rendement de la chaudière à condensation. De plus, cet encrassement peut même endommager l'échangeur jusqu'à produire des fuites. Dans ce cas il est nécessaire de remplacer l'échangeur dans son ensemble, ce qui est très onéreux car il s'agit d'une pièce complexe à fabriquer.

[0013] Pour garder un rendement élevé, il est donc nécessaire de nettoyer régulièrement l'échangeur et d'enlever les dépôts.

[0014] On connaît des procédés chimiques de nettoyage, mais ceux-ci ne sont pas très efficaces. En effet, on asperge les dépôts d'une solution de nettoyage, mais du fait de la présence du carbone, la solution doit être très corrosive ce qui peut, en fonction du matériau de l'échangeur, attaquer ce dernier. De plus, l'intervention est longue pour laisser agir la solution et même après, on ne sait pas si le nettoyage était efficace étant donné que l'on ne connaît généralement pas l'état d'encrassement. De plus, le « gâteau » de dépôt peut être très dense empêchant une action de fond de cette solution de nettoyage.

[0015] Pour remédier à cela, certains agents de maintenance des chaudières à condensation proposent un nettoyage mécanique à l'aide d'une lame ou d'une spatule qu'ils passent dans les interstices.

[0016] Cependant, ce nettoyage mécanique est fastidieux, long et épuisant pour l'agent de maintenance. De plus, il faut qu'il passe avec sa main à l'intérieur de l'échangeur démonté où il peut se blesser à des protubérances coupantes des plaques. Etant donné que ce temps d'intervention est difficile à valoriser auprès du client, l'agent de maintenance aura donc tendance de réduire son temps d'intervention, ce qui réduit également les risques de blessure.

[0017] Par conséquent, même si ce nettoyage mécanique apporte une amélioration dans la maintenance et la durée de vie de l'échangeur de chaleur d'une chaudière à condensation, sa réalisation actuelle par les agents de maintenance n'est pas toujours optimale.

[0018] L'invention a donc pour objectif de proposer un outil de maintenance d'une chaudière à condensation permettant un nettoyage plus efficace et rapide des dépôts, tout en augmentant l'aspect sécuritaire de l'agent de maintenance en diminuant les risques de blessures.

[0019] À cet effet, l'invention a pour objet un outil de maintenance pour une chaudière à condensation, caractérisé en ce qu'il comprend

• une lame de nettoyage mécanique,
• une tige de maintien de la lame de nettoyage, la lame de nettoyage étant fixée à la tige de maintien avec une orientation perpendiculaire à l'axe de la tige de maintien, et
• un actionneur de mise en mouvement oscillant de la lame de nettoyage selon un mouvement oscillant autour de l'axe de la tige de maintien.

[0020] Ainsi, le temps d'intervention peut être réduit de manière significative. De plus, la main de l'agent de maintenance tenant l'outil est toujours à l'extérieur de l'échangeur de chaleur de sorte qu'il n'y a plus de risques de blessures contre les parties internes de l'échangeur.

[0021] L'outil de maintenance selon l'invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

La lame de nettoyage peut présenter une extrémité convergente à bord arrondi.

Le bord arrondi de nettoyage est par exemple muni de dents de nettoyage.

Selon un aspect, la partie de la lame de nettoyage présentant le bord munis de dents de nettoyage présente une longueur comprise entre 30mm et 35mm, de préférence 33mm.

Selon un autre aspect, la longueur de la tige de maintien est supérieure à 10cm, notamment supérieure à 15cm et de préférence supérieure ou égale à 18cm.

L'outil comprend en particulier des moyens de fixation de la lame de nettoyage à la tige de maintien de façon amovible.

L'actionneur de mise en mouvement oscillant de la lame de nettoyage comprend un moteur électrique et une transmission induisant un mouvement oscillant à la tige de maintien.

Selon un autre aspect le moteur électrique et la transmission sont intégrés dans un outil électroportatif oscillant.

L'outil électroportatif oscillant présente par exemple un carter destiné à être tenue en mains par un utilisateur en cours de fonctionnement et l'axe longitudinale du carter et de la lame de nettoyage sont parallèles, le carter et la lame de nettoyage s'étendant du même côté de la tige de maintien.

L'actionneur de mise en mouvement oscillant de la lame de nettoyage peut en outre comprendre un élément piézoélectrique.

Selon une variante, l'outil comprend en outre un éjecteur d'un fluide de nettoyage porté à l'extrémité de la tige de maintien pour permettre l'éjection des dépôts enlevés, le fluide de nettoyage pouvant être un gaz, notamment de l'air comprimé ou un liquide de nettoyage comme de l'eau avec ou sans agent actif.

[0022] Selon encore un autre aspect, la lame de nettoyage est formée de deux lames métalliques superposées avec un interstice auquel est raccordé un conduit fluidique.

[0023] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et aux dessins annexés montrant :

• la figure 1 montre selon une vue en perspective un exemple d'un schéma d'un échangeur de chaleur d'une chaudière à condensation,
• la figure 2 montre selon une vue en perspective un outil de maintenance d'une chaudière à condensation selon l'invention,
• la figure 3 est une vue en coupe simplifiée de la tige de maintien portant la lame de nettoyage,
• la figure 4 montre selon une vue de dessus un exemple d'une lame de nettoyage de l'outil de maintenance selon l'invention,
• la figure 5 est une vue en perspective d'un outil de maintenance selon l'invention pour illustrer son fonctionnement,
• la figure 6 est une vue partielle schématique montrant un autre mode de réalisation de l'outil de maintenance selon l'invention, et
• la figure 7 montre selon une vue schématique en perspective un schéma d'une variante d'une lame de nettoyage.

[0024] Sur toutes les figures, les éléments identiques portent les mêmes numéros de référence.

[0025] On va maintenant décrire un exemple d'un mode de réalisation en référence aux figures.

[0026] Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres réalisations.

[0027] La figure 1 est une vue en perspective d'un exemple d'un schéma d'un échangeur de chaleur 1 d'une chaudière à condensation.

[0028] Cet échangeur de chaleur 1 possède une forme générale cylindrique creuse. A l'intérieur de l'échangeur 1 sont disposés des conduits 3 d'échange thermique en spirale maintenus par des entretoises en formant des interstices 7 et pour augmenter les surfaces d'échange thermique.

[0029] C'est donc dans ces interstices 7 que s'accumulent les dépôts qui doivent être éliminés lors de maintenances régulières.

[0030] A cet effet, la présente invention propose un outil de maintenance 9 pour une chaudière à condensation qui est représenté sur les figures 2 à 4.

[0031] L'outil de maintenance 9 comprend un actionneur 11 à mouvement oscillant qui comprend un axe de sortie 13. Cet actionneur 11 comprend selon un exemple de réalisation un moteur électrique 15 et une transmission 17 pour animer l'axe de sortie 13 selon un mouvement oscillatoire. On prévoit par exemple que l'axe de sortie 13 réalise en plein régime entre 10 000 - 20 000 oscillations par minute, de préférence entre 15 000 et 20 000 oscillations, ceci avec une amplitude compris entre 2° et 4°, de préférence 3°.

[0032] Comme on le voit sur la figure 2, le moteur électrique 15 et la transmission 17 sont intégrés dans un carter 19 de forme allongée selon un axe X. Ce carter 19 présente en particulier des prises pour les mains de l'utilisateur pour maintenir l'outil de maintenance 9 en fonctionnement.

[0033] L'axe de sortie 13 est orienté sensiblement perpendiculairement par rapport à l'axe X du carter 19.

[0034] L'outil de maintenance 9 comprend de plus une lame de nettoyage 21 et une tige de maintien 23 de cette lame de nettoyage 21.

[0035] La tige de maintien 23 est fixée, par exemple par vissage ou par une fixation par baïonnette, à l'axe de sortie 13.

[0036] A cet effet, la tige de maintien 23 comprend par exemple à son extrémité 25 un taraudage 27 (voir figure 3) configuré pour coopérer avec une partie filetée de l'axe de sortie 13.

[0037] La longueur de la tige de maintien 23 est supérieure à 10cm, notamment supérieure à 15cm et de préférence supérieure ou égale à 18cm. En effet, sa longueur va dépendre de la structure des échangeurs des chaudières à condensation devant subir des travaux de maintenance.

[0038] Selon l'exemple de la figure 3, la tige de maintien 23 est une tige pleine.

[0039] Selon une variante non-représentée, elle peut aussi être creuse et /ou comporter un conduit fluidique pour l'acheminement d'un fluide, par exemple de l'air comprimé ou un liquide de nettoyage, vers la lame de nettoyage 21 afin d'évacuer les dépôts désolidarisés ou encore pour aspirer ces dépôts une fois désolidarisés vers un réservoir à filtre.

[0040] La lame de nettoyage 21 est fixée par des moyens de fixation 28, par exemple des vis, à l'autre extrémité 29 de la tige de maintien 23 et elle est orientée perpendiculairement à l'axe de la tige de maintien 23 et donc parallèle à l'axe X du carter 19.

[0041] Plus précisément, la lame de nettoyage 21 et le carter 19 sont disposés du même côté de la tige de maintien 23. Ainsi, en tirant sur le carter 19, on peut faire entrer la lame de nettoyage 21 dans les interstices 7 de l'échangeur de chaleur 1.

[0042] La figure 4 montre selon une vue de dessus un exemple d'une lame de nettoyage 21. Cette lame de nettoyage 21 est réalisée dans un matériau assez dur pour enlever les dépôts et de préférence neutre d'un point de vue « électrochimique ». Elle est par exemple réalisée en métal et de préférence dans le même métal / alliage que l'échangeur de chaleur lui-même sur lequel on intervient pour la maintenance.

[0043] La lame de nettoyage 21 présente une extrémité de fixation 31, par exemple de forme sensiblement rectangulaire dans laquelle sont ménagées deux orifices de fixation 33 pour fixer la lame de nettoyage 21 à la tige de maintien 23. Il s'agit donc de préférence d'une fixation amovible pour permettre de changer la lame de nettoyage 21 par exemple en cas d'usure ou pour y fixer une autre lame de nettoyage 21 réalisée dans un métal adapté pour l'échangeur sur lequel il faut intervenir.

[0044] L'autre extrémité 34 de la lame de nettoyage est l'extrémité de travail permettant d'enlever les dépôts avec un mouvement oscillant autour de l'axe de maintien 23.

[0045] Cette extrémité 33 possède une forme convergente à bord arrondi 35. On peut la qualifier de langue ou de spatule.

[0046] Pour accentuer l'action de la lame de nettoyage 21, le bord arrondi de nettoyage 35 est muni de dents de nettoyage 37 qui vont casser en débris les dépôts qui se sont accumulés dans les interstices 7.

[0047] La partie de la lame de nettoyage 21 présentant le bord 35 munis de dents de nettoyage 37 peut avoir une longueur comprise entre 30mm et 35mm, de préférence 33mm. Cette longueur est adaptée à la profondeur des interstices 7 de manière que la lame de nettoyage 21, même si elle est entièrement insérée dans l'interstice 7, ne peut pas toucher la paroi extérieure de l'échangeur 1 et endommager celle-ci.

[0048] La figure 5 montre l'outil de maintenance 9 en fonctionnement. On constate que la maintenance est aisée car l'agent de maintenance n'a plus besoin de plonger sa main à l'intérieur de l'échangeur cylindrique 1, ce qui permet de diminuer les risques de blessure. Lorsque le moteur de l'outil de maintenance 9 est en marche, il suffit d'insérer la lame de nettoyage 21 dans les interstices 7, l'action oscillante étant suffisante pour enlever le dépôt.

[0049] De plus, la qualité de la maintenance est largement améliorée avec l'outil selon l'invention.

[0050] Selon une variante non représentée, l'actionneur 11 de mise en mouvement oscillant de la lame de nettoyage peut comprendre un élément piézoélectrique. Dans ce cas, l'élément piézoélectrique peut être fixé à l'extrémité 29 de la tige de maintien 23 et être interposé entre la lame de nettoyage 21 et la tige de maintien 23.

[0051] La figure 6 montre encore un autre développement de l'outil de maintenance 9.

[0052] Selon ce mode de réalisation, l'outil 9 comprend un conduit fluidique 41 qui court le long de la tige de maintien 23 pour se terminer dans un éjecteur 43 d'un fluide de nettoyage, orienté parallèlement à la lame de nettoyage 21 et porté à l'extrémité 29 de la tige de maintien 23 pour permettre l'éjection des dépôts enlevés.

[0053] Le conduit fluidique 41 est par exemple relié à une petite pompe disposée à l'intérieur du carter 19.

[0054] Selon le cas, le fluide de nettoyage est un gaz, notamment de l'air comprimé ou de l'eau avec ou sans agent actif.

[0055] Ainsi, en fonctionnement, les dépôts sont directement enlevés des interstices 7 par l'action du fluide de nettoyage.

[0056] La figure 7 montre selon une vue partielle de l'outil de maintenance 9 encore un autre développement dans laquelle la lame de nettoyage 21 est par exemple formée de deux lames métalliques 21A et 21B très fines superposées, ayant une forme identique à la lame de la figure 4 et avec un interstice I auquel est raccordé le conduit fluidique 41. Les deux lames 21A et 21B sont solidaires l'une de l'autre par des entretoises qui forment en même temps une sorte de labyrinthe d'éjection du fluide de nettoyage, de sorte que des jets de fluide de nettoyage soit éjectés tout le long du bord de nettoyage 35 et perpendiculairement à celui-ci.

[0057] On peut aussi prévoir une variante dans laquelle l'éjecteur 43 est remplacé par un embout d'aspiration, par exemple en forme de fente et le conduit fluidique est raccordé à une pompe d'aspiration d'air avec un petit filtre et un réservoir pour stocker les débris des dépôts enlevés.

[0058] On comprend donc que l'outil de maintenance 9 permet de faciliter la suppression des dépôts dans les interstices 7 d'un échangeur de chaleur 1 tout en augmentant la qualité de maintenance et en réduisant les risques de sécurité pour l'agent de maintenance.

Revendications

1. Outil de maintenance (9) pour une chaudière à condensation, caractérisé en ce qu'il comprend

- une lame (21) de nettoyage mécanique,

- une tige de maintien (23) de la lame de nettoyage, la lame (21) de nettoyage étant fixée à la tige de maintien (23) avec une orientation perpendiculaire à l'axe de la tige de maintien (23), et

- un actionneur (11) de mise en mouvement oscillant de la lame (21) de nettoyage selon un mouvement oscillant autour de l'axe de la tige de maintien (23).

2. Outil de maintenance selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lame (21) de nettoyage présente une extrémité convergente à bord arrondi (35).

3. Outil de maintenance selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bord arrondi (35) de nettoyage est muni de dents de nettoyage (37).

4. Outil de maintenance selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie de la lame de nettoyage présentant le bord (35) munis de dents de nettoyage (37) présente une longueur comprise entre 30mm et 35mm, de préférence 33mm.

5. Outil de maintenance selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la longueur de la tige de maintien (23) est supérieure à 10cm, notamment supérieure à 15cm et de préférence supérieure ou égale à 18cm.

6. Outil de maintenance selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de fixation (28) de la lame (21) de nettoyage à la tige de maintien (23) de façon amovible.

7. Outil de maintenance selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'actionneur (11) de mise en mouvement oscillant de la lame (21) de nettoyage comprend un moteur électrique (15) et une transmission (17) induisant un mouvement oscillant à la tige de maintien (23).

8. Outil de maintenance selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moteur électrique (15) et la transmission (17) sont intégrés dans un outil électroportatif oscillant.

9. Outil de maintenance selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'outil électroportatif oscillant présente un carter (19) destiné à être tenue en mains par un utilisateur en cours de fonctionnement et en ce que l'axe longitudinale (X) du carter (19) et de la lame (21) de nettoyage sont parallèles, le carter (19) et la lame (21) de nettoyage s'étendant du même côté de la tige de maintien (23).

10. Outil de maintenance selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'actionneur (11) de mise en mouvement oscillant de la lame de nettoyage comprend un élément piézoélectrique.

11. Outil de maintenance selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un éjecteur (43) d'un fluide de nettoyage porté à l'extrémité (29) de la tige de maintien (23) pour permettre l'éjection des dépôts enlevés.

12. Outil de maintenance selon la revendication 11, caractérisé en ce que le fluide de nettoyage est un gaz, notamment de l'air comprimé.

13. Outil de maintenance selon la revendication 11, caractérisé en ce que le fluide de nettoyage est un liquide de nettoyage comme de l'eau avec ou sans agent actif.

14. Outil de maintenance selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que la lame (21) de nettoyage est formée de deux lames métalliques (21A, 21B) superposées avec un interstice (I) auquel est raccordé un conduit fluidique (41).

Dessins