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EP0329508B1 - Installation de chauffage central avec circuit d'eau chaude à usage sanitaire - Google Patents

Installation de chauffage central avec circuit d'eau chaude à usage sanitaire Download PDF

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Publication number
EP0329508B1
EP0329508B1 EP89400269A EP89400269A EP0329508B1 EP 0329508 B1 EP0329508 B1 EP 0329508B1 EP 89400269 A EP89400269 A EP 89400269A EP 89400269 A EP89400269 A EP 89400269A EP 0329508 B1 EP0329508 B1 EP 0329508B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
tubes
heating
water
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP89400269A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0329508A1 (fr
Inventor
René Prévot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ELM Leblanc SAS
Original Assignee
ELM Leblanc SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ELM Leblanc SAS filed Critical ELM Leblanc SAS
Priority to AT89400269T priority Critical patent/ATE73918T1/de
Publication of EP0329508A1 publication Critical patent/EP0329508A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0329508B1 publication Critical patent/EP0329508B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/48—Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water
    • F24H1/52—Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water incorporating heat exchangers for domestic water
    • F24H1/526—Pipes in pipe heat exchangers for sanitary water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/48—Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water
    • F24H1/52—Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water incorporating heat exchangers for domestic water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/0066—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids
    • F28D7/0083—Multi-circuit heat-exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat-exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to a supplementary heat exchange medium, e.g. with interleaved units or with adjacent units arranged in common flow of supplementary heat exchange medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D7/082—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
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    • F28D7/082—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
    • F28D7/085—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions
    • F28D7/087—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration in the form of parallel conduits coupled by bent portions assembled in arrays, each array being arranged in the same plane

Definitions

  • the present invention relates to a central heating installation provided with a hot water circuit for domestic use or sanitary water and comprising a heating device comprising an envelope or ferrule, the lower part of which is provided with a burner, in particular of a gas burner and on which a pipe is wound or not in which the water circulates from the heating circuit, this circuit then passing through a bundle of fins located at the upper part of the envelope on the trajectory of the hot gases escaping from the latter to then be directed to a discharge pipe.
  • the domestic hot water circuit comprises a second conduit in which the heating water circulates, and which crosses the bundle of fins in intimate thermal contact with the first conduit in which circulates the heating water.
  • French Patent No. 1,332,607 describes such a heating installation in which the intimate thermal connection between the first conduit, in which the water from the heating circuit circulates, and the second conduit in which the water from the sanitary circuit circulates, is obtained by joining the two conduits so that they constitute a double-passage tube which crosses the bundle of fins, this tube having a cross section of suitable shape, for example circular or elliptical.
  • BE-A-671 097 also discloses double duct heating installations in which the intimate thermal contact between the two ducts, respectively of the heating water circuit and the domestic water circuit, is obtained by incorporating one of the conduits in the other, these two conduits then being produced in the form of two tubes, possibly concentric, passing through the bundle of fins of the heating appliance, the external surface of the internal tube being applied joined against the inner surface of the outer tube.
  • FR A 1 484 821 - to produce a heat exchanger in which the heating circuit, in its crossing of the fin bundle, is produced in the form of a plurality of flattened tubes connected to each other by elbows and the sanitary water circuit is produced in the form of a tube folded in an S or a pin shape and arranged inside the flattened tubes constituting the duct of the heating circuit.
  • the present invention proposes to provide an improved installation which does not have the drawbacks mentioned above.
  • a central heating installation provided with a hot water circuit for domestic use, or sanitary water, which comprises a heating device comprising a ferrule whose lower part is provided with a burner, in particular with a gas burner, and onto which a heating circuit duct is wound or not, which then crosses a bundle of fins located at the upper part of the shell, on the hot gas path, the heating circuit in its crossing of the fin bundle being produced in the form of a plurality of flattened tubes connected to each other by elbows and the domestic hot water circuit being produced in the form of a tube shaped as a pin or serpentine and disposed inside said flattened tubes when crossing the fin bundle, the dimensions of said flattened tubes and said tubes are chosen so that the volume of water contained between the flattened tubes and the the convolutions of the pinned tubes is as small as possible, characterized in that the tube, arranged as a pin or a serpentine, in which the sanitary water circulates, has a slightly curved configuration in its parts which are located in the vicinity of
  • a tip which is brazed or welded on said end so as to close it, this tip having the shape of a plate provided 'a first opening for the connection of the bent tube, ensuring the connection between the coils or pins of the sanitary water conduit and a second opening for the connection of the bent tube which ensures the connection between two consecutive flattened tubes.
  • a transmission surface is provided. thermal between the convolutions of the tube wound in a pin or in a spiral, inside the flattened tubes.
  • said thermal transmission surface is produced in the form of a metal plate comprising partially cylindrical parts matching the shape of the tube shaped as a pin, on which they come to engage, connected by vertical flat parts.
  • the two conduits have an intimate heat exchange in the upper part of the heating appliance where the fin bundle 18 is positioned (part shown in FIGS. 1 and 2).
  • the duct 10 ′ of the circuit in which the heating water circulates is in the form of a plurality of flattened tubes such as 10 ′, which each have a oval cross section, or substantially oval, the major axis of which is arranged vertically.
  • the different flattened tubes 10 ′ arranged in parallel are connected at their ends by bent tubes such as 14.
  • the sanitary water conduit 12 consists of a tube preferably of circular cross section and it is disposed inside the flattened tubes such as 10 ′ which it crosses in the configuration of a pin or a coil so as to considerably increase the heat exchange surface, between the heating water which circulates in the flattened tubes 10 ′ and the sanitary water contained in the tube in pin configuration 12 ′, in its crossing of the flattened tube .
  • each tube 10 ′ constituting a portion of the heating water circuit in its passage through the fin bundle 18, receives a portion in the pin configuration 12 ′ of the water conduit sanitary.
  • the positioning of the tube section in the pin configuration 12 ′ in the flattened tube 10 ′ constituting the heating water conduit, is carried out so that there is no contact between the walls of the tubes 12 ′ and 10 ′.
  • the section of the tube in the pin configuration 12 ′ is chosen so that the volume of water contained between the flattened tube 10 ′ and the pin or coil 12 ′ is as small as possible so that the water circulating in the sanitary circuit 12 takes all the calories from the heating water, without it being necessary to put the accelerator of the heating circuit into operation, the absence of contact between the walls of the tubes 10 ′ and 12 ′ preventing any boiling of the domestic water circulating in the tube 12 ′.
  • the ends of the flattened tubes 10 ′ are closed off according to the invention using end pieces 20 in the form of plates (FIGS. 3 and 4), which have an opening 22 for connecting the bent tubes 16 which provide the connection between two consecutive coils or pins 12 ′ and a second opening 24 for the connection of bent tubes 14 ensuring the connection between two flattened tubes 10 ′ consecutive.
  • the end plates 20 are preferably brazed on the ends of the tubes 10 ′.
  • FIG. 5 illustrates an exemplary embodiment of a fin 18.
  • This comprises a series of openings such as 26, the shape of which corresponds to the cross section of the flattened tubes 10 ′, these fins being successively threaded on the network of tubes parallel 10 ′ on which they are brazed in a known manner (see FIG. 2).
  • additional exchange surfaces 28 can be provided connecting the convolutions of the shaped tube to one another hairpin or serpentine 12 ′ incorporated in each flattened tube 10 ′.
  • this additional exchange surface is in the form of a plate comprising partially cylindrical parts 30 which come to engage on the different portions of the tube 12 ′ wound in a pin, these parts 30 being connected by vertical flat parts 32.
  • FIG. 7 shows the relative arrangement of the tube 12 ′ wound in a pin, provided with the plate 28, and the flattened tube 10 ′ in which the pin 12 ′ is arranged.
  • the plate 28 can be optionally brazed on the tube 12 ′.
  • the tube 12 ′ arranged in a pin or serpentine is produced in a one-piece structure with the plate 28, the tube and plate assembly being stamped in the form of two half-shells 34 , 34 ′ which are connected by their joint plane 36, and secured by a welding process without filler metal, for example by pressure, ultrasound or others.
  • the tube 12 ′ arranged in a pin or in a serpentine, in which circulates the sanitary water, has a slightly curved configuration in its parts which are located in the vicinity of the walls of the tube 10 ′ in which the heating water circulates and this tube 12 ′ is provided with a plurality of rings 38 made of plastic material resistant to heat and humidity, for example silicone, these rings being threaded on the tube 12 ′ at regular intervals as shown in Figure 12.
  • This particular arrangement has a double advantage: it allows first of all avoid contact of the tubes 12 ′ with the tube constituting the conduit 10 ′ in which the heating water circulates and on the other hand it eliminates the vibrations of hydraulic origin which occur in this type of installation when the sanitary water circulates in the coil according to which the domestic water pipe is configured.
  • the invention provides a heating installation ensuring perfect heat exchange between the incorporated circuits of heating water and sanitary water, thanks to a large thermal contact surface obtained without physical contact of the circuits, by the relative arrangement of the two conduits, by the hairpin configuration of the sanitary water circulation conduit tube passing through the flattened tube of the heating water conduit, by the small volume of water contained between each flattened tube and the tube arranged as a pin it contains and thanks to the arrangement of plastic rings threaded on the tube constituting the sanitary water circuit which keep the latter away from the tube constituting the water circuit of heating by eliminating any source of vibration of hydraulic origin.
  • the invention makes it possible, by circulating water in the two circuits, to distribute the total power of the appliance between the two circuits as a function of the desired hot water flow rates, while avoiding any boiling of the hot water.
  • the invention also makes it possible to achieve a significant saving in material (brazing material) compared to known solutions using joined tubes.

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Description

  • La présente invention est relative à une installation de chauffage central munie d'un circuit d'eau chaude à usage domestique ou eau sanitaire et comprenant un appareil de chauffage comportant une enveloppe ou virole, dont la partie inférieure est munie d'un brûleur, notamment d'un brûleur à gaz et sur laquelle vient s'enrouler ou non un conduit dans lequel circule l'eau du circuit de chauffage, ce circuit traversant ensuite un faisceau d'ailettes situées à la partie supérieure de l'enveloppe sur la trajectoire des gaz chauds qui s'échappent de cette dernière pour être dirigés ensuite vers une conduite d'évacuation.
  • On connaît des installations de chauffage central de ce type dans lesquelles le circuit d'eau chaude sanitaire comprend un second conduit dans lequel circule l'eau de chauffage, et qui traverse le faisceau d'ailettes en contact thermique intime avec le premier conduit dans lequel circule l'eau de chauffage.
  • Le brevet français N° 1 332 607 décrit une telle installation de chauffage dans laquelle la liaison thermique intime entre le premier conduit, dans lequel circule l'eau du circuit de chauffage, et le second conduit dans lequel circule l'eau du circuit sanitaire, est obtenue en accolant les deux conduits de façon qu'ils constituent un tube à double passage qui traverse le faisceau d'ailettes, ce tube présentant une section droite de forme appropriée, par exemple circulaire ou elliptique.
  • On connaît également par BE-A-671 097 des installations de chauffage à double conduit dans lesquelles le contact thermique intime entre les deux conduits, respectivement du circuit de l'eau de chauffage et du circuit de l'eau sanitaire, est obtenu en incorporant l'un des conduits dans l'autre, ces deux conduits étant alors réalisés sous la forme de deux tubes, éventuellement concentriques, traversant le faisceau d'ailettes de l'appareil de chauffage, la surface extérieure du tube intérieur étant appliquée jointivement contre la surface intérieure du tube extérieur.
  • L'expérience montre que dans les appareils de chauffage du type mentionné ci-dessus, il n'est pas possible d'obtenir un échange thermique parfait entre les deux conduits, car la surface de contact entre l'eau véhiculée par le conduit de chauffage et le conduit d'eau sanitaire placé dans le conduit de chauffage est trop limitée. Il en résulte qu'en cas de non circulation prolongée de l'eau dans l'un des conduits, sa température peut dépasser celle de l'eau en mouvement, la totalité des calories recueillies par l'eau ne circulant pas, n'étant pas transmises à l'eau circulant. Il en découle que, sur ces installations connues, il est nécessaire de faire circuler l'eau de chauffage par mise en route de l'accélérateur de circuit de chauffage pour obtenir un chauffage immédiat de l'eau sanitaire, ce qui oblige à prévoir un circuit séparé permettant cette circulation, lorsque l'installation de chauffage central n'est pas en service (période d'été).
  • Pour pallier ces difficultés, on a envisagé - FR A 1 484 821 - de réaliser un échangeur de chaleur dans lequel le circuit de chauffage, dans sa traversée du faisceau d'ailettes, est réalisé sous la forme d'une pluralité de tubes aplatis raccordés les uns aux autres par des coudes et le circuit d'eau sanitaire est réalisé sous la forme d'un tube replié en S ou en épingle et disposé à l'intérieur des tubes aplatis constituant le conduit du circuit de chauffage.
  • Dans une telle installation connue, les parois rectilignes du tube du circuit d'eau sanitaire sont plaquées et généralement soudées contre les parois correspondantes du tube aplati du circuit d'eau de chauffage dans lequel est positionné le circuit d'eau sanitaire. Cette disposition présente un inconvénient grave : en effet, le contact physique entre les deux tubes peut conduire à l'ébullition de l'eau sanitaire car dans ce cas, on réalise un contact thermique direct entre le gaz chaud traversant le faisceau d'ailettes et les deux tubes constituant les circuits d'eau sanitaire et de chauffage.
  • La présente invention se propose d'apporter une installation perfectionnée ne présentant pas les inconvénients mentionnés ci-dessus.
  • Elle a donc pour objet une installation de chauffage central munie d'un circuit d'eau chaude à usage domestique, ou eau sanitaire, qui comprend un appareil de chauffage comportant une virole dont la partie inférieure est munie d'un brûleur, notamment d'un brûleur à gaz, et sur laquelle vient s'enrouler ou non un conduit du circuit de chauffage qui traverse ensuite un faisceau d'ailettes situées à la partie supérieure de la virole, sur le trajet des gaz chauds, le circuit de chauffage dans sa traversée du faisceau d'ailettes étant réalisé sous la forme d'une pluralité de tubes aplatis raccordés les uns aux autres par des coudes et le circuit d'eau chaude sanitaire étant réalisé sous la forme d'un tube conformé en épingle ou en serpentin et disposé à l'intérieur desdits tubes aplatis lors de la traversée du faisceau d'ailettes, les dimensions desdits tubes aplatis et desdits tubes sont choisies de manière que le volume d'eau contenu entre les tubes aplatis et les circonvolutions des tubes en épingle soit aussi réduit que possible, caractérisée en ce que le tube , disposé en épingle ou en serpentin, dans lequel circule l'eau sanitaire, présente une configuration légèrement cintrée dans ses parties qui sont situées au voisinage des parois du tube dans lequel circule l'eau de chauffage et en ce que ledit tube est muni d'une pluralité de bagues en matière plastique résistant à la chaleur et à l'humidité, telle que par exemple en silicone, ces bagues étant enfilées sur le tube à intervalles réguliers, de manière que les tubes ne soient pas au contact des tubes aplatis du circuit de l'eau de chauffage.
  • Selon une caractéristique de cette invention, on prévoit à chaque extrémité des tubes aplatis extérieurement au faisceau d'ailettes, un embout qui est brasé ou soudé sur ladite extrémité de façon à l'obturer, cet embout présentant la forme d'une plaque munie d'une première ouverture pour le raccordement du tube coudé, assurant la liaison entre les serpentins ou épingles du conduit d'eau sanitaire et d'une seconde ouverture pour le raccordement du tube coudé qui assure la liaison entre deux tubes aplatis consécutifs.
  • Selon une autre caractéristique de cette invention et en vue d'accroître encore les échanges thermiques entre le circuit de l'eau de chauffage et celui de l'eau sanitaire, lors de leur traversée du faisceau d'ailettes, on prévoit une surface de transmission thermique entre les circonvolutions du tube enroulé en épingle ou en spirale, à l'intérieur des tubes aplatis.
  • Selon l'invention, ladite surface de transmission thermique est réalisée sous la forme d'une plaque métallique comportant des parties partiellement cylindriques épousant la forme du tube conformé en épingle, sur lequel elles viennent s'engager, raccordées par des parties planes verticales.
  • D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les dessins:
    • La figure 1 est une vue partielle en élévation latérale et coupe verticale partielle représentant la disposition relative du conduit d'eau de chauffage et du conduit d'eau sanitaire, lors de leur traversée du faisceau d'ailettes placées à la partie supérieure de la virole de l'appareil de chauffage, sans les bagues et le cintrage des tubes revendiqués;
    • La figure 2 est une vue en plan de la figure 1;
    • Les figures 3 et 4 sont respectivement des vues en élévation latérale et frontale d'un embout prévu selon l'invention pour obturer chaque extrémité des conduits de l'installation, à leur sortie du faisceau d'ailettes;
    • La figure 5 est une vue en plan d'une ailette faisant partie du faisceau d'ailettes de l'appareil de chauffage;
    • La figure 6 est une vue en coupe verticale d'un exemple de réalisation d'une surface assurant une transmission calorifique améliorée entre l'eau de chauffage contenue dans les tubes aplatis et le conduit en épingle de l'eau sanitaire et
    • La figure 7 est une vue en coupe verticale montrant la disposition de la surface de transmission calorifique illustrée par la figure 6, dans le conduit d'eau de chauffage.
    • Les figures 8 à 11 illustrent une variante de l'invention en élévation latérale, en plan, en bout et en coupe selon XI-XI, sans les bagues et le cintrage des tubes revendiqués;
    • La figure 12 est une vue schématique similaire à la figure 1, illustrant le mode de réalisation de la présente invention.
  • En se référant aux dessins et notamment aux figures 1 et 2, on voit que l'appareil de chauffage objet de cette invention comporte un premier conduit 10 pour le chauffage de l'eau du circuit du chauffage central et un second conduit 12 pour le chauffage de l'eau à usage domestique ou eau sanitaire. Afin d'améliorer la transmission thermique, les deux conduits ont un échange thermique intime dans la partie supérieure de l'appareil de chauffage où est positionné le faisceau d'ailettes 18 (partie représentée aux figures 1 et 2).
  • Selon l'invention dans cette partie supérieure de l'appareil de chauffage, le conduit 10′ du circuit dans lequel circule l'eau de chauffage se présente sous la forme d'une pluralité de tubes aplatis tels que 10′, qui présentent chacun une section droite de forme ovale, ou sensiblement ovale, dont le grand axe est disposé verticalement. Comme on le décrira en détail ci-après, les différents tubes aplatis 10′ disposés parallèlement sont raccordés à leur extrémités par des tubes coudés tels que 14.
  • Le conduit d'eau sanitaire 12 est constitué d'un tube de préférence de section droite circulaire et il est disposé à l'intérieur des tubes aplatis tels que 10′ qu'il traverse en prenant la configuration d'une épingle ou d'un serpentin de façon à augmenter considérablement la surface d'échange thermique, entre l'eau du chauffage qui circule dans les tubes aplatis 10′ et l'eau sanitaire contenue dans le tube en configuration d'épingle 12′, dans sa traversée du tube aplati. Comme on le voit clairement sur la figure 1, chaque tube 10′ constituant une portion du circuit de l'eau de chauffage dans sa traversée du faisceau d'ailettes 18, reçoit une partie en configuration d'épingle 12′ du conduit d'eau sanitaire. Le positionnement de la section de tube en configuration d'épingle 12′ dans le tube aplati 10′ constituant le conduit de l'eau de chauffage, est réalisé de manière qu'il n'existe aucun contact entre les parois des tubes 12′ et 10′. En outre, la section du tube en configuration d'épingle 12′ est choisie de manière que le volume d'eau contenu entre le tube aplati 10′ et l'épingle ou serpentin 12′ soit aussi réduit que possible de manière que l'eau circulant dans le circuit sanitaire 12 prenne toutes les calories de l'eau de chauffage, sans qu'il soit nécessaire de mettre en service l'accélérateur du circuit de chauffage, l'absence de contact entre les parois des tubes 10′ et 12′ empêchant toute ébullition de l'eau sanitaire circulant dans le tube 12′.
  • L'obturation des extrémités des tubes aplatis 10′ est réalisée selon l'invention à l'aide d'embouts 20 en forme de plaques (figures 3 et 4), qui comportent une ouverture 22 pour le raccordement des tubes coudés 16 qui assurent la liaison entre deux serpentins ou épingles 12′ consécutifs et une seconde ouverture 24 pour le raccordement des tubes coudés 14 assurant la liaison entre deux tubes aplatis 10′ consécutifs. Les plaques d'embouts 20 sont de préférence brasées sur les extrémités des tubes 10′.
  • La figure 5 illustre un exemple de réalisation d'une ailette 18. Celle-ci comporte une série d'ouvertures telles que 26 dont la forme correspond à la section droite des tubes aplatis 10′, ces ailettes étant successivement enfilées sur le réseau de tubes parallèles 10′ sur lesquels elles sont brasées de façon connue (voir la figure 2).
  • Afin d'améliorer encore les échanges thermiques entre les deux fluides (eau de chauffage - eau sanitaire), lors de leur traversée du faisceau d'ailettes 18, on peut prévoir des surfaces supplémentaires d'échange 28 reliant entre elles les circonvolutions du tube conformé en épingle ou serpentin 12′ incorporé dans chaque tube aplati 10′.
  • Dans l'exemple illustré par les figures 6 et 7, cette surface d'échange supplémentaire se présente sous la forme d'une plaque comportant des parties partiellement cylindriques 30 qui viennent s'engager sur les différentes portions du tube 12′ enroulé en épingle, ces parties 30 étant raccordées par des parties planes verticales 32. La figure 7 représente la disposition relative du tube 12′ enroulé en épingle, muni de la plaque 28, et du tube aplati 10′ dans lequel est disposée l'épingle 12′. La plaque 28 peut être éventuellement brasée sur le tube 12′.
  • On voit que, grâce à l'invention, on obtient une surface d'échange maximale entre les deux conduits 10′ et 12′ et par conséquent un échange thermique parfait entre les circuits d'eau de chauffage et d'eau sanitaire.
  • Dans la variante représentée sur les figures 8 à 11, le tube 12′ disposé en épingle ou en serpentin, est réalisé selon une structure monobloc avec la plaque 28, l'ensemble tube et plaque étant embouti sous la forme de deux demi-coquilles 34, 34′ qui sont raccordées par leur plan de joint 36, et solidarisées par un procédé de soudure sans métal d'apport, par exemple par pression, ultrasons ou autres.
  • Dans le mode de réalisation de l'invention illustré par la figure 12, le tube 12′, disposé en épingle ou en serpentin, dans lequel circule l'eau sanitaire, présente une configuration légèrement cintrée dans ses parties qui sont situées au voisinage des parois du tube 10′ dans lequel circule l'eau de chauffage et ce tube 12′ est muni d'une pluralité de bagues 38 en matière plastique résistant à la chaleur et à l'humidité, par exemple en silicone, ces bagues étant enfilées sur le tube 12′ à intervalles réguliers comme le montre la figure 12. Cette disposition particulière présente un double avantage : elle permet tout d'abord d'éviter tout contact des tubes 12′ avec le tube constituant le conduit 10′ dans lequel circule l'eau de chauffage et d'autre part elle élimine les vibrations d'origine hydraulique qui se produisent dans ce type d'installation lorsque l'eau sanitaire circule dans le serpentin selon lequel est configurée la conduite d'eau sanitaire.
  • La lecture de la description qui précède montre que l'invention apporte une installation de chauffage assurant un échange thermique parfait entre les circuits incorporés d'eau de chauffage et d'eau sanitaire, grâce à une surface de contact thermique importante obtenue sans contact physique des circuits, par la disposition relative des deux conduits, par la configuration en épingle du tube de conduit de circulation de l'eau sanitaire traversant le tube aplati du conduit de l'eau de chauffage, par le faible volume de l'eau contenue entre chaque tube aplati et le tube disposé en épingle qu'il contient et grâce à la disposition des bagues en matière plastique enfilées sur le tube constituant le circuit d'eau sanitaire qui maintiennent ce dernier à l'écart du tube constituant le circuit d'eau de chauffage en éliminant toute source de vibrations d'origine hydraulique.
  • Grâce à ces caractéristiques originales, en cas de non circulation prolongée de l'eau dans l'un des conduits (par exemple dans le conduit de l'eau de chauffage en période d'été), sa température ne peut pas dépasser celle de l'eau en mouvement, étant donné qu'une quantité maximale des calories recueillies par l'eau ne circulant pas, est transmise à l'eau en circulation.
  • Par ailleurs, il est toujours possible d'obtenir la puissance totale développée par l'appareil de chauffage dans l'un des conduits lorsque la circulation de l'eau est arrêtée dans l'autre conduit. Enfin, l'invention permet, par une circulation de l'eau dans les deux circuits, de répartir la puissance totale de l'appareil entre les deux circuits en fonction des débits d'eau chaude désirés, tout en évitant toute ébullition de l'eau chaude sanitaire. L'invention permet en outre de réaliser une économie de matière importante (matériau de brasage) par rapport aux solutions connues mettant en oeuvre des tubes accolés.

Claims (6)

1. Installation de chauffage central munie d'un circuit d'eau chaude à usage domestique, ou eau sanitaire, qui comprend un appareil de chauffage comportant une virole dont la partie inférieure est munie d'un brûleur, notamment d'un brûleur à gaz, et sur laquelle vient s'enrouler ou non un conduit (10) du circuit de chauffage qui traverse ensuite un faisceau d'ailettes (18) situées à la partie supérieure de la virole, sur le trajet des gaz chauds, le circuit de chauffage dans sa traversée du faisceau d'ailettes étant réalisé sous la forme d'une pluralité de tubes aplatis (10′) raccordés les uns aux autres par des coudes (14) et le circuit d'eau chaude sanitaire (12) étant réalisé sous la forme d'un tube (12′) conformé en épingle ou en serpentin et disposé à l'intérieur desdits tubes aplatis (10′) lors de la traversée du faisceau d'ailettes (18), les dimensions desdits tubes aplatis (10′) et desdits tubes (12′) sont choisies de manière que le volume d'eau contenu entre les tubes aplatis et les circonvolutions des tubes en épingle soit aussi réduit que possible, caractérisée en ce que le tube (12′), disposé en épingle ou en serpentin, dans lequel circule l'eau sanitaire, présente une configuration légèrement cintrée dans ses parties qui sont situées au voisinage des parois du tube (10') dans lequel circule l'eau de chauffage et en ce que ledit tube (12′) est muni d'une pluralité de bagues (38) en matière plastique résistant à la chaleur et à l'humidité, telle que par exemple en silicone, ces bagues étant enfilées sur le tube (12′) à intervalles réguliers, de manière que les tubes (12′) ne soient pas au contact des tubes aplatis (10′) du circuit de l'eau de chauffage.
2. Installation de chauffage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'on prévoit à chaque extrémité des tubes aplatis (10′) extérieurement au faisceau d'ailettes, un embout (20) qui est brasé ou soudé sur ladite extrémité de façon à l'obturer, cet embout présentant la forme d'une plaque munie d'une première ouverture (22) pour le raccordement du tube coudé (16), assurant la liaison entre les serpentins ou épingles (12′) du conduit d'eau sanitaire et d'une seconde ouverture (24) pour le raccordement du tube coudé (14) qui assure la liaison entre deux tubes aplatis (10′) consécutifs.
3. Installation de chauffage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que, en vue d'accroître encore les échanges thermiques entre le circuit de l'eau de chauffage et celui de l'eau sanitaire, lors de leur traversée du faisceau d'ailettes, on prévoit une surface (28) de transmission thermique entre les circonvolutions du tube (12′) disposé en épingle ou en serpentin, à l'intérieur des tubes aplatis (10′).
4. Installation de chauffage selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite surface de transmission thermique est réalisée sous la forme d'une plaque métallique (28) comportant des parties partiellement cylindriques (30) épousant la forme du tube (12′) conformé en épingle, sur lequel elles viennent s'engager, raccordées par des parties planes verticales (32).
5. Installation de chauffage selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que la plaque métallique (28) est brasée sur le tube (12′).
6. Installation de chauffage selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que le tube (12′) disposé en épingle ou en serpentin, est réalisé selon une structure monobloc avec la plaque (28), l'ensemble tube (12′) et plaque (28) étant embouti sous la forme de deux demi-coquilles (34, 34′) qui sont raccordées par leur plan de joint (36) et solidarisées par un procédé de soudure sans apport de métal, notamment sous pression, ultrasons ou autres.
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