FR2464437A1 - BOILER OF WHICH THE BURNER IS FORMED BY A WALL OF THE MIXING CHAMBER - Google Patents

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Abstract

UNE CHAUDIERE, PLUS PARTICULIEREMENT UNE CHAUDIERE POUR INSTALLATIONS DE CHAUFFAGE CENTRALE, COMPORTE UNE CHAMBRE DE COMBUSTION 2 DANS LAQUELLE EST DISPOSE UN BRULEUR 5 MUNI DE NOMBREUX ORIFICES, UN ECHANGEUR DE CHALEUR 6 POUR LE FLUIDE DEVANT ETRE CHAUFFE, UNE ALIMENTATION D'AIR 3, 12 ET UNE EVACUATION 4 POUR LES GAZ DE COMBUSTION, LADITE CHAUDIERE COMPORTANT EN PLUS DES MOYENS POUR FORCER L'EVACUATION DES GAZ DE COMBUSTION. LE BRULEUR DE LA CHAUDIERE EST FORME PAR UNE PAROI D'UNE CHAMBRE DE MELANGE 7 POUR LE COMBUSTIBLE ET LA TOTALITE DE L'AIR NECESSAIRE A LA COMBUSTION, LADITE PAROI, COMPORTANT LES ORIFICES DU BRULEUR, FAISANT FACE A L'ECHANGEUR DE CHALEUR 6, ET ETANT SITUEE A L'EXTERIEUR DE L'ESPACE COUVERT PAR LA PROJECTION VERTICALE DE L'ECHANGEUR DE CHALEUR SUR LE FOND DE LA CHAMBRE DE COMBUSTION.A BOILER, MORE PARTICULARLY A BOILER FOR CENTRAL HEATING SYSTEMS, INCLUDES A COMBUSTION CHAMBER 2 IN WHICH IS PROVIDED A BURNER 5 WITH A NUMBER OF ORIFICES, A HEAT EXCHANGER 6 FOR THE FLUID TO BE HEATED, A SUPPLY 3, 12 AND AN EVACUATION 4 FOR THE COMBUSTION GASES, THE SAID BOILER INCLUDING IN ADDITION THE MEANS FOR FORCING THE EXHAUST OF THE COMBUSTION GASES. THE BURNER OF THE BOILER IS SHAPED BY A WALL OF A MIXING CHAMBER 7 FOR THE FUEL AND ALL OF THE AIR NECESSARY FOR COMBUSTION, THE SAID WALL, INCLUDING THE BURNER HOLES, FACING THE HEAT EXCHANGER 6 , AND BEING LOCATED OUTSIDE OF THE AREA COVERED BY THE VERTICAL PROJECTION OF THE HEAT EXCHANGER ON THE BOTTOM OF THE COMBUSTION CHAMBER.

Description

- 1 - La présente invention se rapporte.à une chaudière comportant une- 1 - The present invention relates to a boiler comprising a

chambre de combustion dans laquelle est disposé un brûleur muni de nombreux orifices, un échangeur de chaleur pour le fluide devant être chauffé, une alimentation d'air de - combustion et une évacuation des gaz de combustion, ladite  combustion chamber in which is disposed a burner provided with numerous orifices, a heat exchanger for the fluid to be heated, a supply of combustion air and a discharge of combustion gases, said

chaudière comportant en plus des moyens pour forcer l'évacua-  boiler additionally comprising means for forcing the evacuation

tion des gaz de combustion.tion of combustion gases.

Des chaudières similaires connues, sont fréquemment utilisées, par exemple, dans des installations de chauffage central. Un inconvénient des chaudières de ce type est que  Similar known boilers are frequently used, for example, in central heating installations. A disadvantage of boilers of this type is that

leur construction est assez volumineuse.  their construction is quite bulky.

Un des buts de l'invention est la réalisation d'-  One of the objects of the invention is the realization of-

une chaudière de construction très compacte et de rendement accru. Suivant l'invention, ce but est atteint en ce que le brûleur est formé par une paroi d'une chambre de mélange pour le combustible et la totalité de l'air nécessaire à la combustion, laquelle paroi comporte les orifices du brûleur et fait face à l'échangeur de chaleur, ladite paroi étant située à l'extérieur de l'espace couvert par la projection verticale de l'échangeur de chaleur sur le fond de la chambre  a boiler of very compact construction and increased efficiency. According to the invention, this object is achieved in that the burner is formed by a wall of a mixing chamber for the fuel and all of the air necessary for combustion, which wall has the orifices of the burner and faces to the heat exchanger, said wall being located outside the space covered by the vertical projection of the heat exchanger on the bottom of the chamber

de combustion.combustion.

Comme tout l'air nécessaire à la combustion est fourni au travers de la chambre de mélange, ladite chambre de combustion n'a pas d'ouverture pour l'air secondaire. Cette dernière disposition provoque aussi une diminution de la hauteur des flammes. Les orifices du brûleur peuvent ainsi être disposés très près les uns des autres, d'o permettre  As all the air necessary for combustion is supplied through the mixing chamber, said combustion chamber has no opening for secondary air. This latter arrangement also causes a reduction in the height of the flames. The burner orifices can thus be arranged very close to each other, allowing

une très bonne utilisation de la surface totale du brûleur.  very good use of the total surface of the burner.

Jusqu'à présent, lesgaz de combustion des chaudières ne pouvaient pas être refroidis en dessous de leur température de condensation à cause des condensats qui, mélangés à la suie  Until now, the combustion gases from boilers could not be cooled below their condensation temperature because of the condensates which, mixed with soot

et/ou à des particules corrosives, pouvaient dégoutter de l'-  and / or corrosive particles, could drip from the-

échangeur de chaleur, et se déposer sur les brûleurs, en en perturbant ainsi le fonctionnement. Des efforts ont été faits  heat exchanger, and settle on the burners, thus disturbing the operation. Efforts have been made

pour éviter cet inconvénient en disposant un second échan-  to avoid this inconvenience by having a second swap

geur de chaleur dans l'échappement, à l'extérieur de la cham-  heat in the exhaust, outside the chamber

bre de combustion. Cependant, dans cette solution la compacité  combustion bre. However, in this solution the compactness

de construction de la chaudière est affectée, tout en condui-  boiler construction is affected, while driving

- 2 -- 2 -

sant à un mode d'exécution plus compliqué, donc coûteux.  health to a more complicated mode of execution, therefore expensive.

Suivant l'invention, la chambre de mélange est située de préférence audessus de l'échangeur de chaleur, la paroi  According to the invention, the mixing chamber is preferably located above the heat exchanger, the wall

constituant le brûleur étant orientée vers le bas.  constituting the burner being oriented downwards.

En liaison avec la position du brûleur, un type d'- écoulement désiré des gaz de combustion est ainsi obtenu, tandis que l'espace situé au-dessous de l'échangeur reste  In connection with the position of the burner, a desired type of flow of combustion gases is thus obtained, while the space below the exchanger remains

libre pour collecter et évacuer les condensats.  free to collect and drain condensate.

Dans un mode d'exécution préféré, les moyens pour réaliser l'évacuation forcée des gaz de combustion comportent un ventilateur qui est monté dans l'orifice d'entrée de la chambre de mélange. La proportion gaz-air peut être facilement ajustée par le réglage de la différence de pression entre la  In a preferred embodiment, the means for carrying out the forced evacuation of the combustion gases comprise a fan which is mounted in the inlet orifice of the mixing chamber. The gas-air ratio can be easily adjusted by adjusting the pressure difference between the

chambre de mélange et la chambre combustion, et une combus-  mixing chamber and combustion chamber, and a combustion

tion optimale peut être ainsi obtenue.  optimal tion can thus be obtained.

Les diverses caractéristiques, ainsi que les avan-  The various features, as well as the advantages

tages de l'invention apparaîtront clairement à la lumière  stages of the invention will become clear in light

de la description détaillée ci-après, relative à deux modes  of the detailed description below, relating to two modes

d'exécution préférés de l'invention donnés à titre non limi-  preferred embodiments of the invention given without limitation

tatif.tative.

Au dessin annexé La figure 1 est une vue en coupe schématique d'une chaudière selon l'invention; La figure 2 est une vue en coupe selon l'axe II-II de la figure 1; et La figure 3 est une vue en coupe d'un autre mode  In the accompanying drawing Figure 1 is a schematic sectional view of a boiler according to the invention; Figure 2 is a sectional view along the axis II-II of Figure 1; and Figure 3 is a sectional view of another mode

d'exécution de la chaudière suivant l'invention.  of execution of the boiler according to the invention.

Telle que représentée aux figures 1 et 2, la chau-  As shown in Figures 1 and 2, the boiler

dière comporte une enceinte (1) délimitant une chambre de combustion (2), une alimentation d'air (3) et un conduit d'évacuation (4) pour les gaz de combustion, un brûleur (5)  dière comprises an enclosure (1) delimiting a combustion chamber (2), an air supply (3) and an exhaust duct (4) for the combustion gases, a burner (5)

est disposé près du haut de la chambre de combustion au-des-  is located near the top of the combustion chamber above

sous duquel un échangeur de chaleur (6) est adapté pour le fluide à chauffer. Le brûleur (5) est constitué par une chambre de mélange (7) dont la paroi faisant face à l'échangeur de  under which a heat exchanger (6) is adapted for the fluid to be heated. The burner (5) consists of a mixing chamber (7), the wall facing the heat exchanger

chaleur est munie d'orifices pour la combustion, cette cham-  heat is provided with combustion ports, this chamber

bre de mélange étant reliée à l'alimentation d'air (3) au travers d'un orifice (8). Le bec du tube d'alimentation en  bre of mixture being connected to the air supply (3) through an orifice (8). The spout of the feed tube

combustible (9) est disposé à proximité de l'orifice (9).  fuel (9) is disposed near the orifice (9).

-3- La chambre de combustion (2) comporte une paroi réfractaire (10) qui est entourée par une enceinte extérieure (11), un espace étant laissé entre la paroi et l'enceinte, cet espace fait partie de l'alimentation d'air (3). L'ouverture d'entrée (12) de cette alimentation d'air (3) est disposée de façon concentrique autour du conduit d'évacuation (4) des  -3- The combustion chamber (2) has a refractory wall (10) which is surrounded by an external enclosure (11), a space being left between the wall and the enclosure, this space is part of the supply of air (3). The inlet opening (12) of this air supply (3) is arranged concentrically around the exhaust duct (4) of the

gaz de combustion.combustion gases.

Le fond (13) de la chambre de combustion (2) est muni d'une rigole (14) d'évacuation des condensats provenant de l'échangeur de chaleur, ladite rigole étant inclinée et  The bottom (13) of the combustion chamber (2) is provided with a channel (14) for discharging the condensates coming from the heat exchanger, said channel being inclined and

étant munie d'un dégorgeoir (15) en son point le plus bas.  being provided with a drain (15) at its lowest point.

La partie de l'échangeur de chaleur o se forment  The part of the heat exchanger where are formed

les condensats est munie de bandes (16), guidant les conden-  the condensate is fitted with bands (16), guiding the condensates

sats de l'échangeur vers la rigole (14).  sats from the exchanger to the channel (14).

En dernier lieu, un ventilateur (17) est disposé dans la sortie du tuyau de cheminée pour une extraction  Finally, a fan (17) is arranged in the outlet of the chimney pipe for extraction

forcée des gaz de combustion.forced combustion gases.

Dans le mode d'exécution de l'invention représenté aux figures 1 et 2, le brûleur constitué par la chambre de  In the embodiment of the invention shown in Figures 1 and 2, the burner formed by the

mélange est situé dans la partie haute de la chambre de com-  mixture is located in the upper part of the com-

bustion. Dans cette chambre de mélange, l'air nécessaire à la combustion fourni par l'alimentation d'air (3) est mélangé  bustion. In this mixing chamber, the air necessary for combustion supplied by the air supply (3) is mixed

avec le combustible, après quoi le mélange combustible s'-  with the fuel, after which the fuel mixture

écoule vers le bas au travers des orifices du brûleur dans  flows down through the burner ports in

la chambre de combustion o la combustion finale a lieu.  the combustion chamber where final combustion takes place.

Cette position du brûleur offre aussi l'avantage  This position of the burner also offers the advantage

de flammes très courtes d'o la possibilité de placer -'-  very short flames where the possibility of placing -'-

échangeur plus près du brûleur et de rendre la taille de la  exchanger closer to the burner and make the size of the

chambre de combustion aussi petite que possible. Il en ré-  combustion chamber as small as possible. He re-

sulte une construction de chaudière très compacte. Enfin, les gaz de combustion sont évacués au moyen du ventilateur (17) dans une direction contraire à leur déplacement naturel et ces gaz peuvent être refroidis dans la chambre de combustion  sult a very compact boiler construction. Finally, the combustion gases are evacuated by means of the fan (17) in a direction contrary to their natural displacement and these gases can be cooled in the combustion chamber

à une température inférieure à leur température de condensa-  at a temperature below their condensing temperature

tion. Les condensats formés près du dessous de l'échangeur  tion. Condensate formed near the bottom of the exchanger

de chaleur, s'écoulent le long des bandes (16) et sont re-  heat, flow along the strips (16) and are re-

cueillis dans la rigole (14) à partir de laquelle ils peu-  picked in the channel (14) from which they can

vent être évacués par l'intermédiaire du dégorgeoir (15).  can be evacuated via the drain (15).

- 4 - La figure 3 représente un autre mode d'exécution  - 4 - Figure 3 shows another embodiment

de l'invention, dans lequel les organes similaires sont repé-  of the invention, in which similar members are identified

rés par des mêmes numéros.res by the same numbers.

Dans ce mode d'exécution, le ventilateur (17) pour l'obtention d'un tirage forcé n'est pas situé dans le conduit d'évacuation des gaz de combustion, mais dans l'orifice (8) de la chambre de mélange (7). Le ventilateur n'étant pas en  In this embodiment, the fan (17) for obtaining a forced draft is not located in the combustion gas evacuation duct, but in the orifice (8) of the mixing chamber (7). The fan is not in

contact avec les gaz de combustion, la corrosion par dc'éven-  contact with combustion gases, corrosion due to

tuels agents nuisibles est ainsi évitée. Le brûleur (5) est disposé près de l'échangeur de chaleur, la paroi comportant  Such harmful agents are thus avoided. The burner (5) is arranged near the heat exchanger, the wall comprising

les orifices étant verticale et les gaz de combustion s'écou-  the orifices being vertical and the combustion gases flow

lant dans la chambre de combustion suivant une direction sensi-  lant in the combustion chamber in a direction sensi-

blement horizontale. Les bandes (16) pour guider les conden-  clearly horizontal. The strips (16) to guide the conden-

sats sont dans ce cas disposées sur le côté de l'échangeur  sats are in this case arranged on the side of the exchanger

opposé au brûleur.opposite the burner.

Le tirage forcé permet au brûleur d'être placé en  The forced draft allows the burner to be placed in

toute position désirée, tout l'air nécessaire pour la combus-  any desired position, all the air necessary for combustion-

tion étant fourni vers la chambre de mélange de sorte que la paroi (5) du brûleur peut occuper la totalité de la section transversale de la chambre de combustion, puisque l'on n'a  tion being supplied to the mixing chamber so that the wall (5) of the burner can occupy the entire cross section of the combustion chamber, since no

pas besoin d'air secondaire.no need for secondary air.

Ces caractéristiques contribuent aussi à une très  These characteristics also contribute to a very

petite chambre de combustion et par conséquence à une cons-  small combustion chamber and consequently to a cons-

truction très compacte de la chaudière et à une utilisation optimale de la chaleur de combustion. Toute perte de chaleur, au travers des parois (10) de la chambre de combustion est évitée, puisque l'air de combustion est dirigé vers la chambre de mélange au travers d'une enceinte disposée autour de ladite  very compact production of the boiler and optimum use of combustion heat. Any loss of heat through the walls (10) of the combustion chamber is avoided, since the combustion air is directed towards the mixing chamber through an enclosure arranged around said

chambre de combustion.combustion chamber.

Comparativement aux chaudières traditionnelles, les caractéristiques de l'invention conduisent à une augmentation du rendement de la présente chaudière d'environ 20%, d'o  Compared to traditional boilers, the characteristics of the invention lead to an increase in the efficiency of the present boiler of about 20%, hence

la réalisation d'économies de consommation considérables.  considerable savings in consumption.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Chaudière comportant une chambre de combustion  1. Boiler comprising a combustion chamber (2) dans laquelle est disposé un brûleur (5) muni de nom-  (2) in which is disposed a burner (5) provided with nom- breux orifices, un échangeur de chaleur (6) pour le fluide devant être chauffé, une alimentation d'air de combustion (3) et une évacuation des gaz de combustion (4) ladite chaudière comportant en plus des moyens pour forcer l'évacuation des gaz de combustion, caractérisée en ce que le brûleur (5) est formé par une paroi d'une chambre de mélange (7) pour le  orifices, a heat exchanger (6) for the fluid to be heated, a combustion air supply (3) and a combustion gas discharge (4) said boiler further comprising means for forcing the evacuation of combustion gas, characterized in that the burner (5) is formed by a wall of a mixing chamber (7) for the combustible et la totalité de l'air nécessaire à la combus-  fuel and all of the air needed for combustion tion, laquelle paroi comporte les orifices du brûleur et fait face à l'échangeur de chaleur (6), ladite paroi étant située à l'extérieur de l'espace couvert par la projection verticale  tion, which wall has the burner orifices and faces the heat exchanger (6), said wall being located outside the space covered by the vertical projection de l'échangeur de chaleur sur le fond de la chambre de com-  of the heat exchanger on the bottom of the combustion chamber bustion (2).bustion (2). 2. CHaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi (5) de la chambre de mélange (7) s'étend pratiquement sur la totalité de la section-transversale de  2. boiler according to claim 1, characterized in that the wall (5) of the mixing chamber (7) extends over practically the entire cross-section of la chambre de combustion (2).the combustion chamber (2). 3. Chaudière selon la revendication 1 ou 2, carac-  3. Boiler according to claim 1 or 2, charac- térisée en ce que la chambre de mélange (7) est située au-  terized in that the mixing chamber (7) is located above dessus de l'échangeur de chaleur (6), la paroi (5) étant  above the heat exchanger (6), the wall (5) being orientée vers le bas.facing down. 4. Chaudière selon l'une des revendications 1 à 3,  4. Boiler according to one of claims 1 to 3, caractérisée en ce que des moyens pour forcer l'évacuation des gaz de combustion comportent un ventilateur (17) di-sposé  characterized in that means for forcing the evacuation of the combustion gases comprise a di-spotted fan (17) dans l'orifice d'entrée (8) de la chambre de mélange (7).  in the inlet (8) of the mixing chamber (7).
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