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"Echangeur de chaleur pour chauffe-eau".
L'invention est relative aux échangeurs de chaleur pour chauffe-eau, comportant une chambre de combustion refroidie par l'eau et un corps de chauffe à ailettes ou nervures, notamment pour appareils domestiques à eau chaude.
Sur ces échangeurs de chaleur on a souvent observé qu'en différents endroits des conduites d'eau il se produisait déjà après un court service des corrosions qui finissaient par perforer la paroi des tuyaux. Ces perforations se produisent notamment aux endroits où l'eau n'a pas encore atteint une température très élevée. Dans les échangeurs de chaleur comportant une chambre de combustion génératrice de tirage, refroidie par des tuyaux à circulation d'eau, quise trouve
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en-deçà, du corps de chauffe proprement dit, l'eau circulant dans ces tuyaux ne doit pas encore s'échauffer à une température élevée, de sorte que la corrosion due à l'attaque de l'eau à chauffer est particulièrement intense dans ces échangeurs de chaleur.
On a d'abord cru que cette corrosion des serpentins est provoquée par des défauts du métal. En effet, on sait que la différence de texture cristalline et l'incorporation de métaux d'une autre nature dans le métal des tuyaux d'eau ont pour effet de créer en présence d'eau des courants électriques qui peuvent provoquer une corrosion. Toutefois il a été reconnu que des corrosions se produisent même lorsqu'on emploie un métal homogène exempt de défauts. Le fait qu'aux températures élevées la corrosion est moins forte qu'aux basses températures indique que cette corrosion observée sur les échangeurs de chaleur se distigue des phénomènes de corrosion constatés ailleurs, où la corrosion augmente généralement avec la température.
Or, on a trouvé que la corrosion, disparaît entièrement quand, suivant la présente invention, les éléments à circulation d'eau et notamment le tuyau d'arrivée d'eau froide disposé autour de la chambre de combustion et relié thermiquement à celle-ci, sont revêtus intérieurement d'une couche de matière imperméable à l'eau et électriquement isolante. De préférence, on constitue cette couche d'une solution de phénolformaldéhyde à laquelle on fait subir une cuisson. Il est avantageux de maintenir la température de cuisson à environ 150 C., température à laquelle il se forme une bakélite-C qui ne gonfle pas dans l'eau et qui agit comme isolant électrique.
Non seulement ce revêtement empêche la corrosion du métal de l'échangeur de chaleur, mais encore il résiste particulièrement
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bien aux températures et variations de température se produisant dans les appareils domestiques à eau chaude. On assure déjà à l'échangeur de chaleur une protection suffisante contre la corrosion quand on garnit de revêtement isolant seulement une partie des tuyaux d'eau, notamment celle où l'eau ne subit pas encore un fort échauffement. Il suffit que le tuyau d'eau soit garni de matière isolante, depuis l'entrée d'eau jusqu'à l'endroit où la température de l'eau atteint environ 40 . Il n'y a pas de corrosion aux endroits de l'échangeur de chaleur où l'eau atteint déjà une température plus élevée, par exemple dans le corps de chauffe à ailettes ou à nervures.
Aussi suffit-il de garnir intérieurement de revêtement isolant la partie de la conduite d'eau, disposée autour de la chambre de combustion, dans laquelle la tempe- rature ne dépasse pas, en général, 40 C.
Il est déjà connu de garnir intérieurement d'un revêtement de matière isolante des tuyaux de fer forg servant à la circulation d'eau chaude pour installations de chauffage central et on a déjà revêtu intérieurement d'émail ou de caoutchouc les tuyaux de condenseurs. Toutefois il ne s'agissait pas dans ces cas de chambres de combustion refroidies à l'eau.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple d'exécution de l'invention un échangeur de chaleur pour un chauffeliquide chauffe au gaz.
L'échangeur de chaleur est constitué par une chambre de combustion 10, entourée de tuyaux 11, 12 à circulation d'eau,et par un corps de chauffeà ailettes 13. 14 est un brûleur d'où. montent dans la chambre de combution 10 les gaz de combustion chauds. Les tuyaux 11, 12 sont reliés thermiquement avec la chambre de combustion 10, soit par simple
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serrage mécanique des tuyaux contre la paroi de la chambre au moyen de colliers 16, soit par projection d'une couche de métal ou par immersion de l'échangeur de chaleur dans un bain de métal liquide. L'eau froide entre par le tuyau 11 et atteint une température d'environ 40 C. à la partie supérieure de la chambre de combustion 10. L'eau circulant dans le tuyau 11 refroidit la chambre de combustion 10.
Après avoir atteint la température voulue dans le corps de chauffe à ailettes 13, l'eau s'écoule par le serpentin 12, également enroulé autour de la chambre de combustion, vers l'endroit où l'eau chaude est employée, par exemple un robinet de débit. L'un des deux tuyaux à circulation d'eau 11, 12, le tuyau montant 11, est revêtu intérieurement d'une couche 15 isolante et ne gonflant pas, qui empêche la corrosion du métal et, en même temps, une transmission de chaleur trop intense de la chambre de combustion 10 au serpentin 11. De ce fait la chambre de combustion reste toujours à une température supérieure au point de rosée des gaz de combustion, de sorte qu'il ne peut se produire aucun ruissellement d'eau de condensation.
A première vue il paraît paradoxal de garnir d'une couche isolante, dans laquelle il se produit une certaine rétention de chaleur, les parois de l'échangeur de chaleur à travers lesquelles on veut opérer la transmission de chaleur du fluide chauffant au fluide à chauffer. De fait, la transmission de chaleur devient un peu moins bonne, mais ce petit inconvénient est largement compensé par les avantages de l'absence de corrosion. Pour des échangeurs comportant une chambre de combustion 10 refroidie à l'eau, une moins bonne transmission de chaleur à l'endroit de cette chambre est même souhaitable afin que sa température dépasse toujours suffisamment le point de rosée des gaz de combustion. Par
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suite, la couche isolante 15 remplit simultanément deux rôles importants.
Ceci est notamment avantageux pour des échangeurs de chaleur qui, en vue de la protection contre l'attaque des gaz de combustion, sont garnis d'une couche de métal appliquée par projection.
REVENDICATIONS -----------------------------
1.- Echangeur de chaleur pour chauffe-eau,,comportant une chambre de combustion refroidie par l'eau et un corps de chauffe à ailettes ou nervures, caractérisé en ce que la conduite d'arrivée d'eau froide disposée autour de la chambre de combustion et reliée thermiquement à celle-ci, est garnie intérieurement d'un revêtement de matière imperméable à l'eau, de préférence une solution de phénol-formaldéhyde.