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EP0340370A1 - Chaudière notamment murale pour le chauffage et l'eau sanitaire - Google Patents

Chaudière notamment murale pour le chauffage et l'eau sanitaire Download PDF

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EP0340370A1
EP0340370A1 EP88450018A EP88450018A EP0340370A1 EP 0340370 A1 EP0340370 A1 EP 0340370A1 EP 88450018 A EP88450018 A EP 88450018A EP 88450018 A EP88450018 A EP 88450018A EP 0340370 A1 EP0340370 A1 EP 0340370A1
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EP
European Patent Office
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water
plate
heating
chassis
exchanger
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EP88450018A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0340370B1 (fr
Inventor
Cecilio Arribas
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.)
Muller et Cie SA
Original Assignee
Muller et Cie SA
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Filing date
Publication date
Priority to FR868615368A priority Critical patent/FR2606127B1/fr
Application filed by Muller et Cie SA filed Critical Muller et Cie SA
Priority to DE8888450018T priority patent/DE3883377D1/de
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Priority to AT88450018T priority patent/ATE93309T1/de
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Publication of EP0340370B1 publication Critical patent/EP0340370B1/fr
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Classifications

    • 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
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/14—Arrangements for connecting different sections, e.g. in water heaters 
    • F24H9/142—Connecting hydraulic components
    • F24H9/144—Valve seats, piping and heat exchanger connections integrated into a one-piece hydraulic unit
    • 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
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/14—Arrangements for connecting different sections, e.g. in water heaters 

Definitions

  • the present invention relates to boilers, in particular wall-hung boilers, intended for the supply of both domestic hot water in summer and winter and heating.
  • the invention applies to boilers of the type comprising a single heating body carrying the temperature of the water sent, by means of a reversing valve, either in the external circuit of the heating radiators, or in a closed circuit internal to the boiler in which a coil of a domestic hot water supply circuit is immersed.
  • the assembly thus consists of a relatively large number of separate parts, which complicates and makes it more expensive to produce and assemble said assembly.
  • the object of the invention is to reduce this cost and this complexity by producing a combined chassis, that is to say incorporating a substantial number of elements, parts or parts of organs, hitherto produced separately and then added on a support structure.
  • the subject of the invention is a chassis for a boiler, in particular a wall-mounted one, for heating and sanitary water, of the type comprising a heating body associated with an air / water heat exchanger connected on the one hand, at an orifice return of heating water, via a circulation pump and a reversing valve, and, on the other hand, to a heating water outlet orifice, via a enclosure connected by a conduit to said valve and in which is immersed a water / water heat exchanger for supplying domestic hot water
  • said chassis being characterized in that it is constituted by a monobloc plate of molded material in which are shaped, by molding, the body of said reversing valve, the body of said circulation pump, a housing constituting said enclosure for receiving the water / water exchanger, the inlet and outlet orifices of the heating water circulation circuit, the conduits connecting the various elements above, as well as at least a part of the means for fixing the parts added to the chassis and the latter on its support.
  • Such a frame incorporating a large number of parts of the boiler facilitates the mounting of the latter, makes it possible to standardize the manufacture by reducing the number of parts to be manufactured elsewhere and to achieve savings in operating the boiler due to the thermal flywheel constituted. by the mass of the chassis.
  • Figures 1 and 2 are two diagrams illustrating the two modes of operation of a wall-mounted boiler equipped with a frame according to the invention, symbolized by a rectangle 1, inside which are sketched the two water circuits of such a boiler.
  • An air / water heat exchanger 2 disposed above a burner is connected, on the one hand, to an orifice 3 for the return of heating water, via a pump 4, and a reversing valve. 5, and, on the other hand, to an orifice 6 for the departure of hot water for heating, via a conduit 7 communicating with an enclosure 8 itself connected to the valve 5 and in which is immersed a water / water heat exchanger 9 having two orifices 10 and 11 for cold water inlet and hot water outlet respectively.
  • FIG. 1 illustrates the operation in winter heating of the boiler, the circulation of the water taking place according to the arrows from the orifice 3 to the orifice 6, via the members 5,4,2 and 7.
  • L enclosure 8 forms a dead end since isolated by the valve 5.
  • valve 5 In winter and summer hot water operation (Figure 2) the valve 5 is in its other position circulating the water in a closed loop, illustrated by the arrows and connecting the members 2,7,8,5 and 4, the circulation of water (heating) through ports 3 and 6 being stopped in summer, but established in winter.
  • the object of the invention is a chassis arranged so as to integrate a substantial part of the water circuits symbolized in FIGS. 1 and 2.
  • FIGS. 3 to 8 show an embodiment of a chassis according to the invention.
  • Such a frame consists of a one-piece plate 1 of molded material, for example cast iron, of generally rectangular shape and shaped, by molding, so as to itself constitute all or part of the constituent elements of the two water circuits illustrated in Figures 1 and 2, elements which, until now, consisted of parts independent and distinct from the traditional chassis of wall-hung boilers of this type.
  • the wall of said molded material plate 1 is shaped in 5 ′ so as to constitute the body of the reversing valve 5 with a chamber 12 communicating, on the one hand, with the orifice 3 of water return. heating, via an elbow conduit 13, and, on the other hand, with a conduit 14 communicating with the inlet orifice of a pump body 4 ′, itself communicating with a conduit 15.
  • the elements 4 ′, 5 ′, 12, 13, 14 and 15 are arranged on one side of the general plane of the plate 1 (FIG. 8). On the other side of the plate open the orifice 16 for insertion of the movable part for controlling the reversing valve 5, the orifice 17 for insertion of the turbine of the pump 4 and the orifice 18 for the conduit 15.
  • This orifice is tapped to receive a connection connection to the exchanger 2 (not shown in Figures 3 to 8).
  • the orifice 3 As for the orifice 3, it opens onto the lower edge of the plate 1 and is also tapped to receive a connection fitting to the manifold of the heating system.
  • the pump body 4 ′ obviously includes ears 19 for fixing the turbine and its electric drive motor.
  • the plate 1 is shaped to constitute a conduit 20 connecting the orifice 6 for the start of heating water to an orifice 21 for connection to the other end of the exchanger 2, tapped like the orifice 18 and opening on the same side of the plate.
  • the conduit 20 also communicates, via a conduit 22, with a degassing orifice 23 accessible on the upper edge of the plate 1 and tapped to receive a degassing valve (not shown).
  • the conduit 20 communicates, finally, with the upper end of a cylindrical chamber 24 constituting the enclosure 8 in which will be immersed the coil of the exchanger 9.
  • the chamber 24 is, at its lower end, open and provided with a flange 25 for fixing a flange (not shown) closing and supporting said exchanger 9 with its connection orifices 10 and 11.
  • the chamber 24 communicates (FIG. 6) by a conduit 26 with a second chamber 27 of the valve body 5 ′.
  • the plate 1 comprises a return wing 28 for stiffening, in which the threaded connection orifices 3, 6 and 23 are formed.
  • the face where the orifices 18 and 21 open is opposite the wall for fixing the boiler and receives the added elements, namely, the valve 5, the pump 4 and its motor, the exchanger 2 and its burner, the assembly is positioned and fixed using two horizontal ribs 29 (FIG. 3) and appropriate holes 30.
  • the plate 1 is fixed to the wall preferably by means of a support plate made of sheet metal sealed in the wall and fixed to the plate 1 by means of suitable holes 32 in the upper part of the plate, in the wing. 28 ( Figures 4.7).
  • the invention therefore makes it possible first of all to reduce the number of different parts to be produced separately, to store and to assemble to manufacture a wall-mounted boiler.
  • Such a chassis also facilitates after-sales service because all the added elements are on the front of the plate and easily accessible after removing the protective cover.
  • the exchanger especially in winter, makes it possible in particular to raise the level of the temperature of the drawing water.
  • Such an integrated structure also has a phonic advantage because the pump is embedded in the block of molded material so that neither vibrations nor resonances occur, unlike most known wall-mounted boilers.
  • the invention is not limited to the embodiment shown and described above, but on the contrary covers all variants thereof, in particular as regards the shapes, dimensions and arrangements of the parts of the fluid circuits integrated in the one-piece chassis. in molded material.

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Abstract

- L'objet de l'invention est un châssis pour chaudière du type comportant un corps de chauffe associé à un échangeur relié, d'une part, à un orifice (3) de retour d'eau de chauffage, par l'intermédiaire d'une pompe (4) et d'un clapet inverseur, et, d'autre part, à un orifice (6) de départ d'eau de chauffage, par l'intermédiaire d'une enceinte reliée au clapet et dans laquelle est plongé un échangeur de fourniture d'eau chaude sanitaire, ledit châssis étant caractérisé en ce qu'il est constitué par une plaque monobloc (1) dans laquelle sont conformés le corps (5′) du clapet inverseur, le corps (4′) de la pompe, un logement (24) constituant l'enceinte de réception de l'échangeur, les orifices d'entrée et sortie (3,6) du circuit de circulation d'eau de chauffage, les conduits (14,15,20,22,26) reliant les divers éléments ci-dessus, ainsi qu'au moins une partie des moyens de fixation des pièces rapportées sur le châssis et de ce dernier sur son support.
- Application notamment aux chaudières murales.

Description

  • La présente invention a trait aux chaudières, en particulier murales, destinées à la fourniture à la fois de l'eau chaude sanitaire en été comme en hiver et du chauffage.
  • Plus précisément l'invention s'applique aux chaudières du type comprenant un corps de chauffe unique portant à température de l'eau envoyée, par l'intermédiaire d'un clapet d'inversion, soit dans le circuit externe des radiateurs de chauffage, soit dans un circuit fermé interne à la chaudière dans lequel est plongé un serpentin d'un circuit d'alimentation en eau chaude sanitaire.
  • Les chaudières murales actuelles de ce type comporte un châssis qui est une simple structure de support et de montage sur laquelle sont rapportés et fixés tous les éléments des divers sous-ensembles et leurs liaisons.
  • L'ensemble est ainsi constitué d'un nombre relativement important de pièces distinctes ce qui complique et rend plus coûteux la réalisation et le montage dudit ensemble.
  • Le but de l'invention est de réduire ce coût et cette complexité en réalisant un châssis combiné, c'est-à-dire incorporant un nombre substantiel d'éléments, pièces ou parties d'organes, jusque là réalisés à part et rapportés ensuite sur une structure support.
  • A cet effet, l'invention a pour objet un châssis pour chaudière, notamment murale, pour le chauffage et l'eau sanitaire, du type comportant un corps de chauffe associé à un échangeur de chaleur air/eau relié, d'une part, à un orifice de retour d'eau de chauffage, par l'intermédiaire d'une pompe de circulation et d'un clapet inverseur, et, d'autre part, à un orifice de départ d'eau de chauffage, par l'intermédiaire d'une enceinte reliée par un conduit audit clapet et dans laquelle est plongé un échangeur de chaleur eau/eau de fourniture d'eau chaude sanitaire, ledit châssis étant caractérisé en ce qu'il est constitué par une plaque monobloc de matière moulée dans laquelle sont conformés, par moulage, le corps dudit clapet inverseur, le corps de ladite pompe de circulation, un logement constituant ladite enceinte de réception de l'échangeur eau/eau, les orifices d'entrée et sortie du circuit de circulation d'eau de chauffage, les conduits reliant les divers éléments ci-dessus, ainsi qu'au moins une partie des moyens de fixation des pièces rapportées sur le châssis et de ce dernier sur son support.
  • Un tel châssis intégrant un nombre important de pièces de la chaudière facilite le montage de cette dernière, permet de standardiser la fabrication en réduisant le nombre de pièces à fabriquer par ailleurs et de réaliser des économies de fonctionnement de la chaudière du fait du volant thermique constitué par la masse du châssis.
  • D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation du châssis selon l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels :
    • - Figures 1 et 2 illustrent le fonctionnement d'une chau­dière murale conforme à l'invention ;
    • - Figure 3 est une vue en élévation de face d'un châssis conforme à l'invention ;
    • - Figure 4 est une vue de dessus du châssis de la figure 3;
    • - Figure 5 est une vue de dessous du châssis de la figure 3 ;
    • - Figure 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI du châssis de la figure 3 ;
    • - Figure 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII du châssis de la figure 3, et
    • - Figure 8 est une coupe suivant la ligne VIII-VIII du châssis de la figure 3.
  • Les figures 1 et 2 sont deux schémas illustrant les deux modes de fonctionnement d'une chaudière murale équipée d'un châssis selon l'invention, symbolisé par un rectangle 1, à l'intérieur duquel sont esquissés les deux circuits d'eau d'une telle chaudière.
  • Le principe et le fonctionnement de ce type de chaudière, destiné au chauffage l'hiver et à la fourniture d'eau chaude sanitaire en hiver et en été sont bien connus.
  • Un échangeur de chaleur air/eau 2, disposé au-dessus d'un brûleur (non représenté) est relié, d'une part, à un orifice 3 de retour d'eau de chauffage, via une pompe 4, et un clapet inverseur 5, et, d'autre part, à un orifice 6 de départ d'eau chaude de chauffage, via un conduit 7 communiquant avec une enceinte 8 elle-même reliée au clapet 5 et dans laquelle est plongé un échangeur de chaleur eau/eau 9 présentant deux orifices 10 et 11 d'arrivée d'eau froide et de départ d'eau chaude respectivement.
  • La figure 1 illustre le fonctionnement en chauffage hiver de la chaudière, la circulation de l'eau s'effectuant suivant les flèches depuis l'orifice 3 jusqu'à l'orifice 6, via les organes 5,4,2 et 7. L'enceinte 8 forme cul-de-sac puisqu'isolée par le clapet 5.
  • Dans le fonctionnement en eau chaude hiver et été (figure 2) le clapet 5 est dans son autre position faisant circuler l'eau suivant une boucle fermée, illustrée par les flèches et reliant les organes 2,7,8,5 et 4, la circulation d'eau (de chauffage) par les orifices 3 et 6 étant arrêtée l'été, mais établie l'hiver.
  • L'objet de l'invention est un châssis agencé de façon à intégrer une partie substantielle des circuits d'eau symbolisés sur les figures 1 et 2.
  • Les figures 3 à 8 représentent un mode de réalisation d'un châssis conforme à l'invention.
  • Un tel châssis est constitué d'une plaque monobloc 1 de matière moulée, par exemple de la fonte, de forme générale rectangulaire et conformée, par moulage, de façon à constituer elle-même tout ou partie des éléments constitutifs des deux circuits d'eau illustrés en figures 1 et 2, éléments qui, jusqu'à présent, étaient constitués par des pièces indépendantes et distinctes du châssis traditionnel des chaudières murales de ce type.
  • C'est ainsi que la paroi de ladite plaque de matière moulée 1 est conformée en 5′ de façon à constituer le corps du clapet inverseur 5 avec une chambre 12 communiquant, d'une part, avec l'orifice 3 de retour d'eau de chauffage, via un conduit coudé 13, et, d'autre part, avec un conduit 14 communiquant avec l'orifice d'entrée d'un corps de pompe 4′, lui-même communiquant avec un conduit 15.
  • Les éléments 4′,5′,12,13,14 et 15 sont disposés d'un côté du plan général de la plaque 1 (figure 8). Sur l'autre côté de la plaque débouchent l'orifice 16 d'insertion de la pièce mobile de commande du clapet inverseur 5, l'orifice 17 d'insertion de la turbine de la pompe 4 et l'orifice 18 du conduit 15.
  • Cet orifice est taraudé pour recevoir un raccord de connexion à l'échangeur 2 (non représenté sur les figures 3 à 8).
  • Quant à l'orifice 3, il débouche sur la tranche inférieure de la plaque 1 et est également taraudé pour recevoir un raccord de connexion à la tubulure du système de chauffage.
  • Le corps de pompe 4′ comporte bien entendu des oreilles 19 de fixation de la turbine et de son moteur électrique d'entraînement.
  • De même, la plaque 1 est conformée pour constituer un conduit 20 reliant l'orifice 6 de départ d'eau de chauffage à un orifice 21 de raccordement à l'autre extrémité de l'échangeur 2, taraudé comme l'orifice 18 et débouchant sur le même côté de la plaque.
  • Le conduit 20 communique également, par un conduit 22, avec un orifice 23 de dégazage accessible sur la tranche supérieure de la plaque 1 et taraudé pour recevoir un clapet de dégazage (non représenté).
  • Le conduit 20 communique, enfin, avec l'extrémité supérieure d'une chambre cylindrique 24 constituant l'enceinte 8 dans laquelle sera immergé le serpentin de l'échangeur 9. La chambre 24 est, à son extrémité inférieure, ouverte et munie d'une collerette 25 de fixation d'un flasque (non représenté) d'obturation et de support dudit échangeur 9 avec ses orifices de raccordement 10 et 11.
  • A sa partie inférieure, la chambre 24 communique (figure 6) par un conduit 26 avec une seconde chambre 27 du corps de clapet 5′.
  • Pour des raisons de clarté on n'a pas représenté sur les figures 4 et 5 les parties 5′ et 26.
  • Sur tout son pourtour la plaque 1 comporte une aile en retour 28 de rigidification, dans laquelle sont ménagés les orifices taraudés de raccordement 3,6 et 23.
  • La face où débouchent les orifices 18 et 21 est opposée à la paroi murale de fixation de la chaudière et reçoit les éléments rapportés, à savoir, le clapet 5, la pompe 4 et son moteur, l'échangeur 2 et son brûleur dont l'ensemble est positionné et fixé à l'aide de deux nervures horizontales 29 (figure 3) et de trous appropriés 30.
  • D'autres trous (31) en partie haute de la plaque 1 permettent un éventuel montage soit d'un coupe-tirage (non représenté) soit d'un système pour chaudière étanche dite à ventouse (également non représenté).
  • D'autres trous sont prévus dans la plaque pour la fixation d'un capotage (non représenté) enveloppant la façade avant de la chaudière mais aussi la partie arrière (entre la plaque 1 et la paroi de fixation de la chaudière).
  • Entre la plaque et ladite paroi existe en effet un intervalle nécessaire à la chambre 24 ainsi qu'au vase d'expansion équipant toute chaudière et qui sera disposé derrière la plaque 1 au-dessus de la chambre 24.
  • On peut bien entendu prévoir une aile 28 de hauteur suffisante pour masquer ledit intervalle entre plaque et mur.
  • L'ensemble des parties référencées 12 à 32 est bien entendu réalisé en une seule opération de moulage avec des usinages en reprise aux endroits nécessitant un ajustement relativement précis.
  • La plaque 1 est fixée au mur de préférence par l'intermédiaire d'une plaque-support en tôle scellée dans le mur et fixée à la plaque 1 par l'intermédiaire de trous appropriés 32 en partie supérieure de la plaque, dans l'aile 28 (figures 4,7).
  • Il est évident qu'un tel châssis permet de réduire très substantiellement le nombre de pièces rapportées sur la plaque 1 pour constituer la chaudière. En effet, auparavant, les fonctions realisées par les parties moulées de la plaque référencées 12 à 27 étaient obtenues par autant de pièces distinctes rapportées sur la structure support de la chaudière.
  • L'invention permet donc en premier lieu de réduire le nombre de pièces différentes à réaliser séparément, stocker et assembler pour fabriquer une chaudière murale.
  • La fabrication est ainsi plus facile à gérer grâce à une meilleure standardisation. Elle est moins coûteuse également en temps et en main d'oeuvre.
  • Un tel châssis facilite par ailleurs le service après-vente car tous les éléments rapportés le sont en façade de la plaque et aisément accessibles après dépose du capotage protecteur.
  • Il permet, en outre, des économies de fonctionnement grâce au volant thermique constitué par la masse du châssis. L'échangeur, notamment l'hiver, permet en particulier de relever le niveau de la température de l'eau de puisage.
  • Une telle structure intégrée présente aussi un avantage phonique du fait que la pompe est noyée dans le bloc de matière moulée en sorte qu'il ne se produit ni vibrations ni résonances contrairement à la plupart des chaudières murales connues.
  • Par ailleurs, l'intégration dans le châssis des conduits 13,14,15,20,22,26 réduit très sensiblement le nombre des raccords et donc le risque de fuite.
  • Enfin, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes notamment en ce qui concerne les formes, dimensions et agencements des parties des circuits de fluides intégrées dans le châssis monobloc en matière moulée.

Claims (8)

1. Châssis pour chaudière, notamment murale, pour le chauffage et l'eau sanitaire, du type comportant un corps de chauffe associé à un échangeur de chaleur air/eau (2) relié, d'une part, à un orifice (3) de retour d'eau de chauffage, par l'intermédiaire d'une pompe de circulation (4) et d'un clapet inverseur (5), et, d'autre part, à un orifice (6) de départ d'eau de chauffage, par l'intermédiaire d'une enceinte (8) reliée par un conduit audit clapet et dans laquelle est plongé un échangeur de chaleur eau/eau (9) de fourniture d'eau chaude sanitaire, ledit châssis étant caractérisé en ce qu'il est constitué par une plaque monobloc de matière moulée (1) dans laquelle sont conformés, par moulage, le corps (5′) dudit clapet inverseur, le corps (4′) de ladite pompe de circulation, un logement (24) constituant ladite enceinte (8) de réception de l'échangeur eau/eau, les orifices d'entrée et sortie (3,6) du circuit de circulation d'eau de chauffage, les conduits (13,14,15,20,26) reliant les divers éléments ci-dessus, ainsi qu'au moins une partie des moyens de fixation des pièces rapportées sur le châssis et de ce dernier sur son support.
2. Châssis suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite plaque (1) comporte sur sa façade arrière lesdits corps (4′,5′), logement (24) et conduits de liaison (13,14,15,20,26) et sur sa façade avant les orifices d'accès (16) au corps de clapet (5′), d'accès (17) au corps de pompe (4′) et de raccord (18,21) aux deux extrémités dudit échangeur air/eau (2).
3. Châssis suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite plaque (1) est munie de moyens de fixation sur sa façade avant du brûleur avec son échangeur (2), de la turbine de pompe avec son moteur et du clapet inverseur (5).
4. Châssis suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit logement (24) de réception de l'échangeur d'eau sanitaire (9) est cylindrique, vertical, ouvert à son extrémité inférieure et muni d'une collerette (25) de fixation d'un flasque rapporté portant ledit échangeur (9) ainsi que les raccords de connexion de ce dernier au circuit d'eau sanitaire.
5. Châssis suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits orifices (3,6) de retour et de départ d'eau de chauffage débouchent à l'extrémité inférieure de la plaque (1) dans la tranche de celle-ci.
6. Châssis suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la plaque est munie sur toute sa périphérie d'une aile en retour (28) formant jupe masquant tout ou partie de la partie arrière du châssis.
7. Châssis suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un conduit (22) de dégazage reliant le circuit (20) de circulation d'eau à un orifice de dégazage (23) débouchant dans la tranche de la plaque (1).
8. Châssis suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte, en partie supérieure de ladite plaque (1), des moyens (31) permettant la fixation d'un coupe-tirage ou d'un système pour chaudière étanche dite à ventouse.
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