Brevet FR2170282A1 — publié le 19730914

La présente invention concerne un poêle électrique à accumulation de chaleur destiné, par exemple être utilisé de telle manière que la chaleur produite par lui à tarif réduit pendant les heures de nuit est accumulée pour être restituée dans la journée. On connalt déjà des poêles électriques à accumulation de chaleur de ce genre qui présentent un noyau accumulateur de chaleur constitué par plusieurs couches de rangées de pierres de forme, qui est entouré par une couche isolante de la chaleur, et qui comporte des canaux de passage d'air en forme de U renversé, dont l'une des branches est repliée à 11 extrémité inférieure à un canal d'air commun dans lequel est monté un ventilateur de déplacement d'air et dont l'autre branche est reliée à un canal de sortie d'air chaud.L'air réchauffé qui sort du noyau accumulateur est en général mélangé, avant la grille de sortie, avec de l'air plus froid du local entourant la poêle, la proportion de cet air froid étant réglée par thermostat, avant que l'air chaud de mélange sorte dans le local à chauffer à travers des fentes de la grille de sortie. Des éléments chauffants électriques de ces poêles ne sont pas accessibles à partir de l'extérieur, de sorte qu'un élément chauffant défaillant ne peut être changé et remplacé qu'après avoir ouvert le pôele et retiré la couche isolante du noyau accumulateur. La défaillance d'un élément chauffant conduit ainsi à des travaux de réparation longs et coûteux qui impliquent une mise à l'arret du poêle pendant un temps parfois très long. En conséquence, l'invention a pour but primordial de réaliser une disposition aussi simple que possible dans laquelle l'air échauffé qui sort du noyau accumulieur de chaleur est mélangé à de l'air froid avant la grille de sortie, de telle manière que l'air chaud sortant ne dépasse pas la température maximale admissible, par exemple 160oC. En outre, la construction d'ensemble du poêle électrique à accumulation de chaleur doit être conçue de telle manière que les éléments chauffants électriques soient accessibles à partir de l'extérieur du poêle sans nécessiter le démontage des constituants du poêle, et notamment du noyau accumulateur de chaleur. Pour atteindre ce but, le poêle à accumulation conforme à l'invention est caractérisé en ce que le ventilateur déplace l'air dans un canal d'amenée d'air froid, ayant de préférence une section transversale constante, lequel est relié d'un côté, à un puits d'amenée d'air pour l'air chaud ascendant, et, de l'autre côté, à une chambre de mélange dans laquelle débouche-l'air chaudsortant des puits de guidage d1air du noyau accumulateur, et à la sortie de laquelle s'échappe l'air chaud produit par le mélange d'air froid avec l'air chaud. Grâce à cette disposition, on obtient, avec une construction très simple du poêle de chauffage, une adaptation de la proportion de mélange entre air froid et air chaud à la température maximale admissible. En outre, il peut être prévu, conformément à une autre caractéristique de l'invention, qu'au moins l'une des rangées de pierres de forme présente au moins un canal qui la traverse en direction longitudinale du poêle à accumulation, ce canal étant disposé entre les canaux de guidage d'air, mais tétant pas en liaison avec ceux-ci, étant prévu en outre qu'au moins un élément chauffant électrique est disposé pour être inséré latéralement dans au moins un canal, l'élément chauffant, ou les éléments chauffants étant introduits à travers des évidements de la couche d'isolation et étant ainsi wnterchangeables sans nécessiter le démontage du noyau accumulateur de chaleur. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, les canaux pour les éléments chauffants sont constitués dans les pierres de forme par des évidements disposés sur leurs faces supérieures ou leurs faces inférieures. Cependant, ces canaux peuvent également, suivant un autre mode de réalisation, consister en des canaux qui traversent les pierres de forme en leur milieu. La description ci-après se rapporte à des modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et expliqués avec référence aux dessins annexés. Dans ces dessins la figure i est une vue en perspective éclatée et partie en coupe d'un poele-à accumulation de chaleur conforme à l'invention la figure 2 est une vue en coupe transversale par le plan de coupe II-II de la figure 1 la figure 3 montre une pierre de convercle avec des évidements pour l'inversion du passage de l'air la figure 4 est une vue en coupe partielle du poêle à accumulation par le plan IVtIV de la figure 2 la figure 5 est une vue en élévation latérale de l'un des éléments en tôle formant le canal d'amenée d'air, et la figure 6 est une vue en plan de l'élément en tôle de la figure 5 partiellement découpé. Be poêle à accumulation de chaleur 2 représenté dans les dessins se compose d'une enveloppe en tôle, dont la paroi frontale, de préférence double, et la plaque supérieure 14 peuvent être facilement retirées en vue d'avoir accès à l'intérieur du poêle. il en est de même pour la paroi latérale de droite. Ainsi, le fond, la paroi arrière et la paroi latérale de gauche sont assemblés entre eux dans un ensemble suffisamment stable pour permettre le montage ou le démontage du noyau accumulateur, constitué par les pierres de forme 16, 18 une fois qu'ont été enlevées la paroi frontale et/ou la plaque de couvercle. Cette disposition présente l'avantage important que le noyau accumulateur, après installation du poê- le dans son emplacement définitif, par exemple dans une embrasure de fenêtre, peut être construit par mise en place des pierres de forme 16, 18 à partir de l'avant et à partir du haut du poêle. La partie essentielle du poêle à accumulation est constituée par des couches isolantes multiples 12 (figure 2) et les pierres de forme 16 empilées en couches à l'intérieur de cette isolation. Une partie des pierres de forme 16 présente sur la face supérieure un évidement 4 qui s'étend dans la, direction longitudinale du poêle et qui forme un canal pour recevoir les éléments chauffants 8 introduits à partir du côté dans ce canal. Be nombre des canaux 4 est choisi en accord avec le nombre des éléments chauffants 8 utilisés. Dans l'exemple représenté, seule chaque seconde couche de pierres 16 présente un canal 14 pour les éléments chauffants 8, de sorte que, au total sont prévus deux éléments chauffants 8, qui sont insérés à travers les évidements 10 prévus dans l'isolation latérale. Bes pierres de'forme 16 sont, en outre, pourvues de puits de guidage d'air 6 pour canaliser l'air qui traverse ces pierres. Parallèlement à chaque face longitudinale d'une pierre 16 sont prévus plusieurs de ces puits de guidage dans le corps de la pierre, au nombre de trois dans cet exemple de réalisation. L'air monte dans les puits 6 sur un côté, passe à travers les évidements 20 prévus dans les pierres de couvercle 18 où il est retourné dans sa direction pour s'écouler à travers les puits de guidage d'air du côté longitudinal opposé des pierres 16 vers le bas. Bes évidements 20 sur la face inférieure des pierres de couvercle 18 chevauchent chaque fois deux puits de guidage d'air se faisant face'dans une pierre de forme et assurent ainsi l'inversion du courant d'air, mentionnée. Un couvercle supérieur 14 pourvu également d'une double couche isolante ferme le poêle à accumulation vers le haut. Dans l'espace 22 compris entre la paroi latérale de droite de l'enveloppe d'une part et le noyau accumulateur d'autre part se trouvent le dispositif de régulation du poêle à accumulation ainsi que les branchements électriques et le ventilateur 24. Sur la face frontale du poêle à accumulation est prévue une grille de sortie 26 pour l'air chaud, pourvue de plusieurs fentes de passage. Be socle du poêle à accumulation est constitué par différentes pièces profilées en tôle et il possède des canaux pour l'amenée de l'air froid, pour le mélange de cet air froid avec l'air chaud, et pour l'évacuation de l'air chaud. La figure 2 montre plus particulièrement que le socle présente un canal d'amenée d'air froid 28 qui se trouve au-dessous du noyau accumulateur et stétend essentiellement sur toute sa langueur. Be canal 28 est alimenté en air froid par le ventilateur 24. A partir du canal d'amenée d'air froid 28, cet air pénètre; d'une part, à travers les ouvertures 50, dans un canal 30 qui s'étend avec une section transversale constante sur toute la longueur du noyau accumulateur, ce canal s'étendant, entre une pierre isolante arrière 40 et une pierre isolante médiane 42, vers le haut jusqu'aux entrées de la rangée arrière des puits de guidage d'air 6 pour l'air à réchauffer qui se déplace vers le haut. Des lames de tôle 48 recourbées vers le bas servent à dévier l'air froid sortant du canal d'amenée d'air froid 28 vers le canal 30.En outre, l'air froid sort du canal d'amenéé d'air froid 28 dans un canal d'inversion de courant 34 et passe à travers des ouvertures 54, auquel cas des lames en tôle recourbées vers le bas 52 et 56, plus grandes que les lames de tôle 48 servent à assurer la déviation de l'air froid. A partir de ce canal de déviation 34, l'air froid parvient, à travers une fente 60 formée par un nez en tôle recourbé 58, dans une chambre de mélange 36. il s'y mélange avec l'air chaud qui descend à travers les puits de guidage 6 de l'autre face latérale des pierres de forme, qui pénètre dans la chambre de malange à travers un canal de réparti tion d'air chaud 32 entre la pierre isolante frontale 44 et la pierre isolante médiane 42.L'air chaud qui sort de la chambre de mélange 36 est dévié vers le bas par un corps inverseur de courant 64, qui est fixé sur un profilé en tôle 62, ce qui provoque un tourbillonnement favorisant le mélange de l'air. L'air chaud parvient alors dans une chambre tranquillisante 38 et il passe dans le local à chauffer à avers la sortie d'air chaud 26. Bes ouvertures de passage 50 et 54 et également les lames de tôle 48 et 52 et 56 qui leur sont affectées sont de grandeurs différentes. Beurs dimensions entre elles et en rapport avec la section transversale et la longueur des canaux et des chambres 28, 30, 32, 34, 36, 38, ainsi que la largeur de la fente de passage'60, et le débit du ventilateur 24 sont choisies de telle sorte que l'air chaud qui sort ne dépasse pas la température maximale admissible de 160oC. Conformément à l'invention, il est ainsi possible de maintenir cette limite de température, sans nécessité d'une régulation, par -::er=ostat, pour la proportion du mélange entre l'air chaud et l'air -r , ce Oli simplifie considérablement la construction du poêle à -C2ar5,=IOLI En outre, glace à la constitution spéciale des canaux et des chambres 28, 30, 34, 36 et 38, ainsi que la constitution spéciale des tôles de déviation de coursant 48, 52, 56, 58, et du nez de déviation 64, on obtient que l'air chaud qui sort de'la grille de sortie d'air chaud 262 possède sur toute la largeur du poêle à accumulation la meme température et la même vitesse de sortie. Grâce à un thermostat d'ambiance non représenté, le ventilateur 24 est actionné, sur deux étages de vitesse, qui, en fonction de la température du local, et de la température du noyau accumulateur, peuvent produire un débit de sortie d'air chaud différent. La disposition conforme à 11 invention des éléments chauffants 8 offre l'avantage que ceux-ci, après enlèvement de ltenveloppe latérale 22, peuvent être retirés, soit individuellement, soit dans leur ensemble, de sorte qu'on a la possibilité d'une interchangeabilité rapide et simple de ces éléments chauffants 8, sans qu'il soit nécessaire de démonter la totalité du poêle à accumulation ou le noyau accumulateur. Après enlèvement des éléments chauffants défectueux, le poêle peut alors être remis en service avec une puissance réduite, et on peut prélever la chaleur accumulée jusqu'à refroidis sement, du noyau accumulateur. Conformément aux figures 5 et 6, les ouvertures 50 et 54 sont découpées par estampage dans une pièce de tôle 66. Bes portions de tôle qui correspondent aux ouvertures 50 et 54 ne sont coupées que sur trois côtés et elles sont repliées à angle droit sur le côté des ouvertures situé en aval du courant. Elles restent ainsi sous la forme de lames 48 et 56 attachées à la pièce de tôle 66 et servent à la déviation du courant d'air froid. Dans la forme de réalisation représentée les ouvertures 54 ont une section égale à 2,5 fois la section des ouvertures 50. I1 faut encore remarquer que tous les canaux présentent une section transversale constante sur toute leur longueur. La paroi frontale de l'enveloppe est double et comprend une partie facilement détachable 70 et une cloison intermédiaire intérieure 72, qui recouvre seulement le noyau accumulateur avec son isolation 12, mais non l'espace 22, de sorte que celui-ci est facilement accessible après enlèvement de la paroi frontale extérieure 70. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. Des modifications restent possibles, notamment en ce qui concerne la construction des éléments sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. -REVEND i CkTi0NS- 1. Poêle électrique à accumulation de chaleur avec un noyau accumulateur isolé, constitué par des rangées de pierres de forme, et des puits de guidage d'air à travers le noyau, auxquels de l'air froid est amené par un ventilateur, l'air chaud sortant étant produit par mélange de l'air chaud sortant des puits de guidage d'air avec l'air froid déplacé par le ventilateurS poêle caractérisé en ce que le ventilateur déplace l'air dans un canal d'amenée d'air froid à section de préférence constante, qui est relié, d'un côté, à un puits de guidage d'air pour l'air chaud ascendant, et, de l'autre côté, à une chambre de mélange dans laquelle débouche l'air chaud sortant des puits de guidage d'air du noyau accumulateur, et à la sortie de laquelle est évacué l'air chaud produit par le mélange d'air froid et d'air réchauffé. 2. Poêle à'accumulation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux et la chambre de mélange sont constitués en profilés en tôle. 3. Poêle à accumulation, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par un répartiteur d'air froid disposé entre le canal d'amenée d'air froid et les entrées des puits de guidage d'air du noyau accumulateur, des ouvertures de passage d'air étant prévues dans le canal d'amenée d'air froid, qui présentent des lames de tôle en face des puits de guidage d'air, recourbées vers le bas pour dévier le courant d'air froid, et disposées sur le côté aval des ouvertures. 4. Poêle à accumulation, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le canal d'amenée d'air froid présente des ouvertures pour le passage de l'air froid dans le canal d'amenée à la chambre de mélange, les ouvertures étant pourvues de lames de tôle recourbées pour dévier l'air froid, ces lames étant disposées sur le coté aval des ouvertures et stavançant dans le canal d'amenée d'air froid, des lames recourbées déflectrices analogues étant disposées dans le canal d'amenée à la chambre de mélange, sur le côté aval des ouvertures. 5. Poêle à accumulation, suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les ouvertures ont une section transversale égale à 2,5 fois celle des ouvertures du canal d'amenée d'air froid. 6. poêle à accumulation, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la communication entre le canal d'amenée et la chambre de mélange consiste en une fente qui s'étend sur toute la longueur du canal d'amenée et de la chambre de mélange et qui est formée par le côté supérieur du canal d'amenée et un nez recourbé vers le bas. 7. Poêle à accumulation, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'air qui sort de la chambre de mélange est dévié vers le bas par un nez déflecteur et pénètre ensuite dans une chambre de tranquillisation, d'où il passe vers le local à chauffer. 8. poêle à accumulation, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la section transversale des ouvertures et de la fente ainsi que la disposition du nez déflecteur sont choisies de telle sorte que l'air chaud sortant formé dans la chambre de mélange par l'air froid et l'air chauffé, ne dépasse pas une température de, par exemple, 160OC. 9. Poêle à accumulation, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que au moins l'une des rangées de pierres de forme présente au moins un canal traversant qui s'étend en direction longitudinale par rapport au poêle, qui est disposé entre les puits de guidage dlair, mais n' est pas en communication avec eux, au moins un élément chauffant électrique étant disposé par insertion latérale dans au moins un canal, les éléments chauffants étant introduits par l'extérieur à travers des évidements des couches isolantes et étant interchangeables sans démontage du noyau accumulateur. 10. Poêle à accumulation, suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les canaux dans les pierres de forme pour les élé- ments chauffants sont formés par des évidements disposés sur leur face supérieure ou leur face inférieure, ou encore sont constitués par des canaux qui traversent les pierres de forme en leur milieu 11.Poêle à accumulation, suivant la revendication 9, caractérisé en ce que chacune des pierres de forme, à l'exception des pierres de couvercle présente plusieurs puits de guidage d'air, un nombre égal de puits étant disposé le long de chaque face longitudinale d'une pierre, par exemple trois, les pierres de forme d'au moins chaque seconde rangée étant pourvues de canaux pour les éléments chauffants, les pierres de couvercle présentant sur leur face infé rieure des évidements qui chevauchent chacun deux puits de guidage d'air se faisant face dans une pierre de forme. 12. Poêle à accumulation, suivant l'une quelconque des revendications i à 11, caractérisé en ce que le noyau accumulateur peut Qtre monté et démonté, en laissant en place les parois d'arrière de fond et de côté de l'enveloppe, et en enlevant simplement la paroi frontale et/ou de couvercle.