Brevet FR2433157A1 — publié le 19800307

La présente invention concerne des dispositifs de conservation d'énergie et concerne notamment la conversion de calorifères domestiques oú industriels de petits modèles destinée à assurer une utilisation plus efficace du combustible fossile consommé. En dépit de la crise d'énergie ressentie à l'échelle mondiale, on n'a pris que peu ou point de mesures pour remplacer ou améliorer les modes actuels dispendieux de chauffage d'habitations, ce qui se traduit par un énorme gaspillage de combustible fossile, dont les réserves sont déjà fort réduites. Certes, on a déjà proposé divers types de calorifères dont le rendement serait soi-disant amé lioré, mais le vrai problème est de convertir les centaines de milliers de calorifères existants en vue d'augmenter leur rendement. Parmi les diverses solutions antérieurement proposes, on peut citer celles faisant l'objet des brevets US 686 393, 1 180 691, 1 579 384, 1 752 663, 2 619 022, 2 754 816, 2764 972, 2 788 943, 3 064 638, 3 092 320, 3 211 079 et des brevets FR 504 705 et GB 217 701. La présente invention a pour buts - principalement, de convertir des calorifères domestiques et industriels de petits modèles existant pour améliorer leur rendement - plus particulièrement, de proposer un ensemble à monter sur place en vue de convertir économiquement et rapidement des calorifères à combustible fossile pour améliorer leur rendement sans modifier leur structure - de proposer un ensemble à monter sur place pour convertir un calorifère de façon à améliorer son rendement, cet ensemble étant facile à adapter à des calorifères de types différents. On atteint ces buts, selon l'invention, grace à un ensemble à monter, facile à poser sur un calorifère classique, à gaz ou à mazout, permettant au calorifère d'utiliser de l'air extérieur non traité pour entretenir la combustion et satisfaire aux besoins en air du dériveur de tirage. Pour qu'un calorifère à combustible fossile fonctionne, la combustion doit avoir lieu par inflammation d'un mélange du combustible fossile (mazout ou gaz) avec de l'air. Dans les calorifères existants, tant à mazout qu'à gaz, l'air d'entretien de la combustion et d'alimentation du dériveur de tirage est directement prélevé sur l'atmosphère intérieure de l'habitation. Bien entendu, cet air a été préalablement chauffé, filtré et/ou humidifié. Après son utilisation, il passe à l'atmosphère en montant dans la cheminée et est remplacé par infiltration dans l'habitation d'air extérieur froid, qu'il faut encore chauffer, filtrer et humidifier. On estime, dans l'industrie du chauffagetqutun calorifère à combustible fossile provoque, dans une habitation de superficie moyenne, deux et demi à trois renouvellements d'air par heure. Par renouvellement d'air, on entend le remplacement du volume total d'air présent dans lthabitation. On conçoit donc qu'un gaspillage notable résulte de la nécessité de réchauffer, de refiltrer et de réhumidifier de lrair froid provenant de l'extérieur à chaque renouvellement d'air. Selon la présente invention, il est prévu une enceinte ou aérateur séparant les orifices d'admission d'air du calorifère de l'air intérieur à l'habitation, déjà traité, et une canalisation amenant directement à l'aérateur de l'air prélevé à l'extérieur de l'habitation pour satisfaire aux besoins tant de la combustion que du dériveur de tirage. On va maintenant donner de l'invention une description détaillée en se référant aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 représente en perspective l'ensemble selon l'invention posé sur un calorifère à gaz ou à mazout la figure 2 représente en coupe l'enceinte ou aérateur de l'ensemble selon l'invention la figure 3 représente en coupe un organe de raccordement de cet ensemble la figure 4 représente en coupe le composant de l'ensemble qui constitue la prise d'air la figure 5 est une vue en coupe d > un montage de ventilateur de suralimentation nécessaire suand.dans la canalisation, il se créè une perte de charge excessive :: - - - la rigure b représente en perspective un tronçon de conduit d'air rigide ou flexible à utiliser conjointement avec l'ensemble selon l'invention la figure 7 représente en élévation un ensemble selon l'invention légèrement modifié, posé sur un calorifère ne comportant pas de dériveur de tirage incorporé la figure 8 représente en élévation un autre ensemble selon l'invention légèrement modifié, posé sur un calorifère à brûleur à mazout du type à conversion la figure 9 est une vue de profil avec coupe d'un autre type d'enceinte ou d'aérateur qu'on peut fournir avec l'ensemble selon l'invention la figure 10 est une vue de face en élévation illustrant la variante selon la figure 9- la figure 11 est une vue en coupe suivant la ligne 11-11 de la figure 10, en observant dans le sens des flèches. On va maintenant considérer les dessins, sur lesquels les pièces homologues portent sur toutes les figures les mêmes références numériques. Sur la figure 1, on voit en 10 un calorifère classique comportant une cheminée 11 et une canalisation de distribution de chaleur 12. Le calorifère 10 est du type moderne comportant une entrée d'air 13 qui dessert la chambre de combustion et une entrée d'air 14 qui dessert le dériveur de tirage. On le sait, un dériveur de tirage a pour rôle de ralentir les gaz de fumée chauds sortants et d'éviter l'extinction de la flamme pilote lors de reflux d'air dans la cheminée. Comme exposé ci-dessus, la présente invention a pour but d'alimenter les deux entrées d'air 13 et 14 du calorifère avec de l'air prélevé à l'extérieur de l'habitation, au lieu d'utiliser de l'air déjà chauffé, filtré et humidifié.A cette fin, on fixe au calorifère une enceinte ou aérateur 17, aussi représenté sur la figure 2, au moyen d'éléments d'attache classiques tels que vis pour feuilles métalliques ou analogues, de façon à enfermer complètement les entrées d'air 13 et 14 et à les isoler de l'air entourant le calorifère à l'intérieur de l'habitation. L'enceinte 17 présente des disques pré-découpés 24a, 24b, 24e et 24d (déjà détachés sur la figure 1) permettant de lui relier des conduits adéquats à des fins qui apparaltront plus loin. Pour assurer l'étanchéité à l'air entre la face extérieure du calorifère 10 et l'enceinte 17, un joint d'étanchéité 29 peut être prévu. Sur l'ouverture ménagée en détachant le disque prédécoupé 24d, on pose un court tronçon de conduit 16 (aussi représenté sur la figure 3). Le mur 40 de l'habitation est traversé par une prise d'air 21, munie d'un treillis 22 de retenue des insectesZet qui communique avec l'intérieur de l'enceinte 17 par un court tronçon de conduit 34 et un tronçon de conduit flexible ou rigide 18. La prise d'air 21 et le tronçon de conduit associé 34 sont représentés plus en détail sur la figure 4 et le conduit flexible ou rigide 18 est représenté sur la figure 6. On le voit, le tronçon de conduit 34 est muni d'un clapet classique 23 qui ne laisse l'air passer que dans le sens indiqué par des flèches sur la figure 1. Si, du fait de la distance du calorifère 10 au mur extérieur 40, le conduit d'air 18 doit être long au point d'engendrer une résistance à l'écoulement d'air telle que la chaudière ne puisse aspirer un volume suffisant d'air extérieur, il faut poser un dispositif 15 de ventilateur de suralimentation 19 et l'incorporer de manière classique au circuit électrique du calorifère. On peut en outre monter dans le voisinage de l'enceinte un contacteur à pression 20 destiné à déceler que l'arrivée d'air extérieur au calorifère est insuffisante. Ce contacteur 20 peut servir à déclencher le ventilateur de suralimentation 19, quand la pression atteint une limite prédéterminée, et être électriquement monté en série avec le thermostat d'une manière classique bien connue. On voit donc que, dans la réalisation représentée sur la figure 1, lorsqu'on a assemblé comme indiqué sur la figure 1 les composants de l'ensemble schématisés sur les figures 2 à 6, l'air arrivant aux entrées 13 de la chambre de combustion et 14 du dériveur de tirage provient seulement de l'extérieur de l'habitation et n'est jamais prélevé sur l'air déjà chauffé, filtré et humidifié présent dans l'habitation. En se reportant maintenant à la figure 7, on y voit un ensemble de composants légèrement différent, conçu pour le calorifère de type ancien comportant un registre de contre-tirage 26, qui comprend un clapet 27, fixé à la cheminée lla. Ce registre de contre-tirage agit de la meme manière et joue le même rôle que le dériveur de tirage décrit ci-dessus à propos du calorifère représenté sur la figure 1. Dans le cas de la figure 7, il faut prévoir deux tronçons de tuyau souple ou de conduit additionnels. Un premier tron çon additionnel de tuyau souple 28 relie le montage de ventilateur de suralimentation 15 à l'ouverture qu'on a démasquée dans la paroi avant de l'enceinte 17a en détachant le disque prédécoupé 24b. Le second tronçon additionnel de tuyau souple 41 relie le raccord 16 (ouverture 24d) au registre de contre-tirage 26.Dans cet exemple, l'enceinte 17a peut être un peu plus petite que l'enceinte 17 repré sentéesur la figure l,car elle n'a à recouvrir que l'entrée 13a de la chambre de combustion. Sur la figure 8, on voit en 30 un calorifère à mazout du type à conversion classique comportant un moteur 31 de brûleur, une cheminée llb et un conduit de chauffage 12b. Dans ce cas, il suffit que l'enceinte 17b entoure le moteur 31, car c'est à ce seul niveau que de l'air est aspiré pour la combustion. Comme dans le cas de la figure 7, un tuyau souple 41 est prévu pour relier le registre de contre-tirage 26 avec l'enceinte 17b. Les figures 9, 10 et 11 représentent une enceinte selon une variante, destinée à isoler le calorifère ou corps de chauffe 10 de l'air intérieur à l'habitation et à mettre directement communication avec l'air extérieur les entrées 13 de la chambre de combustion et 14 du dériveur de tirage. Bien que la figure 9 illustre l'application de cette variante à un corps de chauffe de type particulier, cette variante est aussi applicable, moyennant des modifications adéquates, à l'un quelconque des corps de chauffe représentés sur les figures 7 ou 8. Sur les figures 9, 10 et 11, une enceinte 35 entoure complètement le corps de chauffe 10 et-présente des passages convenables pour la cheminée llc, le conduit de chauffage 12c, le conduit de retour d'air 32 et le conduit d'arrivée d'air 18 qui communique à travers le mur 40 avec la prise d'air 21b. L'enceinte 35 peut etre munie d'une porte d'accès 36 comportant une poignée 37 et des charnières 38 permettant l'entretien du calorifère et des filtres. Pour rendre l'enceinte plus solide, on peut la renforcer au moyen d'équerres ou de fers cornières 39. L'enceinte 35 peut être construite en panneaux de fibre ou autres matériaux isolants convenables et ses diverses parois et sections d'étanchéité peuvent être vendues sous la forme d'un ensemble comportant aussi le tube 18, facile à assembler autour de ltun quelconque des calorifères reprd- sentés. L'enceinte 35 peut dans certains cas n'entourer que partiellement le calorifère, selon 11 espace dont on dispose et d'autres facteurs. Il faut souligner que, dans tous les cas, l'aérateur ou l'enceinte et les divers conduits fournis avec l'ensemble doivent être en un matériau d'isolation thermique. Un matériau adéquat est celui vendu par la Certain-Teed Products Corporation of Valley, Forge, Pennsylvanie sous la dénomination commerciale "Ultra-duct". Cette même société fabrique un conduit flexible à coque extérieure renforcée doublée d'isolant, convenant pour former le tuyau souple 18 et les autres conduits flexibles à prévoir dans l'ensemble On a estimé qu'en appliquant les principes de l'invention à l'un quelconque des calorifères classiques, on peut réaliser une économie d'au moins un renouvellement d'air par heure. Si l'on prend à titre d'exemple une structure de 100 m2, un renouvellement 3 d'air correspond à 224 m3. Ainsi, à raison d'une économie d'un renouvellement d'air par heure, l'économie est de 224 m3 par heure. On a estimé que, dans ce cas, l'économie annuelle se chiffre par 642 m3 de gaz naturel. Pour des habitations plus spacieuses, l'éco- nomie de gaz naturel reste directement proportionnelle au volume global des locaux. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. REVENDICATIONS 1. Ensemble à monter pour convertir un calorifère à combustible fossile, situé dans une structure et présentant des entries d'air desservant l'une une chambre de combustion et l'autre un dériveur de tirage, afin d'améliorer son rendement en fonction de la consommation de combustible, caractérisé en ce qu'il comprend a) une enceinte agencée pour être fixée audit calorifère afin dtisoler ses entrées d'air de l'air ambiant environnant et de dimensions conçues pour isoler ces deux entrées, et b) des moyens propres à établir une communication entre l'intérieur de ladite enceinte et l'air extérieur à ladite structure. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de communication sont constitués par au moins un tronçon de conduit. 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une prise d'air conçue pour être fixée auxdits moyens de communication et pour être disposée à l'extérieur de ladite structure. 4. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite' enceinte présente au moins une section prédécoupée à détacher pour fixer lesdits moyens de communication à l'enceinte de façon qu'ils communiquent avec l'intérieur de ladite enceinte. 5. Ensemble à monter sur place pour convertir un calorifère à combustible fossile, situé dans une structure et présentant des entrées d'air desservant l'une. une chambre de combustion et l'autre un dériveur de tirage, afin d'améliorer son rendement en fonction de la consommation de combustible, caractérisé en ce qu'il comprend a) une structure d'un seul tenant, ouverte sur un côté, de dimensions voulues pour stemboîter sur lesdites entrées d'air et les isoler de l'air ambiant entourant le calorifère b) des moyens pour la fixation étanche de cette structure sur le calorifère c) au moins un tronçon de conduit conçu pour être fixé par une extrémité à ladite structure de façon à communiquer avec 1' intérieur de celle-ci, et d) une prise d'air pour amener de l'air prélevé à l'exté- rieur du local à l'extrémité dudit tronçon de conduit opposée à celle fixée à ladite structure. 6. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une prise d'air conçue pour être fixée auxdits moyens de communication et disposée à l'extérieur de ladite structure.