Brevet FR2467358A1 — publié le 19810417

La présente invention concerne le domaine de la récupération de la chaleur dans des cheminées à feu ouvert et dans des poêles à bois, en particulier de la chaleur montante, -et a pour objet un dispositif de récupération de chaleur destiné à cet effet. Actuellement, le procédé le plus courant de récupération de la chaleur des cheminées consiste essentiellement à établir une circulation d'air autour du foyer et à prélever cet air, chauffé lors de son parcours, au-dessus de l'avaloir, afin de l'introduire à travers la hotte dans la pièce. Ce procédé ne permet toutefois qu'une faible récupération de calories du fait d'un échauffement insuffisant de l'air pendant son parcourus autour du foyer et de l'avaloir. Un autre procédé consiste à introduire l'air circulant autour du foyer dans un échangeur à tuyaux lisses disposé dans le trajet des fumées, par exemple dans l'avaloir. Un tel mode de chauffage de l'air permet un rendement accru par rapport au précédent ; cependant l'air circule encore trop rapidement dans ltéchangeur pour permettre une récupération optimale de la chaleur. Il existe par ailleurs un autre dispositif de récupération, qui consiste en un avaloir à double enveloppe renfermant un produit d'accumulation de la chaleur, tel que de la grenaille, qui est traversé, après atteinte d'une température prédéterminée, par un flux d'air engendré par un ventilateur commandé par un thermostat. Cependant, ce dispositif fonctionne uniquement par récupération de la chaleur dégagée par l'avaloir sans utilisation de celle produite autour du foyer. Les poêles à bois existant actuellement sont généralement des poêles à combustion montante, dans lesquels l'air introduit sous la grille de foyer provoque la combustion du bois, cette combustion provoquant un échauffement des parties métalliques et un chauffage par rayonnement et par convection. Dans ces poêles à bois connus, une grande partie de la chaleur de combustion, c'est-à-dire celle des fumées, passe directement dans le conduit de fumée et n'est plus utilisée. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet un dispositif de récupération de chaleur pour cheminées à feu ouvert poêles à bois, caractérisé en ce qutil est essentiellement constitué par un caisson dans lequel sont disposés des tuyaux à ailettes, dont les extrémités débouchent dans les parois supérieure et inférieure du caisson, la partie arrière de ce caisson étant ouverte et en communication avec la partie arrière du foyer, ou avec l'air ambiant dans le cas d'un poêle à bois, une ou plusieurs sorties d'air chaud étant prévues à l'avant des parois latérales, et/ou sur la paroi antérieure, et/ou sur la paroi supérieure. Conformément à une caractéristique de l'invention, le caisson peut être équipé dtun ventilateur commandé par un thermostat. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans le cas d'application à une cheminée à feu ouvert, le dispositif de récupération peut être complété par un remplissage d'un matériau d'accumulation de la chaleur entre les parois latérales du foyer et l'habillage de ce dernier, le matériau d'accumulation restituant la chaleur après extinction du feu dans la cheminée. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation latérale et en coupe d'une cheminée équipée du dispositif conforme à l'invention la figure 2 est une vue en plan d'un caisson, et la figure 3 est une vue en plan et en coupe du foyer de la chemine suivant la figure 1. Conformément à l'invention, et comme le montre plus particulièrement, à titre d'exemple, la figure 1 des dessins annexés, le dispositif de récupération de chaleur pour cheminées à feu ouvert et poêles à bois est essentiellement constitué par un caisson 1, dans lequel sont disposés des tuyaux à aiiites 2. Ces derniers débouchent dans les parois supérieure et inférieure du caisson 1 dont la partie arrière est ouverte et en communication avec la partie arrière du foyer 3. A l'avant des parois latérales 4 sont prévues des sorties d'air 5, à travers lesquelles l'air chaud est introduit dans le local à chauffer. Le caisson I est avantageusement disposé au-dessus du foyer 3, et occupe toute la surface, de sorte que les fumées dégagées lors de la combustion, et éventuellement les flammes, pénètrent dans les tuyaux 2, qui absorbent la chaleur et la transmettent aux ailettes. L'air prélevé à la partie inférieure du foyer 3 monte derrière ce dernier, et s'échauffe à son contact, puis passe dans le caisson 1 à travers les ailettes des tuyaux 2, où il est porté à une température relativement élimée, du fait de la grande surface d'échange desdites ailettes. L'air chaud obtenu peut alors s'échapper dans le local à chauffer à travers les sorties d'air 5. Dans le cas d'application du dispositif à un poêle à bois, l'entrée d'air du caisson I est directement à l'air libre sur la paroi arrière du caisson, qui est, par exemple, tournée vers une cloison. Ce dispositif de récupération de chaleur permet une amélioration notable du rendement calorifique d'une cheminée à feu ouvert ou d'un po & e à bois, du fait d'une importante surface d'échange thermique. En outre, dans le cas d'utilisation dans une cheminée à feu ouvert, le caisson 1 fait office de dispositif anti-refouleur, et les tuyaux à ailettes 2 réduisent la section globale de la sortie de fumée, de sorte que la montée de la chaleur s'effectue moins vite, et donc que la combustion est ralentie, ce qui entraîne une consommation moindre de combustible. Dans le cas d'utilisation d'un foyer métallique tant pour des poêles que pour des cheminées, ce dernier est avantageusement pourvu d'ailettes, disposées en chicane sur toutes ses parois dans le cas d'un poêle, ou sur ses parois latérales, arrière, et inférieure, dans le cas d'une cheminée, de manière à augmenter la surface d'échange avec l'air à chauffer. Conformément à une caractéristique de l'invention, le caisson 1 peut être équipé d'un ventilateur commandé par un thermostat, afin de réaliser une régulation du flux de chaleur produit. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans le cas de cheminées à feu ouvert, le dispositif de récupération de chaleur peut être complété par un remplissage 6 d'un matériau d'accumulation de la chaleur entre les parois latérales du foyer et l'habillage 7 de ce dernier (figure 3). Ce matériau d'accumulation, qui peut être, par exemple, de la vermiculite, permet alors une restitution de la chaleur après extinction complète du feu dans la cheminée, par convection, ou grâce à une circulation d'air. Le dispositif de récupération, conforme à l'invention, combiné avec un dispositif d'accumulation de chaleur peut également être appliqué dans le domaine de la construction de poêles fixes en faïence. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. IzEVENDICATI0NS - 1. Dispositif de récupération de chaleur pour cheminées à feu ouvert, ou poêles à bois, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un caisson dans lequel sont disposés des tuyaux à ailettes, dont les extrémités débouchent dans les parois superieure et inférieure du caisson, la partie arrière de ce dernier étant ouverte et en communication avec la partie arrière du foyer, ou avec l'air ambiant dans le cas d'un poêle à bois, une ou plusieurs sorties d'air chaud étant prévues à l'avant des parois latérales, et/ou sur la paroi antérieure, et/ ou sur la paroi supérieure. 2. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas d'utilisation d'un foyer métallique, ce dernier est avantageusement pourvu d'ailettes, disposées en chicanes sur toutes ses parois dans le cas d'un poêle, ou sur ses parois latérales, arrière, et inférieure, dans le cas d'une cheminée, de manière à augmenter la surface d'échange avec l'air à chauffer. 3. Dispositif, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le caisson est équipé d'un ventilateur commandé par un thermostat pour la régulation du flux d'air chaud produit. 4. Dispositif, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans le cas d'application à une cheminée à feu ouvert, le dispositif de récupération est complété par un remplissage d'un matériau d'accumulation de la chaleur entre les parois latérales du foyer et l'habillage de ce dernier, le matériau d'accumulation restituant la chaleur après extinction du feu dans la cheminée, par convection, ou grâce à une circulation d'air.