Brevet FR2478788A1 — publié le 19810925

L"inveution concerne un dispositif récupérateur de calories à circulation d'eau pour cheminées. Il est apparu nécessaire, en raison de la pénurie des produits pétroliers de rechercher activement à récupérer par tous mayens un maximum de calories afin d'économiser en contre partie une masse équivalente de produits pétroliers. Divers dispositifs ont été préconisés notamment en matière de récupération de calories à partir de cheminées dites d'agrément. Ainsi une multitude de récupérateurs ont pour but à travers un circulateur de foyer de puiser un air frais pour le réchauffer dans le circulateur puis de le restituer chargé de calories dans les locaux d'habitation par l'intermédiaire de bouches de distribution aménagées à cet effet de part et d'autre de la cheminée. De tels dispositifs bien que satisfaisants sur l'ensemble restent indépendants par exemple d'une installation de chauffage central et ne peuvent en aucun cas etre connectés avec une telle installation. Or, il est au eontraire éminament intéressant de soulager le fonctionnement des chaudières d'alimentation des installations de chauffage central (fuel, gaz, électricite) en récupérant au maximum les calories émises par le foyer d'une cheminée. A cet effet, dans un premier mode de realisation connu, un dispositif tubulaire à mis en oeuvre un ensemble de tubes horizontaux et verticaux en forme de L, assemblés en leur extrémité par des tubes de raccordement à une installation existante de chauffage central. Les tubes en forme de L étant simples ou doubles, c'est-à-dire deux tubes glissés l'un dans l'autre. De tels dispositifs quelque peu disgracieux prést4ztent des inconvénients majeurs de fonctionnement dûs notamment à une obturation progressive des tubes par encrassement d'où une perte importante dans lSefficacité recherchée. Suivant un autre dispositif connu, il a été fait appel à une grille de foyer formant chenêt débouchant sur un caisson vertical habillé d'une plaque foyère. Le caisson étant muni de moyens de raccordement à une installation de chauffage central traditionnelle. Là encore l'efficacité recherchée n'a été atteinte que dans de-faibles proportions eu égard la disposition des tubulures horizontales formant chenêt par rapport au caisson lui-meme et au coefficient de chauffe de certaines parties du foyer de la cheminée. Dans une autre variante de réalisation connue, il a été fai-t: appel à une plaque de fonte creuse verticale munie-.à des tubulures horizontales, un tel dispositif présente tbu-tefo-s-ltinconvénient majeur de comporter des points ppsticulièremeni-vulnérables à de fortes dilatation dûes aux changements de température dans le foyer d'où fuites intempestives particulièrement gênantes pour toute installation de cha ç bentral. Dans d'autres dispcsitifs, il a été egalement fait appel à deux caissons raccordés ltun horizontale mènt et l'autre verticalement ou encore à un -circuit tubulaire noyé dans une plaque de cheminée en fonte d'aluminium,mais ces dispositifs comme ceux précédemment décrits n'ont généralement donné qu'un faible pourcentage de récupération tout en présentant un ensemble dtinconvénients majeurs ne permettant pas de ce fait une utilisation fiable et sûre. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un dispositif récupérateur de calories à circulation d'eau pour cheminées d'une esthétique parfaite, d'un fonctionnement sûr, efficace, et d'un prix de revient relativement intéressant permettant, grâce à la combinaison nouvelle des moyens mis en oeuvre, une récupération importante et rapide des calories produites par le foyer dtune cheminée et une restitution de ces calories en un laps de temps très court à l'installation elle-même de chauffage central. De plus, ce dispositif particulièrement compact et réduit s'adapte facilement à tous les foyers de cheminées sans adaptation ou modification particulières L'invention concerne à cet effet un dispositif récupérateur de calories à circulation dteau pour cheminées caractérisé par un circuit réalisé par un assemblage de tubes, disposés parallèlement et reliés les uns aux autres pour former un circuit unique ayant de profil une forme en noyés dans une masse dtun matériau hautement caloporteur, la s partie verticale du dispoFitif étant munie en face frontale verticale dtune plaque foyère de fond traditionnelle et la partie plane horizontale étant munie ou non d9une autre plaque foyère. L'invention, à titre non limitatif est décrite dans les dessins annexes dans lesquels la figure 1 représente schématiquement en vue arrière de 3/4 le dispositif conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe de côté dudit dispositif, - la figure 3 est une vue de face du dispositif, - la figure 4 représente l'élément formant cendrier Suivant une premiers caractéristique de l'invention ainsi que représenté figures 1, 2 et 3, le dispositif 1 récupérateur de calories à circulation d'eau pour chemines comporte un circuit 2 réalisé par un assemblage de tubes, disposés parallèlement et reliés les uns aux autres pour former un circuit unique ayant de profil une forme en L noyé dans une masse 3 d'un matériau hautement caloporteurX la partie verticale 4 du dispositif est munie sur sa face frontale verticale d'une plaque foyère 5 de fonte traditionnelle et la partie plane horizontale 6 est munie ou non d'une autre plaque foyère 7 Suivant une autre caractéristique de l'invention, le circuit 2 ainsi que représenté figure 2, en forme de L est réalisé de préférence en tube de cuivre type frigorifique dans un diamètre approprié et comporte en sa partie horizontale ainsi quten sa partie verticale- des moyens de raccordement 8 et 9 à une installation existente de chauffage central. Suivant une autre caractéristique de l'invention, ainsi que représenté figure 2, la partie arrière 6 horizontale et verticale 4 du dispositif 1 est munie d'un moyen dXisolation 10 tel que laine de verre ou de roche ayant p3ur but de conserver à la masse caloporteuse la totalité des calories récupérées. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la masse 3 du matériau caloporteur peut être réalisée grâce à un alliage de métaux, ciment réfractaire, produit chimique ou autre avec ou sans caisson, ou autre ayant une capacité d'absorption calorifique élevée résistant à des températures de contact supérieures à 2500 C sans entrer en fusion ou décomposition. Suivant une nouvelle caractéristique de l'invention, la masse 3 du matériau caloporteur est réalisée par une composition qui comporte les principaux constituants ci-après alumine dans une proportion de tordre de 40 % silice dans une proportion de tordre de 37 % mélange calcique dans une proportion de l'ordre de 18 e/o. Ce matériau hautement caloporteur a pour but de transférer dans le circuit tubulaire noyé dans sa masse un maximum des calories émises par le feu de bois et absorbées par les plaques foyères verticale et horizontale. Il permet de maintenir ces plaques à très haute température afin de réaliser une combustion parfaite éliminant ainsi le risque de gommage sur les surfaces, lequel diminuerait le rendement du procédé. Le coeeficient de récupération thermique représente environ 80 9'o des calories habituellement absorbées par la cheminée avec les fumées et qui ne profitent pas au chauffage de la maison. Ltéchangeur tubulaire formant circuit 2 atteint rapidement une température de plus de 1000 C, ce qui permet de réaliser très rapidement une mise en température de l'installation de chauffage central munie de ce dispositif. Suivant une autre caractéristique de ltinvention, le dispositif 1 récupérateur de calories, reçoit sur sa face frontale verticale 4 une plaque de fonte foyère traditionnelle 5, de plus, l'ensemble du dispositif à une épaisseur de tordre de 5 cm, ce qui ne compromet pas la profondeur du foyer et ce qui permet une pose aisée sans modification ou adaptation particulières. La plaque foyère 5 est fixée à la masse 3 caloporteuse verticale 4 et le pont thermique peut etre assuré par un liant de préférence métallique. Suivant une autre caractéristique ainsi que représenté figure 4, la partie horizontale 6 du dispositif 1 reçoit en applique une tôle d'acier formant plaque foyère et cendrier 11, munie de deux poignées 12 de portage permettant dlune part d'habiller esthétiquement la partie horizontale 6 du dispositif 1 et d'autre part de vider facilement et efficacement le foyer de ses cendres. Suivant une dernière caractéristique de l'invention, le dispositif 1 récupérateur de calories peut être adapté à toute installation traditionnelle de chauffage central mais aussi aux capteurs solaires et pompes à chaleur, et pourra etre utilisé comme chauffage complet dans les régions tempérées ou résidences secondaires mais également comme chauffage du appoint dans les autres cas tout en permettant de réaliser d'importantes économies d'énergie. L'invention s'applique en général au chauffage et aux économies d'énergie REVENDICATIONS 1.- Dispositif (1) récupérateur de calories à circulation dseau pour cheminées, caractérisé par un circuit (2) réalisé par un assemblage de tubes, disposés parallèlement et reliés les uns aux autres pour former un circuit unique ayant de profil une forme en L, noyé dans une masse (3) d'un matériau hautement caloporteur, la partie verticale (4) du dispositif (1) étant munie en face frontale verticale d'une plaque foyère de fond (5) traditionnelle et la partie plane horizontale (6) étant munie ou non dtune autre plaque foyère (7). 2.- Dispositif (1) récupérateur de calories à circulation d'eau pour cheminées, conforme à la revendication 1 , caractérisé en ce que le circuit (2) en forme de L est réalisé de préférence en tube de cuivre type frigorifique dans un diamètre approprié et en ce qui il comporte en sa partie horizontale ainsi quten sa partie verticale des moyens de raccordement (8 et 9). 3.- Dispositif (1) récupérateur de calories à circulation dseau pour cheminées, conforme à ltune quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie arrière (6) horizontale et verticale du dispositif (1) est munie d'un moyen d'isolation (10). 4.- Dispositif (1) récupérateur de calories à circulation d2eau pour cheminées, conforme à lsune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la masse (3) du matériau caloporteur peut être réalisée grâce à un alliage de métaux, ciment réfractaire, produit chimique avec ou sans caisson ou autre ayant une capacité d'absorption calorifique élevée, résistant à des températures de contact supérieures à 2500 C, sans entrer en fusion ou en décomposition. 5.- Dispositif (1) récupérateur de calories à circulation d'veau pour cheminées, conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la masse (3) du matériau caloporteur est réalisée par une composition comportant les principaux constituants ci-après Alumine dans une proportion de ltordre de 40 % Silice dans une proportion de l'ordre de 37 0% Mélange calcique dans une proportion de l'ordre de 18 ;; et en ce que le matériau hautement caloporteur permet de transférer dans le circuit tubulaire (2) noyé dans sa masse (3) un maximum de calories émises par le feu et absorbées par les plaques foyères verticale (5) et horizontale (7)s ainsi que de maintenir les plaques à de très hautes températures afin de réaliser une combustion parfaite éliminant aussi tout risque de gommage sur les surfaces, lequel diminuerait le rendement du dispositif. 6.- Dispositif (î) récupérateur de calories à circulation d t eau pour cheminées, conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif (I) reçoit sur sa face frontale verticale (4) une plaque de fonte traditionnelle (5) et en ce que le pont thermique peut être réalisé à laide d'un liant de préférence métallique. 7.- Dispositif (1) récupérateur de calories à circulation d'eau pour cheminées conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ee que la partie horizontale (6) du dispositif (1) reçoit en applique une to1e d'acier formant plaque foyère et cendrier (11) munie de deux poignées (12)-de portage. 8.- Installation caractérisée en ce qu'elle est munie du dispositif conforme à l'une quelconque des revendications de 1 à 70