Brevet FR2482704A2 — publié le 19811120

FR 2482704 A2 19811120 FR 8011193 A 19800519 CHAUDIERE PERFECTIONNEE POUR ATRE DE CHEMINEE L'invention concerne une chaudière perfectionnée de récupération de chaleur, destinée à se loger dans l'autre d'une cheminée pour prélever la chaleur d'un feu de bois sans en empêcher le rayonnement. Elle vise une chaudière du type de celle décrite dans le brevet principal n" 75.19161 et revendiquée notamment aux revendications 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10 et 11 de ce brevet. La chaudière visée dans ce brevet principal est du type comprenant, d'une part, à sa partie arrière, un collecteur supérieur et un collecteur inférieur réunis par un faisceau de conduits formant un système vertical de circulation, d'autre part, à l'avant du collecteur inférieur, un système horizontal de circulation comportant une double plaque horizontale délimitant une chambre fermée et des conduits formant che nêts raccordés à l'avant sur ladite double plaque et à l'arrière re sur le collecteur inférieur. La présente invention se propose d'améliorer encore les performances de cette chaudière, afin de permettre une meilleure utilisation de la chaleur dégagée par le feu sans faire obstacle au rayonnement direct de celui-ci et sans détruire l'aspect traditionnel d'une cheminée de feu de bois. Un autre objectif de l'invention est d'accroître le caractère décoratif de la chaudière qui peut être pourvue d'une plaque frontale décorative du type de celle équipant généralement les contre-coeurs de cheminée. A cet effet, la chaudière conforme à la présente invention du type rappelé plus haut comprend une double plaque s'étendant sensiblement verticalement à proximité et à l'avant du faisceau de conduits formant le système vertical de circulation ; cette double plaque verticale délimite une chambre fermée de faible épaisseur et est raccordée en partie basse sur le système horizontal de circulation (en particulier sur les conduits formant chenêts) et en partie haute sur le collecteur supérieur. Au cours du fonctionnement, ladite double plaque est parcourue par une lame d'eau circulant en dérivation par rapport à la circulation d'eau dans le faisceau de conduits verticaux. Elle augmente considérablement le rendement de la chaudière par la combinaison de trois effets - d'une part, elle active le tirage du foyer en délimitant à l'arrière de celle-ci un passage, par lequel est aspirée~une partie des flammes - d'autre part, elle accroît le chauffage du faisceau de conduits, léché par ces flammes - enfin, elle est elle-même le siège d'un échange thermique intense, puisqu'elle se trouve réchauffée par les deux faces, l'une frontale en regard direct du feu situé dans la cheminée, l'autre arrière léchée par les flammes cidessus évoquées. Par ailleurs, cette double plaque masque le faisceau de conduits verticaux et la plaque avant apparente de celle-ci, lisse ou pourvue de motifs décoratifs, contribue à donner à la cheminée son aspect harmonieux traditionnel. Par ailleurs, comme dans le brevet principal, une plaque-support arrière est de préférence prévue à l'arrière du faisceau de conduits verticaux pour réfléchir la chaleur vers ces conduits. Selon une caractéristique de la présente invention, cette plaque-support est dotée de joues latérales, soudées par leur bordure avant sur les chants latéraux de la double plaque précitée de façon à fermer latéralement le volume de tirage délimité par la double plaque et par la plaque-support. D'autres caractéristiques de la présente invention se dégageront de la description qui suit, en référence aux dessins annexés qui présentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention ; sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description - la figure 1 est une vue en perspective avec- arraché partiel d'une chaudière conforme à l'invention, - 1 > figure 2 en est-une coupe par un plan vertical AA, - la figure 3 est une vue en perspective éclatée, qui illustre un exemple de fonctionnement de cette chaudière. La chaudière représentée à titre d'exemple aux figures comprend une plaque-support arrière 1 verticale, assujettie le long de son arête inférieure sur une double plaque horizontale comprenant une plaque de base 2 et une plaque de double fond 3. A lavant de la plaque-support 1 est disposé un faisceau de conduits sensiblement verticaux tels que 4, qui sont soudés à leur partie haute sur un collecteur supérieur 5 et à leur partie basse sur un collecteur inférieur 6 de façon a communiquer avec ceux-ci. En outre, à l'avant de ce faisceau de cqnduits4 est disposée une double plaque verticale comprenant une plaque avant 23 s'étendant dans un plan vertical et une plaque arrière 24 située à proximité et s'étendant également dans un plan vertical. Cette double plaque fermée sur ses quatre chants est pourvue d'une cloison médiane intérieure 25, sensiblement verticale, qui sépare la chambre délimitée par celle-ci, en deux chambres de circulation verticale accolées. La -plaque-support arrière 1 comporte deux joues latérales telles que 26 qui sont soudées par leur bordure avant sur les chants latéraux de la double plaque 23, 24. Par ailleurs, les plaque de base 2 et plaque de double fond 3 délimitent entre elles une chambre fermée de faible hauteur dans laquelle aboutissent des conduits sensiblement horizontaux tels que 10, formant chenêts ; à l'arrière, ces conduits 10 sont soudés sur le collecteur inférieur 6 de façon à communiquer avec celui-ci. En l'exemple, ces conduits sont au nombre de quatre, les deux conduits latéraux pouvant le cas échéant porter des têtes de chènêt. La chambre délimitée par la double plaque 23, 24 est raccordée en partie haute sur le collecteur supérieur 5 par quatre courtes tubulures 27 réparties sur sa largeur , elle est raccordée en partie basse sur chacun des conduits 10 formant chenêt par quatre courtes tubulures 28. Cette double plaque est située au-dessus des chenêts à une hauteur appropriée pour préserver un passage d'air entre sa partie basse et lesdits chenets, comme le montrent les figures. De plus la chaudière peut comporter diverses caractéristiques décrites dans le brevet principal e chicane 11 ou jeu de chicanes dans la chambre délimitée par les plaques horizontales 2 et 3, partie filetée 12 à l'extrémité des collecteurs 5 et 6, obturateurs partiels 13 et 14 à l'inté- rieur des collecteurs. La chaudière ci-dessus décrite est disposée dans l'âtre d'une cheminée, de la même façon que celle visée au brevet principal : la plaque de base 2 repose sur le foyer et la plaque support arrière 1 vient en appui ou à proximité du contre-coeur de la cheminée. Ainsi installée, sa présence est discrète ; la partie arrière comprise entre la plaque-support 1 et la double plaque 23, 24 est relativement étroite (par exemple de l'ordre de 13 cm) et peut être encastrée dans le fond de la cheminée sans en troubler l'harmonie. La plaque verticale avant 23, lisse ou pourvue de motifs décoratifs, donne à l'en- semble l'aspect traditionnel d'une cheminée classique. Le combustible est placé sur la plaque 3 entre les conduits 10 et sur ceux-ci. Une partie des flammes le- che à l'avant la plaque 23 et une partie est aspirée au-dessous de la double plaque 23, 24 entre la plaque 24 et la plaque-support 1 ; ces flammes viennent ainsi lécher la plaque 24 et le faisceau de conduits verticaux 4 > qui est situé au coeur de celles-ci ; de plus, une partie de la chaleur est réfléchie par la plaque-support 1 vers les conduits 4 et vers la plaque 24, qui sont ainsi intensément échauffés. Une partie de la chaleur est absorbée par la plaque-support 1 et se transmet par conduction aux joues latérales 26 et à la double plaque 23 et 24 qui est ainsi échauffée de façon efficace, même en bordure. Par ailleurs, les conduits formant chenêts 10 situés au milieu du combustible et des braises avivées par le tirage, de même que les plaques 2 et 3 supportant ces braises absorbent également d'importantes quantités de chialeur. Une telle chaudière est ainsi apte à prélever un pourcentage important de la chaleur produite par un feu de bois, sans faire obstacle au rayonnement de celui-ci et sans nuire à l'agrément que fournit celûi-ci. Cette chaleur peut-être utilisée en appoint d'un chaufface classique ou même constituer, dans certains cas, la totalité du flux calorifique d'une installation de chauffage ou de production d'eau chaude. La figure 3 illustre un exemple de fonctionnement de la chaudière en circulation accelérée ; l'extrémité 12a du collecteur supérieur est branchée sur l'arrivée d'eau elle est de préférence pourvue d'un turbulateur intérieur 29, formé notamment par une lâme d'acier enroulée en hélice. Le mouvement tourbillonnaire ainsi conféré à l'eau améliore les échanges thermiques entre celle-ci et les parois au contact desquelles elle circule. L'extrémité 12b du collecteur supérieur est branchée sur le départ, les deux extrémités du collecteur inférieur étant en l'exemple obturées par des bouchons 15. La circulation de l'eau est schématisée par des flèches à la figure 3. Cette circulation s'effectue en parallèle dans le faisceau de conduits 4 et dans la double plaque 23, 24, aussi bien dans le sens aller (moitié gauche de la figure re)- que dans le sens retour (moitié droite de la figure), la cloison 25 assurant la séparation des deux flux à l'intérieur de la double plaque. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux termes de la description précédente, mais en comprend toutes les variantes. REVENDICATIONS 1/ - Chaudière de récupération de chaleur destinée à se loger dans l'âtre d'une cheminée pour prélever la chaleur d'un feu sans en empêcher le rayonnement, comprenant, d'une part, à sa partie arrière, un collecteur supérieur (5) et un collecteur inférieur (6) réunis par un faisceau de conduits (4) formant un système vertical de circulation, d'autre part, à l'avant du collecteur inférieur (6), un système horizontal de circulation comportant une double plaque horizontale (2, 3) délimitant une chambre fermée et des conduits (10) formant chenêts raccordés à l'avant sur ladite double plaque (2, 3) et à l'arrière sur le collecteur inférieur (6), ladite chaudière étant caractérisée en ce que son système vertical de circulation comporte une double plaque (23, 24) s'étendant sensiblement verticalement à proximité et à l'avant du faisceau de conduits (4), ladite double plaque délimitant une chambre fermée de faible épaisseur et étant raccordée en partie basse sur le système ho horizontal de circulation et en partie haute sur le collecteur supérieur (5). 2/ - Chaudière d'âtre selon la revendication 1, caractérisée en ce que la double plaque (23, 24) est raccordée en partie basse sur les conduits (10) formant dhe- nêts par de courtes tubulures (28), ladite double plaque étant située au-dessus des chenets (10) à une hauteur appropriée pour préserver un passage d'air entre sa partie basse et lesdits chenêts. 3/ - Chaudière d'âtre selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la double plaque (23, 24) comprend une cloison médiane intérieure (25), sensiblement verticale1 séparant la chambre délimitée par ladite double plaque en deux chambres de circulation verticale accolées. 4/ - Chaudière d'âtre selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérĕveann ce que la double plaque (23, 24) est formée par une plaque/(23) s'étendant dans un plan vertical et par une plaque arrière (24) située à proximité et s'étendant également dans un plan vertical, les conduits (4) du faisceau situés à l'arrière de cette dernière (24) étant sensiblement verticaux. 5/ - Chaudière d'âtre selon la revendica tion 4, comprenant une plaque support arrière (1), s'étendant dans un plan vertical et dotée de deux joues latérales (26)o caractérisée en ce que lesdites joues (26) sont soudées par leur bordure avant sur les chants latéraux de la double plaque (23, 24) de façon à délimiter entre ladite plaque-support arrière re (1) et ladite double plaque (23, 24) un volume de tirage dans lequel est logé le faisceau de conduits (4) 6/ - Chaudière d'âtre selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, comprenant quatre conduits (10) formant chenêts, caractérisé en ce que la double plaque (23, 24) est raccordée en partie basse sur chacun de ces conduits par quatre courtes tubulures (28). 7/ - Chaudière d'âtre selon la revendication 6, caractérisé en ce que la double plaque (23, 24) est raccordée en partie haute sur le collecteur supérieur (5) par quatre courtes tubulures (27), réparties sur sa largeur. 8/ - Chaudière d'âtre selon l'une-des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caractérisée en ce que le collecteur d'admission du fluide (5 ou 6) est équipé d'un turbulateur intérieur (29) situé à proximité de l'entrée de fluide.