Brevet FR2541756A1 — publié le 19840831

"Récuperateur de chaleur pour cheminée d'habitation" La présente invention se rapporte à un dispositif constituant un récupérateur de chaleur, susceptible d'augmenter le rendement thermique d'une cheminée d'habitation. Les récupérateurs de chaleur actuels les plus performants, pour cheminées d'habitation, comprennent des passages ou conduits d'air ménagés dans la plaque foyère et/ou dans le coeur ou fond de la cheminée. L'air parcourant ces passages ou conduits est réchauffé et se trouve dirigé ensuite vers la pièce d'habitation à chauffer. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de chauffage complémentaire, pouvant être raccordé sur un récupérateur de chaleur classique pour en augmenter le rendement. A cet effet, le récupérateur de chaleur selon l'invention est réalisé par les chenets de la cheminée, auxquels est donnée une conformation tubulaire, l'extrémité antérieure de chaque chenet tubulaire étant raccordée à une arrivée d'air à chauffer, tandis que son extrémité postérieure est raccordée à une enceinte verticale située dans le fond de la cheminée. Ainsi, l'invention est fondée sur l'idée consistant à utiliser les chenets, dont on rappelle qu'il s'agit d'une paire de barres horizontales supportant le bois dans le foyer, pour créer une circulation d'air et un échange thermique supplémentaires. Les chenets se trouvant au centre même du foyer, on obtient ainsi un débit d'air rapidement et fortement chauffé, pouvant s'ajouter au débit d'air chauffé de façon traditionnelle puisque les extrémités postérieures des chenets sont raccordées à une enceinte située dans le fond de la cheminée et pouvant posséder sa propre arrivée d'air. Ainsi la récupération de chaleur est de l'ordre du double de celle obtenue par un récupérateur classique. De plus, cette conception permet d'appliquer l'invention à une cheminée quelconque, du moment que celle-ci possède un fond à double paroi permettant le raccordement des chenets. Ces chenets tubulaires possèdent avantageusement des ailettes internes, aptes à ralentir la circulation de l'air qui les parcourt, et à augmenter la surface d'échange thermique. En outre, ils peuvent comporter des stries externes, notamment sur leur face supérieure et sur leur face latérale tournée vers la région centrale de la cheminée; afin de capter au mieux la chaleur dégagée par le feu. De préférence, afin de pouvoir réguler cet échange thermique, un robinet tournant est prévu à l'extrémité antérieure de chaque chenet tubulaire, à l'endroit où celui-ci se raccorde à l'arrivée d'air correspondante. Selon une forme de réalisation particulière, la partie tournante du robinet possède un axe vertical et se trouve reliée, par une tige traversant la colonne située vers l'avant du chenet, à la tête de ce chenet qui est également tournante et sert de poignée de commande du robinet, permettant d'ouvrir plus- ou moins fortement ou de fermer complétement l'entrée d'air du chenet tubulaire. Une telle réalisation du robinet permet de l'intégrer de façon pratiquement invisible dans un chenet de style classique, dont l'esthétique est conservée. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce récupérateur de chaleur pour cheminée d'habitation: Figure 1 est une vue d'ensemble très schématique, en perspective, d'une cheminée munie d'un récupérateur de chaleur conforme à l'invention ; Figure 2 est une vue en coupe verticale, montrant de façon plus détaillée ce récupérateur et notamment le robinet de l'un des chenets tubulaires, en position ouverte ; Figure 3 est une vue partielle, montrant le robinet en position fermée; Figure 4 est une vue en coupe transversale, à plus - grande échelle, d'un chenet tubulaire avec ailettes internes orientées longitudinalement; Figures 5 et 6 montrent des détails d'ailettes;; Figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'un chenet tubulaire avec ailettes internes orientées obliquement, Figures 8 et 9 sont des vues partielles, respectivement par dessus et de côté, d'un chenet avec stries externes. Sur les figures 1 et 2 est représentée partiellement une cheminée d'habitation, établie au-dessus d'une dalle de plancher en béton (1), avec sa plaque foyère (2) et son fond comportant deux parois (3,4) entre lesquelles est ménagée une enceinte verticale (5). Cette enceinte (5) comporte de façon connue, à sa partie inférieure, une arrivée d'air (6) pouvant provenir de l'extérieur, d'un vide sanitaire, d'un sous-sol, d'une cave, ou de tout autre endroit ventilé ; un volet mobile de fermeture non représenté est placé sur l'arrivée d'air (6). Selon l'invention, les deux chenets (7), qui supportent le bois (8) dans le foyer, sont essentiellement réalisés sous la forme de deux tubes métalliques horizontaux formant chacun un corps de chauffe. L'extrémité antérieure de chaque chenet tubulaire (7) est raccordée à une arrivée d'air verticale (9), qui traverse la dalle (l).et la plaque foyère (2) pour amener dans le chenet (7) de l'air à chauffer, pouvant provenir de l'extérieur, d'un vide sanitaire, d'un sous-sol, d'une cave, etc. L'extrémité postérieure de chaque chenet (7) est raccordée à la partie inférieure de l'enceinte (5), délimitée par la double paroi (3,4) du fond de la cheminée. Au raccordement de l'arrivée d'air (9) et de l'extrémité antérieure du chenet (7), à l'endroit. où le trajet de l'air décrit un coude, est prévu un robinet (10) avec une partie tournante cylindrique évidée (11) d'axe vertical. Cette partie tournante (11) se trouve reliée, par une tige (12) traversant la colonne (13) située à l'avant du chenet (7 > , à la tête (14) de ce chenet servant ici de poignée de commande du robinet (10). Lorsque les robinets (10) sont ouverts, comme le montre- la figure 2, l'air prélevé parcourant les arrivées (9) parvient à l'extrémité antérieure des chenets tubulaires (7), et s'écoule de l'avant vers l'arrière à l'intérieur de ces chenets constituant des corps de chauffe. Ensuite cet air chauffé arrive à l'intérieur de 11 enceinte (5) du fond de la cheminée, où il se mélange avec l'air prélevé par l'arrivée (6). Le flux total d'air suit un trajet ascendant à l'intérieur de l'enceinte (5), avant de s'échapper par des ouïes latérales (15) prévues au sommet de cette enceinte (5). A l'intérieur des chenets (7), l'air est ralenti par des ailettes longitudinales (16) qui augmentent également la surface d'échange thermique, afin d'accroître l'efficacité du dispositif. Des chicanes (17) prévues à l'intérieur de l'enceinte (5), et disposées par exemple en éventail, jouent un rôle analogue. Par action sur les têtes (14) des chenets (7), on peut selon les besoins réduire plus ou moins fortement le débit d'air à chauffer, ou même interrompre totalement ce débit en amenant les robinets (10) en position fermée comme le montre la figure 3. Les figures 4 à 6 montrent le détail des ailettes internes longitudinales (16) des chenets (7). Comme représenté sur la figure 4, ces ailettes (16) peuvent être disposées suivant les médianes et les diagonales de la section rectangulaire de chaque chenet tubulaire (7), ces ailettes (16) étant plus ou moins larges ou étroites. Les ailettes (16) sont rectilignes ou ondulées, pleines ou percées de trous, la figure 5 montrant à titre d'exemple une ailette (16) de conformation ondulée percée de trous (lu). Selon une réalisation particulière, illustrée par la figure 6, les trous (18) sont réalisés sur des parties (19) en forme de gouttières, formant des creux ou des renflements par rapport au plan général de l'ailette (16)9 ces trous (18) peuvent être disposés sur deux ou plusieurs lignes parallèles, dans le cas d'ailettes (16) larges. Dans une. variante, apparaissant sur la figure 7, les chenets tubulaires (7) comportent des ailettes internes (20) orientées obliquement, par exemple avec une disposition alternée. Les ailettes (16 ou 20) peuvent être fixées aux parois des chenets (7) par tous moyens appropriés. Les ailettes (20) formant des chicanes sont avantageuses dans le cas des chenets (7) relativement courts, afin de ralentir la circulation de l'air donc d'augmenter son temps de passage et de chauffage à l'intérieur des chenets. Les ailettes longitudinales (16) sont plutôt destinées à des chenets (7) relativement longs, dans lesquels il n'est pas indispensable de ralentir le débit d'air. Il est à noter que ce ralentissement, s'il est souhaité, peut aussi hêtre obtenu en prévoyant un rétrécissement du passage de l'air à la sortie des chenets (7). Comme le montrent les figures 8 et 9, les chenets tubulaires (7) peuvent présenter extérieurement des stries transversales (21,22), tournées vers le fond de la cheminée et possédant un profil en dents de scie ou en écaillers. Plus particulièrement, une première série de stries (21) est prévue sur la face supérieure de chaque chenet (7), sur laquelle repose le bois (8), et une autre série de stries (22) est prévue sur la face latérale du chenet (7) tournée vers la région centrale de la cheminée donc sa partie la plus chaude, afin de capter un maximum de chaleur. Comme il va de soi, et comme il résulte de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce récupérateur de chaleur pour cheminée d'habitation qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application fondées sur le même principe, quelque soit par exemple le détail des ailettes et le style des chenets. REVENDICATIONS 1. Récupérateur de chaleur pour cheminée d'habitation, caractérisé en ce qu'il est réalisé par les chenets (7) de la cheminée, auxquels est donnée une conformation tubulaire, l'extrémité antérieure de chaque chenet tubulaire (7) étant raccordée à une arrivée d'air à chauffer (9), tandis que son extrémité postérieure est raccordée à une enceinte verticale (5) située dans le fond de la cheminée. 2. Récupérateur de chaleur pour cheminée selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un robinet tournant (10) est prévu à l'extrémité antérieure de chaque chenet tubulaire, à l'endroit où celui-ci se raccorde à l'arrivée d'air correspondante (9). 3. Récupérateur de chaleur pour cheminée selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie tournante (11) du robinet (10) possède un axe vertical et se trouve reliée, par une tige (12) traversant la colonne (13) située a l'avant du chenet (7), à la tête -(14) de ce chenet qui est également tournante et sert de poignée de commande du robinet (10). 4. Récupérateur de chaleur pour cheminée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les chenets tubulaires (7) possèdent des ailettes internes (16 ;20), aptes à ralentir la circulation de l'air qui les parcourt, et à augmenter la surface d'échange thermique. 5. Récupérateur de chaleur pour cheminée selon la revendication 4, caractérisé en ce que les ailettes internes (16) des chenets tubulaires (7) sont orientées longitudinalement. 6. Récupérateur de chaleur pour cheminée selon la revendication 5, caractérisé en ce que les ailettes (16) sont ondulées. 7. Récupérateur de chaleur pour cheminée selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les ailettes (16) sont percées de trous (18). 8. Récupérateur de chaleur pour cheminée selon la revendication 7, caractérisé en ce que les trous (lg) des ailettes (16) sont réalisés sur des parties (19) en forme de gouttières. 9. Récupérateur de chaleur pour cheminée selon la revendication 4, caractérise en ce que les ailettes internes (20) des chenets tubulaires (7) sont orientées obliquement. 10 . Récupérateur de chaleur pour cheminée selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les chenets tubulaires (7) comportent des stries externes (21,22), notamment sur leur face sucé: rieure et sur leur face latérale tournée vers la région centrale de ta cheminée.