Brevet FR2549581A1 — publié le 19850125

l La présente invention concerne des modules creux, assemblables entre eux, en vue de construire des récupérateurs de chaleur s'intégrant à la structure de tous types de foyers auxquels ils sont susceptibles de s'appliquer, quelles que soient leurs dimensions. Ces modules peuvent entrer dans la construction de foyers neufs et sont aussi utilisables pour l'installation de récupérateurs de chaleur dans des foyers existants, qu'il s'agisse de cheminées d'agrément ou d'autres types de foyers, à combus10 tion ouverte ou fermée, par doublage de leurs parois intérieures. Parmi les dispositifs communément appelés "récupérateurs de chaleur", bon nombre fonctionnent suivant le principe consistant à prélever, par échange à travers les parois des foyers des cheminées, une partie des calories absorbées par lesdites 15 parois, en vue de leur redistribution à distance. Prélèvement et redistribution des calories sont généralement opérés par le biais d'un fluide, gazeux ou liquide, cheminant et se réchauffant au contact de la (ou des) paroi(s) du foyer à travers laquelle (ou lesquelles) s'effectue-l'échange 20 thermique. Du fait de leur conception généralement monobloc et d'un choix forcément limité de modèles et de tailles, donc de puissances,les récupérateurs de chaleur habituellement proposés n'exploitent qu'approximativement les ressources des foyers, telles qu'elles résultent de la surface totale de leurs parois (sole, fond, côtés) Ils sont de plus souvent lourds et encombrants, ce qui peut rendre leur installation malaisée, en particulier dans le cas d'iquipement d'un foyer existant. Par ailleurs, toute possibilité de réelle modulation du 30 coût de l'installation est exclue. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et de favoriser les économies d'énergie tout en ajustant les coûts d'acquisition et d'installation de récupérateurs de chaleur Les modules dont elle est l'objet permettent en effet, lors de la construction de foyers ou à l'occasion de leur parement intérieur, de déterminer une circulation dans l'épaisseur de tout ou partie de leurs parois, délimitant ainsi, cas par cas, la surface à travers laquelle s'effectuera l'échange thermique recherché. Les modules objets de la présente invention, se regroupent en séries d'un nombre limité de modules de formes complémentaires. Chaque série se différencie des autres par la configuration des modules qui la composent Un choix de modèles adaptés aux besoins et possibilités des utilisateurs peut ainsi être offert. La compatibilité entre eux des modules d'une même série permet leur utilisation en rapport direct avec les dimensions du récupérateur à construire, donc du circuit à établir Il en découle notamment une grande souplesse d'emploi ainsi qu'un coût directement proportionnel à la quantité de modules employés. Les modules objets de la présente invention peuvent être de sections intérieure et extérieure ainsi que de dimensions définies en fonction, d'une part du fluide à y faire circuler, d'autre part de la compatibilité à assurer avec les côtes des matériaux utilisés par ailleurs pour la construction des foyers et 15 les dimensions de ces derniers telles qu'elles en résultent. Le mode d'assemblage des modules entre eux est essentiellement lié au degré d'étanchéité requis par le fluide caloporteur utilisé et peut faire appel à des procédés divers parmi les mieux appropriés. Tant en ce qui concerne leurs formes extérieure et intérieure, que leurs dimensions, que leur mode d'assemblage, etc, de nombreuses variantes peuvent exister dans la conception des modules, sans sortir du cadre de l'invention. Les modules objets de la présente invention peuvent être réalisés en divers matériaux tels que fonte et tous autres métaux appropriés, terre cuite, grès, céramique, etc, être obtenus par divers procédés de fabrication tels que fonderie, moulage, extrusion, pliage, soudure, etc et porter des motifs décoratifs de divers genres et styles. Les formes générales des modules objets de la présente invention, les conditions générales de leur assemblage, ainsi que d'autres objets ou avantages ressortent de la description suivante, faisant référence aux dessins annexes, lesquels ont un caractère d'exemple non limitatif. Les figures 1, 2, 3, et 4 donnent une vue en élévation des modules de base décrits plus précisément ci-après. Fig 1 représente le grand module droit, fig 2 représente le petit module droit, fig 3 représente le grand module d'angle, fig 4 représente le petit module d'angle Les deux modules d'an40 gle sont destinés à permettre les renvois à 900 dans les plans horizontal et vertical. Chaque module comporte une paroi ( 1) délimitant un conduit ( 2) Les dimensions de l'une et l'autre peuvent varier en fonction des caractéristiques des matériaux employés pour leur fa5 brication, du coût de ces matériaux, de leurs conditions d'emploi, des effets recherchés tels que conductibilité, poids, aspect, solidité, etc Comme illustré à titre d'exemple non limitatif aux fig 1, 2, 3 et 4, chaque module peut comporter une extrémité mâle ( 3) et une extrémité femelle ( 4) destinées à s'emboîter lors de l'assemblage de deux modules entre eux Ces extrémités peuvent être conformées de différentes manières, notamment en fonction du degré d'étanchéité à conférer au circuit à créer Cette étanchéité étant particulièrement liée à la nature du fluide à y faire 15 circuler, un assemblage par pas de vis assorti d'un joint ou par manchonnage intérieur ou extérieur, peut être prévu pour un liquide, une emboîture simple, droite ou tronconique ( 5), ou troncpyramidale ( 5), brute ou usinée, dotée ou non d'une gorge ( 6) destinée à recevoir un joint ou un mastic réfractaire, etc 20 peut être adaptée à une circulation d'air. Les côtes respectives des petits et grands modules sont définies de manière à permettre la réalisation d'assemblages ayant l'aspect d'une maçonnerie de briques, comme représenté fig 5. Celle-ci donne une vue perspective d'un assemblage en trois plans 25 réalisé à partir des quatre modules représentés fig 1 à 4. Le flux caloporteur circule dans l'épaisseur de cet assemblage par le conduit ( 12) prenant naissance en un point de la base de l'ensemble et débouchant en partie haute A partir du débouché en partie haute, le flux peut être canalisé par tout 30 moyen approprié tel que ga Ine, tube, etc jusqu'à expulsion pour de l'air chaud ou connexion sur un circuit de chauffage central pour un liquide Le cheminement du fluide est assuré par sa dilatation et son élévation sous l'effet de son réchauffement avec ou sans l'aide de moyens mécaniques tels que turbine notam35 ment. Les fig 6 à 11 représentent à titre d'exemples et en coupe, des variantes de sections intérieures et extérieures des modules objets de la présente invention. Particulièrement s'ils sont de sections extérieure et inté40 rieure carrées ou rondes, quatre modules différents sont néces- saires et suffisantes pour permettre la réalisation d'un circuit ininterrompu dans les trois plans correspondant à la sole ( 7), au fond ( 8) et aux parties latérales ( 9) d'un foyer tel que partiellement représenté fig 5 Un circuit s'inscrivant dans les parois d'un volume fermé serait réalisable dans les mêmes conditions. Le recours à certaines sections, rectangulaire notamment, entraîne l'usage de modules d'angle supplémentaires En effet, les changements de plan peuvent nécessiter une disposition des 10 orifices d'entrée et de sortie du conduit intérieur d'un module, décalés l'un par rapport à l'autre, par rotation à 90 pour être en coïncidence avec l'orifice présenté par le premier module du plan de reprise Deux modèles de grands et petits modules d'angle, non représentés, sont alors nécessaires. Pour faciliter la superposition, l'alignement et le calage des modules entre eux, outre les systèmes d'emboîture précédemment cités, leurs faces peuvent être dotées de motifs, alternativement en creux ( 7) et en relief ( 8), disposés de telle sorte qu'ils coïncident lors de la mise en contact de deux faces joina tives ( 9) de deux modules superposés tels que représentés fig 12. Ces motifs étant disposés sur chacune des quatre faces des modules, peuvent être conçus pour jouer un rôle décoratif lorsqu'ils apparaissent sur la face exposée au feu ( 13). Les arêtes longitudinales des modules de forme parallèlépi25 pédique peuvent présenter une feuillure ( 10) donnant à l'assemblage des modules l'aspect d'un joint tel qu'existant dans une construction en briques ( 11) fig 5 et fig 12. Le faux joint ainsi obtenu au niveau des arêtes longitudinales des modules peut être répété sur la médiane horizontale de 30 chacune de leurs faces (fig 35) en vue d'obtenir les effets de calage et d'alignement précédemment décrits ( 7) et ( 8) tout en conférant à l'assemblage un aspect rappelant celui des tuileaux. 2549581 REVENDICA TIONS 1 Modules destinés à la construction d'un N 6 uveau type de récupérateurs de chaleur, tout en pouvant constituer tout ou partie des parois d'un foyer neuf ou ancien, caractérisés en ce qu'ils sont constitués de corps creux ouverts aux deux extrémités ( 3 et 4) de leur partie intérieure ( 2) en vue de déterminer une circulation libre entre leurs parois. 2 Modules suivant revendication 1 caractérisés en ce que le conduit ( 2) qu'ils comportent peut être droit (pl 1/5) ou coudé (pl 2/5), de telle sorte que les circuits qu'ils sont destinés à constituer ( 12) puissent être continus, quels que soient les changements de plans opérés dans la construction de la paroi dans l'épaisseur de laquelle ils s'inscrivent et permettent la circulation de fluides gazeux ou liquides. 3 Modules suivant revendications 1 et 2 caractérisés en ce que leurs extrémités ( 3) et ( 4) sont conformées de telle sorte qu'elles puissent se combiner entre elles en vue de permettre l'assemblage des modules entre eux avec obtention d'un degré d'étanchéité du circuit ainsi établi, en rapport avec les caractéristiquesdu fluide appelé à y circuler. 4 Modules suivant revendication 3 caractérisés en ce que leur connexion se réalise par emboîtement de leurs embouts alternativement mâle et femelle. Modules suivant revendication 3 caractérisés en ce que leur connexion se réalise par manchonnage de leurs extrémités. 6 Modules suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés en ce que leurs parois extérieures peuvent être dotées de motifs, décoratifs ou non, en creux ( 7) et en relief ( 8), disposés de telle sorte crue les motifs en relief d'un module entrant dans les motifs en creux correspondant d'un autre module lui étant superposé, l'alignement et le calage d'un module par rapport à l'autre ( 9) soit assurés. 7 Modules suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractériséEs, lorsu'ils scnt de forme etxrieure aralllépipédique, en ce que leurs arêtes et leur face exposées au feu ( 13) peuvent être dotées de feuillures ( 10) et de rainures ( 14) imitant les joints ( 11) figcurant sur une paroi de brique ou de tu a Jeaux, tel que gln-rae- ierent pratiqué pour le parement intérieur des foyers {fig 5).