Brevet FR2554555A1 — publié le 19850510

La présente invention a pour objet un récupérateur de chaleur pour foyer de cheminée, dont les caractéristiques de construction, de conformation et de conception remplissent les conditions en vue desquelles il a été spécifiquement conçu, avec une sécurité et une efficacité maximales. Ainsi qu'on le sait, à l'heure actuelle et en raison du coût élevé des combustibles, il est nécessaire d'obtenir que les dispositifs de chauffage puissent absorber au maximum toute la puissance calorifique susceptible d'être obtenue du combustible afin d'atteindre de la sorte un rendement thermique élevé. Les cheminées traditionnelles présentent le graveinconvénient de perdre une grande quantité de la chaleur dégagée durant la combustion. C'est pourquoi elles sont reléguées progressivement à un rôle purement décoratif car leur utilisation n'assure par le degré de chauffage désiré de sorte qu'on doit leur associer des appareils chauffants auxiliaires. On gaspille ainsi une grande quantité de chaleur ce qui se traduit par des frais anormalement élevés. Le récupérateur suivant l'invention, compte tenu de ses taracti- ristiques et de sa conception, peut être appliqué avec une grande facilité aux cheminées déjà existantes et tout particulièrement à celles comportant une entrée d'une grande hauteur. Il est prévu à cet effet qu'il soit constitué par une série de tubes disposés les uns à côtés des autres de façon équidistante, perpendiculairement à l'entrée précitée et tous dans un même plan horizontal, leur ensemble formant ainsi la grille proprement dite du foyer. Les tubes précités sont rigidement raccordés par leurs extrémités antérieures avec un profilé prismatique à axe horizontal lequel, étant également prévu tubulaire, est relié à son tour à la tuyauterie d'une installation de chauffage central qui absorbe la chaleur ainsi recueillie. Les extrémitésarrière des tubes en question sont raccordées avec un panneau récupérateur principal postérieur lequel est également creux et présente la particularité que sa face-avant comporte en section verticale un profil en dents de scie, grâce auquel on réalise une augmentation substantielle de la surface de contact avec l'eau qui circule à l'intérieur de l'ensemble. Les flammes étant ascendantes, on obtient avec un tel profil qu'elles s'adaptent à celui-ci et soient retenues le plus lontemps possible. A une certaine distance au dessus de la grille formée par les tubes, le panneau principal comporte une inclinaison ascendante dirigée vers l'entrée de la cheminée, ce qui présente une grande importance en vue d'obtenir l'utilisation optimale de la chaleur engendrée par la combustion, car il ne faut pas oublier que le courant des gaz chauds est ascendant et que, par conséquent, il vient frapper avec un fort angle d'incidence cette zone inclinée du panneau principal. Il est évidemment d'une grande importance de maintenir à une certaine valeur la distance entre la grille et la zone inclin&e du panneau principal, car si cette distance était trop forte on serait obligé de prévoir des cheminées à entrée d'une grande hauteur pour que leur esthétique ne soit pas affectée. Le rendement thermique de la combustion diminuerait d'une mani&re tris substantielle, une grande quantité de calories étant perdue du fait de cet éloignement obligatoire, savoir celles qui ne pourraient être absorbées par la surface avant inclinée du panneau récupérateur principal du fait que cette dernière se trouverait trop au-dessus de la grille. Suivant une autre caractéristisue de l'invention, afin d'&viter cet inconvénient, à une certaine distance dans le sens horizontal en avant de l'extrémité supérieure du panneau principal, on dispose un réservoir horizontal agencé de manière à ce que toutes ses faces extérieures, sauf celle supérieure, présentent également une surface en dents de scie similaire à celle de l'avant du panneau principal sus-mentionné. Le réservoir en question comporte un axe horizontal pratiquement situé dans un plan vertical perpendiculaire à la zone moyenne de la grille et parallèle à l'entrée de la cheminée. On comprend que la combustion qui s'effectue sur cette grille engendre un flux de gaz chauds qui s'élève perpendiculairement à celle-ci. Ce flux, renvoyé vers l'avant par le prolongement supérieur du panneau principal, vient frapper les faces extérieures en dents de scie dudit réservoir, ce qui permet d'obtenir que l'eau qu'il contient soit chauffée et absorbe une grande quantité de la chaleur produite durant la combustion. On améliore ainsi le rendement thermique, du fait que le flux de chaleur qui n'a pas été absorbé par le panneau postérieur principal, est canalisé pour agir d'une manière pratiquement perpendiculaire sur la face extérieure postérieure du réservoir horizontal. Ce flux est à son tour canalisé par cette face afin de venir au contact d'un deuxième panneau, de caractéristiques similaires à celle du premier, bien que situé plus haut. Il convient en outre de noter que la face avant du réservoir se trouve &galement en contact avec un autre flux de gaz Z5.54555 chauds qui s'élève en direction de la cheminée. On conçoit que le réservoir et le deuxième panneau sont reliés l'un avec l'autre ainsi qu'avec le panneau principal. On prévoit l'installation d'une canalisation dans la zone la plus haute du deuxième panneau, cette canalisation étant reliée au réseau de chauffage central de l'appartement ou autre. Il convient de souligner que grâce à la disposition du réservoir horizontal, on fait jouer à celui-ci un double r8le. En premier lieu, et comme sus-mentionné, du fait qu'il est situé dans un plan vertical passant par la zone moyenne de la grille, il absorbe une grande quantité de chaleur. D'autre part, grâce précisément à son emplacement, on empêche qu'à partir de l'extérieur de la cheminée on ne puisse apercevoir le bord supérieur du panneau principal ainsi que celui inférieur du deuxième panneau, ce qui esthétiquement ne serait pas souhaitable, car il ne faut pas oublier que les cheminées remplissent également une fonction décorative hautement appréciée. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptibre de procurer: Fig. 1 est une vue en coupe verticale montrant un récupé- rateur suivant l'invention installé dans une cheminée classique. Fig. 2 en est une vue par l'avant avec coupe de la maçonnerie. Ainsi qu'on peut le voir en fig. 1, le récupérateur est constitué essentiellement par une grille formée par une série de tubes 10 équidistants entre eux et dont les extrémités avant sont rigidement reliées à un profilé creux 11 tandis que leurs extrémités arrière sont connectées avec un panneau principal 12. Ce panneau 12 présente sur sa face avant un profil vertical en dents de scie. Il comporte une partie inférieure disposée verticalement contre la paroi du fond de la cheminée, cette partie étant suivie d'un prolongement 13 orienté obliquement vers le haut et vers l'avant. Grace à cette configuration en dents de scie, on arrive à obtenir une plus grande surface d'exposition à la chaleur, en même temps que les flammes produites durant la combustion restent retenues plus longtemps et, par conséquent, demeurent pendant une période plus longue en contact avec le panneau principal 12. De ce fait, et comme on le conçoit aisément, on obtient que l'eau passant dans ledit panneau principal absorbe une plus grande quantité de chaleur. A une certaine distance de la partie inclinée 13 du panneau principal 12, on a installé un réservoir horizontal 14 dont la section transversale présente un profil sensiblement triangulaire à pointe tournée vers le bas avec la particularité que les deux côtés inférieurs comportent en section transversale une forme en dents de scie. Le réservoir 14 est situé à son tour dans le plan vertical moyen du foyer parallèlement à l'entrée de la cheminée1 o se trouve la grille formée par les tubes 10. Ceci revêt une grande importance, car ainsi qu'on l'a signalé plus haut, la plus grande partie du flux de chaleur produit pendant la combustion, monte verticalement et perpendiculairement à la grille 10; par conséquent, il a une influence directe sur le réservoir en question et l'on obtient ainsi une forte absorption de la chaleur de ce flux. Il convient encore de noter que grâce précisément à l'inclinaison du prolongement 13 du panneau principal, le flux calorifique qui n'a pas été absorbé par celui-ci se trouve guidé afin de frapper à peu près perpendiculairement la face arrière 15 du réservoir 14. On arrive ainsi à augmenter l'absorption de la chaleur du flux ascendant en évitant son gaspillage et les pertes dans les fumées qui s'échappent à l'extérieur à travers la cheminée. Quant à la chaleur qui n'a pu être absorbée par le réservoir 14,grace à l'inclinaison de la face 15 précitée elle est renvoyée vers le deuxième panneau 16, lequel présente des caractéristiques très similaires à cellesde la partie inclinée 13 du panneau principal. Le réservoir 14 comporte en outre la particularité que grâce à son emplacement, il empêche à un observateur situé en face de la cheminée d'apercevoir le bord supérieur du prolongement 13 et celui inférieur du deuxième panneau 16, du fait que le récupérateur de chaleur suivant l'invention est spécialament conçu, ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, pour être incorporé à des cheminées comportant une entrée large et de grande hauteur dans le sens vertical. Il est évident que si ce réservoir n'était pas convenablement situé ou s'il n'existait pas, le rendement calorifique de l'ensemble serait très inférieur et de plus l'observateur auquel on s'est référé plus haut aurait une sensation de discontinuité de la paroi entre le haut et le bas de la cheminée, ce qui esthétiquement serait peu souhaitable, car il faut tenir compte de ce que l'on attache une grande importance à l'aspect décoratif des cheminées dans les appartements. Par ailleurs il convient de signaler pour la bonne règle qu'aussi bien le panneau principal 12-13 que le réservoir 14 et le second panneau 16 sont reliés entre eux par des tubes appropriés et que dans la partie la plus élevée du deuxième panneau 16 il est prévu un raccord qui, en combinaison avec un autre associé au profilé tubulaire 11, permet de brancher l'ensemble du récupérateur dans un réseau de chauffage central affecté au local intéressé ou à l'ensemble de l'immeuble. On comprend par ce qui précède que l'invention permet de réaliser un récupérateur de chaleur de construction simple et efficace pouvant gtre construit avec une-grande facilité. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Récupérateur de chaleur pour foyer de cheminée de chauffage d'appartement et analogues, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison: - une série de tubes (10) substantiellement horizontaux et équidistants les uns des autres dont les extrémités avant sont rigidement raccordées à un profilé creux transversal (11) de façon a constituer au moins en partie la grille du foyer; - un panneau creux principal (12) disposé contre la paroi du fond de la cheminée et auquel se raccordent les extrémités arrière des tubes (10) précités, ce panneau se prolongeant vers le haut par une partie (13) inclinée vers l'avant et la face avant dudit panneau, y compris celle de son prolongement, présentant en section verticale un profil en dents de scie; - et un réservoir (14) disposé substantiellement au dessus du prolongement (13) du panneau principal de façon à se trouver sur le trajet des gaz de combustion renvoyés vers l'avant par celui-ci, ce réservoir présentant un profil triangulaire orienté vers le bas et dont les c8tés sont en forme de dents de scie; les tubes, le panneau principal et le réservoir étant interposés dans un circuit de chauffage central approprié. 2. Récupérateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un panneau creux auxiliaire (16) disposé en arrière du réservoir (14) et au dessus du prolongement (13) du panneau principal (12) de façon à se trouver sur le trajet des gaz de combustion renvoyés vers l'arrière par le réservoir (14). 3. Récupérateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le panneau principal (12), son prolongement (13), le réservoir (14) et le second panneau (16) sont disposés les uns par rapport aux autres de façon telle qu'un observateur placé devant la cheminée aperçoive une surface dentelée ininterrompue, le réservoir (14) lui cachant l'espace qui sépare le prolongement (13) du second panneau (16).