Brevet FR2556821A1 — publié le 19850621

La p7-ésente invention concerne un appareil de chauffage du type à combastion inversée utilisé plus particulièrement dans les foyers ouverts. L'appareil selon l'invention est du type à combustion inversé compre nuant un foyer sous lequel est placée une chambre de combustion q'Ji comprend au moins un échangeur de chaleur et qi communique avec au moins un conduit d'évacuation des gaz non brulés. La présente invention vise à réaliser un appareil d type sus mentionné dont le rendement calorifique soit accru par rapport. à celui d'appareils connus. La présente invention vise en outre à réaliser un appareil permettant d'obtenir une post-combustion des gaz imbrulés ou permettant à volonté leur évacuation directe. A cet effet, l'appareil selon l'invention comporte au moins une arrivée d'air comburant, un foyer à g"ille, un cendrier de récupération des déchets de la combustion, une évacuation des fumées et un récupé- rateur de chaleur comprenant au moins un caisson placé. dans une chambre de combustion située sous le foyer, se caractérisant essentiellement en ce que le dit caisson est solidaire des parois latérales de la chambre de combustion afin que tout le flux de chaleur issu du foyer contourne par son extrémité avant le récupérateur de chaleur. Selon une autre caractéristique la chambre de combustion sous le récupérateur de chaleur est dotée d'un canal supérieur séparé par une chicane d'un canal inférieur respectivement munis d'un catalyseur et d'un volet bypass afin d2 réaliser en contact avec le recupérateur une post combustion des gaz non bru lés lorsque la température de combustion normale est atteinte. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront dans la description et en se référant aux dessins annexes donnés à titre d'exemple non limitatif en lesquels - La figure 1 est une vue en perspective de la partie basse de L'nappa reil selon l'invention, - La figure 2 est une vue en coupe de l'appareil, - La figure 3 est une vue de détail dj venturi selon -t'invention, - La figure 4 est une vue en coupe de l'appareil doté de perfectionne ments assurant la post-combustion, - La figure 5 est une vue en coupe d'une seconde forme de réalisation de l'appareil selon l'invention. La présente invention a pou objet un appareil de chauffage à combus tion inversé et plus particulièrement ceux utilisés pour les foyers ouverts. L'appareil de chauffage à combustion inversée selon l'invention repré senté en fig.1 et 2 comprend un foyer 1 doté d'un orifice lA avec grille perforée sous lequel est platée une chambre de combustion 2 recevant au moins un échangeur de chaleur 3 constitué pa- un caisson 3A. Les gaz bru lés dans la chambre de combustion 2 sont évalués Dar au moins un conduit 4 dit conduit secondaire. Le caisson 3A est sensiblement parallèle au foyer 1 ou incliné par rapport à celui-ci vers un cendrier 5 pour faciliter l'évacuation des résidus de la combustion. La chambre de combustion 2 est formée de deux parois latérales 6,d'une paroi avant 7 sur lesquelles est posée ou fixée une plaque foyer harizontale. La dite chambre est en commJnicatian avec le conduit secondaire 4 vertical dans sa partie postérieure. La partie postérieure de la chambre de combustion 2 comprise entre le foyer 1 et l'échangeur 3 peut etre séparée du conduit secondaire 4 par une paroi verticale 8. Le caisson 3A est solidaire des parois latérales 6 de la chambre de combustion afin de contraindre tout le flux de chaleur issu du foyer 1 à contourner L'échangeur par son extrémité avant pour augmenter le rendement des échangeurs thermiques. Le caisson 3A est fixé aux pa-ois latérales 6 par tous moyens et procédées connus de L'homme de l'art. Les entrée et sortie 9A et 9B du fluide caloporteur lorsque celu-ci est de l'ai-r sont latérales à ta chambre de combustion 2. Afin d'augmenter le tirage en combustion inversée plus particulièrement sur les appareils utilisés dans Les foyers ouverts dont L'échang- eur est fixé aux parois 6 de la chambre de combustion 2 le conduit secondaire 4 d'évacuation des gaz de ta chambre de combustion 2 est prolonge par un raccordement avec un avaloir ou conduit prin-ipal 10, par un conduit à double paroi 11 et 12 monté dans le dit avaloir 10. A la sortie de l'avaloir,les gaz s'échappent au dessus du niveau d'une trappe de fermeture de L'avaloir 13 munie d'un réglage progressif. Ainsi le tirage en combustion inversée est amélioré en favorisant le passage des gaz dans le conduit secondaire 4 par rapport à l'avaloir 10. AvantaJeusement, le conduit 4 est doté dune trappe de ramonage 14. Le dit conduit est préférentiellement rectangulaire afin de se trouver dans l'épaisseur de la maçonnerie et de permettre d'isoler l'arrière de t'appareil avec par exemple de la laine de roche. Selon une forme préférentielle de réalisation,un venturi 15 peut etre aménagé sous le niveau de la trappe 13 de réglag-e de L'avaloir 10 sur la paroi avant i1 comme représenté en fig.3. Ce venturi 15 est forme' d'une ouverture 16 et d'un volet 17 orientable ou non et/ou d'un tube 18 mobile verticalement dans la double paroi de l'avaloir comme représenté en fig. 3. Le venturi 15 peut etre fixe ou réglable. Le réglage est obtenu soit par translation en faisant coulisser le tube 18 dans la double paroi afin de faire varier la hauteur de l'ouverture 16, soit par orienta- tion en changeant l'angle d'attaque du volet 17. Le tube 18 présente une section transversale sensiblement inférieure à celle du conduit 4 et est actionné par une poignée 19 sur la face avant de La pa-oi 11 de l'avaloir. Le volet 17 peut également etre utilisé comme clapet de fermeture du conduit d'évacuation des ga? en le faisant pivoter de telle manière à ce que son extrémité soit en conta t avec la paroi 12 de l'avaloir 10 à double paroi. Les gaz provenant du conduit secondaire 4 créent une dépression au niveau de l'ouverture 16 ce qui a pour effet d'absorber les fumées passant en tirage normal lors de l'utilisation de l'appareil en com- bustion inversée. Cela permet une fermeture partielle ou totale de l'avaloir à l'aide de la trappe 13 dont ainsi un rendement global importan- de plus l'air de la pièce où est placé le foyer ouvert recevant l'appareil selon l'invention n'est pas aspiré. Comme représenté à la fig.4 selon une forme préférentieLle de l appa- reil selon l'invention particulièrement sur ceux utilisés dans les foyers ouverts, la chambre de combustion 2 sous l'échangeur de chaleur 3 est dotée d'un canal supérieur 20 séparé pa- une chicane 21 d'un canal inférieur 22 respectivement munis d'un catalyseur 23 et d'un volet bypass 24. Le catalyseur 23 peut etre une toile imprégnée ou une céramique apte à assurer un bon tiras placée sur le canal 20. Le dit catalyseur est apte à enflammer les gaz de combustion non brulés à partir d'une certaine températu-e. Lorsque l'on commene le feu sur la grille de combustion le volet bypss 24 est en position 0 représentée n pointillé sur La fig.4, le tirage se fait donc par le canal inférieur 22 et le conduit secondaire 4. Lorsque la température normale de combustion est, atteinte, le volet bypass est en position I comme représentée en trait fort en fig.4, de manière à ce que les gaz de combustion non bru lés empruntent le canal supérieur 20 sur lequel est placé le catalyseur 23. Les gaz au contact du catalyseur s'enflamment et viennent lécher l'é- changeur 3 sur sa partie inférieure augmentant ainsi l'échange thermique. La post-combustion par le catalyseur des gaz non bru lés par la combustion normale évite la pollution atmosphérique ainsi que l'encrassage du conduit secondaire 4. Selon une autre forme de ré3lisation, représentée en fig.5, le conduit secondaire 4 est séparé en dux canaux 25 et Zo verticaux à l'entrée desquels sont disposés un Joliet 27 d'une part sur le canal 25 et u7 catalyseufl d'autre part sur le canal 26. Contre le canal 26 comportant le catalyseur 28 est fixé un second échangeur de chaleur 29. Le principe d'utilisation pour cette seconde forme de réalisation est identique à celui précédemment énoncé. Cette seconde forme de réalisation permet de réaliser un appareil à fluides caloporteurs mixtes (air et eau par exemple). il va de soi que les échangeurs de chaleur peuvent etre tous deux du type mixte. L'appareil de chauffage selon l'invention permet une augmentation des échanges thermiques et assure un meilleur tirage en combustion inversée. il va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et toutes variantes dans le domaine des equivatents techniques sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS R1/ Appareil de chauffage du type à combustion inversée comportant un foyer (1) sous lequel est placée une chambre de combustion (?.) recevant au moins un échangeur de chaleur (3) constitué par un caisson (3A) et communiquant avec au moins un conduit d'évacuation des ga, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur (3) est fixé contre les pa-ois latérales (6) de la chambre de combustion (2) afin de contraindre tout le flux de chaleur issu du foyer (1) à contourner l'échangeur (3) par son extremité avant. R2/ Appareil de chauffage selon La revendication 1 doté d'un conduit secondaire (4) d'évacuation des gaz caractérisé en ce que le con duit secondaire (4) est raccorde à un avaloir (10) pa" un conduit à double parois (11) et (12) monté solidaire du et dans le dit avaLoir. R3/ Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que Le conduit secondaire (4) d'évacuation des gaz débouche au dessus du niveau d'une trappe de fermeture (13) régLabLe agissant dans L'avaloir (10) pour régler le tirage dans le conduit secondaire (4). R*/ Appareil selon la revendication î caractérisé en ce que le conduit (4) d'évacuation des gaz est dote au dessous du niveau de la Frap- pe (13) d'un venturi (15 > réglable ou fixe R5/ Appareil selon la revendication 1 caractérisé en -e que la chambre de combustion (2) sous l'échangeur (3) est dotée d'un volet bypass (24). R6/ Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que le conduit secondaire (4) est divisé en deux canaux (25) et (26) verticau' respeztivement dotés d'un volet de fermeture (27) et d'un cataly seur (28) placé en aval d'un second échangeur de chaleur (29).