Brevet FR2548763A2 — publié le 19850111

FR 2548763 A2 19850111 FR 8311487 A 19830707 Lu présente invention concerne un dispositif à eau destiné à augmenter le rendement thermique d'une cheminée à feux ouvert gracie à la récupération de chaleur. Ce dispositif sert à réchauffer, seul ou jumelé avec d'autres sources de chaleur un réseau de chauffage à eau classique. Les dispositifs actuellement connus récupèrent la chaleur le plus souvent, dessous ou sur les catés arrières ou latéraux du foyer. Il existe aussi d'autres systèmes disposant leur récupérateur dons l'avaloir de la cheminée. De tels dispositifs n'ont pos un rendement optimal faute de n'être pas situé au dessus même du foyer compte tenu en particulier de l'esthétique à respecter. De plus on ne peut pas les réguler en fonction des besoins de chauffage puisqu'ils sont stotiques d'abord et qu'ensuite leur circuit d'eau est sous pression, ce qui interdit toute régulation par mesure de sécurité. Enfin, pour être adaptable aux cheminées existantes bon nombre de récupérateurs à eau nécessitent des travaux couteux dans la cheminée et ne seront plus > une fois posé, amovible. Le récupérateur de chaleur selon l'invention fait suite à un premier modèle, également à mon nom, dont la date de dépôt de demande de brevet a été enregistré le 24.02.83 sous le N 83.03.206. Ce dispositif selon l'invention se situe juste au dessus du foyer et ne nécessite aucun ravaux d'adaptation ou de scellement dans la cheminée puisqu'il se pose comme une paire de chenets. Le récupéroteur de chaleur est intégré dans une marmite dont l'origine se confond avec celle de la cheminée. Cette marmite peut être montée ou descendue grâce à so crémaillère, ceci à fin d'entre plus ou moins proche du feu en fonction des besoins de chauffage ou pour faire des grillades. La potence qui supporte la mïite peut pivoter latéralement autour de son axe et peut, comme la marmite, être amovible.Installé dans la cheminée on ne peut voir d'ur. point queiconque de la pièce qu'une marmite traditionnelle et son support, La marmite en fonte ou en cuivre possède une ouverture ménagée au entre de son fond; autour de cette ouverture en forme de cercle est fixée, coté intérieur de la mormite, un tronc de cône en cuivre de pré fe-rence afin d'accrottre la surface d'échange entre le feu et l'eau de lu marmite La base supérieure de ce tronc de cône est surmontée d'un tube qui débauche sur l'arrière de la marmite pour assurer un bon ti ape. La mormite est surmontée d'un couvercle seulement posé.Elle est remplie dBeOJ qi constitue le circuit primaire dit statique de l'échan geur thermique. A l'intérieur est disposé le serpentin de tube de cuivre sur un seul ou sur 2 diamètres de cintrage concentriques en fonction de la puissance calorifique désirée. Le serpentin de tube de cuivre immergé dans l'eau de la marmite et qui constitue le circuit secondaire dit dynamique appartenant au circuit d'eau de chauffage extérieur, a so surfoce extérieure formée d'ailettes hélicosdoles afin d'améliorer le tronsfert thermique entre les 2 circuits d'eou.La marmite est supportée par un ensemble faisant office de chenets à so base inférieure et de crémaillère à so base supérieure. L'axe central de ce support appelé potence, sert également pour véhiculer l'aller et le retour de l'eau du circuit secondaire de chauffoge. Cet axe est composé d'un tube circulaire à petit diamètre enfilé à l'intérieur d'un autre tube circulaire à plus gros diamètre.Le premier est parfaitement centré à l'intérieur du deuxième pour permettre le passage du retour d'eau froide du circuit secondaire d'eau de chauf fage entre la parai intérieure du gros tube et la parai extérieure du petit tube tandis qu'à l'intérieur du tube de petit diamètre circule l'aller d'eau choude du même circuit secondaire d'eau de chauffage. Les jonctions de ce circuit secondaire extérieur à la marmite avec ce même circuit mois intérieur à la marmite, donc avec le serpentinvest est assurée par 2 flexibles ayant chacun une longueur immergée dans l'eau de la marmite afin de permettre la montée ou la descente de la marmite.A la par tie supérieure des 2 tubes double enveloppe formant la potence les 2 piquages de raccordement sont aussi reliés ou circuit secondaires de l'ins- lallation de chauffage par 2 flexibles afin de permettre à la potence de pivoter à gauche ou à droite autour de son axe inférieur. La base inférieure du support qui fait office de chenets est aussi prévue pour recevoir une grille adoptée pour les grillades. Les figures 1, 2 et 3 de la plonche 1/3 représentent un dispositif selon l'invention. La marmite (1) en fonte ou en cuivre est fermée par un couvercle(2) seulement posé. Le haut de gamme du dispositif présente une ouverture circuloire concentrique au fond de la marmite. A l'intérieur de la marmite, sur la périphérie de l'ouverture est fixée la gronde base d;n tronc de cône circulaire en cuivre (3). La petite base circulaire supérieure de ce tronc de cane est surmontée par un coude (4) puis un tube horizontale (5) qui débouche à l'extérieur de la marmite, sous le couvercle et face ou contre-coeur de la cheminée, pour ne pas être vu de l'extérieur de la cheminée. Le tirage de ce tube horizontal peut être modulé grôce à un robinet (6) faisant office de clapet.Cette ouverture à la base de la marmite avec le tronc cane décrit plus hout est une voriante du produit afin d'augmenter la surfoce d'échange thermique du fond de la marmite entre le feu du foyer et l'eau de la marmite. Quant au bos de gamme du dispositif il ne comprend ni l'ouverture au fond de la marmite ni le tronc de cône qui en résulte. La suite de la description du dispositif est valable pour le haut et le bas de gomme. A l'intérieur de la marmite pleine d'eau est disposée un serpentin de tube de cuivre à ailettes (7) cintré suivant 2 rayons de cintrage circuloires et concentriques. L'enroulement périphérique du serpentin épouse sans la toucher la poroi intérieure de la marmite en cheminant du haut vers vers le bas tandis que l'enroulement intérieur du même serpentin épouse, en la touchant la poroi du tronc de cane en cheminant du bas vers le hout. Les 2 extrémités de ce serpentin sont caractérisées par un filetage mole. A l'intérieur de ce serpentin circule l'veau du circuit secondaire de chauffage. Ce serpentin entièrement immergé dons l'eau de la marmite, (qui constitue le circuit primaire) est relié aux piquages extérieurs 8 et 9 de la potence du support de la marmite par l'intermédiaire de deux flexibles (10i et (11). A l'intérieur de la marmite les 2 flexibles ont chacun une surlongueur cor ce montage souple permet la mobilité verticale et horizontale de lamarmite grâce à ses accrochages à des niveaux différents du support. Les 2 flexibles sortent de la marmite sous le couver cledepart et d'autre du tuyou de arroge du tronc de cône. Les détoils de la structure interne de la marmite apparaissent sur les figures 4,5 et 6 de la planche 2/3. Le supportage de la marmite au dessus du foyer est assuré par deux ensembles : - une portie inférieure en fer forgé foisont office de chenets et pouvant recevoir une grille pour les grillades. - Une partie supérieure tubulaire (13) assurant à la fois le suppartage de la marmite et le cheminement aller retour du circuit secondaire de chauffage entre les 2 flexibles du serpentin intérieur de la marmite et lo tuyouterie rigide du réseau extérieur de chauffage. Les figures 7, 8, 9,10 et 11 de la planche 313 sont des détoils de cet assemblage.La marmite et la potence tubulaire peuvent pivoter librement et être amovible puisque la base tubulaire est pé récrée par le fer rond vertical du chenet (16). La butée est composée de 2 rondelles : l'une en laiton et libre (14) et loutre en acier (15) et soudée sur le fer rond. La potence tubulaire (13) dont l'extrémité inférieure reçoit le fer rond (16) reçoit à son extrémité supérieure un autre fer rond m8le (17) en forme de crochet sur lequel s'accroche un quelconque maillon de lo chaîne (18) dont l'objet est de supporter la marmite t1) par l'inter médiaire de l'anneau (19). A l'intérieur du tube (13) constituant la potence, est disposé ùn autre tube de diamètre inférieur (20) dont le rôle est de véhiculer le déport eau choude du circuit secondaire depuis le flexible de la marmite jusqu a un autre flexible de l'installation de chauffage. Pour ce faire est prévu le piquage 8 fileté male à une extrémité pour recevoir un Té standard disposé verticalement offrant ainsi la possibilité de rejoindre le réseau du chauffage par le bas ou par le hout gracie à la potence. Si le roccordement prévoit le cheminement por la potence, la branche infé rieure du Té (21) reçoit un bouchon vissé foisont office de vidonge de la ligne.L'autre piquage de sortie (22) du départ eau choude du circuit secondaire se situe à la portie supérieure de la potence (13) juste sous le crochet 17. L'extrémité du piquage est fileté môle afin de recevoir l'écrou du flexible de raccordement avec la ligne départ eau chaude du réseou de chauffage. Entre le petit tube (20) qui véhicule le déport eau chaude du cir cuit secondaire et la paroi intérieure du gros tube (13) qui fait office de potence circule le retour eau froide du même circuit secondaire. Le principe de raccordement avec le flexible (11) du serpentin est le même que pour le départ eau chaude puisqu'un Té (23) est vissé sur le piquage pour permettre le retour eau froide soit sur la branche inférieure du Té ou sur la bronche centrale. A la partie supérieure de la potence, sous le piquage (22) est soudé le piquage (24) fileté male afin de recevoir l'écrou du flexible de raccordement avec le réseau de chauffage. Les figures 6 de la plonche 2/3 et 7,10,11 et 12 de la planche 3/3 sont des détails de ce dispositif tubulaire. Le dispositif objet de l'invention, peut-etre utilisé dons toutes les moisons individuelles possédant une cheminée à feux ouverts. Il ne nécessite aucun travaux d'adaptation ou d'encastrement. Cette chaudière d'8tre peut monter, descendre ou pivoter horizontalement dans le foyer. Il peut fonctionner seul pour chauffer les radiateurs dans plusieurs pièces d'une moison ou être associé avec un autre système de chauffage (choudière, capteurs soloires, pompes à chaleur ) le dispositif peut également chauffer un bollon de stockage d'eau chaude sonitoire seul ou jumelé avec des capteurs solaire. Les 2 variantes du produit -(avec ou sans tronc de cane) en plus des différentes capacités en eau des marmites permettent des puissances calorifiques adaptées aux besoins de chauffage. Le dispositif selon l'invention comme il est décrit plus haut est mobile dans toutes les directions et amovible à la condition de dévisser 2 écrous. REVENDICATIONS 1. Dispositif à eau selon les revendications 1, 3 du brevet principal NO 83.03.206 en dote de dépôt du 24.02.83 caractérisé par une mon mite (1) en fonte ou en cuivre remplie d'eou et surmontée d'un couvercle (2) seulement posé. L'eou de la marmite constitue le circuit primaire de l'échangeur thermique. Le circuit secondaire à eau du réseau de chauffage est constitué par un serpentin de tube de cuivre à ailettes cintré suivont 2 enroulements circulaires et concentriques. Le grond royon de cintrage épouse la poroi intérieure de la marmite sur toute sa hauteur, tandis que le petit rayon central n'épouse rien sauf la paroi d'un tronc de cône (4) dans la variante qui prévoit cet accessoire.La marmite est supportée par un ensemble en fer forgé à so base d'un système de 2 tubes double enveloppe à sa partie supérieure, laquelle est terminée par un crochet en fer rond dans lequel est accroché un quelconque maillon de la channe supportent la marmite. La partie inférieure et supérieure sont liées par un assembloge mâle femelle permettont à la potence de pivoter ou d'être amovible. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le serpentin de tube de cuivre à ailettes à l'intérieur de la marmite est cintré suivant 2 enroulements circulaires et concentriques. L'enroulement extérieur est à son déport sous le couvercle de la marmite et son enroulement descend au fond de lo marmite en épousant la forme de la poroi intérieure de la marmite ; l'enroulement intérieur cylindrique remonte du fond de lo marmite jusqu'en haut de la marmite. 3. Dispositif selon la revendicotion 1 et 2 caractérisé par un tronc de cane à bases circulaires dont lo grande base pourvue d'un bord est posée sur la périphérie d'un trou circuloire au fond et à l'intérieur de la marmite. Ce tronc de cône est surmonté d'un coude puis d'un tube circulaire débouchant à l'extérieur de la marmite, sous le couvercle. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le tuyau qui prolonge le tronc de cane et son coude est pourvu d'un robinet faisant office de clapet de tirage. 5. Dispositif selon les revendications 2,3 et 4 caractérisé en ce que l'enroulement intérieur du serpentin de tubes de cuivre à ailettes épouse le tronc de cône lorsque celui-ci existe dans la marmite. 6. Dispositif selon les revendications 1,2,3,4 et 5 caractérisé en ce que les 2 extrémités du serpentin de tube de cuivre à ailettes entièrement immergé dons l'eau de la marmite sont reliées aux 2 piquages de la potence tubulaire (53) grâce à deux flexibles ayant des raccords filetés à leurs extrémités. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications-1 à 6 caractérisé en ce que la marmite est supportée par un ensemble dont la base inférieure en fer forgé foit office de chenets et de support de grille à grillades. 8. Dispositif selon lo revendication 7 caractérisé en ce que la partie supérieure du support est composée d'une potence tubulaire à double enveloppe et est amovible on peut pivoter autour de son support mole de la base inférieure. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendicotions 1 à 7 caractérisé en ce que l'aller (ou le retour) du circuit secondaire circule dans le petit tube centrol de la potence tandis que le retour (ou l'allér) du même circuit circule entre la paroi intérieure du tube extérieur et la parai extérieure du tube intérieur. Ce double circuit en double enveloppe est relié aux flexibles du serpentin grace à 2 piquages filetés mâles à leur extrémité libre. A la partie supérieure de la potence existe également 2 piquages filetés moles à leur extrémité libre afin d'entre raccordé par 2 flexibles à l'aller et au retour du circuit secondaire du réseau extérieur de chauffage. 10. Dispositf selon l'un quelconque des revendications de 1 à 9 caractérisé en ce que la marmite peut occuper des positions à des ni veaux différents au dessus du foyer puisqu'elle est soutenue par une chaîne (48) où un quelconque moillon peut être accroché au crochet en fer rond qui prolonge la partie supérieure de la potence (13).