Brevet FR2617269A1 — publié le 19881230

La présente invention est du domaine des moyens de chauffage notamment domestique et elle a pour objet un récupérateur de chaleur du type à faisceaux tubulaires interposables dans un circuit hydraulique de chauffage central. On -connait des récupérateurs de chaleur destinés à être placés dans des cheminées, notamment cheminées à foyer fermé principalement destinées à la combustion des bûches, ces récupérateurs étant d'un type comprenant un ou plusieurs ensembles tubulaires destinés à entourer le foyer de la cheminée, le ou lesdits ensembles tubulaires étant en relation hydraulique avec un réseau de chauffage. Un problème très général posé par ce type de récupérateurs est celui de la surchauffe avec production de vapeur et envoi de celle-ci dans l'installation de chauffage central. On sait en effet qu'il est difficile de maitriser complètement la combustion des bûches à l'inverse d'autres combustibles tels que le gaz et le gazole. Or l'injection intempestive de vapeur dans l'installation peut entrainer des dommages gravés à cette dernière qui n'est en général pas prévue pour de telles surpressions. L'idée-mère de la présente invention est de proposer un système de sécurité suivant lequel la production de vapeur de surchauffe est annihilée dans son enceinte même de production. Suivant l'invention, et dans le principe de célle-ci, l'annihilation de la surchauffe est produite par un ensemble tubulaire formant un circuit d'eau froide de sécurité; distinct du circuit d'eau chaude mais passant au sein de celui-ci dans le récupérateur. Plus précisément un récupérateur de chaleur du type précité comprend pour coopérer un premier ensemble tubulaire, inférieur, disposé substanciellement dans un plan horizontal au-dessus de la sole, un deuxième ensemble tubulaire, supérieur, disposé substanciellement dans un plan horizontal à une certaine hauteur au-dessus du premier ensemble, une enceinte substanciellement parallélépipèdique, dite bouilleur, par analogie avec une partie analogue de certaines chaudières et en notant cependant qu'un but de l'invention est précisément d'éviter la produc- tion de vapeur, donc l'ébullition, enceinte dans laquelle débouche les premier et second ensembles tubulaires, pour constituer avec ledit réseau, un circuit d'eau chaude, la partie centrale du volume de ladite enceinte étant occupée et parcourue par un troisième ensemble tubulaire formant un circuit d'eau froide, dit circuit de sécurité, distinct du circuit d'eau chaude, une paroi antérieure de ladite enceinte constituant une plaque foyère. De préférence, l'ouverture du circuit d'eau froide sur un réseau d'alimentation en eau froide est commandée par une vanne sous la dépendance d'une sonde thermique plongeant dans le circuit d'eau chaude à la partie supérieure du bouilleur ; de préférence encore le troisième ensemble tubulaire est un serpentin comprenant plusieurs épingles d'axes coplanaires, chaque branche d'épingle étant entourée d'ailettes échangeuses dont le diamètre est légèrement inférieur à la profondeur de ladite enceinte. Suivant une forme particulière de réalisation des ensembles tubulaires, le premier ensemble tubulaire est composé d'une première pluralité de tubes parallèles coplanaires débouchant à une de leurs extrémités à la partie inférieure de l'enceinte et à leur deuxième extrémité dans un collecteur, dit inférieur tandis que le plan dudit premier ensemble est perpendiculaire à ladite plaque foyère, à la base de celle-ci.En outre et avantageusement, ledit deuxième ensemble tubulaire est constitué par une deuxième pluralité de tubes parallèles coplanaires débouchant à une première extrémité dans un premier collecteur supérieur, et à une deuxième extrémité dans un second collecteur supérieur, le premier collecteur débouchant lui-même à la partie supérieure du bouilleur, le deuxième collecteur étant raccordable au réseau de chauffage ; enfin le plan dudit premier ensemble est perpendiculaire à ladite plaque foyère, à la base de celle-ci. La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la description qui va être faite de 1 'invention tant dans son principe que dans une forme particulière de réalisation, en relation avec les figures de la planche unique annexée, d-ans laquelle la la fig.l est une coupe schéma- tique illustrant le principe d'un récupérateur de sécurité conforme à l'invention, - la fig.2 est une vue en perspective depuis l'avant d'un récupérateur de l'invention, et - la fig.3 est une illustrati.on analogue du même depuis l'arrière. Sur la fig.l, un ensemble récupérateur 1 constitué d'un premier ensemble inférieur 2 d'un deuxième ensemble tubulaire supérieur 3, d'un bouilleur 4 est disposé substanciellement dans une cheminée au-dessus d'une sole 5 et au-dessous d'un avaloir 6. Le bouilleur 4 est une enceinte sensiblement parallélépipèdique communiquant à sa base avec un premier ensemble. tubulaire 2 et à sa partie supérieure, avec le deuxième ensemble tubulaire 3. Un circuit d'eau chaude relié, en série ou en parallèle, à un circuit de chauffage centrale pénètre par une conduite 7, dans le récupérateur 1, à la base du bouilleur 4 et ressort par un conduite 8 de l'ensemble tubulaire supérieur. Un troisième ensemble tubulaire constitué par un serpentin 9 parcourt l'enceinte 4 ; l'en- trée 10 de ce circuit d'eau froide branché sur le réseau d'eau de ville comporte une vanne 11 sous la dépendance d'une sonde thermique 12 plongeant dans le circuit d'eau chaude à la partie supérieure du bouilleur. La -vanne et la sonde thermique forment un ensemble du type bien connu en lui-même fonctionnant par dilatation de fluide. Sur la fig.2, il apparait que dans une forme préférée de réalisation, le premier ensemble tubulaire 2 est composé d'une pluralité de tubes tels que 14 parallèles et coplanaires débouchant d'une part dans l'enceinte 4 et d'autre part dans un collecteur inférieur 15 tandis que l'ensemble tubulaire supérieur 3 est constitué d'une autre pluralité de tubes eux aussi coplanaires et parallèles disposés dans un plan 17 parallèle au plan 18 de l'ensemble inférieur. Il apparait bien sur cette figure que le bouilleur 4 a une forme parallélépipèdique aplati dont la face antérieure 19 constitue une plaque foyère. Sur la fig.3, la paroi arrière du bouilleur a été retirée de manière à faire apparaitre le serpentin 9 qui apparait comme formé de trois épingles aboutées en prolongement l'une de l'autre ; chaque branche d'épingle est entourée d'ailettes echangeuses 21 et il est remarquable que l'ensemble des ailettes.occupent la partie centrale de l'enceinte ; ainsi, si de la vapeur, formée dans 1 'ensemble tubulaire inférieur le plus proche des braises du foyer, est envoyée dans le bousilleur, la sonde 12 disposée à la partie supérieure de celui-ci détectera la montée en température et provoquera l'ouverture de la vanne 11 ; de l'eau froide parcourra immédiatement le serpentin, fera chuter la température de l'eau chaude présente dans le bouilleur et condensera la vapeur formée ; par exemple, la température à laquelle la vanne autorisera le passage d'eau froide sera de tordre de 90-950C. Bien que l'on ait décrit et représenté une forme particulière de réalisation, il doit être compris que la portée de cette dernière n'est pas limitée à cette forme mais qu'elle s'étend à tout récupérateur de chaleur comportant les caractérisques générales énoncées plus haut. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Récupérateur de chaleur de cheminée comprenant un ou plusieurs ensembles tubulaires destinés à entourer le foyer de la cheminée, notamment cheminée à foyer fermé, ledit ensemble tubulaire étant en relation hydraulique avec un réseau de chauffage, caractérisé en ce qu'il comprend pour coopé rer - un premier ensemble tubulaire (2), inférieur disposé substanciellement dans un plan horizontal (18) au-dessus de la sole (5), - un deuxième ensemble tubulaire (3), supérieur disposé substanciellement dans un plan horizontal (17) à une certaine hauteur au-dessus du premier ensemble, - une enceinte.(4) substanciellement parallélépipèdique, dite bouilleur, dans laquelle débouche les premier et second ensemble tubulaires, pour constituer avec ledit réseau (7,8), un circuit d'eau chaude, la partie centra le du volume de ladite enceinte étant occupée et parcourue par un troisième ensemble tubulaire (9) for mant un circuit d'eau froide, dit circuit de sécurité, distinct du circuit d'eau chaude, une paroi antérieure (19) de ladite enceinte constituant une plaque foyère 2.- Récupérateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1 'ouverture du circuit d'eau froide sur un réseau (10) d'alimentation en eau froide est commandée par une vanne (11) sous la dépen dance d'une sonde thermique (12) plongeant dans le circuit d'eau chaude à la partie supérieure du bouilleur (4) 3.- Récupérateur selon la revendication 2, caractérisé en ce ledit troisième ensemble tubulaire est un serpentin (9) comprenant plusieurs épingles d'axes coplanaires, chaque branche d'épingle étant entourée d'ailettes- échangeuses (21) dont le diamètre est légèrement inférieur a la profondeur de ladite enceinte 4.- Récupérateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit premier ensemble tubulaire est composé d'une première pluralité de tubes (14) parallèles coplanaires débouchant à une de leurs extrémités à la partie inférieure de l'enceinte (4) et à leur deuxième extrémité dans un collecteur (15), dit inférieur, et en ce que le plan (18) dudit premier ensemble est perpendiculaire à ladite plaque foyère (19), à la base de celle-ci 5.- Récupérateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit deuxième ensem ble tubulaire est constitué par une deuxième pluralité de tubes (22) parallèles coplanaires débouchant à une première extrémité dans un premier collecteur (23) supérieur, et à une deuxième extrémité dans un second collecteur supérieur (24), le premier collecteur (23) débouchant lui-même à la partie supérieure du bouilleur (4), le deuxième collecteur (24) étant raccordable au réseau de chauffage, et en ce que le plan (17) dudit deuxième ensemble est perpendiculaire au plan de ladite plaque foyère, à une certaine hauteur au-dessus de celle-ci.