Brevet FR2612608A1 — publié le 19880923

ECHANGEUR DE CHALEUR A TRAPPE DE RAMONAGE POUR FOYER OUVERT OU FERME La présente invention a trait à un échangeur de chaLeur destiné à équiper un foyer ouvert ou fermé et muni d'une trappe permettant en particulier l'accès au conduit de cheminée sans avoir à retirer ou démonter tout ou partie du foyer. De plus en plus de cheminées sont équipées d'échangeurs de chaleur qui sont soit, dans le cas de foyers ouverts, rapportés dans la cheminée, soit, dans le cas de foyers fermés, intégrés dans la structure de foyers dits "inserts eux mêmes rapportés dans des cheminées existantes. Au moins une partie de tels échangeurs-est disposée horizontalement au dessus du foyer. Lorsqu'il s'avère nécessaire d'accéder au conduit de cheminée, notamment en vue de son ramonage, il est alors presque toujours nécessaire de déplacer un tel échangeur qui généralement empêche le libre accès audit conduit, ce qui oblige à démonter l'échangeur ou, dans le cas d'un foyer insert, à extraire provisoirement ce dernier de son encastrement dans la cheminée. L'invention a précisément pour but de pallier ces différents inconvénients en proposant une structure d'èchangeur propre à permettre Le libre acces au conduit de cheminée, notamment en vue de son ramonage, sans avoir à déplacer ou démonter tout ou partie du foyer. A cet effet, l'invention a pour objet un échangeur de chaleur à trappe de ramonage pour foyer ouvert ou fermé, du type comprenant au moins une partie horizontale disposée au dessus du foyer et constitué de deux éléments superposés et de section propre à définir entre eux, d'une part, une pluralité de conduits de circulation horizontale d'un fluide à réchauffer et, d'autre part, une pluralité de passages verticaux de fumée au travers de l'échangeur, ledit échangeur étant caractérisé en ce que lesdits élements sont traverses de part en part par un passage sensiblement d'axe vertical, indépendant desdits conduits et passages d'échange de chaleur et obture par un tampon accessible par le côté foyer de L'échangeur et fixé de manière amovible par tous moyens appropriés. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels - Figure 1 est une vue de dessus de l'élément inférieur d'un échangeur d'un foyer ferme, selon l'invention ; - Figure 2 est une vue en élévation suivant la flèche II du dispositif de la figure 1 ; - Figure 3 est une vue de dessous de L'élément supérieur de L'échangeur ; - Figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV du dispositif de la figure, 1, complété avec L'élément supérieur de la figure 3 et une trappe de ramonage ; - Figure 5 est une vue de dessous de la trappe, et - Figure 6 est une vue en élévation suivant la flèche VI de la trappe de la figure 5. Sur les dessins on a représenté un échangeur de chaleur pour foyer ferme du type insert, dont la configuration est bien connue. Cet échangeur comprend un élément inférieur 1 (figure 1) destiné à être placé sensiblement horizontalement, au-dessus et à la partie superieure du foyer et surmonté d'un élément superieur 2 (figure 3) de même configuration mais inversée. L'élément inférieur 1 est une plaque rectangulaire conformée de façon à ménager une serie d'ondulations 3 parallèles aux petits côtés du rectangle, et dont les sommets, d'un même côté de la plaque 1, sont écretés pour définir des surfaces planes 4, toutes dans un même plan et elles-mêmes percées chacune d'un passage en forme de fente allongée 5. Les ondulations 3 sont séparées par des creux 6 en forme d'auge courant sur toute La largeur de la plaque 1 depuis l'arrière de L'échangeur (haut de la figure 1) jusqu'à l'avant. La plaque 1 reçoit La plaque 2 de La figure 3 qui est conformée de manière similaire mais inversée en ce qui concerne les creux 6'. La plaque 2 comprend des ondulations 3' homologues des ondulations 3 de la plaque 1, et des surfaces planes 4' percées de passages 5' en correspondance avec les surfaces planes 4 et les passages 5 de ladite plaque 1. Une telle structure d'échangeur est parfaitement connue. L'air à rechauffer arrive par l'arrière de L'échangeur (flèche II, figure 1), s'engage dans les conduits délimités par les creux 6 et 6', en suivant les flèches de la figure 1, et ressort à l'avant de l'échangeur d'où il est ensuite envoyé, par l'intermédiaire d'ouies supérieures (non représentées) de distribution d'air chaud disposées en façade de la cheminée au-dessus du foyer, à la manière connue, l'air à réchauffer provenant de la pièce, via la partie avant puis arrière du foyer. Les deux éléments 1 et 2 de L'échangeur sont placés et fixés horizontalement à la manière connue, en partie haute du foyer, en travers du trajet des fumées et gaz chauds se dirigeant vers le conduit de la cheminée, ces fumées et gaz chauds traversant L'échangeur par les fentes en regard 5 et 5', sensiblement perpendiculairement aux plans des plaques 1,2. Conformément à l'invention, L'échangeur est muni d'un passage le traversant de part en part et constitué, d'une part, par un orifice circulaire 7 ménagé dans le plan des surfaces planes 4 de l'élément 1. A cet effet, il est ménagé dans la zone centrale et à l'arrière de la plaque 1, une saillie creuse de forme générale approximativement tronconique 8 dont La base est de niveau sensiblement avec le fond des creux 6, cette saillie occupant une partie de la place des ondulations centrales 3, lesquelles présentent donc une longueur réduite. L'orifice circulaire 7 est aménagé dans la partie sommitale et de niveau avec les surfaces 4, de La saillie sensiblement tronconique 8 et correspond à un orifice circulaire 7', de même diamètre, ménagé en regard dans la plaque 2 dans une saillie creuse approximativement tronconique 8' qui est en quelque sorte l'image de la saillie 8 de la plaque 1, les ondulations centrales 3' de la plaque 2 étant de longueur reduite en correspondance avec celle des ondulations centrales 3 de la plaque 1. Comme illustré par la figure 4, l'orifice 7 de La plaque inférieure 1 est obturé par un tampon en forme de disque circulaire 9 faisant office de trappe de ramonage et qui est fixe de maniere amovible. A cet effet, le tampon 9 comporte (figure 5 et 6) deux saillies 10 diamétralement opposées et à bord arrondi, le diamètre maximal du tampon, au droit des saillies 10, étant légèrement inférieur au diamètre de l'orifice 7 de manière à permettre l'engagement du tampon 9 au travers de cet orifice. La retenue en place du tampon 9 au droit de l'orifice 7 se fait par gravité, les saillies 10 reposant sur deux encorbellements arqués 11 (figure 1) conformés sur les flancs du trou 7 de manière diamétralement opposée. Les deux extrémités de chaque encorbellement 11 sont munies de butées 12 distantes d'un arc de cercle correspondant à celui des saillies 10. Sur sa face inferieure tournee vers le foyer, le tampon 9 est muni d'une saillie 13 de prehension. Une fois les saillies 10 en place sur les encorbellements 11 dans l'espace délimite par les deux butées 12, le tampon ne peut plus pivoter. Pour sa mise en place, il faut faire passer le tampon complètement à travers l'orifice 7, les saillies 10 étant décalées angulairement par rapport aux encorbellements 11, et aller au delà des butées 12. Ensuite, le tampon est pivoté de manière à présenter les saillies 10 au dessus des encorbellements 11 et, enfin, le tampon est redescendu dans le trou 7 pour reposer comme illustré à la figure 4. L'enlèvement du tampon s'opère par une manoeuvre strictement inverse. Il est à noter que le diamètre du tampon en dehors des saillies 10 est légèrement inférieur au diamètre de L'orifice 7 afin de ménager un passage annulaire entre le tampon et la plaque 1, permettant de maintenir la section de passage des fumées et facilitant leur écoulement vers le conduit d'évacuation. Le tampon peut bien entendu comporter un ou plusieurs passages auxiliaires des fumées conformés différemment à la périphérie ou ailleurs. On a par ailleurs représenté en 14 sur la figure 4 des joints d'étanchéité interposés entre les deux éléments 1, 2 de l'échangeur, c'est à dire autour des passages en regard 5, 5' et 7, 7'. Des moyens de mise en place et maintien du tampon 9 autres que le système du type à baionnette décrit ci-dessus, peuvent bien entendu être prévus. C'est ainsi que le tampon peut être maintenu en place par exemple à L'aide de vis engagees dans des trous taraudés aménagés en des endroits appropriés de la paroi dans laquelle est percé l'orifice 7. Le tampon peut aussi être fixé par un système du type utilisé pour le blocage des bouchons d'eaux usées, c'est-à-dire une poignée en forme de vis et dont la rotation écarte du tampon une pièce venant prendre appui contre des butées solidaires de la paroi dans laquelle est ménagé L'orifice 7, en sorte d'appliquer fermement contre ce dernier le tampon. Tel qu'ils sont représentés sur les dessins, les orifices 7 et 7' se trouvent sensiblement à l'aplomb, ou au voisinage, de l'orifice (non représenté sur les dessins) ménagé en partie supérieure du caisson de l'insert et permettant aux fumees et gaz chauds de s'engager dans le conduit de cheminée. Par suite, dès que la nécessité d'un ramonage se fait sentir, il est facile d'y procéder sans avoir, ni à extraire l'insert de son logement, ni à démonter ou déplacer l'un des éléments 1 et 2 de l'échangeur. Il suffit de passer la main dans le foyer et atteindre, sur la face inférieure horizontale de l'échangeur, le tampon 9, de le déverrouiller et l'extraire du foyer pour avoir un passage circulaire de dimensions notables, par exemble de l'ordre de 15 cm de diamètre, traversant de part en part L'échangeur. Le dispositif de l'invention s'applique à tous échangeurs de chaleur pour foyer de cheminee, de type air-air comme représenté et décrit ci-dessus ou de type air-eau pour la fourniture d'eau chaude de chauffage ou sanitaire. De même, l'invention s'applique à d'autres structures d'échangeur que celle décrite. Enfin, L'invention n'est pas limitée au mode de realisation décrit et représenté mais couvre toute variante, notamment en ce qui concerne les formes et dimensions du tampon obturateur et de l'orifice qu'il est chargé d'obturer, ainsi que les moyens de fixation et verrouillage de manière amovible du tampon contre L'orifice à obturer. L'orifice 8 est obturé, par son côté inférieur tourné vers le foyer, par un tampon circulaire 11 fixé de manière amovible avec interposition d'un joint d'étanchéité annulaire 12 en matériau approprié. On n'a pas représenté sur les dessins les moyens de fixation amovible du tampon 11. Ce dernier peut être maintenu en place par exemple à l'aide de vis engagées dans des trous taraudés aménagés en des endroits appropriés de ta paroi dans laquelle est percé l'orifice. Il peut être également maintenu en place par un système du type à baionnette, le tampon 11 étant muni, sur sa face inférieure, d'une saillie de préhension et manipulation et comportant à sa periphérie plusieurs tetons en saillie ou analogue, susceptibles d'être reçus dans des logements appropriés conformés dans la paroi dans laquelle est percé l'orifice 8, la rotation du tampon assurant son verrouillage. Le tampon peut aussi être fixé par un système du type utilisé pour le blocage des bouchons d'eaux usées, c'est-à-dire une poignée en forme de vis et dont la rotation écarte du tampon une pièce venant prendre appui contre des butées solidaires de la paroi dans laquelle est ménage l'orifice 8, en sorte d'appliquer fermement contre ce dernier le tampon. Bien entendu tout autre système permettant un enlèvement et une remise en place faciles du tampon 11 contre l'orifice 8 peut etre prévu, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Tel qu'il est représenté sur les dessins, l'orifice 8 se trouve sensiblement à l'aplomb, ou au voisinage, de l'orifice (non représenté sur les dessins) ménagé en partie supérieure du caisson de L'insert et permettant aux fumées et gaz chauds de s'engager dans le conduit de cheminée. Par suite, dès que la nécessité d'un ramonage se fait sentir, il est facile d'y procéder sans avoir, ni à extraire l'insert de son logement, ni à démonter ou déplacer l'un des éléments 1 et 2 de L'échangeur. Il suffit de passer la main dans le foyer et atteindre, sur la face inférieure horizontale de l'échangeur, Le tampon 11, de le déverrouiller et L'extraire du foyer pour avoir un passage circulaire de dimensions notables, par exemble de L'ordre de 15 cm de diamètre, traversant de part en part L'échangeur. Le dispositif de L'invention s'applique à tous échangeurs de chaleur pour foyer de cheminée, de type air-air comme représenté et décrit ci-dessus ou de type air-eau pour la fourniture d'eau chaude de chauffage ou sanitaire. De même, l'invention s'applique à d'autres structures d'échangeur que celle décrite. Enfin, l'invention n'est pas limitée au mode de realisation décrit et représenté mais couvre toute variante, notamment en ce qui concerne les formes et dimensions du tampon obturateur et de l'orifice qu'il est chargé d'obturer, ainsi que les moyens de fixation et verrouillage de manière amovible du tampon contre L'orifice à obturer. REVENDICATIONS :=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=: 1. Echangeur de chaleur à trappe de ramonage pour foyer ouvert ou fermé, du type comprenant au moins une partie horizontale disposée au dessus du foyer et constitué de deux éléments superposés (1,2) et de section propre à definir entre eux, d'une part, une pluralité de conduits (6,6') de circulation horizontale d'un fluide à réchauffer et, d'autre part, une pluralité de passages verticaux (3,3', 5,5') de fumée au travers de l'échangeur, ledit échangeur étant caractérise en ce que Lesdits éléments sont traversés de part en part par un passage (7,7';8,8') sensiblement d'axe vertical, indépendant desdits conduits et passages d'échange de chaleur et obture par un tampon (9) accessible par le côté foyer de L'échangeur et fixe de manière amovible par tous moyens appropries. 2. Echangeur suivant la revendication 1, du type comprenant une plaque inférieur horizontale (1) conformée de façon à constituer une série d'ondulations (3) dirigées de l'arrière vers l'avant du foyer et definissant une série de conduits horizontaux pour le fluide à réchauffer, la face superieure des ondulations etant munie de passages (5) pour les fumées et gaz chauds et une plaque supérieure horizontale (2) de configuration homologue de celle de la plaque inferieure (1), posée sur cette derniere et munie de passages (5') en correspondance avec les passages (5) de ladite plaque inférieure, caractérisé en ce que lesdites plaques inférieure (1) et supérieure 2 sont munies, au voisinage de leur bord arrière et dans leur partie centrale, de deux orifices de passage (7,7'), sensiblement de mêmes dimensions et de niveau avec les parties supérieures (4, 4') desdites ondulations (3, 3'), le tampon étant constitue d'une plaque plane (9) de dimensions correspondant à celles de l'orifice (7) de la plaque inférieure (1), et maintenue en regard dudit orifice par tous moyens appropriés. 3. Echangeur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le tampon (9) est circulaire et muni de deux saillies diamétrales (10) susceptibles d'être retenue, en position d'obturation de l'orifice (7) de la plaque inférieure (1), dans deux saillies en encorbellement (11) munies de butées latérales (12) et ménagées, diamétralement opposées, au droit de l'orifice (7), ledit tampon (9) étant muni sur sa face inférieure d'une saillie de préhension (13). 4. Echangeur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le tampon (9) est appliqué contre l'orifice de passage (7) de La plaque inférieure (1) et verrouillé à l'aide d'un système du type à serrage par vis. 5. Echangeur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le tampon (9) est applique contre l'orifice de passage (7) de la plaque inférieure (1) et verrouillé à l'aide d'un système du type utilisé pour le blocage des bouchons d'eaux usées. 6. Echangeur suivant L'une des revendication 1 à 5, caractérisé en ce que ledit tampon (9) est conformé de manière à laisser passer - Les fumées par un ou plusieurs passages périphériques ou autres.