Brevet FR2717560A1 — publié le 19950922

RZCUPIRATUR D'ENERGIE L'invention concerne un récupérateur de chaleur des gaz et fumées d'un foyer d'une chaudière ou d'un insert notamment au fuel, gaz, électricité, charbon et bois. On connaît déjà de nombreux récupérateurs de chaleur résiduelle dez gaz et fumées issus de la combustion de divers combustibles. De tels récupérateurs de chaleur ou échangeurs de chaleur ont pour but de permettre une récupération maximale des calories de manière à diminuer le coût énergétique d'une installation de chauffage central. Néanmoins, les récupérateurs de chaleur connus de l'état de la technique ont un rendement énergétique relativement bas compte tenu de la faible surface offerte aux échanges de chaleur. En outre, ils ne permettent généralement pas l'accumulation de la chaleur des gaz de combustion. Un objet de la présente invention est de proposer un récupérateur de chaleur qui palie les inconvénients ou limites des récupérateurs de chaleur connus de l'état de la technique. Plus particulièrement, un objet de la présente invention est de proposer un récupérateur de chaleur qui, tout en étant d'un encombrement réduit, offre une grande surface aux échanges de chaleur de manière à permettre une récupération maximale des calories et donc un accroissement considérable du rendement de la chaudière, du foyer ou de l'insert auquel il est associé et d'abaisser la température des fumées. Un autre objet de la présente invention est de proposer un récupérateur de chaleur qui permette d'emmaganiser la chaleur récupérée des gaz de combustion. A cet effet l'invention concerne un récupérateur de chaleur des gaz et fumées de combustion d'un foyer d'une chaudière du type s'adaptant sur le conduit de sortie des gaz et fumées de combustion et comprenant un conduit d'entrée d'air frais et un conduit de sortie d'air chaud, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une spirale s'étendant depuis la base jusqu'au sommet du récupérateur de chaleur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le récupérateur de chaleur comprend des moyens de stockage de la chaleur récupérée des gaz et fumées de combustion. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation du récupérateur de chaleur conforme à l'invention ; La figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un second mode de réalisation du récupérateur de chaleur conforme à l'invention ; La figure 3 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un troisième mode de réalisation du récupérateur de chaleur conforme à l'invention. L'invention concerne donc un récupérateur de chaleur 1 des gaz et fumées d'un foyer d'une chaudière. Les types de chaudières pouvant être équipées d'un tel récupérateur de chaleur sont celles au fuel, au gaz, à l'électricité, au charbon et au bois, ainsi que les foyers et inserts de cheminées. Le récupérateur de chaleur 1 conforme à la présente invention est destiné à s'adapter sur le conduit de sortie des gaz et fumées de combustion 2 d'une telle chaudière. I1 est constitué d'un corps métallique, par exemple cylindrique ou parallélipédique, revêtu d'un matériau isolant classé MO. I1 comprend à sa base un conduit d'entrée d'air 3 frais et à son sommet, sur le côté diamétralement opposé, un conduit de sortie d'air 4 chaud. Le conduit de sortie des gaz et fumées de combustion 2 le traverse de part en part en son centre. Selon l'invention, il comprend au moins une spirale 5 a pas serré s'étendant depuis la base jusqu'au sommet du récupérateur de chaleur 1. Le diamètre des spires est sensiblement équivalent à la largeur du corps métallique. Le récupérateur de chaleur qui vient d'être décrit est par exemple utilisable dans le cas d'une utilisation à convection naturelle. Le récupérateur de chaleur 1 conforme à l'invention peut également comprendre des moyens de stockage 6 de la chaleur récupérée des gaz et fumées de combustion. Un moyen de stockage 6 de la chaleur peut se présenter sous la forme de billes à base d'un matériau susceptible de stocker la chaleur, comme par exemple la céramique ou équivalent. Ces billes ont un diamètre compris entre 15 et 25 mm. L'utilisation de ces moyens de stockage 6 est particulièrement avantageuse dans le cas d'un récupérateur de chaleur 1 à convection forcée. A cet effet, le récupérateur de chaleur 1 comprend un ventilateur 8 disposé en amont du conduit d'entrée d'air 3 froid. Ce ventilateur 8 peut être éventuellement précédé d'un filtre (non représenté sur les figures). Pour éviter des pertes de charge liées à la présence des moyens de stockage 6 de la chaleur récupérée des gaz et fumées de combustion, le récupérateur de chaleur 1 conforme à la présente invention comprend un moyen de passage 7 de l'air libre (sous la forme d'un tube) enroulé en hélice autour du conduit de sortie des gaz et fumées de combustion 2 et s'étendant depuis la base jusqu'au sommet du récupérateur de chaleur 1. Un tel moyen est disposé à l'intérieur de la spirale 5. I1 peut être prévu également, sur le récupérateur de chaleur 1, un moyen de stabilisation du tirage 9 destiné à éviter une trop grande dépression dans le conduit de sortie d'air chaud. Un tel moyen de stabilisation du tirage 9 est avantageusement disposé au sommet du récupérateur de chaleur 1, sur la face opposée à celle du conduit de sortie d'air chaud 4. Enfin, dans le but d'optimiser encore plus le rendement énergétique de la chaudière associée au récupérateur de chaleur conforme à l'invention, il est prévu de munir le conduit de sortie des gaz et fumées de combustion 2 traversant le récupérateur de chaleur 1 conforme à l'invention, d'un catatyseur ayant pour fonction d'une part de concentrer les calories et des gaz et fumées de combustion disponibles à la base du récupérateur de chaleur 1 et, d'autre part, de supprimer les goudrons présents dans les gaz de combusion. Un tel catalyseur se présente sous la forme par exemple d'une cartouche (commercialisée par la société CORNING ... ) déclenchable à une température prédéterminée - par exemple de l'ordre de 3000C - au moyen d'un dispositif 11 à thermostat situé sur la paroi périphérique externe du récupérateur de chaleur 1 conforme à l'invention. REVENDICATION8 1. Récupérateur de chaleur des gaz et fumées de combustion d'un foyer d'une chaudière ou d'un insert du type s'adaptant sur le conduit de sortie des gaz et fumées de combustion (2) et comprenant un conduit d'entrée d'air (3) frais et un conduit de sortie d'air (4) chaud, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une spirale (5) s'étendant depuis la base jusqu'au sommet du récupérateur de chaleur (1). 2. Récupérateur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens de stockage (6) de la chaleur récupérée des gaz et fumées de combustion. 3. Récupérateur de chaleur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens de stockage (6) de la chaleur comprennent des billes à base d'un matériau susceptible de stocker la chaleur. 4. Récupérateur de chaleur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les billes sont en céramique ou équivalent. 5. Récupérateur de chaleur selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que les billes ont un diamètre compris entre 15 et 25 mm. 6. Récupérateur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen de passage (7) de l'air libre enroulé en spirale autour du conduit de sortie des gaz et fumées de combustion (2) et s'étendant depuis la base jusqu'au sommet du récupérateur de chaleur (1). 7. Récupérateur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend un ventilateur (8) disposé en amont du conduit d'entrée d'air (3) froid. 8. Récupérateur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyen de stabilisation du tirage (9) destiné à éviter une trop grande dépression dans le conduit de sortie d'air (4) chaud. 9. Récupérateur de chaleur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend un catalyseur (10) déclenchable à une température prédétermminée, disposé dans le conduit de sortie des gaz et fumées de combustion (2) et destiné à concentrer les calories à la base du récupérateur de chaleur (1). 10. Récupérateur de chaleur selon la revendication 9, caractérisé par le fait qe le catalyseur (10) est déclenché à la température prédéterminée au moyen d'un dispositif (11) à thermostat.