Brevet FR2984996A1 — publié le 20130628

CONDUIT RECUPERATEUR DE CHALEUR L'invention se rapporte à un récupérateur de chaleur destiné à remplacer un conduit de sortie des fumées produites par un appareil de chauffage à combustion. Les appareils de chauffage type à bois ou à charbon produisent de la chaleur dans le foyer souvent en fonte qui est transmise à l'extérieur par radiation du corps de l'appareil toutefois une partie des calories s'échappe par la fumée qui s'évacue par un conduit de cheminée . Une partie non négligeable des calories se dissipe donc dans les fumées et en 10 participe pas au chauffage car le conduit est souvent isolé. Les gaz dans la partie proche du foyer sont très chauds et des précautions doivent être prises pour éviter par exemple de graves brulures ce qui peut arriver lorsque le conduit est apparent. La solution habituellement retenu pour éviter une paroi chaude consiste à 15 utiliser un tube formé de deux parois concentriques logeant dans l'espace entre le tube interne et le tube externe une matière isolante. Le tube interne sert à véhiculer les fumées. Cette solution permet de garder une paroi externe relativement froide mais aucune calorie n'est récupérée. 20 Il est connu une solution pour récupérer des calories qui consiste localement à remplacer la conduite par un dispositif formé de trois tubes concentriques dit externe, médian et interne. Le tube interne est destiné à véhiculer la fumée. Entre le tube médian et le tube extérieur est logé un isolant. Entre le tube interne et le tube médian est donc définie une chambre de chauffage pour 25 réchauffer l'air. La paroi du tube médian est chauffée par radiation du tube interne. La face externe du tube médian diffuse des calories qui restent contenues dans l'isolant. Dans cette chambre deux parois de séparation s'étendant au long de l'axe longitudinal des deux tubes forment deux chambres communicantes l'une des chambres ayant une entrée d'air froid et l'autre chambre une sortie d'air chaud, cet air froid se réchauffant au contact de la face externe du tube interne. L'air froid chemine dans la première chambre puis dans la seconde chambre en prélevant des thermies. Cette solution est intéressante mais nécessite un isolant, des parois de 10 séparation et un temps de montage relativement important. L'invention se propose de réaliser un dispositif à récupération d'énergie plus simple. A cet effet, l'invention se rapporte à un récupérateur de chaleur destiné à remplacer un conduit de sortie des fumées produites par un appareil de 15 chauffage à combustion comprenant un tube interne destiné à véhiculer les fumées, un tube externe et entre ces tubes des moyens pour récupérer des calories par circulation d'air ce récupérateur étant caractérisé en ce qu'entre les tubes externe et interne est disposée une paroi tubulaire concentrique perforée au moins localement délimitant une chambre interne avec le tube interne et une 20 chambre externe avec le tube externe, la chambre externe présentant une ouverture pour prélever l'air à chauffer et la chambre interne présentant une sortie mise en dépression pour que l'air contenue dans la chambre externe traverse les perforations. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci après faite à titre 25 d'exemple non limitatif en regard du dessin qui représente : FIG 1 : une coupe axiale d'un récupérateur FIG 2 : une coupe selon B-B de la figure 1 FIG 3 : une variante d'un récupérateur En se reportant au dessin on voit un récupérateur 1 de chaleur. Ce récupérateur de chaleur remplace un tronçon de conduite d'évacuation des fumées d'un poêle 5 à bois ou au charbon. Dans l'exemple représenté figure 1, le récupérateur est le tronçon supérieur , le tronçon inférieur constitue la liaison entre le poêle et le récupérateur Il est placé à proximité de la sortie du poêle car les fumées sont chaudes. Ainsi le récupérateur comprend un tube 2 interne destiné à véhiculer les fumées, 10 un tube 3 externe et entre ces tubes des moyens pour récupérer des calories par circulation d'air. Le récupérateur est sensiblement vertical et se présente comme un corps longiligne. Entre les tubes externe 3 et interne 2 est disposée une paroi 4 tubulaire 15 concentrique au moins localement perforée délimitant une chambre interne 5 avec le tube interne et une chambre externe 6 avec le tube externe, la chambre externe présentant une ouverture 7 pour prélever l'air à chauffer et la chambre interne5 présente une sortie 8 mise en dépression pour que l'air contenue dans la chambre externe traverse les perforations et rejoigne la chambre interne. 20 Dans une version (figure 3) l'entrée 7 d'air froid est située à la base. La sortie d'air réchauffé se fait à l'opposé de l'entrée d'air froid donc en haut. La paroi 4 perforée est chauffée par le tube 2 interne mais a une fonction écran pour la paroi 3 externe. En effet, c'est cette paroi 4 perforée qui reçoit les radiations du tube interne et qui va émettre car elle va chauffée. Toutefois cette paroi perforée est balayée par l'air froid introduit dans la chambre externe. Les perforations laissent passer l'air de la chambre externe vers la chambre interne et donc l'air qui traverse cette paroi perforée se réchauffe. Cette paroi perforée à une fonction écran qui limite les radiations du tube interne vers le tube externe. L'air froid introduit dans cette chambre externe 6 va contribuer à maintenir le tube externe à une température correcte permettant de le toucher sans se bruler. La paroi 4 perforée forme un écran radiatif maintenant la chaleur dans la chambre interne. La face interne de la paroi ajourée peut être traitée ou revêtue d'un matériau réfléchissant les radiations du tube interne vers le dit tube interne. L'air qui traverse les perforations va s'échauffer en récupérant les calories des deux couches limites d'air chaud de cette paroi 4 perforée. Les calories de la couche limite externe de la paroi perforée vont pouvoir être récupérées. On n'a donc pas besoin d'utiliser un isolant pour créer un récupérateur ayant une 15 paroi externe relativement froide sans danger au contact humain. Par précaution, les zones de contacts entre les tubes peuvent être isolées pour réduire la transmission par conduction. Des moyens d'isolation thermique sont, par exemple, intercalés entre les tubes pour réduire la conduction. La mise en dépression est réalisée par une turbine qui va alimenter des bouches 20 de distribution ou un échangeur d'une ventilation mécanique contrôlée à double flux. Le choix du diamètre des tubes, de la dimension des perforations de leur nombre dépend des longueurs de tube, du volume d'air à réchauffer et de valeur de la dépression. On tiendra compte de la puissance de chauffage. Dans une version ( figure 1,2), l'entrée d'air froid est constituée par des lumières 7A réalisées dans le tube externe et au regard de ces lumières, la paroi 4 tubulaire perforée est dépourvue de perforations. Donc les zones situées au regard de ces lumières, il n'y a donc pas de 5 perforations ou celles-ci ont été obturées par exemple par une plaque 10. La répartition des lumières est faite sur la hauteur du tube et sur un secteur. En répartissant ces entrés et en augmentant ainsi la section de passage on réduit la valeur de la dépression et le bruit. Si la dépression est importante du fait d'une surface d'entré d'air réduite, il se produit des sifflements. En outre, on peut 10 travailler avec des diamètres de conduit plus faible car, les normes imposent que le conduit soit écarté du mur d'un multiple de son diamètre. Les lumières sont réparties sur environ 70 à 90% de la hauteur du système et le secteur est compris entre 25 à 35% de la circonférence. Ainsi, on peut orienter le tube pour placer les ouvertures à l'arrière par rapport à 15 la position du foyer pour l'esthétisme. On a également une bonne répartition autour du tube car l'air va entrer par les lumières 7A mais se trouve dévié autour de la paroi 4 perforée car au regard de la lumière, il n'y a pas de perforations. Soit la tôle n'a pas été perforée soit les perforations ont été obturées par mise en 20 place d'une plaque 10 de fermeture. La présence de cette plaque évite le rayonnement au travers des lumières. Le haut du dispositif est équipé d'une boite à air qui sert à collecter l'air chauffé. Cette boite à air 20 est connectée sur une turbine. Elle présente cependant des ouïes pour que l'air chaud s'échappe latéralement en cas de panne de la turbine. Comme indiqué plus haut, la figure 1 montre la présence sous le récupérateur d'un tronçon 15 de liaison avec le poêle qui avantageusement se présente extérieurement comme le récupérateur ( même diamètre, présence des lumières) mais ne comporte pas de paroi perforée. Le récupérateur prolonge ce tronçon. On note que le tube interne est équipé d'un raccord normalisé en sa partie haute (fig 1). Un tel dispositif permet sans faire appel à un isolant type laine de roche ou autre d'obtenir un récupérateur sans paroi très chaude. Pour le montage, la paroi perforée est fixée sur la boite à air. Cet ensemble vient 10 coulisser sur le tube interne et ensuite le tube externe se positionne. Des colliers seront par exemple utilisés pour relier les tronçons. Une approche intéressante est de permettre de faire coulisser le tube externe du tronçon de liaison sur le tube externe du récupérateur afin d'accéder facilement à la paroi perforée pour la nettoyer. 15 On réalise donc un récupérateur de chaleur apparaissant comme un conduit de cheminé. La distribution des lumières au long de l'axe longitudinal du tube externe limite la hauteur de la dépression et donc le bruit. 20 REVENDICATIONS1. Récupérateur de chaleur destiné à remplacer un conduit de sortie des fumées produites par un appareil de chauffage à combustion comprenant s un tube interne 2 destiné à véhiculer les fumées, un tube externe 3 et entre ces tubes des moyens pour récupérer des calories par circulation d'air ce récupérateur étant caractérisé en ce qu'entre les tubes externe 3 et interne 2 est disposée une paroi 4 tubulaire concentrique au moins localement perforée délimitant une chambre interne 5 avec le tube interne 10 et une chambre externe 6 avec le tube 3 externe, la chambre externe présentant une ouverture 7 pour prélever l'air à chauffer et la chambre interne présente une sortie 8 mise en dépression pour que l'air contenu dans la chambre 6 externe traverse les perforations pour rejoindre la chambre interne . 15 2. Récupérateur de chaleur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'entrée d'air 7 est située à la base et la sortie 8 d'air est située à l'opposée de l'entrée. 3. Récupérateur de chaleur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'entrée d'air 7 est réalisée par des lumières 7A présentées par le tube 20 externe au long de son axe longitudinal et sur un secteur. 4. Récupérateur se chaleur selon la revendication 3 caractérisé en ce que la paroi perforée est dépourvue de perforations dans les zones en regard des lumières 7A du tube externe pour l'entrée d'air. 5. Récupérateur de chaleur selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce 25 que les lumières sont réparties sur 70 à 90% de la hauteur de la paroi perforée et le secteur est compris entre 25 à 35% de la circonférence 6. Récupérateur de chaleur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le récupérateur comprend un tronçon 15 de liaison avec le poêle qui se présente extérieurement comme le récupérateur . 7. Récupérateur de chaleur selon la revendication 1 caractérisé en ce que des moyens d'isolation équipent les zones de contact des tubes. 8. Récupérateur selon la revendication, 6 caractérisé en ce que le tronçon 15 de liaison comprend un tube interne et un tube externe. 9. Récupérateur selon la revendication 8 caractérisé en ce que le tube externe du tronçon de liaison est apte à coulisser sur le récupérateur.