Dispositif de récupération de chaleur sur les conduits
de fumées de combustion.
La présente invention vise à fournir un dispositif permettant de récupérer la chaleur des fumées de combustion, notamment celles d'un foyer domestique ou
autre.
On sait que, lors de la combustion, une partie
de la chaleur de combustion est transmise par rayonnement,
par conduction et par convection. Une autre partie de la chaleur libérée dans la combustion est perdue dans les
fumées qui sont évacuées par un conduit aboutissant dans
une cheminée. Les fumées peuvent parfois atteindre des températures assez élevées et, généralement, les calories véhiculées par les fumées chaudes sont évacuées vers l'extérieur et sont donc perdues pour le chauffage proprement dit.
Le dispositif de l'invention vise notamment à
diminuer les pertes de calories véhiculées par les fumées chaudes.
Suivant l'invention, le dispositif de récupération de chaleur comporte un élément de conduit principal aboutissant dans un caisson et au moins un bouclier
disposé à l'intérieur de celui-ci et de façon essentiellement perpendiculaire à l'élément de conduit principal
et fixé au caisson en permettant un contournement du bouclier par les fumées de combustion qui quittent ensuite le caisson par un conduit de sortie.
Suivant un mode d'exécution préféré de l'invention, le bouclier est muni d'une ouverture disposée en
face de l'arrivée des fumées de combustion dans le
caisson. Avantageusement, cette ouverture peut être
obturée de façon réglable par une clé ou par un système
à registre; ces moyens permettent de régler le débit de
fumées qui est contraint à contourner le bouclier ou
qui peut simplement le traverser.
Suivant un mode d'exécution de l'invention, le bouclier peut être fixé au caisson par des entretoises, tout en assurant, à sa périphérie, vu ses dimensions inférieures à celles du caisson, un passage des fumées de combustion. Le bouclier peut avoir une forme trapézoïdale dont la petite base est dirigée vers le bas, de sorte que la section de passage inférieure soit plus grande que la section de passage supérieure, assurant ainsi une répartition uniforme du débit de fumées à la périphérie du bouclier, puisque les fumées chaudes ont tendance à monter et donc à passer par la section de passage supérieure.
<EMI ID=1.1>
l'invention, le bouclier peut être creux et être parcouru par un fluide caloporteur, le bouclier étant alors fixé au caisson par des éléments tubulaires assurant la circulation du fluide dans le bouclier et permettant un écartement entre le bouclier et le caisson pour le contournement des fumées.
Dans un autre mode d'exécution de l'invention,
le bouclier peut être fixé au caisson, en présentant
à sa périphérie des découpes disposées de manière à assurer une répartition uniforme du débit de fumées à
sa périphérie. Dans ce cas, le bouclier peut également être creux et être traversé par un fluide caloporteur, l'alimentation en fluide s'effectuant à l'endroit du
lien avec le caisson.
Le bouclier peut également être muni d'ailettes disposées préférentiellement en forme de soleil afin de guider les fumées dans le détournement et de favoriser l'échange thermique avec le bouclier.
L'échange avec le milieu ambiant se fait moyennant les parois du caisson et éventuellement moyennant le fluide circulant dans le bouclier. Avantageusement, la paroi du caisson peut être double et assurer ainsi une circulation du fluide caloporteur.
/ Le fluide caloporteur en question peut être de l'air pulsé par un ventilateur.
On peut également prévoir un tiroir à grille disposé dans le fond du caisson qui permet de nettoyer celui-ci régulièrement des dépôts s'effectuant au cours du fonctionnement.
Ce nouveau dispositif de récupération de chaleur sur les fumées de combustion présente l'avantage d'être peu encombrant et peut par conséquent être disposé à l'arrière d'un foyer sans gêner l'esthétique du milieu ambiant.
La présente invention sera décrite plus en détail au moyen de la description de modes d'exécution de l'invention illustrés par les dessins annexés où :
La figure 1 représente une vue de face, en coupe, du dispositif de l'invention, la figure 2 représente une vue en coupe de la figure 1, suivant la ligne I-I, la figure 3 montre un autre mode d'exécution du dispositif de l'invention, et la figure 4 montre une vue, en coupe, du dispositif de la figure 3 suivant la ligne II-II.
Dans les dessins, les mêmes repères sont utilisés pour les mêmes éléments des différentes vues.
Les deux figures 1 et 2 montrent le caisson 1 parallélipipédique muni d'une entrée de fumées 2 et d'une sortie de fumées 3. Les flèches indiquent la circulation des fumées de combustion. Un bouclier 4 est disposé suivant un axe de symétrie 4' et de façon à être perpendilaire au sens d'arrivée 2 des fumées. Il est fixé au caisson au moyen de vis et/ou d'éléments entretoises
5. Selon la figure 1, le bouclier 4 est muni d'une ouverture 6 située en face de l'arrivée des fumées. Cette ouverture 6 peut être obturée de façon réglable par
une clé 7 manoeuvrée à l'extérieur du caisson. Cette
clé 7 permet de régler le débit de fumées qui contournera le bouclier pour échanger des calories avec les parois extérieures du caisson et même avec le bouclier lui-même.
Le bouclier 4 a une forme trapézoïdale dont la petite base est disposée vers le bas. Cette disposition permet de répartir le débit de fumées uniformément sur la périphérie du bouclier.
Le bouclier est également muni d'ailettes 9 disposées radialement autour de l'ouverture 6. Ces ailettes présentent l'avantage de favoriser l'échange thermique et de guider les fumées vers la périphérie du bouclier sans causer un écoulement trop tourbillonnaire à l'origine de pertes de charges importantes pouvant influencer défavorablement le tirage de la cheminée.
On a également prévu un tiroir à grille 10
dans le fond du caisson permettant de vider le caisson
des dépôts s'effectuant éventuellement en cours de fonctionnement.
Les figures 3 et 4 montrent un autre mode d'exécution du dispositif de l'invention, où le bouclier creux 4 est soudé au caisson 1 à double paroi. Dans ce cas, le bouclier présente, à sa périphérie, des découpes assurant une section de passage plus grande en se déplaçant vers le bas. La figure 4 montre clairement l'alimentation en fluide caloporteur du bouclier. Les flèches indiquent la circulation des fumées.
Ce dispositif peu encombrant peut être adapté, sans difficulté, derrière un f oyer.
Il est évident que la forme donnée lors de la description n'est pas limitative; ainsi peut-on prévoir
un caisson cylindrique muni d'un bouclier circulaire
ou ovale, par exemple. Il est, en outre, évident que la présente invention couvre toutes modifications du dispositif tout en restant dans le cadre de la présente invention.
Il est notamment possible que le bouclier soit fixé au caisson en ne laissant pas de passage pour les fumées sur une partie de la périphérie, par exemple sur la périphérie supérieure.
Le terme "fixé" doit s'entendre bien entendu au sens large, cette fixation étant réalisable par soudure ou sertissage notamment.
Le bouclier peut être monté de manière non rigide également, par exemple en étant suspendu à la partie supérieure du caisson. Cette forme d'exécution présente l'intérêt de pouvoir détacher f acilement les suies qui pourraient se déposer sur le caisson.
Le bouclier peut être perforé sur sa surface.
En particulier, lorsqu'il est creux, cette solution est intéressante du fait qu'il est possible de permettre le passage des fumées par des tubes traversant ledit bouclier en échange thermiaue avec les fluides admis dans le bouclier. D'autres solutions équivalentes (du type nid d'abeilles de radiateurs) sont également possibles.
Il est également envisageable de disposer l'entrée des fumées dans le caisson et la sortie des fumées du caisson à proximité d'un côté, par exemple
le côté inférieur du caisson et de prévoir une division
du caisson en deux, par une paroi intérieure laissant
une ouverture supérieure ce qui force les fumées entrant dans le cas indiqué par le bas de remonter vers le haut
et ensuite vers le bas pour atteindre la sortie.
On comprendra que quelles que soient les formes d'exécution particulières adoptées, la fonction essentielle du bouclier est de répartir ou d'étaler les fumées afin
de favoriser l'échange thermique avec le milieu ambiant
ou avec un fluide caloporteur.
Un combinaison du dispositif qui vient d'être décrit avec celui décrit dans la demande de brevet belge 0/207411 du 25 février 1982 au nom du Demandeur est
<EMI ID=2.1> Revendications
1. Dispositif de récupération de chaleur sur les conduits de fumées de combustion caractérisé en ce qu'il comporte un élément de conduit principal (2) aboutissant dans un caisson (1) et au moins un bouclier (4) disposé
à l'intérieur de celui-ci et de façon essentiellement perpendiculaire à l'élément de conduit principal et
fixé au caisson en permettant un contournement du bouclier (4) par les fumées de combustion qui quittent ensuite le caisson par un conduit de sortie (3).
Heat recovery device on ducts
combustion fumes.
The present invention aims to provide a device for recovering the heat of combustion fumes, especially those of a domestic hearth or
other.
We know that, during combustion, part
combustion heat is transmitted by radiation,
by conduction and by convection. Another part of the heat released in combustion is lost in
fumes which are evacuated by a conduit ending in
a chimney. The fumes can sometimes reach fairly high temperatures and, generally, the calories conveyed by the hot fumes are evacuated to the outside and are therefore lost for heating proper.
The device of the invention aims in particular to
reduce the loss of calories conveyed by hot smoke.
According to the invention, the heat recovery device comprises a main duct element terminating in a box and at least one shield
disposed therein and substantially perpendicular to the main conduit member
and fixed to the box allowing the shield to be bypassed by the combustion fumes which then leave the box through an outlet duct.
According to a preferred embodiment of the invention, the shield is provided with an opening arranged in
face of the arrival of combustion fumes in the
box. Advantageously, this opening can be
adjustable with a key or by a system
register; these means allow the flow rate of
fumes which is forced to bypass the shield or
who can just cross it.
According to one embodiment of the invention, the shield can be fixed to the box by spacers, while ensuring, at its periphery, given its dimensions smaller than those of the box, a passage of combustion fumes. The shield may have a trapezoidal shape, the small base of which is directed downwards, so that the lower passage section is larger than the upper passage section, thus ensuring a uniform distribution of the flow of smoke at the periphery of the shield, since hot fumes tend to rise and therefore pass through the upper passage section.
<EMI ID = 1.1>
the invention, the shield can be hollow and be traversed by a heat-transfer fluid, the shield then being fixed to the box by tubular elements ensuring the circulation of the fluid in the shield and allowing a spacing between the shield and the box for bypassing fumes.
In another embodiment of the invention,
the shield can be fixed to the box, presenting
at its periphery cutouts arranged so as to ensure a uniform distribution of the flow of smoke to
its periphery. In this case, the shield can also be hollow and be traversed by a heat-transfer fluid, the supply of fluid taking place at the location of the
link with the box.
The shield can also be provided with fins preferably arranged in the shape of a sun in order to guide the fumes in the diversion and to promote heat exchange with the shield.
The exchange with the ambient medium takes place by means of the walls of the box and possibly by means of the fluid circulating in the shield. Advantageously, the wall of the box can be double and thus ensure circulation of the heat transfer fluid.
/ The heat transfer fluid in question may be air forced by a fan.
It is also possible to provide a grid drawer arranged in the bottom of the box which allows it to be cleaned regularly of deposits occurring during operation.
This new device for recovering heat from combustion fumes has the advantage of being compact and can therefore be placed behind a fireplace without disturbing the aesthetics of the environment.
The present invention will be described in more detail by means of the description of embodiments of the invention illustrated by the accompanying drawings in which:
Figure 1 shows a front view, in section, of the device of the invention, Figure 2 shows a sectional view of Figure 1, along line II, Figure 3 shows another embodiment of the device the invention, and Figure 4 shows a sectional view of the device of Figure 3 along line II-II.
In the drawings, the same references are used for the same elements of the different views.
The two figures 1 and 2 show the rectangular box 1 provided with a smoke inlet 2 and a smoke outlet 3. The arrows indicate the circulation of the combustion fumes. A shield 4 is arranged along an axis of symmetry 4 'and so as to be perpendicular to the direction of arrival 2 of the fumes. It is fixed to the box by means of screws and / or spacer elements
5. According to FIG. 1, the shield 4 is provided with an opening 6 situated opposite the arrival of the fumes. This opening 6 can be closed in an adjustable manner by
a key 7 operated outside the box. This
key 7 allows you to adjust the flow of smoke that will bypass the shield to exchange calories with the outer walls of the box and even with the shield itself.
The shield 4 has a trapezoidal shape, the small base of which is arranged downwards. This arrangement allows the smoke flow to be distributed uniformly over the periphery of the shield.
The shield is also provided with fins 9 arranged radially around the opening 6. These fins have the advantage of promoting heat exchange and of guiding the fumes towards the periphery of the shield without causing excessively swirling flow at the origin. significant pressure losses that can adversely affect the draft of the chimney.
There is also a grid drawer 10
in the bottom of the box to empty the box
deposits possibly made during operation.
Figures 3 and 4 show another embodiment of the device of the invention, where the hollow shield 4 is welded to the casing 1 with double wall. In this case, the shield has, at its periphery, cutouts ensuring a larger passage section by moving downward. Figure 4 clearly shows the supply of heat transfer fluid to the shield. The arrows indicate the flow of smoke.
This space-saving device can be adapted, without difficulty, behind a hearth.
It is obvious that the form given during the description is not limiting; so can we predict
a cylindrical box with a circular shield
or oval, for example. It is, moreover, obvious that the present invention covers all modifications of the device while remaining within the scope of the present invention.
It is in particular possible that the shield is fixed to the box while not leaving a passage for the fumes on a part of the periphery, for example on the upper periphery.
The term "fixed" must of course be understood in the broad sense, this fixing being achievable by welding or crimping in particular.
The shield can also be mounted in a non-rigid manner, for example by being suspended from the upper part of the box. This embodiment has the advantage of being able to easily detach the soot that could be deposited on the box.
The shield can be perforated on its surface.
In particular, when it is hollow, this solution is advantageous because it is possible to allow the passage of smoke by tubes passing through said shield in heat exchange with the fluids admitted into the shield. Other equivalent solutions (of the radiator honeycomb type) are also possible.
It is also possible to arrange the inlet of the fumes in the box and the outlet of the fumes from the box close to one side, for example
the bottom side of the cabinet and provide for a division
of the box in two, by an interior wall leaving
an upper opening which forces the fumes entering in the case indicated from the bottom to rise upwards
and then down to reach the exit.
It will be understood that whatever the particular embodiments adopted, the essential function of the shield is to distribute or spread the fumes in order
promote heat exchange with the surrounding environment
or with a heat transfer fluid.
A combination of the device which has just been described with that described in Belgian patent application 0/207411 of February 25, 1982 in the name of the Applicant is
<EMI ID = 2.1> Claims
1. A device for recovering heat on the combustion smoke ducts, characterized in that it comprises a main duct element (2) ending in a box (1) and at least one shield (4) arranged
inside of it and essentially perpendicular to the main pipe element and
fixed to the box allowing the shield (4) to be bypassed by the combustion fumes which then leave the box by an outlet duct (3).