CA1167724A - Capteur de chaleur pouvant etre installe notamment dans une cheminee domestique et procede pour porter a une temperature plus elevee un fluide tel que de l'eau - Google Patents
Capteur de chaleur pouvant etre installe notamment dans une cheminee domestique et procede pour porter a une temperature plus elevee un fluide tel que de l'eauInfo
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Abstract
Capteur de chaleur pouvant être destiné à être installé dans une cheminée domestique et adapté pour brûler un combustible solide en vue de chauffer de l'air et un fluide. Ce capteur comprend: un caisson vertical muni à sa partie inférieure d'au moins une ouverture pour l'admission d'air et à sa partie supérieure d'au moins une ouverture pour l'échappement d'air; un caisson horizontal s'étendant à partir de la partie inférieure dudit caisson vertical, la face supérieure de ce caisson horizontal formant un foyer; une chambre de combustion formée dans ledit caisson horizontal et pourvue d'un conduit de fumée, et au moins un conduit s'étendant au voisinage ou dans ladite chambre de combustion en vue de faire circuler ledit fluide. La chambre de combustion est délimitée latéralement par des parois sensiblement verticales, à sa partie inférieure par un fond muni d'une grille et à sa partie supérieure par la face supérieure du caisson horizontal munie d'une ouverture, de telle sorte que cette ouverture peut être pourvue d'une grille pour permettre l'évacuation des cendres au travers de cette grille, de la chambre de combustion et de la grille de fond quand un feu est fait sur la face supérieure du caisson horizontal ou d'une plaque pleine quand un feu est fait dans la chambre de combustion ou sur la face supérieure.
Description
La presente invention concerne un cap-teur de chaleur des-tine à être installe notamment dans une cheminee domes-tique e-t pouvant .Eournir aussi. bien de l'air chaud de cllauEI~ac~c que clc 1'eau clla~ldc pour l'usa~e domest:L~uc ou pour le chauf:Ea~e.
Le cap-teur de chaleur selon la presente inven-tion es-t du type comprenant notamment un caisson s'etendant verti-calement et muni à sa partie :inferieure d'au moins une ouver-ture de preference d'admission d'air à rechauffer qui peu-t etre re~lable et à sa partie superieure diau moins une ouver-ture d'echappement d'air chauffe et un caisson horizontal s'etendant à partir de la partie inferieure dudit caisson vertical et dont la face superleure Eorme un :Eoyer sur lequel peut être fai-t un feu qui rechauEEe l'air circulant dans ledit caisson vertical, la face superieure du caisson inferieur horiæontal comprenant une ouverture dans laquelle peut être disposee une ~ri.lle pour l'evacuation des cendres vers un cendrier.
Selon la presente invention, il est prévu un cap-teur de chaleur destine à être ins-tallé dans une cheminee domestique et adapte pour.brûler une combustible solide en vue de chauffer de l'air et un fluide, comprenant:
- un caisson vertical muni a sa partie inferieure d'au moins une ouverture pour lladmission d'air et a sa partie superieure ; d'au moins une ouverture pour l'echappement d'air;
- un caisson horizontal sletendant a partir de la partie inferieure dudit~caisson vertical, la Eace superieure de ce caisson horizontal formant un foyer;
- une chambre de combustion formee dans ledit caisson horizon-tal et pourvue d'un cohduit de fumee; et ~,1, ~ ~i'7~7~
.
- au moins un conduit s'etendant au voisinage ou dans ladite chambre de combustion en vue de faire circuler ledit fluide, ladite chambre de combustion étan-t délimi-tée lateralement par des paroi.s scnsib].cmcnt vert:icales, a sa partie i.n:~érieure par un fond muni d'une grille e-t a sa partie supérieure par ladite face supérieure dudi-t caisson horizon-tal munie d'une ouverture, de telle sorte que ladite ouverture peut ê-tre pourvue d'une grille pour perme-ttre l'évacuation des cendres au travers de cette grille, de ].adite chambre de combustion 10 et de ladi~e grille de fond quand un feu est fait sur ladi-te face supérieure dudit caisson horizontal ou d'une plaque pleine quand un feu est fait dans ladite chambre de combustion ou sur ladite :Eace superieure.
Le capteur de chaleur selon la presente irlvention peut etre utilise pour fourni.r de l'air rechaufEe et un : fluide tel que de lleau a rechau:Efer.
Le caisson inferieur horizontal peut comprendre une chambre etanche entourant ladite chambre de combus-tion, ledit conduit pouvant se présenter sous la forme d'un serpen-20 -tin entourant ladite chambre de combustion et dispose dans ` ladite chambre etancheO
Ledi-t condui-t peut s'etendre également à l'inté-rieur dudit caisson vertical.
De manière à freiner la mon-tée de l'air dans le caisson vertical du capteur de chaleur, on peut disposer dans ce caisson des déflecteurs.
.~ . Dans une variante, ledit conduit s'étendant dans le caisson vertical peut s'é-tendre entre lesdits déflecteurs de manière à former sensiblement un serpentin.
Dans une autre variante, lesdits déflecteurs peu-vent etre creux et étanches et etre montés en série sur le . -2-. . . ..................................... .. . .
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conduit s'etendant dans le caisson vertical de telle sorte que le fluide circulant dans ce condui-t circule é~alement dans les deflec-teurs creux.
Le conduit s'etendant au voisinage de ou dans la chambre de combustion et le conduit s'etendant dans le caisson vertical peuvent avantageusement etre montes en série.
Selon la presente invention, lesclits deflecteurs peuvent s'tendre transversalement au caisson vertical et se presenter sous la forme d' Ull V dont la pointe est dirigee vers le haut, deux deflecteurs adjacents pouvant etre en outre relies entre eux par au moins un conduit supplemen-taire.
Dans une variante preférentielle, il est prévu un capteur de chaleur destiné cl etre installé dans une cheminée domestique e-t adapte pour bruler un combustible solide en vue de chauffer de l'air comprenant:
- un caisson vertical muni à sa partie superieure d'au moins une ouverture pour l'echappement d'air;
- un caisson horizontal s'etendant à partir de la partie inferieure dudi-t caisson vertical, la face supérieure dudit caisson horizontal formant un foyer;
- une chambre de combustion formée dans ledit caisson hori-zontal et pourvue d'un conduit de fumée, ladite chambre de combustion etant delimi-tée lateralement par des parois sensi-blement verticales, à sa partie inferieure par un fond pourvue d'une grille et ~ sa partie superieure par ladite face supe-rieure dudit cais.son horizon-tal pourvue d'une ouverture; et - un conduit d'air s'etendant dans le voisinage ou dans ladite chambre de combustion et pourvu d'au moins une ouverture pour l'admission et d'au moihs une ouverture de communication avec la partie inferieure dudit caisson vertical, ` ~ ' ' " ' ladite ouver-ture de la face supérieure dudit caisson horizon-tal etant pourvue d'une ~rille pour permettre l'évacuation des cendres au travers de cette grille, de ladite chambre de combustion et de ladite grille de fond quand un feu es-~fait sur ladi-te face supérieure dudit caisson horizon-tal ou d'une plaque pleine quand un feu est fait dans ladite chambre de combustion ou sur ladite face superieure.
Le conduit d'air peut se présenter sous la -forme d'une chambre etanche entourant ladite chambre de combustion.
La-chambre de combustion peut former un couloir sensiblement annulaire autour de ladite chambre de combustion.
1e caisson vertical peut être pourvu à sa partie ; inEérieure d'une ouverture d'admission d'air.
; Le conduit de fumée peut s'étendre à l'intérieur dudit caisson vertical.
Le caisson horizontal peut être pourvu d'un .
cendrier démontable placé en dessous de la grilIe de fond de ladite chambre de combustion.
Selon la présente invention il es-t également prévu un procede pour porter a une temperature plus elevee un Eluide caracterisé par le fait que l'on fait circuler ce fluide au voisina~e de ou dans la chambre de combustion, pouvant recevoir un combustible solide, d'un capteur de chaleur installe dans une cheminee domestique comprenant notamment un caisson inferieur horizontal dans lequel est ménagee ladite chambre de combustion accessible au travers de sa face super.eure et dont sa face superieure forme un foyer et un caisson vertical dans lequel peut circuler de l'air.
On peut egalement faire circuler ledit fluide dans ledit caisson vertical.
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On peut faire circuler le fluide dans le caisson vertical de maniere à rechauffer l'air dans le cas où
l'on utilise seulement ladite chambre de combustion, ledit fluide etant au prealable rechauffe au voisinage de ladite chambre de combustion.
On peut faire rechauffer le fluide circulant dans - le caisson vertical grâce à l'air chaud montant dans ce ~caisson.
On peut faire circuler ledit fluide dans le caisson 10 , vertical a l'interieur de deflecteurs susceptibles de freiner la montee de l'air dans ce caisson.
Selon la presente invention, il est possible d'associer au capteur de c~aleur notamment un capteur solaire dans le~uel circulera egalement ledit ~luide.
Le capteur de chaleur selon la presente invention sera mieux compris ~ liétude de trois variantes de réalisation décrits à titre d'exemple non limitati~s e-t illustrés par le dessin sur lequel:
- la ~igure 1 represente en coupe verticale un capteur de chaleur installe dans une cheminee domestique - - , - ':
.
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capable de fournir de l'air réchauffé et de l'eau réchauffée:
-la figure 2 représente en vue frontale le capteur de chaleur selon la figure 1, la partie inférieure étant en coupe;
-les figures 3 et 3 représentent une variante du capteur de chaleur représenté sur les fi~ures 1 et 2 dans des vues correspondantes :
-et les figures 5 et 6 représentent, dans des vues . correspondant aux figures 1 et 2, un capteur de chaleur capable de fournir uniquement de l'air réchauffé.
On notera tout d'abord que les trois capteurs de chaleur représentés ont d'une manière g~nérale la m8me struc~ure. C'est pourquoi les éléments constructifs qui se retrouvent dan~s chacun de ces capteurs porteront la mame référence et ne seront d~crits qu'une seule fois.
Le capteur de chaleur représenté sur les figures 1 et 2 comprend un caisson vertical repéré d'une manière générale par la rcférence 1, un caisson horizontal ~'etendant 7 à partir de la partie inférieure du caisson vertical 1 et repéré d'une maniere g~nérale par la référence 2 et un caisson de décompression s'étendant à partir de la partie supérieure du caisson vertical 1 et repéré dlune manière générale par Ia référence 2, le caisson vertic~l 1 étant encastr~ dans le mur de fond de la cheminée et le caisson inférieur horizontal dans son foyer.
Le caisson vertical 1 ~ui a une section horizontale sensiblement rectangulaire présente à sa partie inférieure une ouverture 4 permettant une admission d'air frais dans le caisson vertical provenant d'un passage 5 réalisé dans le mur de la chemin~e. Le débit de l'air entrant par l'ouverture ~.
4 dans le caisson 1 peut 8tre r~glé par le clapet 6 pouvant obstruer plus ou moins l'ouverture 4 t la fermer compl~tement.
p7~
On pourra remarquer que le passage 5 qui est dans l'exemple représenté horizontal pourrait aussi bien être disposé
v~rt.icalement et communiquer par exemple avec une cave.
La partie sup~rieure du caisson vertical 1 communique par une ouverture 7 avec le caisson horizontal 3 qui présente sur sa partie supérieure, dans l'exemple représente,deux bouches d'échappement d'air.
Lorsque l'on fait un feu sur le caisson horizontal inferieur 2, l'air se trouvant dans le caisson vertical 1 et dans le caisson supérieur horizontal 3 se trouve réchauffé
et circule depuis l'ouverture 4 du caisson vertical 1 jusqu'aux i~ouches de sortie 8 du caisson supérieur horizontal 3 pour être distribu~ verq la ou les piece(s) à chauffer.
Le caisson horizontal inféri.eur 2 comprend un plateau 9 sensiblement horizontal formant la face supérieure du caisson 2 sur la~uelle peut être fait un feu.
Ce plateau présente sensiblement en son milieu une ouverture cylindrique 10 pouvant recevoir un couvercle 11.
Ce couvercle 11 peut se présenter sous la forme d'une grille destinée ~ l'évacuation vers le bas des cendres provenant du feu fait sur le plateau 9.
Le caisson inférieur horizontal 2 comprend une chambre de combustion 12 dans laquelle peut 8tre introduit par i'ouverture 10 du plateau 9 un combustible tel que du charbon et qui est limitée à sa partie supérieure par le ; plateau 9, à sa partie inférieure par un fond présentant une ouverture 14 fermée par une grille 15 d'évacuation des cendres et latéralement par une paroi 16 verticale qui est dans l'exemp~e repr~senté cylindri~ue, le fond 13 étant d'une seule pièce avec ladite paroi 1~. Ja paroi cylindrique 16 présente au voisinage de sa partie supérieure une ouverture 17 d'évacuation des fumées. Lorsque l'on brûle un combustible '7~7~
dans la chambre l2, on peut avantageusement prévoir un couvercle 11 se présentant sous la forme d'une plaque pleine.
La face inférieure du plateau 9 présente une gorge annulaire 18 dans laquelle pén~tre une saillie annulaire 19 prévue à la partie supérieure de ladite paroi 16, un jOillt en amiante étant disposé au fond de la gorge 18 de manière à créer une liaison étanche aux fumée~.
~ Le caisson inférieur horizonta:L 2 comprend également une partie en forme de caisson 20 se trouvant en-dessous de la chambre de combustion 12 ét dans lequel est disposé un tiroir amovible 21 pour la réception des cendres pouvant proven.ir de la chambre de combustion 12 ou du dessus du plateau 9 en passant par la chamhre de combustion 12 Un conduit 22 traversant la paroi arrière 20a du caisson 20 permet de faire communiquer le passage 5 avec ce caisson 20 de manière à fournir sous la chambre de combustion 12 de l'air ~rais. Comme on peut le voir sur la figure 2, le condu.it 22 est muni d'un clapet réglable 23 permettant le réglage de la vitesse de la combustion en particulier dans la chambre de combustion 12.
Le caisson infér.ieur horizontal 2 comprend en outre une chamhre étanche 24 entourant la paroi cylindrique .
16 de la chambre de combustion 12. Cette chambre étanche 24 est délimitée à sa partie inférieure par la paroi supérieure de la chambre 20, à sa partie supérieure par le plateau 9 et lakéralement par des parois verticales situées à distance de la paroi 16 de la chambre de combustion 12 et en particulier par une paroi arrière 24a prolongeant la paroi arri~re 20a de la chambre 20 et séparant la chambre ~tanche 24 de l'intérieur du caisson vertical 1. On pourra remarquer que la paroi inférieure horizontale 4a dans laquelle est : ' ' --8~
.~. .
~ ~ ~'7'~ ~
pratiquée l'ouverture 4 est sensiblernent en alignement avec la paroi separant la chambre 20 de la chambre 24, le clapet 6 s'ouvran-t ~ l'intérieur du caisson vertical et le canal 5 étant sensiblement en alignement avec la chambre 20.
Un conduit, dans lequel peut circuler un fluide tel que de l'eau et présentant une extYémité 25 débouchant latéralement à l'extérieur du caisson inférieur horizontal 2, se présente sous la forme d'un serpentin 26 entourant la paroi cylindrique 16 de la chambre de combustion 12 et disposé dans la chambre étanche 24.
Comme on peut le voir sn particulier sur la figure 2, en pointillé, une série de déflecteurs 27 est disposée dans le caisson ver-tical 1. Ces dérlecteurs 27 s~étendent, horizontalement, transversalement au caisson 1 et sont disposés en alignement sur des rangées horizontales et v~rticales de telle sorte que les déflecteurs de deux rangées horizontales adjacentes soient decal~s les uns par rappox~ aux autres. Ces déflecteurs sont en forme de V dont la pointe est dirigée vers le haut~
Les déflecteurs 27 sont creux et sont reliés les uns avec les autres en série depuis le premier dé~lecteur 27a de la rangée inférieure jusqu'au dernier déflecteur 27b de la rangée supérieure, les extrémit~s libres des branches d'wl déflecteur étant reliées par un condui-t aux extrémit~s libres des déflecteurs adjacents. On pourra noter que lesdites extrémités pourraient être reliées par plusieurs conduits.
Par ailleurs, le serpentin 26 se prolonge par un conduit 28 oppo~é ~ son extrémité 25, ce conduit 28 raccordant le serpentin 26 à l'extrémité libre du premier déflecteur 27a de ladite série de déflecteurs. En outre, un conduit 29 a une d~ ses- extrémités branchée sur l'extr~mit~ libre du dernier déflecteur 27b de ladite série de déflecteurs, son 7~
autre extr~mit~ 30 deSbouchant latéralement au caisson vertical 1. Le.s déflecteurs 27 sont fixés sur la face arri~re du caisson vertical 1 et ne s'~tendent pas jusqu'à
sa face avant de façon à permettre les dilatations dues aux variations de température. Les déflecteurs 27 peuvent ~tre reliés ~ .la face arri~re du caisson 1 par exemple par des pattes soudées 31 à l'exemple du déf:Lecteur 27b~
Il est donc possible de faire circuler un fluide . tel que de l'eau dans le serpen-tin 26 autour de la chambre de combustion 12 et dans la série de déflecteurs 27 disposée dans le caisson vertical 1 entre l'extrémité 25 du serpentin 26 et l'extrémité 30 du conduit 29 aussi bien dans un sens que dans l'autre.
La chambre de combustion 12 communique avec un conduit de fum~e 32 par ladi.te ouverture 17. Ce conduit de fumée 32 traverse la paroi arrière 24a de la chambre étanche 24 puis s'étend sensiblement verticalernent ~ l'intérieur .`
du caisson verticaL 1 et débouche au dessus de ce caisson vertical pour évacuer les fumées à l'intérieur de la cheminée et en même temps chauffer l'air circulant dans le caisson vert.icalO Au voisinage de sa partie supérieure, le conduit de fumée 32 est muni d'un clapet 33 actionnable par une tige 34 s'étendant au travers de la paroi avant du conduit de la cheminée, ce clapet 33 servant à régler le débit des fumées provenant de la chambre de combustion 12.
La face avant du caisson vertical 1 est en partie constituée par une plaque décorative 35 s'étendant en des~qous du caisson vertical supérieur 3 jusqu'au plateau horizontal 9 et permettant l'accès à l'intérieur du caisson vertical 1. Le bord inférieur de la plaque 28 repose de fa~on ~tanche par un joint 36 sur le plateau horizontal 9 et les trois autres côtés de la plaque 28 sont fixés de façon étanche par un joint 37 aux autres parties du caisson vertical 1 par des boulons 35a~ Ainsi, la paroi verticale 16 et le fond 13, le plateau 9 ainsi que la plaque 35, qui sont de préférence en fonte, sont démontables.
Les clapets 6 et 23 sont reglables par des tiges 38 et 39 s'~tendant verticalement derrière la plaque 35 ~ l'ext~rieur du caisson vertical l.et latéralement et se prolongent horizontalement vers l'avant au txavers d'orifices en ~orme de cr~maillères 40 et 41 permettant le réglage desdits clapets. En outre, les tiges 38 et 39 sont disposees dans des carters 42 et 43.
En référence à la figure 1, on peut remarquer que le conduit de la cheminée peut être obturé par une plaque pivotante 44 pouvant prendre appui sur des cor~ res 45 fix~es latéralement et de part et d'autre du caisson horizontal supérieur 3.
On va maintenant décrire les principales utilisations du capteur de chaleur représenté sur les figures 1 et 2.
Tout d'abord, si l'on fait un feu sur la plaque 9 du caisson horizontal inférieur 2, on peut récupérer de l'air réchauffé à la sortie des bouches 8, air dont le débit est réglable par le clapet 6. On peut également chauffer l'eau circulant dans le serpentin 26 et dans la série de déflecteurs 27, l'eau étant essentiellement réchauffée lors de son passage dans les déflecteurs 27.
Si l'on brûle un combustible dans la chambre de combustion 12, on peut obtenir de l'air réchauffé à la sortie des bouches 8, cet air étant réchauff~ gr~ce ~ la chaleur qui règne entre le caisson inférieur horizontal 2 et le caisson supérieur horizontal 3 et gr~ce au conduit de fumée 32. On peut également obtenir de l'eau chaude en faisant circuler l'eau de préfe~ence d'abord dans les déflecteurs 27 puis dans ~ .~,ti 7~
le serpentin 26. Si l'on fait circuler l'eau d'abord dans le serpentin 26 puis dans les déflecteurs 27, il se produira un échange de chaleur entre l'air circulant dans le caisson vertical 1 et dans les d~flecteurs 27O ~ans ce sens de circulation de l'eau, l'air se trouvera également r~chauffé
par les d~flecteurs 27~ La déperdition de chaleur de l'eau dans les déflecteurs 27 dépendra de son débit et du debit de l'air dans le caisson vertical 1.
Lors~lue l'on n'utili~e uniquement que la chambre de combustion 12, il est préférable de fermer le conduit de la cheminée par la plaque 44 de manière à ne pas laisser échapper la chaleur traversant notamment la face supérieure du caisson inférieur horizontal 2 afin de recupérer cette chaleur aussi bien dans le caisson vertical 1 et dans le caisson supérieur horizontal 3 que dans la pièce où se trouve la cheminée munie du capteur de chaleur.
D'une manière générale, on peu-t noter que le~
différences de ternpératures entre l'entrée et la sortie aussi bien pour l'eau que pour l'air dépendront des débits ainsi que de la température des feu~.
L'eau circulant dans le capteur de chaleur qui vient d'être décrit en référence aux figures 1 et 2 peut être utilisée à toute fin utile~ Cette eau réchauffée peut être utilisée notamment au réchauffage de l'eau contenue dans un ballon, l'eau de ce ballon pouvant servir aux usages domesti~ues ou au chauffage par exemple par radiateur, L~'eau traversant le capteur peut également circuler directement dans des radiateurs de chauffage. On peut en outre associer au capteur de chaleur qui vient d'être décrit tout appareil de chauffage tel que des capteurs solaires. Bien d 3 autres utilisations sont également possibles en association avec des appareils connus.
. ~ ~t;~7~
Les figures 3 et 4 montrent une variante du capteur de chaleur représenté sur les figures 1 et 3, son fonctionnement et son utilisation correspondant au capteur déjà décrit.
I~ormis les differentes ci-apr~s, le capteux de cha-leur xepr~senté sur les figures 3 et 4 a une structure semblable à celle du capteur de chaleur des figuxes 1 e-t 2. C~est pourquoi, les éléments analogues portent les mêmes réf~rences et ne seront p~s de nouveau décrits.
Dans cet exemple de réalisation, les d~flecteurs 46 ne sont plus creux mais sont formés par, par exemple, des tôles se présentant sous la forme de V dont la pointe est dirigées vers le haut, ces déflecteurs servant à freiner la mont~e de l'air dans le cai.ssorl vertical 1.
Dans l'exemple représenté, on a dispos~ des déflec-teurs sur cinq lignes horizontales et sur cinq colonnes, deux rangées horizontales de déflecteurs ménageant un espace hori.zontal libre entre elles. Les déflect~urs 46 sont, dans l'exemple representé, fixés à la paroi arribre du caisson vertical 1.
Dans la variante représentée sur les figures 3 et 4, le conduit formant le serpentin 26 se prolonge par un conduit 47 qui s'étend dans le caisson vertical 1 entre les déflecteurs 46.
Comme on peut le voir en particulier sur la figure 3, le conduit ~7 se presente, dans le caisson vertical 1, sous la forme d'un serpentin qui comprend, en dessous de chaque rangée horizontale de déflecteurs 46, une nappe horizontale à trois branches 48, 49 et S0, deux nappes horizontales adjacentes étant reli~es par une branche verticale 51. Dans l'exemple représenté, le conduit 47 se présente sous la forme d'un serpentin à cinq nappes horizontales. A la ,-~ . , .
t~ ~
suite c~e ce ser~entin, le co~duit 47 se prolonge et s'étend lat~ralement ~ l'e~t~rieur du caisson vertical 1 où il présente une extremité 52.
Comme le conduit 47 s'étend longuement à l'intérieur du cai.sson vertical 1 sous la orme d'un serpentin, les echanges de chaleur entre l'eau circulant dans ce conduit 47 et l'air circulant verticalement dans le caisson vertical 1 seront excellents, ces échanges pouvant ~tre effectu~s dans ~ un sens ou dans l'autre.
La forme du conduit 47 à l'intérieur du caisson vertical 1 n'est pas limitée à l'exemple repr~senté. Ce conduit 47 peut en effet pré.senter une forme compl~tement différente et la position des déflecteurs 46 n'est pas limitative~
En reférence aux fi~ures 5 et 6, on va maintenant d~crire un capteur de chaleur capable de fourn.ir uniquement de l'air réchauf~é.
Ce capteur de chaleur est dans l'ensemble proche du capteur de chaleur représenté sur les figures 3 et 4 comprend des déflecteurs 53 placés de la même manière que les déflecteurs 46 du capteur de chaleur représenté sur les figures 3 et 4. Cependant, ce capteur de chaleur ne cornprend plus de conduits dans lesquels peut circuler de l'eau.
La chambre étanche 24' du capteur représenté sur les fi~ures 5 et 6, entourant la paroi cylindrique 16 de la cha~bre de combustion 12 disposée dans le caisson inférieur horizontal 2, comporte une cloison intérieure verticale 54 dispos~e sensiblement dans le plan de symétr.ie du capteur, cette cloison 54 reliant la paroi 16 de la chambre étanche ~4' qui correspond ~ la paroi arrière 20a des capteurs de chaleur déjà décrits.
V'un côté de la cloison 54, la paroi arrière 55 ~ i'7~Y~
comprend dans sa partie inférieure une ouverture 56 établissant une communication entre l'intérieur du caisson vertical 1 et l'interieur de la chamhre étanche 24' et elle comporte de l'autre côté de la cloison 54 dans sa partie supérieure un~ ouverture 57 qui établit ~galement une communication entre l'intérieur du caisson vertical 1 et l'intérieur de la chambre étanche 24' le conduit de fumée 32 passant par cette ouverture 57..
On ohtient donc autour de la chambre de comhustion 12 un couloir sensiblement annulaire pr~sentant une ouverture d'entr~e et une ouverture de sortie pour de l~air.
On va maintenant décrire comment fonctionne le capteur de chaleur représenté sur les fi~ures ~ et 6.
Lorsque le clapet 6 est ouvert l.'air en provenance du passage 5 monte dans le caisson vert.ical 1 ; comme cela a de~à été précédemmen-t decrit. En outre une partie ~e l'air pén~trant dan.s le caisson verti.cal par son ouverture inférieure 4 peut p6n~trer ~ l'irlt~rieur de la chambre étanche 24 par son ouverture 56 et après avoir tourne5 autour de la chambre de combustion 12 en ressortir par son ouverture 57 et ensuite continuer son chemin dans le caisson vertical 1. Du fait de son orientation le clapet 6 joue avantageusement le rôle d'un déflecteur et permet de dévier l'air en direction de l'ouverture 56 de la chambre étanche 24'.
Lorsque seulement du feu sera fait sur le plateau 9 l'air circulant dans le capteur de chaleur sera essentiellement réchauffé dans le caisson vertical 1.
Cependant lorsqu'on utilisera uniquement la chambre de combustion 12 l'air pén~trant dans le capteur par l'ouverture inférieure 4 du caisson vertical 1 sera essentiellement réchauffé lors de son passage dans la chamhre étanche 24 et c'est essentiellement cet air réchauffé qui créera une circulation ascendante dans le caisson vertical 1.
Comme dans les exemples pr~cédents, le capteur represent~ sur les figures 5 et 6 et destiné uniquement à
fournir de l'air réchauffer peut avoir une ~utonomie de fonctionnement relativement longue, cette autonomie dépendant du volume de la chambre de combustion 12 qui peut recevoir un combustible tel que du charbon.
La présente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus décrits. On peut en effet prévoir de faire circuler l'eau ou l'air dans la paroi verticale 16 de la chambre de combustion. On peut en outre prévoir plusieurs conduits de fumees 32 traversant le caisson vertical 1 ou encore un conduit ver-tical faisant toute la largeur du caisson vertical 1 de manière à obtenir une plus grande surface de contact avec l'air traversant le calsson vertical 1.
On peut également prévoir les conduits dans les~uels circule l'eau en plusieurs parties pour faciliter leur montage.
On peut en outre aménager le couloir annulaire dans lequel circule l'air à réchauffer autour de la chambre de combustion 12 d'une manière toute différente en formant par exemple deux sens de circulation. Enfin, les conduits pour l'eau pourraient également etre intégrés aux parois des caissons.
Bien d'autres variantes sont évidemment possibles sans sortir du cadre de la présente invention.
Le cap-teur de chaleur selon la presente inven-tion es-t du type comprenant notamment un caisson s'etendant verti-calement et muni à sa partie :inferieure d'au moins une ouver-ture de preference d'admission d'air à rechauffer qui peu-t etre re~lable et à sa partie superieure diau moins une ouver-ture d'echappement d'air chauffe et un caisson horizontal s'etendant à partir de la partie inferieure dudit caisson vertical et dont la face superleure Eorme un :Eoyer sur lequel peut être fai-t un feu qui rechauEEe l'air circulant dans ledit caisson vertical, la face superieure du caisson inferieur horiæontal comprenant une ouverture dans laquelle peut être disposee une ~ri.lle pour l'evacuation des cendres vers un cendrier.
Selon la presente invention, il est prévu un cap-teur de chaleur destine à être ins-tallé dans une cheminee domestique et adapte pour.brûler une combustible solide en vue de chauffer de l'air et un fluide, comprenant:
- un caisson vertical muni a sa partie inferieure d'au moins une ouverture pour lladmission d'air et a sa partie superieure ; d'au moins une ouverture pour l'echappement d'air;
- un caisson horizontal sletendant a partir de la partie inferieure dudit~caisson vertical, la Eace superieure de ce caisson horizontal formant un foyer;
- une chambre de combustion formee dans ledit caisson horizon-tal et pourvue d'un cohduit de fumee; et ~,1, ~ ~i'7~7~
.
- au moins un conduit s'etendant au voisinage ou dans ladite chambre de combustion en vue de faire circuler ledit fluide, ladite chambre de combustion étan-t délimi-tée lateralement par des paroi.s scnsib].cmcnt vert:icales, a sa partie i.n:~érieure par un fond muni d'une grille e-t a sa partie supérieure par ladite face supérieure dudi-t caisson horizon-tal munie d'une ouverture, de telle sorte que ladite ouverture peut ê-tre pourvue d'une grille pour perme-ttre l'évacuation des cendres au travers de cette grille, de ].adite chambre de combustion 10 et de ladi~e grille de fond quand un feu est fait sur ladi-te face supérieure dudit caisson horizontal ou d'une plaque pleine quand un feu est fait dans ladite chambre de combustion ou sur ladite :Eace superieure.
Le capteur de chaleur selon la presente irlvention peut etre utilise pour fourni.r de l'air rechaufEe et un : fluide tel que de lleau a rechau:Efer.
Le caisson inferieur horizontal peut comprendre une chambre etanche entourant ladite chambre de combus-tion, ledit conduit pouvant se présenter sous la forme d'un serpen-20 -tin entourant ladite chambre de combustion et dispose dans ` ladite chambre etancheO
Ledi-t condui-t peut s'etendre également à l'inté-rieur dudit caisson vertical.
De manière à freiner la mon-tée de l'air dans le caisson vertical du capteur de chaleur, on peut disposer dans ce caisson des déflecteurs.
.~ . Dans une variante, ledit conduit s'étendant dans le caisson vertical peut s'é-tendre entre lesdits déflecteurs de manière à former sensiblement un serpentin.
Dans une autre variante, lesdits déflecteurs peu-vent etre creux et étanches et etre montés en série sur le . -2-. . . ..................................... .. . .
.
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conduit s'etendant dans le caisson vertical de telle sorte que le fluide circulant dans ce condui-t circule é~alement dans les deflec-teurs creux.
Le conduit s'etendant au voisinage de ou dans la chambre de combustion et le conduit s'etendant dans le caisson vertical peuvent avantageusement etre montes en série.
Selon la presente invention, lesclits deflecteurs peuvent s'tendre transversalement au caisson vertical et se presenter sous la forme d' Ull V dont la pointe est dirigee vers le haut, deux deflecteurs adjacents pouvant etre en outre relies entre eux par au moins un conduit supplemen-taire.
Dans une variante preférentielle, il est prévu un capteur de chaleur destiné cl etre installé dans une cheminée domestique e-t adapte pour bruler un combustible solide en vue de chauffer de l'air comprenant:
- un caisson vertical muni à sa partie superieure d'au moins une ouverture pour l'echappement d'air;
- un caisson horizontal s'etendant à partir de la partie inferieure dudi-t caisson vertical, la face supérieure dudit caisson horizontal formant un foyer;
- une chambre de combustion formée dans ledit caisson hori-zontal et pourvue d'un conduit de fumée, ladite chambre de combustion etant delimi-tée lateralement par des parois sensi-blement verticales, à sa partie inferieure par un fond pourvue d'une grille et ~ sa partie superieure par ladite face supe-rieure dudit cais.son horizon-tal pourvue d'une ouverture; et - un conduit d'air s'etendant dans le voisinage ou dans ladite chambre de combustion et pourvu d'au moins une ouverture pour l'admission et d'au moihs une ouverture de communication avec la partie inferieure dudit caisson vertical, ` ~ ' ' " ' ladite ouver-ture de la face supérieure dudit caisson horizon-tal etant pourvue d'une ~rille pour permettre l'évacuation des cendres au travers de cette grille, de ladite chambre de combustion et de ladite grille de fond quand un feu es-~fait sur ladi-te face supérieure dudit caisson horizon-tal ou d'une plaque pleine quand un feu est fait dans ladite chambre de combustion ou sur ladite face superieure.
Le conduit d'air peut se présenter sous la -forme d'une chambre etanche entourant ladite chambre de combustion.
La-chambre de combustion peut former un couloir sensiblement annulaire autour de ladite chambre de combustion.
1e caisson vertical peut être pourvu à sa partie ; inEérieure d'une ouverture d'admission d'air.
; Le conduit de fumée peut s'étendre à l'intérieur dudit caisson vertical.
Le caisson horizontal peut être pourvu d'un .
cendrier démontable placé en dessous de la grilIe de fond de ladite chambre de combustion.
Selon la présente invention il es-t également prévu un procede pour porter a une temperature plus elevee un Eluide caracterisé par le fait que l'on fait circuler ce fluide au voisina~e de ou dans la chambre de combustion, pouvant recevoir un combustible solide, d'un capteur de chaleur installe dans une cheminee domestique comprenant notamment un caisson inferieur horizontal dans lequel est ménagee ladite chambre de combustion accessible au travers de sa face super.eure et dont sa face superieure forme un foyer et un caisson vertical dans lequel peut circuler de l'air.
On peut egalement faire circuler ledit fluide dans ledit caisson vertical.
.
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On peut faire circuler le fluide dans le caisson vertical de maniere à rechauffer l'air dans le cas où
l'on utilise seulement ladite chambre de combustion, ledit fluide etant au prealable rechauffe au voisinage de ladite chambre de combustion.
On peut faire rechauffer le fluide circulant dans - le caisson vertical grâce à l'air chaud montant dans ce ~caisson.
On peut faire circuler ledit fluide dans le caisson 10 , vertical a l'interieur de deflecteurs susceptibles de freiner la montee de l'air dans ce caisson.
Selon la presente invention, il est possible d'associer au capteur de c~aleur notamment un capteur solaire dans le~uel circulera egalement ledit ~luide.
Le capteur de chaleur selon la presente invention sera mieux compris ~ liétude de trois variantes de réalisation décrits à titre d'exemple non limitati~s e-t illustrés par le dessin sur lequel:
- la ~igure 1 represente en coupe verticale un capteur de chaleur installe dans une cheminee domestique - - , - ':
.
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capable de fournir de l'air réchauffé et de l'eau réchauffée:
-la figure 2 représente en vue frontale le capteur de chaleur selon la figure 1, la partie inférieure étant en coupe;
-les figures 3 et 3 représentent une variante du capteur de chaleur représenté sur les fi~ures 1 et 2 dans des vues correspondantes :
-et les figures 5 et 6 représentent, dans des vues . correspondant aux figures 1 et 2, un capteur de chaleur capable de fournir uniquement de l'air réchauffé.
On notera tout d'abord que les trois capteurs de chaleur représentés ont d'une manière g~nérale la m8me struc~ure. C'est pourquoi les éléments constructifs qui se retrouvent dan~s chacun de ces capteurs porteront la mame référence et ne seront d~crits qu'une seule fois.
Le capteur de chaleur représenté sur les figures 1 et 2 comprend un caisson vertical repéré d'une manière générale par la rcférence 1, un caisson horizontal ~'etendant 7 à partir de la partie inférieure du caisson vertical 1 et repéré d'une maniere g~nérale par la référence 2 et un caisson de décompression s'étendant à partir de la partie supérieure du caisson vertical 1 et repéré dlune manière générale par Ia référence 2, le caisson vertic~l 1 étant encastr~ dans le mur de fond de la cheminée et le caisson inférieur horizontal dans son foyer.
Le caisson vertical 1 ~ui a une section horizontale sensiblement rectangulaire présente à sa partie inférieure une ouverture 4 permettant une admission d'air frais dans le caisson vertical provenant d'un passage 5 réalisé dans le mur de la chemin~e. Le débit de l'air entrant par l'ouverture ~.
4 dans le caisson 1 peut 8tre r~glé par le clapet 6 pouvant obstruer plus ou moins l'ouverture 4 t la fermer compl~tement.
p7~
On pourra remarquer que le passage 5 qui est dans l'exemple représenté horizontal pourrait aussi bien être disposé
v~rt.icalement et communiquer par exemple avec une cave.
La partie sup~rieure du caisson vertical 1 communique par une ouverture 7 avec le caisson horizontal 3 qui présente sur sa partie supérieure, dans l'exemple représente,deux bouches d'échappement d'air.
Lorsque l'on fait un feu sur le caisson horizontal inferieur 2, l'air se trouvant dans le caisson vertical 1 et dans le caisson supérieur horizontal 3 se trouve réchauffé
et circule depuis l'ouverture 4 du caisson vertical 1 jusqu'aux i~ouches de sortie 8 du caisson supérieur horizontal 3 pour être distribu~ verq la ou les piece(s) à chauffer.
Le caisson horizontal inféri.eur 2 comprend un plateau 9 sensiblement horizontal formant la face supérieure du caisson 2 sur la~uelle peut être fait un feu.
Ce plateau présente sensiblement en son milieu une ouverture cylindrique 10 pouvant recevoir un couvercle 11.
Ce couvercle 11 peut se présenter sous la forme d'une grille destinée ~ l'évacuation vers le bas des cendres provenant du feu fait sur le plateau 9.
Le caisson inférieur horizontal 2 comprend une chambre de combustion 12 dans laquelle peut 8tre introduit par i'ouverture 10 du plateau 9 un combustible tel que du charbon et qui est limitée à sa partie supérieure par le ; plateau 9, à sa partie inférieure par un fond présentant une ouverture 14 fermée par une grille 15 d'évacuation des cendres et latéralement par une paroi 16 verticale qui est dans l'exemp~e repr~senté cylindri~ue, le fond 13 étant d'une seule pièce avec ladite paroi 1~. Ja paroi cylindrique 16 présente au voisinage de sa partie supérieure une ouverture 17 d'évacuation des fumées. Lorsque l'on brûle un combustible '7~7~
dans la chambre l2, on peut avantageusement prévoir un couvercle 11 se présentant sous la forme d'une plaque pleine.
La face inférieure du plateau 9 présente une gorge annulaire 18 dans laquelle pén~tre une saillie annulaire 19 prévue à la partie supérieure de ladite paroi 16, un jOillt en amiante étant disposé au fond de la gorge 18 de manière à créer une liaison étanche aux fumée~.
~ Le caisson inférieur horizonta:L 2 comprend également une partie en forme de caisson 20 se trouvant en-dessous de la chambre de combustion 12 ét dans lequel est disposé un tiroir amovible 21 pour la réception des cendres pouvant proven.ir de la chambre de combustion 12 ou du dessus du plateau 9 en passant par la chamhre de combustion 12 Un conduit 22 traversant la paroi arrière 20a du caisson 20 permet de faire communiquer le passage 5 avec ce caisson 20 de manière à fournir sous la chambre de combustion 12 de l'air ~rais. Comme on peut le voir sur la figure 2, le condu.it 22 est muni d'un clapet réglable 23 permettant le réglage de la vitesse de la combustion en particulier dans la chambre de combustion 12.
Le caisson infér.ieur horizontal 2 comprend en outre une chamhre étanche 24 entourant la paroi cylindrique .
16 de la chambre de combustion 12. Cette chambre étanche 24 est délimitée à sa partie inférieure par la paroi supérieure de la chambre 20, à sa partie supérieure par le plateau 9 et lakéralement par des parois verticales situées à distance de la paroi 16 de la chambre de combustion 12 et en particulier par une paroi arrière 24a prolongeant la paroi arri~re 20a de la chambre 20 et séparant la chambre ~tanche 24 de l'intérieur du caisson vertical 1. On pourra remarquer que la paroi inférieure horizontale 4a dans laquelle est : ' ' --8~
.~. .
~ ~ ~'7'~ ~
pratiquée l'ouverture 4 est sensiblernent en alignement avec la paroi separant la chambre 20 de la chambre 24, le clapet 6 s'ouvran-t ~ l'intérieur du caisson vertical et le canal 5 étant sensiblement en alignement avec la chambre 20.
Un conduit, dans lequel peut circuler un fluide tel que de l'eau et présentant une extYémité 25 débouchant latéralement à l'extérieur du caisson inférieur horizontal 2, se présente sous la forme d'un serpentin 26 entourant la paroi cylindrique 16 de la chambre de combustion 12 et disposé dans la chambre étanche 24.
Comme on peut le voir sn particulier sur la figure 2, en pointillé, une série de déflecteurs 27 est disposée dans le caisson ver-tical 1. Ces dérlecteurs 27 s~étendent, horizontalement, transversalement au caisson 1 et sont disposés en alignement sur des rangées horizontales et v~rticales de telle sorte que les déflecteurs de deux rangées horizontales adjacentes soient decal~s les uns par rappox~ aux autres. Ces déflecteurs sont en forme de V dont la pointe est dirigée vers le haut~
Les déflecteurs 27 sont creux et sont reliés les uns avec les autres en série depuis le premier dé~lecteur 27a de la rangée inférieure jusqu'au dernier déflecteur 27b de la rangée supérieure, les extrémit~s libres des branches d'wl déflecteur étant reliées par un condui-t aux extrémit~s libres des déflecteurs adjacents. On pourra noter que lesdites extrémités pourraient être reliées par plusieurs conduits.
Par ailleurs, le serpentin 26 se prolonge par un conduit 28 oppo~é ~ son extrémité 25, ce conduit 28 raccordant le serpentin 26 à l'extrémité libre du premier déflecteur 27a de ladite série de déflecteurs. En outre, un conduit 29 a une d~ ses- extrémités branchée sur l'extr~mit~ libre du dernier déflecteur 27b de ladite série de déflecteurs, son 7~
autre extr~mit~ 30 deSbouchant latéralement au caisson vertical 1. Le.s déflecteurs 27 sont fixés sur la face arri~re du caisson vertical 1 et ne s'~tendent pas jusqu'à
sa face avant de façon à permettre les dilatations dues aux variations de température. Les déflecteurs 27 peuvent ~tre reliés ~ .la face arri~re du caisson 1 par exemple par des pattes soudées 31 à l'exemple du déf:Lecteur 27b~
Il est donc possible de faire circuler un fluide . tel que de l'eau dans le serpen-tin 26 autour de la chambre de combustion 12 et dans la série de déflecteurs 27 disposée dans le caisson vertical 1 entre l'extrémité 25 du serpentin 26 et l'extrémité 30 du conduit 29 aussi bien dans un sens que dans l'autre.
La chambre de combustion 12 communique avec un conduit de fum~e 32 par ladi.te ouverture 17. Ce conduit de fumée 32 traverse la paroi arrière 24a de la chambre étanche 24 puis s'étend sensiblement verticalernent ~ l'intérieur .`
du caisson verticaL 1 et débouche au dessus de ce caisson vertical pour évacuer les fumées à l'intérieur de la cheminée et en même temps chauffer l'air circulant dans le caisson vert.icalO Au voisinage de sa partie supérieure, le conduit de fumée 32 est muni d'un clapet 33 actionnable par une tige 34 s'étendant au travers de la paroi avant du conduit de la cheminée, ce clapet 33 servant à régler le débit des fumées provenant de la chambre de combustion 12.
La face avant du caisson vertical 1 est en partie constituée par une plaque décorative 35 s'étendant en des~qous du caisson vertical supérieur 3 jusqu'au plateau horizontal 9 et permettant l'accès à l'intérieur du caisson vertical 1. Le bord inférieur de la plaque 28 repose de fa~on ~tanche par un joint 36 sur le plateau horizontal 9 et les trois autres côtés de la plaque 28 sont fixés de façon étanche par un joint 37 aux autres parties du caisson vertical 1 par des boulons 35a~ Ainsi, la paroi verticale 16 et le fond 13, le plateau 9 ainsi que la plaque 35, qui sont de préférence en fonte, sont démontables.
Les clapets 6 et 23 sont reglables par des tiges 38 et 39 s'~tendant verticalement derrière la plaque 35 ~ l'ext~rieur du caisson vertical l.et latéralement et se prolongent horizontalement vers l'avant au txavers d'orifices en ~orme de cr~maillères 40 et 41 permettant le réglage desdits clapets. En outre, les tiges 38 et 39 sont disposees dans des carters 42 et 43.
En référence à la figure 1, on peut remarquer que le conduit de la cheminée peut être obturé par une plaque pivotante 44 pouvant prendre appui sur des cor~ res 45 fix~es latéralement et de part et d'autre du caisson horizontal supérieur 3.
On va maintenant décrire les principales utilisations du capteur de chaleur représenté sur les figures 1 et 2.
Tout d'abord, si l'on fait un feu sur la plaque 9 du caisson horizontal inférieur 2, on peut récupérer de l'air réchauffé à la sortie des bouches 8, air dont le débit est réglable par le clapet 6. On peut également chauffer l'eau circulant dans le serpentin 26 et dans la série de déflecteurs 27, l'eau étant essentiellement réchauffée lors de son passage dans les déflecteurs 27.
Si l'on brûle un combustible dans la chambre de combustion 12, on peut obtenir de l'air réchauffé à la sortie des bouches 8, cet air étant réchauff~ gr~ce ~ la chaleur qui règne entre le caisson inférieur horizontal 2 et le caisson supérieur horizontal 3 et gr~ce au conduit de fumée 32. On peut également obtenir de l'eau chaude en faisant circuler l'eau de préfe~ence d'abord dans les déflecteurs 27 puis dans ~ .~,ti 7~
le serpentin 26. Si l'on fait circuler l'eau d'abord dans le serpentin 26 puis dans les déflecteurs 27, il se produira un échange de chaleur entre l'air circulant dans le caisson vertical 1 et dans les d~flecteurs 27O ~ans ce sens de circulation de l'eau, l'air se trouvera également r~chauffé
par les d~flecteurs 27~ La déperdition de chaleur de l'eau dans les déflecteurs 27 dépendra de son débit et du debit de l'air dans le caisson vertical 1.
Lors~lue l'on n'utili~e uniquement que la chambre de combustion 12, il est préférable de fermer le conduit de la cheminée par la plaque 44 de manière à ne pas laisser échapper la chaleur traversant notamment la face supérieure du caisson inférieur horizontal 2 afin de recupérer cette chaleur aussi bien dans le caisson vertical 1 et dans le caisson supérieur horizontal 3 que dans la pièce où se trouve la cheminée munie du capteur de chaleur.
D'une manière générale, on peu-t noter que le~
différences de ternpératures entre l'entrée et la sortie aussi bien pour l'eau que pour l'air dépendront des débits ainsi que de la température des feu~.
L'eau circulant dans le capteur de chaleur qui vient d'être décrit en référence aux figures 1 et 2 peut être utilisée à toute fin utile~ Cette eau réchauffée peut être utilisée notamment au réchauffage de l'eau contenue dans un ballon, l'eau de ce ballon pouvant servir aux usages domesti~ues ou au chauffage par exemple par radiateur, L~'eau traversant le capteur peut également circuler directement dans des radiateurs de chauffage. On peut en outre associer au capteur de chaleur qui vient d'être décrit tout appareil de chauffage tel que des capteurs solaires. Bien d 3 autres utilisations sont également possibles en association avec des appareils connus.
. ~ ~t;~7~
Les figures 3 et 4 montrent une variante du capteur de chaleur représenté sur les figures 1 et 3, son fonctionnement et son utilisation correspondant au capteur déjà décrit.
I~ormis les differentes ci-apr~s, le capteux de cha-leur xepr~senté sur les figures 3 et 4 a une structure semblable à celle du capteur de chaleur des figuxes 1 e-t 2. C~est pourquoi, les éléments analogues portent les mêmes réf~rences et ne seront p~s de nouveau décrits.
Dans cet exemple de réalisation, les d~flecteurs 46 ne sont plus creux mais sont formés par, par exemple, des tôles se présentant sous la forme de V dont la pointe est dirigées vers le haut, ces déflecteurs servant à freiner la mont~e de l'air dans le cai.ssorl vertical 1.
Dans l'exemple représenté, on a dispos~ des déflec-teurs sur cinq lignes horizontales et sur cinq colonnes, deux rangées horizontales de déflecteurs ménageant un espace hori.zontal libre entre elles. Les déflect~urs 46 sont, dans l'exemple representé, fixés à la paroi arribre du caisson vertical 1.
Dans la variante représentée sur les figures 3 et 4, le conduit formant le serpentin 26 se prolonge par un conduit 47 qui s'étend dans le caisson vertical 1 entre les déflecteurs 46.
Comme on peut le voir en particulier sur la figure 3, le conduit ~7 se presente, dans le caisson vertical 1, sous la forme d'un serpentin qui comprend, en dessous de chaque rangée horizontale de déflecteurs 46, une nappe horizontale à trois branches 48, 49 et S0, deux nappes horizontales adjacentes étant reli~es par une branche verticale 51. Dans l'exemple représenté, le conduit 47 se présente sous la forme d'un serpentin à cinq nappes horizontales. A la ,-~ . , .
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suite c~e ce ser~entin, le co~duit 47 se prolonge et s'étend lat~ralement ~ l'e~t~rieur du caisson vertical 1 où il présente une extremité 52.
Comme le conduit 47 s'étend longuement à l'intérieur du cai.sson vertical 1 sous la orme d'un serpentin, les echanges de chaleur entre l'eau circulant dans ce conduit 47 et l'air circulant verticalement dans le caisson vertical 1 seront excellents, ces échanges pouvant ~tre effectu~s dans ~ un sens ou dans l'autre.
La forme du conduit 47 à l'intérieur du caisson vertical 1 n'est pas limitée à l'exemple repr~senté. Ce conduit 47 peut en effet pré.senter une forme compl~tement différente et la position des déflecteurs 46 n'est pas limitative~
En reférence aux fi~ures 5 et 6, on va maintenant d~crire un capteur de chaleur capable de fourn.ir uniquement de l'air réchauf~é.
Ce capteur de chaleur est dans l'ensemble proche du capteur de chaleur représenté sur les figures 3 et 4 comprend des déflecteurs 53 placés de la même manière que les déflecteurs 46 du capteur de chaleur représenté sur les figures 3 et 4. Cependant, ce capteur de chaleur ne cornprend plus de conduits dans lesquels peut circuler de l'eau.
La chambre étanche 24' du capteur représenté sur les fi~ures 5 et 6, entourant la paroi cylindrique 16 de la cha~bre de combustion 12 disposée dans le caisson inférieur horizontal 2, comporte une cloison intérieure verticale 54 dispos~e sensiblement dans le plan de symétr.ie du capteur, cette cloison 54 reliant la paroi 16 de la chambre étanche ~4' qui correspond ~ la paroi arrière 20a des capteurs de chaleur déjà décrits.
V'un côté de la cloison 54, la paroi arrière 55 ~ i'7~Y~
comprend dans sa partie inférieure une ouverture 56 établissant une communication entre l'intérieur du caisson vertical 1 et l'interieur de la chamhre étanche 24' et elle comporte de l'autre côté de la cloison 54 dans sa partie supérieure un~ ouverture 57 qui établit ~galement une communication entre l'intérieur du caisson vertical 1 et l'intérieur de la chambre étanche 24' le conduit de fumée 32 passant par cette ouverture 57..
On ohtient donc autour de la chambre de comhustion 12 un couloir sensiblement annulaire pr~sentant une ouverture d'entr~e et une ouverture de sortie pour de l~air.
On va maintenant décrire comment fonctionne le capteur de chaleur représenté sur les fi~ures ~ et 6.
Lorsque le clapet 6 est ouvert l.'air en provenance du passage 5 monte dans le caisson vert.ical 1 ; comme cela a de~à été précédemmen-t decrit. En outre une partie ~e l'air pén~trant dan.s le caisson verti.cal par son ouverture inférieure 4 peut p6n~trer ~ l'irlt~rieur de la chambre étanche 24 par son ouverture 56 et après avoir tourne5 autour de la chambre de combustion 12 en ressortir par son ouverture 57 et ensuite continuer son chemin dans le caisson vertical 1. Du fait de son orientation le clapet 6 joue avantageusement le rôle d'un déflecteur et permet de dévier l'air en direction de l'ouverture 56 de la chambre étanche 24'.
Lorsque seulement du feu sera fait sur le plateau 9 l'air circulant dans le capteur de chaleur sera essentiellement réchauffé dans le caisson vertical 1.
Cependant lorsqu'on utilisera uniquement la chambre de combustion 12 l'air pén~trant dans le capteur par l'ouverture inférieure 4 du caisson vertical 1 sera essentiellement réchauffé lors de son passage dans la chamhre étanche 24 et c'est essentiellement cet air réchauffé qui créera une circulation ascendante dans le caisson vertical 1.
Comme dans les exemples pr~cédents, le capteur represent~ sur les figures 5 et 6 et destiné uniquement à
fournir de l'air réchauffer peut avoir une ~utonomie de fonctionnement relativement longue, cette autonomie dépendant du volume de la chambre de combustion 12 qui peut recevoir un combustible tel que du charbon.
La présente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus décrits. On peut en effet prévoir de faire circuler l'eau ou l'air dans la paroi verticale 16 de la chambre de combustion. On peut en outre prévoir plusieurs conduits de fumees 32 traversant le caisson vertical 1 ou encore un conduit ver-tical faisant toute la largeur du caisson vertical 1 de manière à obtenir une plus grande surface de contact avec l'air traversant le calsson vertical 1.
On peut également prévoir les conduits dans les~uels circule l'eau en plusieurs parties pour faciliter leur montage.
On peut en outre aménager le couloir annulaire dans lequel circule l'air à réchauffer autour de la chambre de combustion 12 d'une manière toute différente en formant par exemple deux sens de circulation. Enfin, les conduits pour l'eau pourraient également etre intégrés aux parois des caissons.
Bien d'autres variantes sont évidemment possibles sans sortir du cadre de la présente invention.
Claims (18)
1. Capteur de chaleur destiné à être installé dans une cheminée domestique et adapté pour brûler un combustible solide en vue de chauffer de l'air et un fluide, comprenant :
- un caisson vertical muni à sa partie inférieure d'au moins une ouverture pour l'admission d'air et à sa partie supérieure d'au moins une ouverture pour l'échappement d'air ;
- un caisson horizontal s'étendant à partir de la partie inférieure dudit caisson vertical, la face supérieure de ce caisson horizontal formant un foyer ;
- une chambre de combustion formée dans ledit caisson horizontal et pourvue d'un conduit de fumée ; et - au moins un conduit s'étendant au voisinage ou dans ladite chambre de combustion en vue de faire circuler ledit fluide, ladite chambre de combustion étant délimitée latéralement par des parois sensiblement verticales, à sa partie inférieure par un fond muni d'une grille et à sa partie supérieure par ladite face supé-rieure dudit caisson horizontal munie d'une ouverture, de telle sorte que ladite ouverture peut être pourvue d'une grille pour permettre l'évacuation des cendres au travers de cette grille, de ladite chambre de combustion et de ladite grille de fond quand un feu est fait sur ladite face supérieur dudit caisson horizontal ou d'une plaque pleine quand un feu est fait clans ladite chambre de combustion ou sur ladite face supérieure.
- un caisson vertical muni à sa partie inférieure d'au moins une ouverture pour l'admission d'air et à sa partie supérieure d'au moins une ouverture pour l'échappement d'air ;
- un caisson horizontal s'étendant à partir de la partie inférieure dudit caisson vertical, la face supérieure de ce caisson horizontal formant un foyer ;
- une chambre de combustion formée dans ledit caisson horizontal et pourvue d'un conduit de fumée ; et - au moins un conduit s'étendant au voisinage ou dans ladite chambre de combustion en vue de faire circuler ledit fluide, ladite chambre de combustion étant délimitée latéralement par des parois sensiblement verticales, à sa partie inférieure par un fond muni d'une grille et à sa partie supérieure par ladite face supé-rieure dudit caisson horizontal munie d'une ouverture, de telle sorte que ladite ouverture peut être pourvue d'une grille pour permettre l'évacuation des cendres au travers de cette grille, de ladite chambre de combustion et de ladite grille de fond quand un feu est fait sur ladite face supérieur dudit caisson horizontal ou d'une plaque pleine quand un feu est fait clans ladite chambre de combustion ou sur ladite face supérieure.
2. Capteur de chaleur selon la revendication 1, dans lequel ledit caisson horizontal comprend une chambre étanche entourant ladite chambre de combustion, ledit conduit étant formé
par un serpentin entourant ladite chambre de combustion et disposé
dans ladite chambre étanche.
par un serpentin entourant ladite chambre de combustion et disposé
dans ladite chambre étanche.
3. Capteur de chaleur selon la revendication 2, dans lequel ledit conduit s'étend également à l'intérieur dudit caisson vertical.
4. Capteur de chaleur selon la revendication 1,2 ou 3 dans lequel des déflecteurs sont prévus à l'intérieur dudit caisson vertical, ledit conduit s'étendant entre lesdits déflecteurs pour former sensiblement un serpentin.
5. Capteur de chaleur selon la revendication 1,2 ou 3 dans lequel des déflecteurs creux et étanches sont prévus à l'inté-rieur dudit caisson vertical et sont montés en série sur ledit conduit, de telle sorte que ledit fluide peut circuler dans ledit conduit et dans lesdits déflecteurs.
6. Capteur de chaleur selon la revendication 1,2 ou 3 dans lequel ledit conduit de fumée s'étend à l'intérieur dudit cais-son vertical.
7. Capteur de chaleur selon la revendication 1,2 ou 3 caractérisé par le fait que ledit caisson horizontal est pourvu d'un cendrier démontable placé en-dessous de la grille de fond de ladite chambre de combustion.
8. Capteur de chaleur destiné à être installé dans une cheminée domestique et adapté pour brûler un combustible solide en vue de chauffer de l'air comprenant :
- un caisson vertical muni à sa partie supérieure d'au moins une ouverture pour l'échappement d'air ;
- un caisson horizontal s'étendant à partir de la partie inférieure dudit caisson vertical, la face supérieure dudit caisson horizontal formant un foyer ;
- une chambre de combustion formée dans ledit caisson horizontal et pourvue d'un conduit de fumée, ladite chambre de combustion étant délimitée latéralement par des parois sensiblement verticales, à sa partie inférieure par un fond pourvue d'une grille et à sa partie supérieure par ladite face supérieure dudit caisson horizon-tal pourvue d'une ouverture ; et - un conduit d'air s'étendant dans le voisinage ou dans ladite cham-bre de combustion et pourvu d'au moins une ouverture pour l'admis-sion et d'au moins une ouverture de communication avec la partie inférieure dudit caisson vertical, ladite ouverture de la face supérieure dudit caisson horizontal étant pourvue d'une grille pour permettre l'évacuation des cendres au travers de cette grille, de ladite chambre de combustion et de ladite grille de fond quand un feu est fait sur ladite face supé-rieure dudit caisson horizontal ou d'une plaque pleine quand un feu est fait dans ladite chambre de combustion ou sur ladite face supé-rieure .
- un caisson vertical muni à sa partie supérieure d'au moins une ouverture pour l'échappement d'air ;
- un caisson horizontal s'étendant à partir de la partie inférieure dudit caisson vertical, la face supérieure dudit caisson horizontal formant un foyer ;
- une chambre de combustion formée dans ledit caisson horizontal et pourvue d'un conduit de fumée, ladite chambre de combustion étant délimitée latéralement par des parois sensiblement verticales, à sa partie inférieure par un fond pourvue d'une grille et à sa partie supérieure par ladite face supérieure dudit caisson horizon-tal pourvue d'une ouverture ; et - un conduit d'air s'étendant dans le voisinage ou dans ladite cham-bre de combustion et pourvu d'au moins une ouverture pour l'admis-sion et d'au moins une ouverture de communication avec la partie inférieure dudit caisson vertical, ladite ouverture de la face supérieure dudit caisson horizontal étant pourvue d'une grille pour permettre l'évacuation des cendres au travers de cette grille, de ladite chambre de combustion et de ladite grille de fond quand un feu est fait sur ladite face supé-rieure dudit caisson horizontal ou d'une plaque pleine quand un feu est fait dans ladite chambre de combustion ou sur ladite face supé-rieure .
9. Capteur de chaleur selon la revendication 8, dans lequel ledit conduit d'air se présente sous la forme d'une chambre étanche entourant ladite chambre de combustion.
10. Capteur de chaleur selon la revendication 9, clans lequel ladite chambre de combustion forme un couloir sensi-blement annulaire autour de ladite chambre de combustion.
11. Capteur de chaleur selon la revendication 8, 9 ou 10 dans lequel ledit caisson vertical est pourvu à sa partie inféri-eure d'une ouverture d'admission d'air.
12. Capteur de chaleur selon la revendication 8, 9 ou 10 dans lequel ledit conduit de fumée s'étend à l'intérieur dudit caisson vertical.
13. Capteur de chaleur selon la revendication 8, 9 ou 10 dans lequel ledit caisson horizontal est pourvu d'un cendrier démon-table placé en dessous de la grille de fond de ladite chambre de combustion.
14. Procédé pour porter à une température plus élevée un fluide caractérisé par le fait que l'on fait circuler ce fluide au voisinage de ou dans la chambre de combustion, pouvant recevoir un combustible solide, d'un capteur de chaleur installé dans une cheminée domestique comprenant notamment un caisson inférieur horizontal dans lequel est ménagée ladite chambre de combustion accessible au travers de sa face supérieure et dont sa face supérieure forme un foyer et un caisson vertical dans lequel peut circuler de l'air.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé
par le fait que l'on fait également circuler ledit fluide dans ledit caisson vertical.
par le fait que l'on fait également circuler ledit fluide dans ledit caisson vertical.
16. Procédé selon la revendication 14, caractérisé
par le fait que l'on fait circuler le fluide dans le caisson verti-cal de manière à réchauffer l'air dans le cas où l'on utilise seulement ladite chambre de combustion, ledit fluide étant au préa-lable réchauffé au voisinage de ladite chambre de combustion.
par le fait que l'on fait circuler le fluide dans le caisson verti-cal de manière à réchauffer l'air dans le cas où l'on utilise seulement ladite chambre de combustion, ledit fluide étant au préa-lable réchauffé au voisinage de ladite chambre de combustion.
17. Procédé selon la revendication 15 ou 16,caractérisé
par le fait qu'on fait réchauffer le fluide circulant dans le cais-son vertical grâce à l'air chaud montant dans ce caisson.
par le fait qu'on fait réchauffer le fluide circulant dans le cais-son vertical grâce à l'air chaud montant dans ce caisson.
18. Procédé selon la revendication 14, 15,ou 16, caractérisé par le fait qu'on fait circuler ledit fluide dans le caisson vertical à l'intérieur de déflecteurs susceptibles de freiner la montée de l'air dans ce caisson.
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