lZ58018 L'invention se rapporte a un ensemble de récupération de calories pour cheminées d'appartement ou de maison individuelle permettant de conserver un Foyer ouvert tout en béné-ficiant d'un rendement exceptionnel.
appareils pour la récupération des calories dans les cheminées d'appartement ou de maison individuelle.
Nous ne décrirons pas, ci-après, les dispositifs 10 à placer au centre du foyer, servant de support aux bûches en combustion. Ces dispositifs captent la chaleur de l'intérieur du foyer pour la distribuer à l'extérieur par l'intermédiaire d'un fluide calopor-teur : air ou eau.
lls ne présentent aucune analogie avec la présente invention.
Une,, autre catégorie de récupérateurs permet de transformer le foyer ouvert d'une cheminée en foyer fermé. Ces appareils a-ffectent la forme d'une 20 boîte métallique fermée, à double enveloppe. L'ouvertu-re de façade est obturée par une porte vitrée pivotante ou escamotable.
La chaleur rayonnée par le foyer réchauffe l'air circulant dans le volume intermédiaire entre 25 les enveloppes et se trouve projetée dans la pièce par des ouvertures prévues au-dessus de la porte.
Ces appareils fonctionnent parfaitement et permettent une récupération intéressante des calories normalement emportées dans les fumées.
D'autres variantes de ce type de récupéra-teurs se prolongent vers le haut par une partie supé-rieure métallique pyramidale qui entre dans l'avaloir et dans la hotte de cheminée. Le courant d'air circu-lant entre les parois de l'appareil et les parois de la cheminée ressort réchauffé en partie supérieure lZ58()18 par des bouches latérales.
Cette réalisation s'avère de construction plus simple, mais, à l'évidence, plus difficile à
monter dans une cheminée ancienne.
Malheureusement et malgré la vision des flammes à travers la porte vitrée, I'utilisateur ne retrouve pas l'attrait et l'agrément du foyer ouvert. .
La présente invention a pour but de proposer un matériel à haut rendement calorifique qui laisse à l'utilisateur tous les agréments et les avantages du foyer à feu ouvert.
Pour récupérer le plus de calories possible dans les fumées, en utilisant une enceinte à double enveloppe, il convient d'augmenter suffisamment le trajet des fumées pour les débarrasser de toutes les calories utiles avant leur entrée dans le conduit d'évacuation. La longueur du cheminement des fumées sur les parois rayonnantes augmente l'~change thermique 20 et permet ainsi d'améliorer la récupération des calo-ries normalement emportées par les fumées.
Par ailleurs, la technique de combustion dite à tirage inversé permet de freiner suffisamment les fumées sans autre moyen mécanique pour assurer 25 un échange efficace.
L'invention se propose d'appliquer ces deux principes à une cheminée à foyer ouvert selon une réalisation simple et de montage aisé dans les cheminées neuves, mais aussi dans les cheminées ancien-<' ~ .
A cet effet, le récupérateur pour foyerouvert selon l'invent;on est caractérisé par les moyens suivants~
Une enveloppe centrale à ouverture en façade sert de foyer. Des évacuations principales, , ~ZS8018 latérales basses et latérales supérieures débouchent dans une double enveloppe intermédiaire, à ouverture en Fac,ade.
Cette enveloppe intermédiaire se prolonge par le conduit d'évacuation des fumées. Une enveloppe extérieure, entourant l'ensemble, ferme le volume et permet de créer un passage d'air le long des parois du foyer sur lesquelles l'air se réchauffe avant de sortir dans la pièce par des bouches verticales, 10 ou laterales. Rien entendu, I'cnveloppe exterieure est également ouverte en fac,ade.
Un clapet disposé en partie haute de l'enve-loppe centrale permet l'évacuation directe des fumées en phase d'allumage.
Le récupérateur à foyer ouvert selon l'inven-tion présente de nombreux avantages par rapport aux réalisations existant jusqu'~ présent.
Les principaux d'entre eux sont indiqués ci-après sous forme de liste :
. Maintien de l'agrément et des principaux avantages des cheminées à foyer ouvert.
. Haut rendement de récupération avec injection directe à vitesse réglable de l'air chaud dans !a pièce.
`~ 25 . Evacuation lente des fumées garantissant un rendement exceptionnel.
Facilité de pose, . Chargement simple comme dans une cheminée classique.
~` 30 . Faible risque de projection dans la pièce, en raison du trajet incurvé des fumées.
. Amélioration du rendement de combustion.
. La réalisation par modules permet de ,~ I'in~erer dnn~ lo~ ominee~ ~Yi~tnnte~, D'autres caractéristiques techniques et lZ58018 avantages sont consignes dans la description qui suit, effectuée à titre d'exemple non limitatif sur un mode de réalisation en référence aux dessins accompa-gnants dans lesquels :
. La figure 1 est une vue en coupe verticale de profil du récupérateur selon la version de base de l'invention.
. La figure 2 est une vue en coupe verticale parallèle à un plan frontal du récupéra-teur représenté en figure 1.
. La figure 3 est une vue en coupe verticale de pro-fil d'un récupérateur à extracteur mécanique des fumées à catalyseur et à sorties multiples.
Comme ind;qué ci-dessus, I'idée générale de l'invention consiste d'une part à augmenter le trajet des fumées et à les freiner convenablement pour récupérer le maximum dé calories et à réaliser, d'autre part, des formes techniques qui permettent 20 une combustion améliorée du type "à tirage inversé".
Divers aménagements et accessoires peuvent être envisagés, qui faciliteront le montage, le fonc-tionnement ou les performances de cet appareil. On les précisera ci-après sans pour autant rendre cette 25 énumération limitative.
Le récupérateur selon l'invent;on est destiné à etre placé dans une cheminée d'appartement ou de maison individuelle, en vue d'augmenter son rendement, tout en conservant pleinement l'agrément 30 du foyer ouvert.
Le récupérateur se compose d'une enveloppe centrale 1 constituant le foyer proprement dit 2.
L'enveloppe centrale 1 de forme générale parallélépipé-dique se prolonge vers le haut par une partie supé-35 rieure pyramidale 3, en forme de hotte, terminéeen extrémité par un clapet 4, de préférence mais , .
, , ~Z58018 non nécessairelllerlt pivotant. Ce clapet pourra comporter urle faible ouverture réglable en position Fermée de manière à gar(ler un tirage résiduel de sécurité.
L'enveloppe centrale 1 présente une ouveltu-.re S en Fac~ade correspondant approximativement en surface et en emplacement à l'ouverture de la clleminée.
Le Foyer 2, constitué d'une grille ~ e~ d'un cendrier 7 amovible, repose sur le fond 8 de l'enveloppe centra-le 1. Cette dernière possède, au niveau du foyer, 10 par exemple de part et d'autre, c'est-à-dire en partie avant et arrière et sur les côtés, des ouvertures 9, 10, 11 et 12 communiquant avec un volume 13 d'évacua-tion des fumées, délimité par une enveloppe intermédiai-re 14 et l'enveloppe centrale 1.
L'enveloppe intermédiaire t~ entoure com-plètement l'enveloppe centrale 1, sauF en Fac,ade où elle presente une ouver-ture 15 adapt-ée à l~uvelture de la clleminee et 3 celle de l'enveloppe centrale 1.
2V Les bords de l'ouverture t5 de l'enveloppe intermédiaire 1~ dépassent les bords correspondant~
de l'ouverture 5 de manière à ménager des rampes 16 et 17 en saillie, formant déflecteur et collecteur pour les fulnees. Il en est de même pour les bords 25 verticau~ de l'ouvérture 15.
En variante, I'ouverture 15 de l'enveloppe intermédiaire 14 pourra êtreéquipée, en partie supérieu-re d'une vitre 1~ ou autre paroi de longueur réglable, amovible ou escamotable, de surface inférieure à
30 celle de l'ouverture, dans le but de diminuer l'entrée d'air par cette voie.
L'enveloppe ineerméd;a;re l~ se prolonge vers le haut et communique en partie supérieure avec le conduit 19 d'évacuation des fumées en prolongation 35 de sa conformation pvramidale.
Le volume primaire 13 entre l'enveloppe , ..
. . _ 1258~18 intermédiaire 14 et les parois extérieures de l'envelop-pe intérieure 1 sert de volume d'évacuation des -fumées selon le trajet le plus long possible car les fumées émises près de l'ouverture passent sous le foyer où elles peuvent encore se réchau-ffer. Une enveloppe extérieure ZO entoure l'ensemble chauffant et forme avec lui un échangeur pour l'air admis et distribué
en partie inférieure par des bouches inférieures 21 et des bouches supericurcs 22 .
Cette enveloppe extérieure est ouverte de la même façon en fac,ade pour garder à la cheminée son caractère de foyer ouvert, Le long du volume d'échange 23 délimité
par l'enveloppe intermédiaire 14 et l'enveloppe exté-15 rieure 20 circule un courant~ d'air provenant de l'en-trée d'air inférieure 21 et de l'entrée d'air supérieure 22 pour la partie supérieure frontale du volume d'échan-ge .
L'air se réchauffe dans le volume 23 au 20 contact des parois de l'enveloppe intermédiaire 14 sous le foyer, en trajet vertical et le long de la partie supérieure en forme de hotte.
ll s'agit d~UIl simple échange à la manière d'un échangeur à plaque garantissant un bon rendement.
Pour ne rien négliger, on utilise également I'espace 24 compris entre l'enveloppe extérieure lZ58018 The invention relates to a set heat recovery system for apartment fireplaces or individual house allowing to keep an open fireplace while enjoying a return exceptional.
heat recovery devices in chimneys of apartments or individual houses.
We will not describe, below, the devices 10 to be placed in the center of the fireplace, serving as support for logs in combustion. These devices capture the heat from inside the fireplace to distribute it outside via a heat transfer fluid air or water.
They have no analogy with the present invention.
Another category of recuperators allows to transform the open hearth of a chimney into closed hearth. These devices have the form of a 20 closed metal box, with double envelope. The opening-re facade is closed by a pivoting glass door or retractable.
The heat radiated by the hearth heats up the air circulating in the intermediate volume between 25 envelopes and is projected into the room by openings provided above the door.
These devices work perfectly and allow an interesting recovery of calories normally carried away in the smoke.
Other variants of this type of recovery the lengths extend upwards by an upper part metallic pyramid that enters the drain and in the chimney hood. The circulating air flow lant between the walls of the device and the walls of the spring-heated chimney at the top lZ58 () 18 by side vents.
This achievement turns out to be construction simpler, but obviously more difficult to climb into an old fireplace.
Unfortunately and despite the vision of flames through the glass door, the user does not find the attractiveness and the comfort of the home open. .
The object of the present invention is to provide a material with high calorific output which leaves to the user all the amenities and benefits of the fireplace.
To recover as many calories as possible in smoke, using a double enclosure envelope, the smoke path to get rid of all useful calories before entering the duct evacuation. The length of the smoke path on the radiating walls increases the thermal change 20 and thus improves the recovery of heat laughs normally carried away by fumes.
In addition, the combustion technique so-called reverse draft allows sufficient braking the smoke without any other mechanical means to ensure 25 effective exchange.
The invention proposes to apply these two principles to an open fireplace according to a simple realization and easy assembly in new fireplaces, but also in old fireplaces-<'~.
For this purpose, the open hearth recuperator according to the invention; one is characterized by the following means ~
A central envelope with opening in facade serves as a foyer. Main evacuations, , ~ ZS8018 lower side and upper side open in an intermediate double envelope, opening in front.
This intermediate envelope extends through the smoke exhaust duct. An envelope outside, surrounding the whole, closes the volume and creates an air passage along the walls of the hearth on which the air heats up before to go out into the room by vertical vents, 10 or lateral. Nothing heard, the outer envelope is also open in college, ade.
A valve placed in the upper part of the enclosure central louver allows direct smoke evacuation in the ignition phase.
The open hearth recuperator according to the invention tion has many advantages over achievements existing until now.
The main of them are indicated below as a list:
. Maintenance of accreditation and principals advantages of open fireplaces.
. High recovery efficiency with direct injection with adjustable speed hot air in the room.
`~ 25. Slow smoke evacuation guaranteeing exceptional performance.
Easy installation, . Simple loading like in a chimney classic.
~ `30. Low risk of projection into the piece, due to the curved path of fumes.
. Improved combustion efficiency.
. The realization by modules allows , ~ I'in ~ erer dnn ~ lo ~ ominee ~ ~ Yi ~ tnnte ~, Other technical characteristics and lZ58018 advantages are given in the description which follows, carried out by way of nonlimiting example on an embodiment with reference to the accompanying drawings gnants in which:
. Figure 1 is a vertical sectional view profile profile according to version of the invention.
. Figure 2 is a vertical sectional view parallel to a frontal plane of the recovery tor shown in FIG. 1.
. Figure 3 is a vertical sectional view profile of a recuperator with extractor mechanical fumes with catalyst and with multiple outputs.
As noted above, the general idea of the invention consists on the one hand in increasing the smoke path and brake them properly to recover the maximum of calories and to achieve, on the other hand, technical forms which allow 20 improved combustion of the type "reverse draft".
Various fittings and accessories can be considered, which will facilitate assembly, operation operation or performance of this device. We will specify them below without rendering this 25 exhaustive list.
The recuperator according to the invention; we are intended to be placed in an apartment fireplace or detached house, in order to increase its performance, while fully maintaining accreditation 30 from the open hearth.
The recuperator consists of an envelope control unit 1 constituting the actual hearth 2.
The central envelope 1 of generally parallelepiped shape dique is extended upwards by an upper part 35 pyramidal lower 3, in the form of a hood, terminated at the end by a valve 4, preferably but ,.
, , ~ Z58018 not necessary pivoting. This valve may include urle low opening adjustable in closed position so as to park a residual security draft.
The central envelope 1 has an opening .re S en Fac ~ ade corresponding approximately in surface and location at the opening of the laboratory.
Foyer 2, consisting of a grid ~ e ~ of an ashtray 7 removable, rests on the bottom 8 of the central envelope 1. The latter has, at home level, 10 for example on both sides, that is to say in part front and rear and on the sides, openings 9, 10, 11 and 12 communicating with a volume 13 of evacua-smoke, delimited by an intermediate envelope re 14 and the central envelope 1.
The intermediate envelope t ~ surrounds com-completely the central envelope 1, except in Fac, where it presents an opening 15 adapted to the uvelture of the clleminee and 3 that of the central envelope 1.
2V The edges of the opening t5 of the envelope intermediate 1 ~ extend beyond the corresponding edges ~
of the opening 5 so as to provide ramps 16 and 17 projecting, forming a deflector and collector for girls. It is the same for the edges 25 verticau ~ of the opening 15.
As a variant, the opening 15 of the envelope intermediate 14 may be equipped, partly higher-re of a window 1 ~ or other wall of adjustable length, removable or retractable, with an area less than 30 that of the opening, in order to reduce the entry air this way.
The envelope ineerméd; a; re l ~ extends upwards and communicates at the top with the flue exhaust duct 19 in extension 35 of its pvramidal conformation.
The primary volume 13 between the envelope , ..
. . _ 1258 ~ 18 intermediate 14 and the outer walls of the envelope interior pe 1 serves as smoke evacuation volume as long as possible because the fumes emitted near the opening pass under the hearth where they can still warm up. An envelope ZO surrounds the heating assembly and forms with it an exchanger for the air admitted and distributed in the lower part by lower mouths 21 and supercurals 22.
This outer envelope is open in the same way in college, ade to keep at the fireplace its open hearth character, Along the exchange volume 23 delimited by the intermediate envelope 14 and the outer envelope 15 rieure 20 circulates a current ~ of air coming from the lower air inlet 21 and upper air inlet 22 for the upper front of the sample volume ge.
The air heats up in volume 23 at 20 contact of the walls of the intermediate envelope 14 under the hearth, vertically and along the upper part in the shape of a hood.
It is a simple exchange in the manner a plate heat exchanger guaranteeing good performance.
To not neglect anything, we also use The space 24 between the outer envelope
2 ~ et les parois 25 de la cheminée, comme volume de récupération pour le chauffage de l'air ambiant.
Le volume intermédiaire de récupération 30 23 rejoint le conduit d'évacuation 19 des fumées à l'extrémité de sa partie supérieure en forme de hotte, Il débouche à ce niveau ou à l'extrémité de ses parois in~,clinées à l'extérieur par des orifices ; tels que 26, soit directement dans la pièce, soit 35 en un endroit plus éloigné à travers une gaine d'achemi-258~18 nement 27~ A-fin de pouvoir orienter le flux d'air réchaut`fé, les orifices 2~ seront équipés de tronc,ons 28 de gaines métalliques déformables.
Il est prévu également, à trav~rs la hotte de la cheminée et à travers son habillage, une ou plusieurs bouches auxiliaires telles que 29 pour l'évacuation de l'air réchauffé entre l'enveloppe extérieure et les parois de la cheminée.
L'air de combustion arrive sous le foyer, 10 mais de préférence latéralement, par une gaine 30 de plus gros diamètre traversant les différentes enveloppes. L'air de combustion est ainsi amené de l'extérieur ou d'un autre endroit de la pièce et bénéficie d'un préchauffage.
Le récupérateur selon I'invention a été
décrit ci-dessus par ses moyens généraux. On précisera ci-après quelques variantes ou aménagements possibles.
Ain~i, d.lns un souci dc mcill~ur~ el`licuci-t~, on ~ourrLI equiper le conduit ~'~v~cuation des fumées 19 d'un extracteur mécanique 31 dans le but d'augmenter le tirage, comme représenté en figure 2 ~ and the walls 25 of the chimney, as the volume of recovery for heating the ambient air.
The intermediate recovery volume 30 23 joins the flue outlet 19 at the end of its top shaped hood, It opens at this level or at the end of its walls in ~, clinched on the outside by orifices ; such as 26, either directly in the room or 35 at a more distant location through a conduit 258 ~ 18 27 ~ At the end of being able to direct the air flow Réchaut`fé, orifices 2 ~ will be equipped with trunk, ons 28 of deformable metal sheaths.
It is also planned, trav ~ rs the hood from the chimney and through its covering, one or several auxiliary outlets such as 29 for the evacuation of the heated air between the envelope outside and the walls of the chimney.
The combustion air arrives under the hearth, 10 but preferably laterally, by a sheath 30 larger diameter crossing the different envelopes. The combustion air is thus brought from outside or another place in the room and has preheating.
The recuperator according to the invention was described above by its general means. We will specify below are some possible variants or adjustments.
Ain ~ i, d.lns a concern dc mcill ~ ur ~ el`licuci-t ~, we ~ ourrLI equip the conduit ~ '~ v ~ cuation of fumes 19 from a mechanical extractor 31 for the purpose increase the circulation, as shown in the figure
3. Bien entendu, cet extracteur n'entrera en fonctionne-ment qu'en cas de surcroît calorifique nécessaire.
A-fin de parfaire la récupération, on prévoit d'installer dans le conduit des fumées 19 couplé
à l'extracteur mécanique 3~ ou à sa place, un réacteur catalytique 32 qui provoque la post combustion catalyti-que des gaz contenus dans les fumées et permet ainsi de récupérer ~des calories sur les gaz normalement imbrûlés.
Un échangeur thermique, par exemple à
flux croisés pourra être prévu pour réchauffer l'air ambiant et éjecter l'air chaud dans la pièce. On pourra ainsi multiplier les bouches d'évacuation de l'air chaud, de manière à mieux le répartir dans : la pièce.
, Pour augmenter le débit d'air réchauffé, les entrées d'air basses 21 et hautes 22 peuvent etre équipées d'un ventilateur tel que 33 pour augmen-ter l'échange thermique et obtenir une meilleure évacuation et répartition de l'air chaud.
A titre d'accessoire, I'ouverture de façade pourra recevoir côté extérieur, une porte 34 permettant de fermer le foyer et de garantir ainsi toute la sécurité pour un fonctionnement de nuit.
Pour plus de facilité de montage, les différentes parois seront réalisées sous la forme de cloisons démontables asemblées les unes aux autres par accrochage, vissage ou tout autre moyen mécanique.
Pour des raisons de sécurité, il est prévu lS un élément coupe-feu 35 dans le conduit d'évacuation des fumées. Cet élément coupe-feu peut d'ailleurs etre associé au clapet 4 et constitwer alors un clapet coupe-feu.
Afin de favoriser l'écoulement des fumées 20 en partie supérieure, on pourra disposer les parois verticales légèrement inclinées.
De façon nouvelle dans ce domaine, I'inven-teur a prévu de traiter l'air par un humidificateur 36 et par un fiItre à poussière 37, Bien entendu, les versions destinées à
équiper les cheminées anciennes seront réalisées sous la forme de modules selon des sous-ensembles distincts.
Le courant aéraulique engendré par la 30 différence de température doit, en principe, suffire pour évacuer à l'intérieur de la pièce la majorité
des calories produites par la combustion.
Toutefois, pour améliorer le rendement et la répartition, on pourra activer le débit d'air 35 à réchauffer notamment dans l'espace 25 compris entre .
12580~8 I'enveloppe extérieure et les parois internes de la cheminée~
L'invention a été décrite ci-dessus en détail ; il est bien entendu que diverses variantes 5 directes et modifications simples sans apport inventif ainsi que les substitutions par des équivalents entrent parfaitement dans son cadre. 3. Of course, this extractor will not operate.
ment only in the event of a calorific increase necessary.
In order to perfect the recovery, we plan to install in the coupled flue 19 with the mechanical extractor 3 ~ or in its place, a reactor catalytic 32 which causes catalytic post combustion that gases contained in the fumes and thus allows recover ~ calories from gas normally unburnt.
A heat exchanger, for example at cross flows may be provided to warm the air ambient and eject hot air into the room. We will thus be able to multiply the outlets hot air, so as to better distribute it in : the room.
, To increase the flow of heated air, the low 21 and high 22 air inlets can be equipped with a fan such as 33 to increase ter heat exchange and get better exhaust and distribution of hot air.
As an accessory, the front opening can receive on the outside, a door 34 allowing to close the fireplace and thus guarantee the entire safety for night operation.
For easier assembly, the different walls will be made in the form demountable partitions assembled to each other by hooking, screwing or any other mechanical means.
For security reasons, it is planned lS a fire protection element 35 in the exhaust duct fumes. This fire element can also be associated with valve 4 and then constitute a valve firewall.
To promote the flow of smoke 20 in the upper part, the walls can be arranged slightly inclined verticals.
In a new way in this area, the invention plans to treat the air with a humidifier 36 and by a dust filter 37, Of course, the versions intended for equip the old chimneys will be carried out in the form of modules according to subsets separate.
The air flow generated by the 30 temperature difference should, in principle, suffice to evacuate inside the room the majority calories produced by combustion.
However, to improve performance and the distribution, we can activate the air flow 35 to be heated in particular in the space 25 between .
12580 ~ 8 The outer envelope and the inner walls of the fireplace ~
The invention has been described above in detail ; it is understood that various variants 5 direct and simple modifications without inventive contribution as well as substitutions by equivalents enter perfectly in its frame.