EP0193433A1 - Installation de chauffage pour cheminée à foyer ouvert et tirage inversé - Google Patents

Installation de chauffage pour cheminée à foyer ouvert et tirage inversé Download PDF

Info

Publication number
EP0193433A1
EP0193433A1 EP86400210A EP86400210A EP0193433A1 EP 0193433 A1 EP0193433 A1 EP 0193433A1 EP 86400210 A EP86400210 A EP 86400210A EP 86400210 A EP86400210 A EP 86400210A EP 0193433 A1 EP0193433 A1 EP 0193433A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vertical
exchanger
receptacle
installation according
conduits
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP86400210A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Guy Albert Percebois
Bernard Helas
Original Assignee
HELAS BERNARD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HELAS BERNARD filed Critical HELAS BERNARD
Publication of EP0193433A1 publication Critical patent/EP0193433A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24BDOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00Stoves or ranges
    • F24B1/18Stoves with open fires, e.g. fireplaces
    • F24B1/183Stoves with open fires, e.g. fireplaces with additional provisions for heating water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24BDOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
    • F24B1/00Stoves or ranges
    • F24B1/18Stoves with open fires, e.g. fireplaces
    • F24B1/1804Reverse-draught fireplaces

Definitions

  • the present invention relates to an open hearth heating installation and reverse draft.
  • a reverse-draw heating installation comprising a heat recuperator with circulation of hot water which comprises a horizontal exchanger and a vertical exchanger connected to a cold water inlet and to a hot water outlet.
  • the horizontal exchanger extends under a grid intended to receive the fuel and in a compartment constituting the combustion chamber, the bottom of the latter comprising an ashtray.
  • This combustion chamber opens into a vertical smoke evacuation compartment in which the vertical exchanger is arranged.
  • the upper part of this vertical compartment opens into the chimney itself.
  • the thermal efficiency of these installations can reach around 70%, while in normal draft installations, this efficiency does not exceed 20 to 30%, since a part of the calories is evacuated by the escaping fumes straight up into the chimney.
  • the horizontal and vertical heat exchangers generally consist of tubes inside which the water to be heated is circulated.
  • the essential object of the present invention is to remedy this drawback by creating an open hearth heating system and reverse draft, the heat recuperator of which has a vertical exchanger which can be easily cleaned without dismantling, while having an excellent heat exchange efficiency. , its construction being, moreover, simple and inexpensive.
  • the heating installation for an open hearth fireplace and reverse draft in which the vertical exchanger is constituted by a rectangular sheet metal receptacle, one of the dimensions of which is small compared to the other two, and which comprises at its lower part a water inlet connected to the horizontal exchanger and at its upper part an outlet for hot water, is characterized in that this receptacle contains vertical conduits serving for the passage of smoke, the lower part of which opens into the compartment of the combustion chamber and the upper part of which opens into the chimney proper, these vertical conduits being arranged one beside the other so as to define -between them thin spaces in which the water circulates .
  • These vertical conduits have a section in the form of a polygon or a circle.
  • these vertical conduits of the vertical exchanger make it possible to create between them and the side walls of the receptacle, thin passages, in which the water to be heated circulates, these thin passages being favorable for obtaining '' an excellent heat exchange efficiency between the fumes passing through the vertical conduits and this water.
  • the vertical conduits are fixed to the side walls of the sheet metal receptacle, by means of metal studs welded to these walls and to these conduits.
  • These studs constitute a simple and effective means for fixing the conduits to the walls of the receptacle and for imparting sufficient resistance thereto with respect to the pressure exerted by the water.
  • these pads preferably made up of discs, do not disturb the circulation of water inside the exchanger.
  • the horizontal exchanger comprises a series of parallel tubes placed between a cold water collector and a heated water collector arranged perpendicular to the receptacle of the vertical exchanger, the water outlet from the heated water collector being connected to the water inlet located at the bottom of the vertical exchanger receptacle.
  • the heat recovery unit of the installation according to the invention is thus constituted by the combi original creation of horizontal tubes in which water circulates with vertical conduits of polygon section, crossed by smoke and surrounded by water which communicates with the horizontal tubes.
  • This original combination allows to obtain simultaneously, a simple construction, having a high thermal efficiency and whose maintenance is easy and inexpensive.
  • the heating installation for an open hearth chimney with reverse draft comprises a heat recuperator with water circulation, which comprises a horizontal exchanger 1 and a vertical exchanger 2 connected to an inlet d cold water 3 and a hot water outlet 4 which is itself connected to a central heating installation not shown.
  • the horizontal exchanger 1 extends under a grid 5 formed of bars intended to receive the fuel and above a compartment 6 (see FIG. 3) constituting the combustion chamber, the bottom of the latter comprising a removable ashtray 7.
  • This combustion chamber 6 opens into a vertical smoke evacuation compartment in which the vertical exchanger 2 is disposed. The upper part of this vertical compartment opens into the chimney proper.
  • the vertical exchanger 2 consists of a rectangular sheet metal receptacle 8, one of the dimensions of which is small compared to the other two.
  • the receptacle 8 has at its lower part a water inlet 9 connected to the horizontal exchanger 1 and at its upper part an outlet 10 for hot water.
  • this receptacle; 8 contains vertical conduits 11, the open lower part of which communicates with the combustion chamber compartment 6 and the upper part of which, also open, opens into the chimney proper.
  • These vertical conduits 11 have a square cross section and are arranged in line one next to the other, so as to define between them and with the front and back walls of the receptacle 8, passages 12 of small thickness and of rectangular section ( see figure 2) in which the water to be heated circulates.
  • the vertical conduits 11 are fixed to the side walls of the receptacle 8 made of sheet metal by means of metal studs 13 welded to these walls and to the conduits, thereby ensuring the rigidity necessary for these walls to be able to resist the pressure exerted by water.
  • These metal studs 13 are constituted by discs each welded to two adjacent conduits II and arranged opposite circular holes 14 (see FIG. 4) of the same diameter formed in the opposite front and back walls of the receptacle 8.
  • the weld 15 is produced at the edge of these holes 14 and against the discs 13.
  • the receptacle 8 contains, opposite the lower water inlet 9, a vertical tube 16 for the outlet of hot water, the open upper end 10 of which is located near the upper wall 17 of the receptacle, from which projects beyond the end of the vertical conduits 11.
  • Figures 1 to 3 show on the other hand the horizontal exchanger 1 which comprises a series of parallel tubes 18 placed between a cold water collector 19 and a collector 20 of heated water arranged perpendicular to the receptacle 8 of the vertical exchanger 2.
  • the outlet of the heated water collector 20 is connected to the water inlet 9 located at the bottom of the receptacle 8 of the vertical exchanger 2.
  • the tubes 18 each carry a radial fin 21 forming an angle relative to a vertical plane and directed in the direction (see arrows F) of the circulation of the combustion gases.
  • the two collectors 19 and 20 are constituted by parallelepipedic tanks elongated in sheet metal, fixed on a parallelepipedic compartment 22 also of larger dimensions made of sheet metal, which is open at its upper part and which surrounds the combustion chamber 6 and the ashtray 7.
  • the vertical exchanger 2 of generally parallelepipedal shape rests and is fixed vertically to the ends of the two parallelepipedic tanks constituting the collectors 19 and 20 of the horizontal exchanger 1.
  • the end of the manifold 20 for leaving the horizontal exchanger 1 comprises at ° its upper part an opening which opens directly into the water inlet opening 9 of the receptacle 8 which constitutes the vertical exchanger.
  • the cold water inlet manifold 19 has at its end, to which the receptacle 8 is fixed, a compartment 23 (see FIG. 1) separated by a partition 23a from the rest of the manifold 19, into which the vertical tube 16 of hot water outlet, disposed in the receptacle 8.
  • This compartment 23 presents the lateral tube 4 for the outlet of the hot water which is connected to the central heating installation.
  • FIGS. 1 to 3 It can also be seen in FIGS. 1 to 3 that the two parallelepipedic tanks 19 and 20 constituting the collectors of the horizontal exchanger are joined by bars 5, welded to these tanks, and extending above the tubes 18, these bars 5 forming the grid of the hearth.
  • the two parallelepipedic tanks 19 and 20 are joined by a front plate 24 welded to the ends of these tanks and extending over the entire height thereof.
  • the horizontal exchanger 1 is bordered laterally and frontally (see FIG. 6) by removable glass walls (25, 26, 27) which extend over a certain height (10 to 20 cm) above the grid 5. These walls also constitute a stop for the logs which are placed on this grid.
  • the walls 25, 26, 27 can be replaced by removable walls 28, 29, 30 (see FIG. 7) extending practically to the lower edge 31 of the chimney hood 32.
  • the front wall 29 is advantageously divided into two hinged panels forming access doors to the foyer.
  • the hood 32 disposed above the heat recovery unit, comprises a partition 33 extending substantially vertically over part of the height of this hood 32.
  • This partition 33 is disposed substantially parallel to the dorsal face 34 of the hood 32 and separates the latter into two conduits 35, 36, one 35 serving for operation in reverse draft and the other 36 for operation in normal draft (see FIG. 8).
  • This hood 32 further comprises in its upper part a narrowing 37 defining the outlet duct of the hood.
  • the hood 32 includes a single register 38 pivotally mounted at the end 33a of the partition 33, so that it can be moved between a position in which it closes the conduit for normal draft (position shown in solid line in Figure 8) and opens the one used for reverse pulling and a position in which, conversely, it opens the conduit for normal draw and closes the one used for reverse pulling (position in dotted line in the figure 8).
  • the register 38 In the first position, the register 38 bears against the base of the narrowing 37 of the hood, while in the second position, the register 38 bears against the dorsal face 34 of the hood.
  • the register 38 has a very simple rectangular form of embodiment, its lateral edges conforming to the partial vertical profile of the lateral walls of the hood 32. This register 38 therefore allows the intensity of the normal draw and that of the reverse draw to be adjusted as desired.
  • the fumes are evacuated towards the chimney by passing through the vertical conduits 11. These absorb the major part of the calories conveyed by the fumes by yielding them by heat exchange to the water contained in the receptacle 8 which surrounds the conduits 11.
  • the water heated in the vertical exchanger 2 is collected at the upper end 10 of the tube 16 and then discharged through the outlet 4 located at the bottom of the vertical exchanger 2.
  • the heat recovery unit of the installation according to the invention is very easy to maintain and clean.
  • the only parts of this recuperator which are liable to become fouled are formed by the interior of the vertical conduits 11.
  • the cleaning of these can be carried out easily, without dismantling, by using the cleaning tool shown in the Figure 10, which is part of the installation according to the invention.
  • this tool comprises a tube 40 ending in an elbow 41 forming an angle of 90 ° with the tube.
  • a flexible rod 42 for example constituted by a helical spring with contiguous turns, is engaged inside the tube 40, and has at its end a cleaning member 44 such as a hedgehog or a brush of dimensions adapted to the section of the vertical conduits 11 of the vertical exchanger 2.
  • the section of the vertical conduits 11 of the vertical exchanger can also be rectangular.
  • This section can moreover be in the shape of any polygon, for example of a hexagon as in the case of the conduits represented in FIG. 5.
  • the hexagons 11a are arranged one next to the other according to the configuration called in "honeycomb" which makes it possible to obtain the largest exchange surface with the surrounding water for a given volume of the exchanger.
  • the exchange surface between the vertical conduits 11 and the surrounding water and between these conduits and the fumes passing inside them could be further increased by having fins inside and outside of these ducts.
  • thermal efficiency of the horizontal exchanger 1 could be further improved by arranging the fins inside the tubes 18, as described for example in French patent application No. 80 15629 filed on July 15, 1980 by the present depositor.
  • thermal regulation of the installation is advantageously carried out by means of a device comprising a thermal probe in contact with the water circulating in the heat recovery unit, this probe automatically controlling the rotation of the damper 38 around its axis to adjust the draw.

Abstract

L'installation de chauffage comprend un récupé-rateur de chaleur à circulation d'eau chaude qui comporte un échangeur horizontal (1) et un échangeur vertical (2). L'échangeur vertical (2) est constitué par un réceptacle sensiblement parallélépipédique en tôle (8) qui renferme des conduits verticaux (11) dont la partie inférieure communique avec le compartiment (6) de la chambre de combustion et dont la partie supérieure débouche dans la cheminée. Ces conduits verticaux (11) présentent une section en forme de polygone ou de cercle et définissent entre eux des passages de faible épaisseur dans lesquels circle l'eau à réchauffer. Utilisation pour accroître le rendement thermique des récupérateurs de chaleur pour cheminée et pour faciliter le nettoyage de ceux-ci.

Description

  • La présente invention concerne une installation de chauffage à foyer ouvert et tirage inversé.
  • On connait de nombreuses installations de chauffage de ce type. Ainsi, on connait par exemple selon le brevet français 2 544 468, une installation de chauffage à tirage inversé comprenant un récupérateur de chaleur à circulation d'eau chaude qui comporte un échangeur horizontal et un échangeur vertical raccordés à une arrivée d'eau froide et à une sortie d'eau chaude. L'échangeur horizontal s'étend sous une grille destinée à recevoir le combustible et dans un compartiment constituant la chambre de combustion, le fond de celle-ci comportant un cendrier. Cette chambre de combustion débouche dans un compartiment vertical d'évacuation des fumées dans lequel est disposé l'échangeur vertical. La partie supérieure de ce compartiment vertical débouche dans la cheminée proprement dite.
  • Les avantages de ce type d'installation de chauffage sont bien connus. En effet, grâce au tirage inversé, les fumées sont totalement évacuées vers le bas du foyer et non pas vers le haut comme dans le cas des installations à tirage normal, de sorte que ces fumées sont utilisées d'une manière optimale pour échanger leur chaleur avec les échangeurs du récupérateur de chaleur.
  • Ainsi, le rendement thermique de ces installations peut atteindre environ 70%, tandis que dans les installations à tirage normal, ce rendement ne dépasse pas 20 à 30%, étant donné qu'une partie des calories est évacuée par les fumées qui s'échappent directement vers le haut dans la cheminée.
  • Les échangeurs de chaleur horizontal et vertical sont généralement constitués par des tubes à l'intérieur desquels on fait circuler l'eau à réchauffer.
  • Dans le cas de l'échangeur vertical, ces tubes se trouvent enfermés dans un compartiment qui est traversé par des fumées qui échangent leur chaleur avec les tubes de cet échangeur.
  • Ces fumées déposent de la suie à l'intérieur de ce compartiment, de sorte que celui-ci doit être nettoyé périodiquement. A cet effet, il est nécessaire de pouvoir démonter ce compartiment, ce qui implique une construction compliquée et coûteuse, en raison de la nécessité du maintien d'une parfaite étanchéité. Par ailleurs, le démontage et le remontage de l'échangeur vertical grèvent considérablement le coût de l'entretien de l'installation, ce qui est particulièrement dommage compte tenu de l'excellent rendement et des économies qu'elle permet d'obtenir.
  • Le but essentiel de la présente invention est de remédier à cet inconvénient en créant une installation de chauffage à foyer ouvert et tirage inversé, dont le récupérateur de chaleur comporte un échangeur vertical facilement nettoyable sans démontage, tout en présentant un excellent rendement d'échange thermique, sa construction étant, de plus, simple et peu onéreuse.
  • Suivant l'invention, l'installation de chauffage pour cheminée à foyer ouvert et tirage inversé, dans laquelle l'échangeur vertical est constitué par un réceptacle parallélépipédique en tôle dont l'une des dimensions est faible par rapport aux deux autres, et qui comporte à sa partie inférieure une arrivée d'eau reliée à l'échangeur horizontal et à sa partie supérieure une sortie pour l'eau chaude, est caractérisée en ce que ce réceptacle renferme des conduits verticaux servant au passage de la fumée, dont la partie inférieure débouche dans le compartiment de la chambre de combustion et dont la partie supérieure débouche dans la cheminée proprement dite, ces conduits verticaux étant disposés les uns à côté des autres de façon à définir-entre eux des espaces de faible épaisseur dans lesquels circule l'eau. Ces conduits verticaux présentent une section en forme de polygone ou de cercle.
  • Ces conduits verticaux ouverts en haut et en bas, qui servent au passage de la fumée, sont facilement nettoyables, sans démonter l'échangeur, en y introduisant un outil spécial. Cet outil spécial peut être introduit par le haut, lorsque la construction de la hotte de cheminée le permet, ou par le bas. De préférence, on utilisera pour ce nettoyage un outil spécial, introduit par le bas de l'installation, après enlèvement du cendrier, outil qui sera décrit plus en détail plus loin.
  • Par ailleurs, ces conduits verticaux de l'échangeur vertical permettent de créer entre eux et les parois latérales du réceptacle, des passages de faible épaisseur, dans lesquels circule l'eau à réchauffer, ces passages de faible épaisseur étant favorables pour l'obtention d'un excellent rendement d'échange thermique entre les fumées traversant les conduits verticaux et cette eau.
  • Selon une version avantageuse de l'invention, les conduits verticaux sont fixés aux parois latérales du réceptacle en tôle, au moyen de plots métalliques soudés à ces parois et à ces conduits.
  • Ces plots constituent un moyen simple et efficace pour fixer les conduits aux parois du réceptacle et pour conférer à celles-ci une résistance suffisante à l'égard de la pression exercée par l'eau. De plus, ces plots constitués de préférence par des disques, ne perturbent pas la circulation de l'eau à l'intérieur de l'échangeur.
  • Selon une version préférée de l'invention, l'échangeur horizontal comporte une série de tubes parallèles placés entre un collecteur d'eau froide et un collecteur d'eau réchauffée disposés perpendiculairement au réceptacle de l'échangeur vertical, la sortie d'eau du collecteur d'eau réchauffée étant raccordée à l'arrivée d'eau située à la partie inférieure du réceptacle de l'échangeur vertical.
  • Le récupérateur de chaleur de l'installation conforme à l'invention est ainsi constitué par la combinaison originale de tubes horizontaux dans lesquels circule de l'eau avec des conduits verticaux de section en polygone, traversés par les fumées et entourés d'eau qui communique avec les tubes horizontaux.
  • Cette combinaison originale permet d'obtenir simultanément, une construction simple, présentant un haut rendement thermique et dont l'entretien est facile et peu onéreux.
  • D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.
  • Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
    • - la figure 1 est une vue en perspective du récupérateur de chaleur d'une installation de chauffage conforme à l'invention,
    • - la figure 2 est une vue en coupe suivant le plan II-II de la figure 1,
    • - la figure 3 est une vue en coupe suivant le plan III-III de la figure 1,
    • - la figure 4 est une vue à échelle agrandie du détail A de la figure 3,
    • - la figure 5 est une vue en coupe transversale partielle d'une variante de réalisation de l'échangeur vertical,
    • - la figure 6 est une vue en perspective du récupérateur de chaleur surmonté par une hotte, l'échangeur horizontal étant bordé latéralement par des parois amovibles de faible hauteur,
    • - la figure 7 est une vue en perspective analogue à la figure 6, l'échangeur horizontal étant bordé latéralement par des panneaux amovibles de grande hauteur,
    • - la figure 8 est une vue latérale, en coupe de la hotte,
    • - la figure 9 est une vue frontale, en coupe, de cette hotte,
    • - la figure 10 est une vue de l'outil utilisé pour nettoyer l'échangeur vertical.
  • Dans la réalisation des figures 1 à 3, l'installation de chauffage pour cheminée à foyer ouvert et tirage inversé, comprend un récupérateur de chaleur à circulation d'eau, qui comporte un échangeur horizontal 1 et un échangeur vertical 2 raccordés a une arrivée d'eau froide 3 et à une sortie d'eau chaude 4 qui est elle-même reliée à une installation de chauffage central non représentée.
  • L'échangeur horizontal 1 s'étend sous une grille 5 formée de barreaux destinée à recevoir le combustible et au-dessus d'un compartiment 6 (voir figure 3) constituant la chambre de combustion, le fond de celle-ci comportant un cendrier amovible 7. Cette chambre de combustion 6 débouche dans un compartiment vertical d'évacuation des fumées dans lequel est disposé l'échangeur vertical 2. La partie supérieure de ce compartiment vertical débouche dans la cheminée proprement dite.
  • Conformément à l'invention, l'échangeur vertical 2 est constitué par un réceptacle 8 parallélépipédique en tôle dont l'une d des dimensions est faible devant les deux autres. Le réceptacle 8 comporte à sa partie inférieure une arrivée d'eau 9 reliée à l'échangeur horizontal 1 et à sa partie supérieure une sortie 10 pour l'eau chaude.
  • On voit sur les figures 1 à 3, que ce réceptacle ; 8 renferme des conduits verticaux 11 dont la partie inférieure ouverte communique avec le compartiment de la chambre de combustion 6 et dont la partie supérieure également ouverte, débouche dans la cheminée proprement dite. Ces conduits verticaux 11 présentent une section de forme carrée et sont disposés en ligne les uns à côté des autres, de façon à définir entre eux et avec les parois frontale et dorsale du réceptacle 8, des passages 12 de faible épaisseur et de section rectangulaire (voir figure 2) dans lesquels circule l'eau à réchauffer.
  • Comme indiqué sur les figures 1, 2, 3 et 4, les conduits verticaux 11 sont fixés aux parois latérales du réceptacle 8 en tôle au moyen de plots métalliques 13 soudés à ces parois et aux conduits, en assurant ainsi la rigidité nécessaire à ces parois pour pouvoir résister à la pression exercée par l'eau.
  • Ces plots métalliques 13 sont constitués par des disques soudés chacun à deux conduits Il voisins et disposés en regard de trous circulaires 14 (voir figure 4) de même diamètre ménagés dans les parois frontale et dorsale opposées du réceptacle 8.
  • La soudure 15 est réalisée au bord de ces trous 14 et contre les disques 13.
  • Comme indiqué sur les figures 1 et 2, le réceptacle 8 renferme à l'opposé de l'arrivée inférieure d'eau 9 un tube vertical 16 de sortie de l'eau chaude, dont l'extrémité supérieure ouverte 10 est située près de la paroi supérieure 17 du réceptacle, de laquelle dépasse l'extrémité des conduits verticaux 11.
  • Les figures 1 à 3 montrent d'autre part l'échangeur horizontal 1 qui comporte une série de tubes parallèles 18 placés entre un collecteur d'eau froide 19 et un collecteur 20 d'eau réchauffée disposés perpendiculairement au réceptacle 8 de l'échangeur vertical 2. La sortie du collecteur 20 d'eau réchauffée est raccordée à l'arrivée d'eau 9 située à la partie inférieure du réceptacle 8 de l'échangeur vertical 2.
  • Comme on le voit sur la figure 3, les tubes 18 portent chacun une ailette radiale 21 formant un angle par rapport à un plan vertical et dirigée dans le sens (voir flèches F) de la circulation des gaz de combustion.
  • Dans la réalisation représentée, les deux collecteurs 19 et 20 sont constitués par des réservoirs parallélépipédiques allongés en tôle, fixés sur un compartiment parallélépipédique 22 de plus grandes dimensions également en tôle, qui est ouvert à sa partie supérieure et qui entoure la chambre de combustion 6 et le cendrier 7.
  • L'échangeur vertical 2 de forme générale parallélépipédique repose et est fixé verticalement aux extrémités des deux réservoirs parallélépipédiques constituant les collecteurs 19 et 20 de l'échangeur horizontal 1. L'extrémité du collecteur 20 de sortie de l'échangeur horizontal 1 comporte à°sa partie supérieure une ouverture qui débouche directement dans l'ouverture 9 d'arrivée d'eau du réceptacle 8 qui constitue l'échangeur vertical.
  • Le collecteur 19 d'arrivée d'eau froide comporte à son extrémité, sur laquelle est fixée le réceptacle 8, un compartiment 23 (voir figure 1) séparé par une cloison 23a du reste du collecteur 19, dans lequel débouche le tube vertical 16 de sortie d'eau chaude, disposé dans le réceptacle 8. Ce compartiment 23 présente le tube latéral 4 de sortie de l'eau chaude qui est relié à l'installation de chauffage central.
  • On voit en outre sur les figures 1 à 3, que les deux réservoirs parallélépipédiques 19 et 20 constituant les collecteurs de l'échangeur horizontal sont réunis par des barreaux 5, soudés à ces réservoirs, et s'étendant au-dessus des tubes 18, ces barreaux 5 formant la grille du foyer.
  • Par ailleurs, les deux réservoirs parallélépipédiques 19 et 20 sont réunis par une plaque frontale 24 soudée aux extrémités de ces réservoirs et s'étendant sur toute la hauteur de ceux-ci.
  • De préférence, pour améliorer le tirage, l'échangeur horizontal 1 est bordé latéralement et frontalement (voir figure 6) par des parois amovibles (25, 26, 27) en verre qui s'étendent sur une certaine hauteur (10 à 20 cm) au- dessus de la grille 5. Ces parois constituent également un arrêt pour les bûches qui sont posées sur cette grille.
  • Les parois 25, 26, 27 peuvent être remplacées par des parois amovibles 28, 29, 30 (voir figure 7) s'étendant pratiquement jusqu'au bord inférieur 31 de la hotte de cheminée 32. La paroi frontale 29 est avantageusement divisée en deux panneaux articulés formant portes d'accès au foyer.
  • Dans les réalisations des figures 6 à 9, la hotte 32, disposée au-dessus du récupérateur de chaleur, comprend une cloison 33 s'étendant sensiblement verticalement sur une partie de la hauteur de cette hotte 32. Cette cloison 33 est disposée sensiblement parallèlement à la face dorsale 34 de la hotte 32 et sépare celle-ci en deux conduits 35, 36, l'un 35 servant pour le fonctionnement en tirage inversé et l'autre 36 pour le fonctionnement en tirage normal (voir figure 8). Cette hotte 32 comporte en outre dans sa partie supérieure un rétrécissement 37 définissant le conduit de sortie de la hotte.
  • On voit sur les figures 8 et 9 que la hotte 32 comprend un registre unique 38 monté pivotant à l'extrémité 33a de la cloison 33, de façon à pouvoir être déplacée entre une position dans laquelle il ferme le conduit servant au tirage normal (position indiquée en trait plein sur la figure 8) et ouvre celui servant au tirage inversé et une position dans laquelle, à l'inverse, il ouvre le conduit servant au tirage normal et ferme celui servant au tirage inversé (position en trait pointillé sur la figure 8).
  • Dans la première position, le registre 38 prend appui contre la base du rétrécissement 37 de la hotte, tandis que dans la deuxième position, le registre 38 prend appui contre la face dorsale 34 de la hotte.
  • Comme indiqué sur la figure 9, le registre 38 a une forme rectangulaire de réalisation très simple, ses bords latéraux épousant le profil vertical partiel des parois latérales de la hotte 32. Ce registre 38 permet donc de régler à volonté l'intensité du tirage normal et celle du tirage inversé.
  • Le fonctionnement de l'installation de chauffage que l'on vient de décrire est le suivant :
    • Lorsque le registre 38 est dans la position indiquée sur la figure 8, les bûches posées sur la grille 5 du foyer brûlent en formant des flammes et des fumées qui sont dirigées vers le bas. Ces fumées et flammes sont déviées par les ailettes 21 soudées aux tubes 18 dans le sens des flèches F de la figure 3 orientées vers les conduits verticaux 11 de l'échangeur vertical 2. Ces ailettes 21 permettent également d'augmenter la surface d'échange thermique entre la chaleur de combustion et les tubes 18 de l'échangeur horizontal.
  • Les fumées sont évacuées vers la cheminée en passant dans les conduits verticaux 11. Ceux-ci absorbent la majeur partie des calories véhiculées par les fumées en les cédant par échange thermique à l'eau contenue dans le réceptacle 8 qui entoure les conduits 11.
  • L'eau réchauffée dans l'échangeur vertical 2 est récupérée à l'extrémité supérieure 10 du tube 16 puis évacuée par la sortie 4 située en bas de l'échangeur vertical 2.
  • Le récupérateur de chaleur de l'installation conforme à l'invention est très facile à entretenir et à nettoyer. Les seules parties de ce récupérateur qui sont susceptibles de s'encrasser sont constituées par l'intérieur des conduits verticaux 11. Le nettoyage de ceux-ci peut être exécuté facilement, sans démontage, en ayant recours à l'outil de nettoyage représenté sur la figure 10, qui fait partie de l'installation conforme à l'invention.
  • On voit sur cette figure 10, que cet outil comporte un tube 40 se terminant par un coude 41 formant un angle de 90° avec le tube. Une tige flexible 42, par exemple constituée par un ressort hélicoïdal à spires jointives est engagée à l'intérieur du tube 40, et présente à son extrémité un organe de nettoyage 44 tel qu'un hérisson ou une brosse de dimensions adaptées à la section des conduits verticaux 11 de l'échangeur vertical 2.
  • Il suffit, après avoir enlevé le cendrier 7, d'introduire le tube 40 dans l'espace situé sous les tubes 18 de l'échangeur horizontal et d'engager l'organe de nettoyage 44 dans chaque conduit, en faisant coulisser la tige 42 à l'intérieur du tube 40 en actionnant la poignée 43.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation que l'on vient de décrire, et on peut apporter a celui-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention.
  • Ainsi, la section des conduits verticaux 11 de l'échangeur vertical peut également être rectangulaire. Cette section peut d'ailleurs être en forme de polygone quelconque, par exemple d'hexagone comme dans le cas des conduits représentés sur la figure 5. Dans cet exemple, les hexagones lla sont disposés les uns à côté des autres suivant la configuration dite en "nids d'abeille" qui permet d'obtenir la plus grande surface d'échange avec l'eau environnante pour un volume donné de l'échangeur.
  • La surface d'échange entre les conduits verticaux 11 et l'eau environnante et entre ces conduits et les fumées passant à l'intérieur de ceux-ci pourrait encore être augmentée en disposant des ailettes à l'intérieur et à l'extérieur de ces conduits.
  • De même, le rendement thermique de l'échangeur horizontal 1 pourrait encore être amélioré en disposant des ailettes à l'intérieur des tubes 18, comme décrit par exemple dans la demande de brevet français n° 80 15629 déposée le.15 juillet 1980 par le présent déposant.
  • On peut également recouvrir les tubes 18 de l'échangeur horizontal 1 par une plaque en matière réfractaire présentant des orifices. Cette plaque réfractaire isole totalement le foyer du récupérateur de chaleur, lorsque l'installation fonctionne en tirage normal.
  • Par ailleurs, la régulation thermique de l'installation est réalisée avantageusement au moyen d'un dispositif comprenant une sonde thermique en contact avec l'eau circulant dans le récupérateur de chaleur, cette sonde commandant automatiquement la rotation du registre 38 autour de son axe pour régler le tirage.

Claims (18)

1. Installation de chauffage pour cheminée à foyer ouvert et tirage inversé, comprenant un récupérateur de chaleur à circulation d'eau chaude qui comporte un échangeur horizontal (1) et un échangeur vertical (2) raccordés à une arrivée (3) d'eau froide et à une sortie (4) d'eau chaude, l'échangeur horizontal (1) s'étendant sous une grille (5) destinée à recevoir le combustible et dans un compartiment (6) constituant la chambre de combustion, le fond de celui-ci comportant un cendrier (7), cette chambre de combustion débouchant dans un compartiment vertical d'évacuation des fumées, dans lequel est disposé l'échangeur vertical (2), la partie supérieure de ce compartiment vertical débouchant dans la cheminée proprement dite, l'échangeur vertical (2) étant constitué par un réceptacle sensiblement parallélépipédique (8) dont l'une des dimensions est faible devant les deux autres, et qui comporte à sa partie inférieure une arrivée d'eau (9) reliée à l'échangeur horizontal (1) et à sa partie supérieure une sortie (10) pour l'eau chaude, caractérisé en ce que ce réceptacle (8) renferme des conduits verticaux (11) servant au passage de la fumée, dont la partie inférieure débouche dans le compartiment (6) de la chambre de combustion, et dont la partie supérieure débouche dans la cheminée proprement dite, ces conduits verticaux (11) étant disposés les uns à côté des autres de façon à définir entre eux des espaces (12) de faible épaisseur, dans lesquels circule l'eau.
2. Installation conforme à la revendication 1. caractérisée en ce que les parois latérales du réceptacle en tôle (8) sont reliées aux conduits verticaux (11) au moyen de plots métalliques (13) fixés aux conduits,
3. Installation conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les conduits verticaux (11) ont une section carrée ou rectangulaire et sont alignés les uns à côté des autres de façon à laisser entre eux et les parois latérales du réceptacle, des espaces (12) de faible épaisseur et de section rectangulaire.
4. Installation conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que les conduits verticaux ont une section hexagonale (lla) et sont disposés les uns à côté des autres suivant la configuration dite en "nids d'abeille".
5. Installation conforme à l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que lesdits plots métalliques (13) sont constitués par des disques soudés chacun à deux conduits (11) voisins et disposés en regard de trous circulaires (14) de même diamètre que ces disques ménagés dans les parois latérales opposées du réceptacle (8), une soudure (15) étant réalisée au bord de ces trous et contre lesdits disques.
6. Installation conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le réceptacle (8) renferme à l'opposé de l'arrivée (9) inférieure d'eau, un tube vertical (16) de sortie de l'eau chaude et dont l'extrémité supérieure ouverte (10) est située près de la paroi supérieure (17) du réceptacle.
7. Installation conforme à l'une. des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'échangeur horizontal (1) comporte une série de tubes parallèles (18) placés entre un collecteur d'eau froide (19) et un collecteur (20) d'eau réchauffée disposésperpendiculairement au réceptacle (8) de l'échangeur vertical, la sortie d'eau du collecteur d'eau réchauffée étant raccordée à l'arrivée d'eau (9) située à la partie inférieure du réceptacle (8) de l'échangeur vertical (2).
8. Installation conforme à la revendication 7, caractérisée en ce que les tubes (18) portent des ailettes radiales (21) formant un angle par rapport à un plan vertical et dirigées dans le sens (F) de la circulation des gaz de combustion.
9. Installation conforme à la revendication 7, caractérisée en ce que les deux collecteurs (19, 20) sont constitués par des réservoirs parallélépipédiques allongés en tôle, fixés sur un compartiment parallélépipédique (22) également en tôle, ouvert à sa partie supérieure et entourant la chambre de combustion (6) et le cendrier (7).
10. Installation conforme à l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que le réceptacle (8) de l'échangeur vertical repose et est fixé verticalement sur les extrémités des deux réservoirs parallélépipédiques constituant les collecteurs (19, 20) de l'échangeur horizontal, en ce que le collecteur de sortie (20) de l'échangeur horizontal comporte à sa partie supérieure une ouverture qui débouche directement dans l'ouverture (9) d'arrivée d'eau du réceptacle (8) qui constitue l'échangeur vertical, et en ce que l'extrémité du collecteur (19) d'arrivée d'eau froide comporte à son extrémité sur laquelle est fixée le réceptacle (8) un compartiment (23) séparé par une cloison (23a) du reste du collecteur, dans lequel débouche le tube vertical (16) de sortie d'eau chaude, qui est disposé dans le réceptacle (8), ledit compartiment (23) présentant un tube latéral (4) de sortie de l'eau chaude.
11. Installation conforme à l'une des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce que les deux réservoirs parallélépipédiques constituant les collecteurs (19, 20) sont réunis par des barreaux (5) s'étendant au-dessus des éléments tubulaires (18) et formant la grille .
12. Installation conforme à l'une des revendications 9 ou 10, caractérisée en ce que les deux réservoirs parallélépipédiques constituant les collecteurs (19, 20) sont réunis par une plaque frontale (24) s'étendant à l'opposé du réceptacle (8) sur toute la hauteur des deux réservoirs.
13. Installation conforme à l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que l'échangeur horizontal (1) est bordé latéralement et frontalement par des parois amovibles (25, 26, 27) qui s'étendent sur une certaine hauteur au-dessus de la grille (5).
14. Installation conforme à-la revendication 13, caractérisée en ce que les parois amovibles (28, 29, 30) s'étendent pratiquement jusqu'au bord inférieur (31) de la hotte de cheminée (32}.
15. Installation conforme à l'une des revendications 1 à 14, comprenant une hotte (32) disposée au-dessus du récupérateur de chaleur, cette hotte comportant une cloison (33) s'étendant sensiblement verticalement sur une partie de la hotte, et séparant la hotte en deux conduits (35, 36), l'un servant pour le fonctionnement en tirage inversé et l'autre pour le fonctionnement en tirage normal, cette hotte comportant dans sa partie supérieure un rétrécissement (37) définissant le conduit de sortie de la hotte, caractérisée en ce que cette hotte (32) comporte un registre unique (38) monté pivotant à l'extrémité (33a) de la cloison (33) entre une position dans laquelle il ferme le conduit (36) servant au tirage normal et ouvre ,le conduit (35) servant au tirage inversé et une position dans laquelle à l'inverse il ouvre le conduit servant au tirage normal et ferme celui servant au tirage inversé.
16. Installation conforme à l'une des revendications 1 à 15, comprenant un outil pour nettoyer l'intérieur des conduits verticaux (11) de l'échangeur vertical (2), caractérisée en ce que cet outil comporte un tube (40) destiné à être introduit dans l'espace situé sous la chambre de combustion (6), ce tube (40) se terminant par un coude (41) formant un angle de 90° avec le tube, une tige flexible (42) étant engagée à l'intérieur dudit tube, cette tige (42) présentant à son extrémité un organe (44) de nettoyage, de dimensions adaptées à la section des conduits verticaux (11).
17. Installation conforme à l'une des revendications 1 à 16, caractérisée en ce qu'une plaque en matière réfractaire présentant des orifices recouvre les tubes (18) de l'échangeur horizontal (1 .
18. Installation conforme à l'une des revendications 15 à 17, comprenant un dispositif de régulation thermique, caractérisée en ce que ce dispositif comprend une sonde de température en contact avec l'eau circulant dans le récupérateur, cette sonde commandant la rotation du registre (38) autour de son axe.
EP86400210A 1985-02-05 1986-01-31 Installation de chauffage pour cheminée à foyer ouvert et tirage inversé Withdrawn EP0193433A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8501569A FR2577019B1 (fr) 1985-02-05 1985-02-05 Installation de chauffage pour cheminee a foyer ouvert et tirage inverse
FR8501569 1985-02-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0193433A1 true EP0193433A1 (fr) 1986-09-03

Family

ID=9315940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP86400210A Withdrawn EP0193433A1 (fr) 1985-02-05 1986-01-31 Installation de chauffage pour cheminée à foyer ouvert et tirage inversé

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0193433A1 (fr)
DE (1) DE193433T1 (fr)
FR (1) FR2577019B1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2397765A1 (fr) * 2010-06-10 2011-12-21 E.W.M. Limited Cuisinière à combustion

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3803623A1 (de) * 1987-03-18 1988-09-29 Anna Wanninger Kachelofen mit wassertherme
DE4415767C2 (de) * 1994-04-29 1996-02-22 Emmanuel Ouranos Kaminofen, zusammengesetzt aus Feuerstelle und mehreren Aufbauten, mit Wasserbehältern

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2505986A1 (fr) * 1981-05-13 1982-11-19 Sirie Jean Cheminee a tirage inverse avec recuperation de calories
FR2552529A1 (fr) * 1983-09-22 1985-03-29 Suderie Michel Recuperateur de chaleur a eau

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2505986A1 (fr) * 1981-05-13 1982-11-19 Sirie Jean Cheminee a tirage inverse avec recuperation de calories
FR2552529A1 (fr) * 1983-09-22 1985-03-29 Suderie Michel Recuperateur de chaleur a eau

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2397765A1 (fr) * 2010-06-10 2011-12-21 E.W.M. Limited Cuisinière à combustion
GB2481049B (en) * 2010-06-10 2016-06-29 Ewm Ltd Fuel-burning stove

Also Published As

Publication number Publication date
FR2577019B1 (fr) 1988-07-01
FR2577019A1 (fr) 1986-08-08
DE193433T1 (de) 1987-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1625332B1 (fr) Echangeur de chaleur a condensation equipe d'un recuperateur de chaleur gaz/air
BE1001313A3 (fr) Appareil de chauffage a combustible solide.
EP0032203B1 (fr) Capteur de chaleur pouvant être installé notamment dans une cheminée domestique et procédé pour porter à une température plus élevée un fluide tel que de l'eau
EP0040557A1 (fr) Appareil de chauffage comportant un récupérateur de chaleur
EP0237443B1 (fr) Perfectionnements aux corps de chauffe pour chauffe-eau à gaz
EP0193433A1 (fr) Installation de chauffage pour cheminée à foyer ouvert et tirage inversé
EP1366326B1 (fr) Echangeur de chaleur a condensation notamment pour chaudiere
EP0373027A1 (fr) Chaudière à condensation pour chauffage à fluide caloporteur
EP0271392B1 (fr) Chaudière à combustible solide et plus particulièrement, chaudière à bois
EP0110801B1 (fr) Foyer fermé perfectionné pour cheminées à feu ouvert
EP0498748A1 (fr) Chaudière sectionnable à gaz en fonte à prémélange total
EP0171340A1 (fr) Générateur d'eau chaude à condensation
FR2555712A1 (fr) Foyer ferme perfectionne pour cheminees a feu ouvert
EP1006317A1 (fr) Dispositif de chaudière d'atre
FR2520850A1 (fr) Appareil de chauffage a ventilation forcee
FR2708339A1 (fr) Foyer fermé pour cheminée.
EP0443931A1 (fr) Dispositif de récupération de chaleur pour cheminées à âtre
FR2658590A2 (fr) Dispositif de recuperation de chaleur pour cheminee a atre.
FR2606862A1 (fr) Foyer inserable a recuperateur de chaleur
FR2646893A1 (fr) Corps de chauffe pour chaudiere en fonte
FR2522118A1 (fr) Dispositif de recuperation de chaleur sur les conduits de fumees de combustion
EP0999414A1 (fr) Dispositif de cheminée à insert à gaz
FR2541756A1 (fr) Recuperateur de chaleur pour cheminee d'habitation
FR2760622A1 (fr) Friteuse a gaz a rendement eleve
FR2474652A1 (fr) Appareil de chauffage a air chaud pour cheminee a foyer ouvert

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19860206

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE GB IT LI NL

TCAT At: translation of patent claims filed
ITCL It: translation for ep claims filed

Representative=s name: BARZANO' E ZANARDO ROMA S.P.A.

DET De: translation of patent claims
TCNL Nl: translation of patent claims filed
17Q First examination report despatched

Effective date: 19870223

AKNL Nl: corrections (part 1 heading g)

Free format text: IN PAT.BUL.02/87,PAGE 152:THE APPLICANTS SHOULD READ AS FOLLOWS "GUY ALBERT PERCEBOIS TE METZ EN BERNARD HELAS TE THIONVILLE,FRANKRIJK"

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19880920