FR2480411A1 - Heat recuperator for domestic fireplace - has ash shaker which also controls draught - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention a pour objet un récupérateur de chaleur se mettant en place facilement dans l'autre d'une cheminée et apportant par sa conception un progrès sensible sur les récupérateurs de chaleur déja' connus . The subject of the invention is a heat recuperator which is easily placed in the other side of a chimney and which, by design, provides significant progress over already known heat recuperators.
L'état de la technique peut être illustré par les brevets français Nos 75-19161 (2 315 064) et 77-27029 (2 402 160) dans lesquels sont décrits des appareils que l'on peut supposer être les plus proches de 1 'invention
Ces deux brevets concernent un récupérateur de chaleur pour atre de cheminée comprenant un ensemble de tubes horizontaux servant de chenets et un ensemble de tubes verticaux, ces tubes communiquant entre eux et ayant au moins un collecteur inférieur alimentant en fluide à chauffer les tubes horizontaux par leur extrémité avant tandis que le fluide chauffé est recueilli à l'extrémité supérieure des tubes verticaux.Dans le brevet Q 75-19161, les tubes horizontaux sont disposés à une faible distance audessous d'une tôle pleine ; dans le brevet W 77-27029 les tubes horizontaux sont disposés a' une faible distance audessus d'une grille de retenue des braises et des cendres.The state of the art can be illustrated by the French patents Nos 75-19161 (2 315 064) and 77-27029 (2 402 160) in which are described devices which one can suppose to be closest to 1 ' invention
These two patents relate to a heat recuperator for chimney space comprising a set of horizontal tubes serving as andirons and a set of vertical tubes, these tubes communicating with each other and having at least one lower manifold supplying fluid to heat the horizontal tubes by their front end while the heated fluid is collected at the upper end of the vertical tubes. In patent Q 75-19161, the horizontal tubes are arranged a short distance below a solid sheet; in patent W 77-27029 the horizontal tubes are arranged a short distance above a grate for retaining embers and ashes.
Avec l'un et l'autre appareil, les tubes horizontaux servent à supporter le combustible mais quand celui-ci se fragmente en braises, l'écartement de ces tubes est suffisamment important pour que les braises, ainsi que les cendres chaudes, tombent entre les tubes et se rassemblent sur la tôle ou sur la grille pour finir par envelopper les tubes sur une grande partie de leur longueur au sein d'un tas de braises et de cendres chaudes.With either device, the horizontal tubes are used to support the fuel, but when the latter breaks up into embers, the spacing of these tubes is large enough for the embers, as well as the hot ashes, to fall between the tubes and gather on the sheet or on the grid to end up enveloping the tubes over a large part of their length within a heap of hot embers and ashes.
Toutefois, les récupérateurs décrits dans ces deux brevets ont l'inconvénient de ne pas permettre un enlèvement facile des cendres ; cette opération est même rendue peu aisée du fait de la faible distance qui sépare en sens vertical les tubes horizontaux et la t8le ou la grille sur laquelle s'accumulent les cendres0 De plus, conte avec des chenets classiques, le réglage du tirage de ] 'air est impossible a réaliser. Tant que le combustible est supporté par les tubes horizontaux, l'air peut arriver sans entrave, et en excès, à la masse en combustion mais dès que des cendres remplissent l'intervalle entre la tôle ou la 6Tille et les tubes horizontaux, l'air ne parvient plus que dieficilement au milieu de la masse en combustion. However, the recuperators described in these two patents have the drawback of not allowing easy removal of the ashes; this operation is even made not very easy because of the small distance which separates in vertical direction the horizontal tubes and the t8le or the grid on which the ashes accumulate0 In addition, story with conventional andirons, the adjustment of the draft of] ' air is impossible to achieve. As long as the fuel is supported by the horizontal tubes, the air can arrive unhindered, and in excess, to the mass in combustion but as soon as ashes fill the gap between the sheet or the 6Tille and the horizontal tubes, the air only reaches with difficulty in the middle of the mass in combustion.
L'invention a pour but principal d'éliminer les inconvénients ci-dessus et d'apporter un rcuprateur de chaleur du type décrit plus haut avec lequel le décendrage et le réglage du tirage de l'air se font avec facilité à l'aide de moyens simples. The main object of the invention is to eliminate the above drawbacks and to provide a heat recuperator of the type described above with which the ash removal and the adjustment of the air draft are done easily with the aid of simple means.
Dans un récupérateur de chaleur pour âtre de cheminée, comprenant un circuit vertical de circulation, des tubes horizontaux servant de chenets, ce circuit et ces tubes étant en communication par leur partie respec tivement inférieure et arrière et un collecteur transversal alimentant en fluide à chauffer les tubes horizontaux par leur extrémité avant, une grille étant placée en-dessous des tubes horizontaux, selon l'invention le volume existant entre les tubes horizontaux et la grille est fermé sur son pourtour entre les tubes et la grille et celle-ci est une grille de combustion double composée de deux éléments superposés montés glissant l'un par rapport a l'autre et ayant des barreaux parallèles espacés par des intervalles de largeur substantiellerment égale à celle des barreaux, le glissement étant possible en sens transversal aux barreaux de sorte que,dans une première position extrême relative les barreaux des deux éléments sont en correspondance et que, dans une autre position extrême relative les barreaux de l'un des éléments ferment substantielleraent les intervalles entre les barreaux de l'autre élément. In a heat recovery unit for a chimney hearth, comprising a vertical circulation circuit, horizontal tubes serving as andirons, this circuit and these tubes being in communication by their respective lower and rear parts and a transverse collector supplying fluid to heat the horizontal tubes by their front end, a grid being placed below the horizontal tubes, according to the invention the volume existing between the horizontal tubes and the grid is closed on its periphery between the tubes and the grid and the latter is a grid of double combustion composed of two superimposed elements mounted sliding relative to each other and having parallel bars spaced apart by intervals of width substantially equal to that of the bars, the sliding being possible in transverse direction to the bars so that, in a first extreme relative position the bars of the two elements are in correspondence and that, in another ex position very relative the bars of one of the elements close substantially the intervals between the bars of the other element.
De-pr Serence, le circuit vertical de circulation de l'air est limité par une plaque avant et par une plaque arrière espacées en sens horizontal, entre lesquelles sont placées des chicanes de circulation d'air. De-pr Serence, the vertical air circulation circuit is limited by a front plate and a rear plate spaced horizontally, between which are placed air circulation baffles.
Pour bien faire comprendre l'inven tion, on donnera maintenant une description d'un exemple de réalisation. On se reportera au dessin annexé dans lequel:
- la figure I est une vue de l'avant en coupe selon I-I de la figure 2 d'un récupérateur de chaleur conforme à l'invention,
- la figure 2 est une vue de cote' en coupe selon II-II de la figure 1 du même récupérateur de chaleur.To make the invention clear, we will now give a description of an exemplary embodiment. Reference is made to the appended drawing in which:
FIG. I is a front view in section along II of FIG. 2 of a heat recovery unit according to the invention,
- Figure 2 is a side view in section along II-II of Figure 1 of the same heat recovery unit.
le récupérateur de l'invention comprend un ensemble de tubes horizontaux, 1 s'étendant à partir d'une extrémité avant lA jusqu'à une extrémité arrière 13 ; cet ensemble est supporté à une hauteur convenable au moyen de quatre pieds 2 situés aux quatre angles. A leur extrémité avant lA les tubes 1 sont en communication avec un collecteur avant 3 qui peut être raccordé à une source d'air sous pression ou, plus avantageusement, a un tuyau (non représenté) d'arrivée d'eau a réchauffer provenant de radiateurs classiques à eau chaude. A leur extrémité arrière lB, les tubes 1 sont mis chacun en communication avec un circui'G vertical de circulation 4 par l'extrémité inférieure 4A de ce dernier.Ce circuit vertical 4 comprend une plaque verticale avant 5 et une plaque verti- calte arrière 6 espacées en sens horizontal, avec des chi- canes intérieures horizontales (non représentées) qui imposent au fluide un trajet en zig-zag jusqu'à un orifice supérieur de sortie 7 pouvant être raccordé à des tuyaux d'alimentation de radiateurs de chauffage.Le circuit vertical de circulation 4 pourrait avoir une structure différente ; celle qui vient d'être décrite est préférable parce
qu'elle permet l'emploi comme plaque avant 5 d'une plaque décorative0
les tubes horizontaux 1 sont espacés entre eux d'une pitance de 2 à 5 cm environ. il est préferable que les deux tubes extrêmes latéraux 8A et 8B soient des tubes obturés, ou des barres pleines, pour que le fluide à chauffer n' circule pas0 En-dessous des tubes horizontaux est disposée une grille désignée par la référence générale 9 et composée d deux éléments 9A, 9B. Ces deux éléments sont superposés avec une possibilité de glissement relatif.the recuperator of the invention comprises a set of horizontal tubes, 1 extending from a front end 1A to a rear end 13; this assembly is supported at a suitable height by means of four feet 2 located at the four corners. At their front end 1A, the tubes 1 are in communication with a front manifold 3 which can be connected to a source of pressurized air or, more advantageously, to a pipe (not shown) for the supply of water to be heated coming from conventional hot water radiators. At their rear end Ib, the tubes 1 are each placed in communication with a vertical circulation circuit 4 through the lower end 4A of the latter. This vertical circuit 4 comprises a front vertical plate 5 and a rear vertical plate 6 spaced apart in horizontal direction, with horizontal internal chines (not shown) which impose on the fluid a zigzag path to an upper outlet orifice 7 which can be connected to pipes for supplying heating radiators. The vertical circulation circuit 4 could have a different structure; the one just described is preferable because
that it allows the use as a front plate 5 of a decorative plate 0
the horizontal tubes 1 are spaced apart by a pittance of 2 to 5 cm approximately. it is preferable that the two lateral extreme tubes 8A and 8B are closed tubes, or solid bars, so that the fluid to be heated does not circulate0 Below the horizontal tubes is a grid designated by the general reference 9 and composed d two elements 9A, 9B. These two elements are superimposed with a possibility of relative sliding.
Par exemple, ils sont simplement posés l'un sur l'autre. Ils ont l'un et l'autre des barreaux 10 identiques et espacés identiquement par un intervalle sensiblement égal à leur largeur. Par exemple sur les deux éléments 9A, 9B, les intervalles entre les barreaux 10 sont de 1 cm environ et les barreaux ont euLx-mênes une largeur de 1 cm.For example, they are simply laid on top of each other. They each have identical bars 10 and identically spaced by an interval substantially equal to their width. For example, on the two elements 9A, 9B, the intervals between the bars 10 are approximately 1 cm and the bars have had a width of 1 cm.
La distance en sens vertical entre les tubes horizontaux 1 et la grille composée 9, qui est également horizontale, est choisie entre 3 et 4 cm, de preférence elle est de 3,5 cm. The distance in the vertical direction between the horizontal tubes 1 and the composite grid 9, which is also horizontal, is chosen between 3 and 4 cm, preferably it is 3.5 cm.
Le volume Il compris entre les tubes horizontaux 1 et la grille composée 9 est fermé -sur son pourtour, ctest-à-dire le long du périmètre de l'ensemble des tubes 1 et de la grille composée 9, à l'aide de tôles 12. On peut, pour simplifier, ne pas inclure le collecteur avant 3 dans le volume 11. Ceci ne modifie pas sensiblement la disposition prévue par l'invention graceXà laquelle une fraction très substantielle de l'air primaire de combustion est contrainte de traverser la grille composée 9 pour atteindre la masse en combustion. Les tôles 12 peuvent être fixes par leur extrémité supérieure aux tubes 1, au collecteur 3 et aux tubes latéraux 8A, 83.Il est particulièrement avantageux d'utiliser ces tôles 12 pour supporter les deux éléments superposés 9A, 93 de la grille 9o Par exemple, on peut plier horizontalement vers l'intérieur le bord in fureur 13 des deux tôles latérales opposées 12 (figure 1) pour obtenir deux glissières parallèles s'étendant de l'avant vers l'ar-ière et sur lesquelles sont posés les élé menti 9A, 93. l'un de ceux-ci, par exemple l'élément supé- riewn 9A7est pourvu d'une tige de manoeuvre 14 qui s'étend vers l'avant en traversant une ouverture appropriée 15 ménagée dans la tôle avant 12 qui est fixée au collecteur avant 3. The volume It lying between the horizontal tubes 1 and the composite grid 9 is closed -on its periphery, that is to say along the perimeter of all the tubes 1 and of the composite grid 9, using sheets 12. One can, for simplicity, not include the front manifold 3 in the volume 11. This does not substantially modify the arrangement provided by the invention thanks to which a very substantial fraction of the primary combustion air is forced to pass through the compound grid 9 to reach the mass in combustion. The sheets 12 can be fixed at their upper end to the tubes 1, to the manifold 3 and to the side tubes 8A, 83. It is particularly advantageous to use these sheets 12 to support the two superimposed elements 9A, 93 of the grid 9o For example , the furious edge 13 of the two opposite lateral sheets 12 (FIG. 1) can be bent horizontally inwards to obtain two parallel slides extending from the front to the rear and on which the elements are placed. 9A, 93. one of these, for example the upper element 9A7 is provided with an operating rod 14 which extends forwardly through a suitable opening 15 made in the front sheet 12 which is attached to the front manifold 3.
Avec l'agencement que l'on vient de décrire, les barreaux 10 des éléments 9A, 9B de la grille composée 9 sont placés parallèlement aux bords repliés 13 par lesquels 19s sont suspendus et transversalement aux tubes horizontaux 1. Cette disposition n'est pas obligatoire. On peut prévoir que les barreaux 10 seront parallèles aux tubes horizontaux 1 ; dans ce cas la tige de manoeuvre 14 stétendrait sur un côté au lieu de s'étendre vers l'avant. De même tout autre moyen de manoeuvre pourrait remplacer la tige 14. With the arrangement which has just been described, the bars 10 of the elements 9A, 9B of the compound grid 9 are placed parallel to the folded edges 13 by which 19s are suspended and transverse to the horizontal tubes 1. This arrangement is not obligatory. It can be expected that the bars 10 will be parallel to the horizontal tubes 1; in this case the operating rod 14 would extend on one side instead of extending forward. Similarly, any other operating means could replace the rod 14.
On peut encore utiliser les bords inférieurs pliés 13 des tôles opposées 12 pour supporter un cendrier coulissant 16 ayant deux bords latéraux supé- rieurs 17 pliés vers l'extérieur et placés sous la grille composés 9, sur les bords pliés 13o
Le récupérateur de l'invention se place sans difficulté dans l'âtre d'une cheminée et se rac corde aisément a une arrivée et à un départ de fluide à chauffera combe on l'a expliqué plus haut0 On place d'abord le combustible (du bois ou du charbon) sur les tubes horizontaux 1 ;; dès qu'il est fragmenté par la combustion, les braises et les cendres tombent sur la grille composée 9 qui les retient g Très rapidement la masse en combustion s'élève à partir de la grille 9 et les tubes horizontaux 1 sont pris dans cette masse sur une grande partie de leur longueur. l'allure de la combustion est facilement réglable par un léger glissement de l'élément supérieur 9A sur l'éléw ment inférieur 93o Quand, dans une première position extrême les barreaux 10 des deux éléments sont exactement superposés, le passage de l'air est totalement ouvert ; quand dans une seconde position extrême les barreaux 10 des deux éléments sont complètement décalés, le passage de l'air est totalement fermé.En outre, en agitant l'élément supérieur 9A on provoque la chute des cendres dans le cendrier 16e
On notera que l'écartement des tubes horizontaux 1 et la distance entre ces tubes 1 et la grille 9 ont une importance pour le bon fonctionnement du récupérateur. Les valeurs données plus haut évitent l'ébullition de l'eau dans les tubes 1 pendant la marche en thermosiphon et procurent une eau à 80-850C, sans feu excessif cependant que le réglage de l'arrivée d'air et le décendrage restent faciles et efficaces.The folded lower edges 13 of the opposite sheets 12 can also be used to support a sliding ashtray 16 having two upper lateral edges 17 folded outwards and placed under the compound grid 9, on the folded edges 13o.
The recuperator of the invention is easily placed in the hearth of a chimney and can easily be connected to an inlet and a outlet of fluid to be heated, as explained above 0 The fuel is first placed ( wood or charcoal) on the horizontal tubes 1 ;; as soon as it is fragmented by combustion, embers and ashes fall on the compound grid 9 which retains them g Very quickly the mass in combustion rises from the grid 9 and the horizontal tubes 1 are taken in this mass over much of their length. the combustion rate is easily adjustable by a slight sliding of the upper element 9A on the lower element 93o When, in a first extreme position, the bars 10 of the two elements are exactly superimposed, the passage of air is fully open; when in a second extreme position the bars 10 of the two elements are completely offset, the passage of air is completely closed. Furthermore, by agitating the upper element 9A, the ashes are caused to fall into the ashtray 16th
Note that the spacing of the horizontal tubes 1 and the distance between these tubes 1 and the grid 9 are important for the proper functioning of the recuperator. The values given above prevent boiling of the water in the tubes 1 during the thermosyphon operation and provide water at 80-850C, without excessive fire, however the adjustment of the air intake and the ash removal remain easy. and effective.
On peut améliorer le récupérateur de chaleur de l'invention en étendant l'usage que l'on peut en faire sans cesser de récupérer encore de la chaleur. The heat recuperator of the invention can be improved by extending the use that can be made of it without ceasing to recover heat again.
I1 est avantageux de prévoir sur les parois du circuit vertical 4, c'est-à-dire sur la plaque avant verticale 5, ou sur les plaques extrêmes de fermeture qui réunissent celle-ci à la plaque arrière verticale 6, des crochets inférieurs 18 peu allongés et des crochets supérieurs 19 allongés. Ces crochets servent à suspendre devant la surface de la plaque avant 5 une grille auxiliaire 20 à barres suffisamment rapprochées pour retenir des braises. I1 is advantageous to provide on the walls of the vertical circuit 4, that is to say on the vertical front plate 5, or on the end closure plates which join the latter to the vertical rear plate 6, lower hooks 18 slightly elongated and upper hooks 19 elongated. These hooks are used to suspend in front of the surface of the front plate 5 an auxiliary grid 20 with bars close enough to hold embers.
La grille auxiliaire 20 comprend une partie inférieure horizontale 21 qui est réunie par une charnière 22 à une partie supérieure 23; celle-ci se termine par un bord supérieur 24 à l'aide duquel elle peut être suspendue aux crochets 19. La longueur de la partie inférieure 21 correspond à la longueur des crochets 19..De préférence, le bord supérieur 24 est muni de deux pieds articulés 25 à ses extrémités opposées. La longueur de ces pieds est égale à la distance verticale qui sépare les crochets inférieurs 18 de la surface des tubes horizontaux 1. The auxiliary grid 20 comprises a horizontal lower part 21 which is joined by a hinge 22 to an upper part 23; it ends with an upper edge 24 with the help of which it can be suspended from the hooks 19. The length of the lower part 21 corresponds to the length of the hooks 19. Preferably, the upper edge 24 is provided with two articulated feet 25 at its opposite ends. The length of these feet is equal to the vertical distance which separates the lower hooks 18 from the surface of the horizontal tubes 1.
Avec cet agencement, la grille auxiliaire 20 peut occuper une position dite verticale dans laquelle elle est suspendue aux crochets 18 et 19 (dessinée en trait plein sur la fig. 2) et une position horizontale dans laquelle elle est suspendue par les crochets 18 seulement et supportée par les pieds 25, la partie supérieure 23 étant horizontale dans le plan de la partie inférieure 21 (position représentée en trait mixte sur la fig. 2). With this arrangement, the auxiliary grid 20 can occupy a so-called vertical position in which it is suspended from the hooks 18 and 19 (drawn in solid lines in FIG. 2) and a horizontal position in which it is suspended by the hooks 18 only and supported by the feet 25, the upper part 23 being horizontal in the plane of the lower part 21 (position shown in phantom in Fig. 2).
En position dite verticale r la grille auxiliaire 20 limite avec la plaque avant 5 un espace 26 pouvant contenir des braises et devant lequel on peut installer au-dessus des tubes horizontaux 1 un tourne-broche (non représenté). Pendant son usage comme rôtissoire, le récupérateur de l'invention sert à récupérer des calories par le circuit vertical 4 puisque la combustion a lieu dans l'espace 26 contre la plaque avant 5. In the so-called vertical position r the auxiliary grid 20 limits with the front plate 5 a space 26 which can contain embers and in front of which a spit spinner (not shown) can be installed above the horizontal tubes 1. During its use as a roasting pan, the recuperator of the invention is used to recover calories by the vertical circuit 4 since the combustion takes place in space 26 against the front plate 5.
En position horizontale, la grille auxiliaire 20 est utilisable comme gril au-dessus des braises dans lesquelles les tubes 1 sont noyés comme on l'a expliqué plus haut. In the horizontal position, the auxiliary grid 20 can be used as a grill above the embers in which the tubes 1 are embedded as explained above.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8008411A FR2480411A1 (en) | 1980-04-15 | 1980-04-15 | Heat recuperator for domestic fireplace - has ash shaker which also controls draught |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8008411A FR2480411A1 (en) | 1980-04-15 | 1980-04-15 | Heat recuperator for domestic fireplace - has ash shaker which also controls draught |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2480411A1 true FR2480411A1 (en) | 1981-10-16 |
Family
ID=9240895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8008411A Withdrawn FR2480411A1 (en) | 1980-04-15 | 1980-04-15 | Heat recuperator for domestic fireplace - has ash shaker which also controls draught |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2480411A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2492508A1 (en) * | 1980-10-16 | 1982-04-23 | Relle Marcel | Heat recuperator for domestic fireplace - has horizontal tubular fire grille connected to vertical water-jacket with contoured front surface |
| FR2529647A1 (en) * | 1982-06-30 | 1984-01-06 | Sourrouille Christian | Chimney with an open fire comprising a device for recuperating heat and a means for adjusting the draft for combustion |
| FR2690225A1 (en) * | 1992-04-15 | 1993-10-22 | Poussel Bernard | Fire grate, e.g. for burning logs - has grids at two levels to improve air circulation, with bars of lower grid set closer than those of upper grid to hold different fuels |
| WO1995010737A1 (en) * | 1992-04-15 | 1995-04-20 | Bernard Poussel | Special andirons for open fireplaces |
-
1980
- 1980-04-15 FR FR8008411A patent/FR2480411A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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