FR2493965A1 - Air heater for domestic fireplace - has warm air reservoir and warm air jacket with outlets to room - Google Patents

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    • 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
    • F24B1/185Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion
    • F24B1/188Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion characterised by use of heat exchange means , e.g. using a particular heat exchange medium, e.g. oil, gas  
    • F24B1/1885Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion characterised by use of heat exchange means , e.g. using a particular heat exchange medium, e.g. oil, gas   the heat exchange medium being air only

Abstract

The fireplace consists of an air intake (17) in the space (2) below the hearth (3). Air passes up the back (4) of the hearth and into an air reservoir (1) before discharging from three outlets (5) into the room. A second air jacket (10) surrounds the fire on three sides, air enters at the base and discharges at the top. The products of combustion leaving the fire pass upwards through the space (6) between the air reservoir (1) and the air jacket (11). A control damper (13) regulates the flow of gas to the chimney and a shut off damper (15) is installed in the chimney itself. The chimney breast (14) is fabricated from a material of high thermal conductivity.

Description

CHEMINEE A RECUPERATION DE CHALEUR
La présente invention concerne les cheminées, notamment à récupération d'énergie, plus particulièrement destinées aux appartements ou maisons individuelles.
HEAT RECOVERY CHIMNEY
The present invention relates to fireplaces, in particular energy recovery, more particularly intended for apartments or individual houses.

On connait déjà des cheminées à récupération d'énergie comprenant essentiellement un foyer, un conduit situé sensiblement au-dessus du foyer, et des moyens pour faire passer un fluide dans ce conduit, ces moyens étant essentiellement constitués par un ensemble de tubulures fines, sensiblement perpendiculaires au sens d'évacuation des gaz chauds parcourant ce conduit, ces tubulures étant elles-m & es parcourues par un fluide secondaire qui est généralement l'air ambiant d'un appartement.Energy recovery chimneys are already known, essentially comprising a hearth, a duct situated substantially above the hearth, and means for passing a fluid through this duct, these means being essentially constituted by a set of fine tubes, substantially perpendicular to the direction of evacuation of the hot gases passing through this duct, these pipes themselves being traversed by a secondary fluid which is generally the ambient air of an apartment.

De ce fait, les gaz chauds s'évacuant par le conduit lèchent l'ensemble des tubulures et réchauffent le fluide secondaire avant qu'ils ne repénètrent dans l'appartement.As a result, the hot gases evacuated through the conduit lick all the pipes and heat the secondary fluid before they enter the apartment.

Cette cheminée donne un assez bon résultat, mais son rendement n'est pas optimal.This chimney gives a fairly good result, but its performance is not optimal.

En effet, la circulation des gaz chauds autour des différentes tubulures ne fait que les réchauffer et ne permet pas d'amener le fluide secondaire à une température suffisante pour obtenir un bon courant de convexion.Indeed, the circulation of hot gases around the various pipes only warms them and does not allow the secondary fluid to be brought to a temperature sufficient to obtain a good convection current.

Un premier but apporté à cette cheminée est de chauffer la pièce où elle se trouve, au maximum de sa possibilité, tout en y jouissant d'un joli feu de bois.A first goal brought to this fireplace is to heat the room where it is, to the maximum of its possibility, while enjoying a nice wood fire.

Un second but est sa facilité de montage et de démontage pour un non professionnel, aussi vite mise qu'un meuble, aucune maçonnerie n'est nécessaire, ne se composant que de métal et de briques réfractaires dans la gueule du foyer retenues par des tétons.A second goal is its ease of assembly and disassembly for a non-professional, as quickly put as a piece of furniture, no masonry is necessary, consisting only of metal and refractory bricks in the mouth of the hearth retained by nipples .

Un troisième but est de pouvoir installer cette cheminée sur certains planchers, qui ne pourraient supporter la plupart des autres modèles, bien trop lourds. A third goal is to be able to install this fireplace on certain floors, which could not support most other models, which are far too heavy.

Plus précisément, la présente invention a pour objet une cheminée à recupération de chaleur, comportant un foyer pour réaliser la combustion d'éléments combustibles et dégager des gaz chauds, un conduit d'évacuation disposé sensiblement audessus dudit foyer, des moyens pour faire passer un fluide dans ledit conduit, caractérisée par le fait que lesdits moyens pour faire passer un fluide dans ledit conduit sont constitués par un volume unitaire, important par rapport au volume dudit conduit, ledit volume étant situé dans ledit conduit et délimitant avec l'intérieur dudit conduit un passage latéral libre sur au moins une partie du pourtour dudit volume, ledit volume comportant une bouche d'entrée et de sortie du fluide.More specifically, the present invention relates to a heat recovery chimney, comprising a hearth for carrying out the combustion of combustible elements and releasing hot gases, an exhaust duct disposed substantially above said hearth, means for passing a fluid in said conduit, characterized in that said means for passing a fluid in said conduit consist of a unitary volume, large relative to the volume of said conduit, said volume being located in said conduit and delimiting with the interior of said conduit a free lateral passage over at least part of the periphery of said volume, said volume comprising a fluid inlet and outlet mouth.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les bouches de sortie et d'entrée sont respectivement situées en haut et en bas dudit volume.According to another characteristic of the invention, the outlet and inlet vents are respectively located at the top and bottom of said volume.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, lesdites bouches d'entrée et de sortie sont situées respectivement en bas et en haut dudit volume.According to another characteristic of the present invention, said inlet and outlet openings are located respectively at the bottom and at the top of said volume.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, ladite cheminée comporte qes moyens pour accélérer la circulation dudit fluide dans ledit volume.According to another characteristic of the present invention, said chimney comprises qes means for accelerating the circulation of said fluid in said volume.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, ledit volume est constitué par une cuve.According to another characteristic of the present invention, said volume consists of a tank.

Selon une autre caractéristiques de la présente invention, ladite cuve comporte, sensiblement en regard dudit foyer, un bouclier réalisé en un matériau bon conducteur de la chaleur.According to another characteristic of the present invention, said tank comprises, substantially opposite said hearth, a shield made of a material which is a good conductor of heat.

Selon une autre caractéristique de la présente invention, ledit bouclier est orienté pour conduire de façon préférentielle les gaz chauds émis par ledit foyer vers ledit passage latéral.According to another characteristic of the present invention, said shield is oriented to preferentially conduct the hot gases emitted by said hearth towards said lateral passage.

Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit conduit est entouré extérieurement sur au moins une partie, par une enveloppe délimitant, entre la paroi exterieure dudit conduit et sa partie intérieure, un espace débouchant sensiblement en haut et en bas.According to another characteristic of the invention, said conduit is surrounded externally on at least one part, by an envelope delimiting, between the external wall of said conduit and its internal part, a space opening out substantially at the top and bottom.

Enfin, selon une autre caractéristique de l'invention, ladite cheminée est constituée d'éléments d'assemblage unitaires démontables. Finally, according to another characteristic of the invention, said chimney consists of removable unitary assembly elements.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront au cours de la description suivante, donnés en regard du dessin annexé, à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lequel les figures 1 et 2 représentent, vu en coupe, un mode de réalisation d'une cheminée selon l'invention, et la figure 3 une vue éclatée de cette meme cheminée afin de bien faire ressortir les différents éléments constructifs de celle-ci.Other characteristics and advantages of the present invention will appear during the following description, given with reference to the appended drawing, by way of illustration but in no way limitative, in which FIGS. 1 and 2 represent, seen in section, an embodiment of 'a chimney according to the invention, and Figure 3 an exploded view of the same chimney in order to bring out the different constructive elements thereof.

La cheminée illustrée sur les figures plus particulièrement 1 et 2 comprend essentiellement une cuve d'air 1, placée audessus du foyer 2.The chimney illustrated in the figures more particularly 1 and 2 essentially comprises an air tank 1, placed above the hearth 2.

Une entrée d'air 31, est prévue sous le foyer 2, ce qui permet une première récupération de la chaleur de la partie basse des briques réfractaires horizontales 3 pour ensuite longer la partie des briques verticales 4, puis entrer dans la cuve.An air inlet 31 is provided under the hearth 2, which allows a first recovery of the heat from the lower part of the horizontal refractory bricks 3 to then go along the part of the vertical bricks 4, then enter the tank.

Au sommet de cette cuve, se trouve par exemple trois sorties cylindriques 5 permettant l'évacuation de tout cet air chauffé du bas jusqu'en haut, qui va de lui-m & e se répandre dans l'appartement grâce à sa propre abstraction de chaleur naturelle, l'air chaud étant plus léger, il se produit donc un circuit continu dans la pièce.At the top of this tank, there are for example three cylindrical outlets 5 allowing the evacuation of all this heated air from the bottom to the top, which will of itself spread in the apartment thanks to its own abstraction of natural heat, the warm air being lighter, so there is a continuous circuit in the room.

Le coussin d'air chaud qui s'accumule au plafond ne demande qutà s'épaissir par le fonctionnement de la cheminée, poussant automatiquement l'air plus frais sous le foyer.The warm air cushion that accumulates on the ceiling only needs to thicken by the operation of the chimney, automatically pushing the cooler air under the fireplace.

Les trois sorties tubulaires 5 d'air chaud sont prévues par exemple pour y adapter des flexibles aluminium pouvant les diriger dans des pièces annexes, sous condition d'y respecter une légère pente vers le haut, avec un retour d'air par le bas des murs ou des portes. La température de ses trois sorties qui a été atteinte est d'environ 80 degrés avec un foyer normalement alimenté.The three tubular hot air outlets 5 are provided, for example, for adapting aluminum hoses which can direct them into additional rooms, provided that a slight upward slope is observed, with return air from below. walls or doors. The temperature of its three outlets that has been reached is around 80 degrees with a normally powered fireplace.

Le conduit de fumée est d'une importance capitale, car le moyen recherché est de récupérer la chaleur de la fumée avant que celle-ci ne s'évacue vers l'extérieur. The smoke duct is of paramount importance, because the desired means is to recover the heat of the smoke before it is exhausted to the outside.

Ce conduit d'évacuation s'étire au maximum tout en conservant une surface d'ouverture réglementaire, évitant tout problème de mauvais tirage. Le moyen pour réaliser un conduit plat sur les trois faces de la cuve, sur sa face avant 6, sa face c8té gauche 7 et sa face c8té droit 8, foiuant ainsi un U.This exhaust duct stretches as much as possible while maintaining a regulatory opening surface, avoiding any problem of poor draft. The means for producing a flat duct on the three faces of the tank, on its front face 6, its left side c8té 7 and its right side c8té 8, thus constituting a U.

Cette idée de conduit aplati peut s'adapter sur n'importe quelle forme de cuve 1 si la surface du conduit est respectée par rapport à l'ouverture du foyer.This idea of a flattened flue can be adapted to any shape of tank 1 if the surface of the flue is respected with respect to the opening of the hearth.

Le lèchage de la fumée et des gaz chauds sur les trois faces de la cuve 1 fait son effet calorifique.The licking of smoke and hot gases on the three faces of the tank 1 has its calorific effect.

Il ne faut pas oublier que le passage de la fumée dans le conduit a pour effet aussi de chauffer les trois faces extérieures 9.It should not be forgotten that the passage of smoke through the duct also has the effect of heating the three outer faces 9.

Celles-ci sont camouflées par la hotte 10 permettant un passage d'air frais pris à sa base 11 c8tésgauche et droit2 en remontant vers le haut par connexion d'air plus chaud qui se dégage dans la pièce, trayant aucune fermeture au sommet.These are camouflaged by the hood 10 allowing a passage of fresh air taken at its base 11 c8tésgauche et droite2 upward by connection of warmer air which emerges in the room, milking no closure at the top.

Deux systèmes anti-refoulement de fumée sont prévus.Two smoke backflow prevention systems are provided.

Le premier se situe sur la cuve 1 où se trouve une petite cage 12 permettant à celle-ci de ne pas revenir en sens in- verse, au cas OU un coup de vent se produirait, faisant fonction de tampon.The first is located on the tank 1 where there is a small cage 12 allowing it not to reverse in the opposite direction, in the event that a gust of wind occurs, acting as a buffer.

Le deuxième est un bouclier 13 situé à la base du conduit, formant un second tampon, permettant p-2r la mamie même occasion de dévier l'évacuation de la fumée vers le centre > tout en lèchant mieux la base diagonale de la cuve d'air 1 pour lui donner un meilleur rendement.The second is a shield 13 located at the base of the duct, forming a second buffer, allowing p-2r the same time granny to deflect the evacuation of the smoke towards the center> while better licking the diagonal base of the tank. air 1 to give it better performance.

Cedit bouclier 13 est démontable par trois petites vis pour, premièrement faciliter le ramonage du conduit, et deuxièmement le changer en cas d'usure. Un autre bouclier 14, situé à la base diagonale de la cuve l d'air fixée par trois petites vis permet aussi son changement en cas d'usure. Said shield 13 is removable by three small screws for, firstly facilitating the sweeping of the conduit, and secondly changing it in the event of wear. Another shield 14, located at the diagonal base of the air tank 1 fixed by three small screws also allows its change in the event of wear.

Au sommet se trouve une trappe 15 de fermeture du conduit.At the top is a flap 15 for closing the duct.

L'ouverture du foyer est calculée au dizième de la surface du conduit. The fireplace opening is calculated to one tenth of the surface of the duct.

Cette cheminée se décompose en trois parties principales, commo illustre sur la fuc 3.This fireplace is divided into three main parts, as illustrated on fuc 3.

Premièrement, le socle 16 a la base duquel se trouve une ouverture 17 qui permet, non seulement l'entrée de l'air frais, mais aussi mi bon stockage de bois qui enlève en mbme temps à celui-ci son humidité du dehors.Firstly, the base 16 at the base of which is an opening 17 which allows not only the entry of fresh air, but also a good storage of wood which at the same time takes away its humidity from outside.

Deuxièmement, 'encastre dans le socle 16 le second socle 18 où sont disposees des briques réfractaires se chevauchant les unes sur les autres, reliées par des tétons 20. Le sommet des briques est maintenu par des pattes fixes 21.Secondly, 'embed in the base 16 the second base 18 where refractory bricks are placed overlapping one another, connected by pins 20. The top of the bricks is held by fixed legs 21.

La troisième partie, dite hotte 22, s'encastre sur les deux premières comme suit L'embottement de la partie dorsale 23 superpose celle du premier socle 16, ltembottement de la partie basse de la cuve d'air 1 s'encastrant sur le second socle 18 tenu par une languette horizontale 24 fixée sur ce dernier.The third part, known as the hood 22, is fitted on the first two as follows: The embedding of the dorsal part 23 superimposes that of the first base 16, the embedding of the lower part of the air tank 1 fitting onto the second base 18 held by a horizontal tongue 24 fixed on the latter.

Les cotés gauche et droit s'adaptent sur les deux montants 25,26 qui se terminent en biseau du premier socle 16 où sur chacun de ses montants 25,26 est fixée en façade une plaque repliée 27 permettant le blocage de la hotte 22;sur ses pattes se trouvent une vis de fixation ainsi que trois vis au bas du dos de la hotte 22.The left and right sides fit on the two uprights 25,26 which end at a bevel of the first base 16 where on each of its uprights 25,26 is fixed on the front a folded plate 27 allowing the blocking of the hood 22; its lugs are a fixing screw as well as three screws at the bottom of the back of the hood 22.

Au sommet du conduit un tuyau rond d'un diamètre calculé sur l'ouverture du foyer s'emhofte sur le sommet cylindrique 28 du conduit de fumée de lU cheminée pour s'adapter sur le conduit de la maison
L'esthétique a été minutieusement calcul en rapport des volumes pour sa bonne harmonie.
At the top of the flue a round pipe of a diameter calculated on the opening of the hearth fits on the cylindrical top 28 of the chimney flue to fit on the flue of the house
The aesthetics have been meticulously calculated in relation to the volumes for its good harmony.

Un cache tuyau 29 a été prévu entre le haut de la hotte 22 et le plafond, réglable en deux parties, stembottant l'une dans l'autre, permettant toute dimension de hauteur.A pipe cover 29 has been provided between the top of the hood 22 and the ceiling, adjustable in two parts, swirling one inside the other, allowing any height dimension.

Cette cheminée toute de métal, recouverte de peinture spéciale pouvant supporter 500 degrés de chaleur, peut Outre de couleurs différentes selon la demande ; ainsi que sa hotte 22 de matière, inox, cuivre, etc. This all metal fireplace, covered with special paint that can withstand 500 degrees of heat, can additionally have different colors as required; as well as its hood 22 of material, stainless steel, copper, etc.

Deux pendants de chaîne gros maillons 30 à chaque extrémité du foyer permettent d'accrocher une broche "pour grilladesft tout en lui donnant un cachet très rustique.Two large chain links 30 links at each end of the hearth allow to hang a brooch "for grilladesft while giving it a very rustic character.

Il va de soi que le bon tirage de cette cheminée doit réunir tous les éléments indispensables pour son fonctionnement par sa bonne arrivée d'air frais venant de l'extérieur, ainsi que par son conduit réglementaire en diamètre et en sortie.It goes without saying that the proper draft of this chimney must bring together all the elements essential for its operation by its good arrival of fresh air coming from the outside, as well as by its regulatory duct in diameter and outlet.

Cependant, afin, dans certains cas, d'améliorer la circulation de l'air réchauffé dans la cuve, il peut être prévu un ventilateur ou un aspirateur, soit à l'entrée, soit à la sor- tie de la cuve. However, in order to improve the circulation of the heated air in the tank in certain cases, a fan or a vacuum cleaner can be provided, either at the inlet or at the outlet of the tank.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1/ Cheminée à récupération de chialeur, comportant un foyer (2) pour réaliser la combustion d'éléments combus tiblesetdégager des gaz chauds, un conduit d'évacuation (9) disposé sensiblement au-dessus dudit foyer (2), des moyens pour faire passer un fluide dans ledit conduit, caractérisée par le fait que lesdits moyens pour faire passer un fluide dans ledit conduit sont constitués par un volume unitaire (1), important par rapport au volume dudit conduit (9), ledit volume étant situé dans ledit conduit et délimitant avec l'intérieur dudit conduit un passage latéral (6,7,8) libre sur au moins une partie du pourtour dudit volume, ledit volume comportant une bouche d'entrée (31) et de sortie (5) du fluide. 1 / Chimney recuperation of whining, comprising a hearth (2) for carrying out the combustion of combustible combible elements and releasing hot gases, an exhaust duct (9) disposed substantially above said hearth (2), means for making passing a fluid through said conduit, characterized in that said means for passing a fluid through said conduit consist of a unitary volume (1), large relative to the volume of said conduit (9), said volume being located in said conduit and delimiting with the interior of said duct a free lateral passage (6, 7, 8) over at least part of the periphery of said volume, said volume comprising an inlet inlet (31) and outlet (5) for the fluid. 2/ Cheminée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les bouches de sortie (5) et d'entrée (31) sont respectivement situées en haut et en bas dudit volume. 2 / Chimney according to claim 1, characterized in that the outlet openings (5) and inlet (31) are respectively located at the top and bottom of said volume. 3/ Cheminée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdites bouches d'entrée (31) et de sortie (5) sont situées respectivement en bas et en haut dudit volume. 3 / Chimney according to claim 1, characterized in that said inlet (31) and outlet (5) outlets are located respectively at the bottom and at the top of said volume. 4/ Cheminée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens pour accélérer la circulation dudit fluide dans ledit volume. 4 / Chimney according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises means for accelerating the circulation of said fluid in said volume. 5/ Cheminée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ledit volume est constitué par une cuve (19.  5 / Chimney according to one of the preceding claims, characterized in that the said volume consists of a tank (19. 6/ Cheminée selon la revendication 5, caractérisée par le fait que ladite cuve comporte, sensiblement en regard dudit foyer; un bouclier (14) réalisé en un matériau bon conducteur de la chaleur. 6 / Chimney according to claim 5, characterized in that said tank comprises, substantially opposite said hearth; a shield (14) made of a material which is a good conductor of heat. 7/ Cheminée selon la revendication 6, caractérisée par le fait que ledit bouclier (14) est orienté pour conduire de façon préférentielle les gaz chauds émis par ledit foyer (2) vers ledit passage latéral. 7 / Chimney according to claim 6, characterized in that said shield (14) is oriented to preferentially conduct the hot gases emitted by said hearth (2) towards said lateral passage. 8/ Cheminée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ledit conduit est entouré extérieurement sur au moins une partie, par une enveloppe (10) délimitant, entre la paroi extérieure dudit conduit et sa partie intérieure, un espace (11) débouchant sensiblement en haut et en bas. 8 / Chimney according to one of the preceding claims, characterized in that said duct is surrounded externally on at least one part, by an envelope (10) delimiting, between the outer wall of said duct and its inner part, a space (11 ) opening substantially above and below. 9/ Cheminée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle est constituée d'éléments d'assemblage unitaires démontables. 9 / Chimney according to one of the preceding claims, characterized in that it consists of removable unitary assembly elements. 10/ Cheminée selon la revendication 9, caractérisée par le fait que lesdits éléments sont essentiellement au nombre de trois, un socle inférieur (16), un socle supérieur (18) et une hotte (22) comportant ladite cuve (1), ledit conduit (9) et ladite enveloppe (îo).  10 / Chimney according to claim 9, characterized in that said elements are essentially three in number, a lower base (16), an upper base (18) and a hood (22) comprising said tank (1), said duct (9) and said envelope (îo).
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