FR2495287A1 - Domestic chimney heat recovery jacket - has protected pipes connected to central heating circuit to heat fluid - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF COMPORTANT DES TUBES A GAINE SURMOULEE POUR LA RECUPERATION DE LA CHALEUR DEGAGEE PAR UN FOYER
La présente invention concerne un dispositif de récu pération destines à être placé dans le foyer ouvert d'une cheminée à usage domestique, en vue de récupérer la chaleur dégagée par la combustion de combustibles solides placés à l'intérieur d foyer, notamment pour le chauffage des autres pièces d'un local d'habitation.DEVICE COMPRISING MOLDED SHEATH TUBES FOR THE RECOVERY OF HEAT FROM A FIREPLACE
The present invention relates to a recovery device intended to be placed in the open hearth of a chimney for domestic use, with a view to recovering the heat released by the combustion of solid fuels placed inside the hearth, in particular for heating. other rooms in a living space.
On sait, en effet, que des dispositifs de ce genre peuvent être raccordés à une installation classique de chauffage central dans lequel la cheminée constitue, à coté de la source principale de chaleur formée par la chaudière, une soirce de chaleur auxiliaire permettant d'économiser, lorsque la cheminée est allumé, une partie d.l combustible brûlé dans la chadière. It is known, in fact, that devices of this kind can be connected to a conventional central heating installation in which the chimney constitutes, beside the main source of heat formed by the boiler, an evening of auxiliary heat making it possible to save , when the chimney is lit, part of the fuel burned in the boiler.
Plus précisément, la présente invention vise à perfectionner un système de récupération de chaleur de type connu comportant au oins un réseau ou faisceau de tubes séparés, sensiblement parallèles, à l'intérieur desquels circule le fluide caloporteur L'ensemble des tubes du réseau peuvent être coudés de façon à présenter une partie sensiblement horizontale conçue pour supporter le combustible à br5- ler dans le foyer et une autre partie sensiblement verticale constituant le fond du foyer. L'ensemble des tubes est, de façon classiques raccordé en partie basse à un collecteur d'eau froide et'en partie haute à un collecteur d'eau chaude qui sont reliés aux canalisations de l'installation de chauffage central. More specifically, the present invention aims to improve a heat recovery system of known type comprising at least a network or bundle of separate tubes, substantially parallel, within which circulates the heat transfer fluid. All of the tubes of the network can be bent so as to present a substantially horizontal part designed to support the fuel to be burned in the hearth and another substantially vertical part constituting the bottom of the hearth. The set of tubes is conventionally connected at the bottom to a cold water collector and at the top to a hot water collector which are connected to the pipes of the central heating installation.
Le dispositif de récupération vise ci-dessus, présente de nombreux inconvénients : les tubes de circulation de fluide caloporteur, à paroi mince ne bénéficient pas d'une protection efficace contre les chocs thermiques ni contre la corrosion importante causée par l'attaque directe de la paroi des tubes par les flammes du foyer. Au surplus, la partie des tubes qui constitue le fond du foyer peut etre soumis à des chocs mécaniques importants intervenant lors du garnissage du foyer en combustible solide et en particulier lors de la mise au feu de grosses bûches de bois. Il s'ensuit que les tubes qui sont appelés à supporter le combustible solide ne présentent pas, en raison de leur paroi mince, toutes les caracté ristiques mécaniques désirées et en particulier une bonne résistance aux chocs.Compte tenu des tolérances de fabrication, les tubes ont une épaisseur de paroi qui peut varier dans de larges proportions de sorte qu'ils comportent souvent des zones de paroi affaiblie ayant bien évidemment me @ésistance à la corrosion et une to@ue mécanique très réduites. The recovery device aimed above, has many drawbacks: the coolant circulation tubes, with thin walls do not benefit from effective protection against thermal shock or against significant corrosion caused by direct attack of the wall of the tubes by the flames of the hearth. In addition, the part of the tubes which constitutes the bottom of the hearth can be subjected to significant mechanical shocks occurring during the filling of the hearth with solid fuel and in particular during the firing of large logs of wood. It follows that the tubes which are called upon to support the solid fuel do not have, due to their thin wall, all the desired mechanical characteristics and in particular good impact resistance. Taking into account the manufacturing tolerances, the tubes have a wall thickness which can vary within wide proportions so that they often have weakened wall zones which obviously have very low corrosion resistance and mechanical strength.
La présente invention vise à remédier aux in@onvénients précités et à cet effet, elle se propose de décrire @@ dispositif de récupération de chaleur du type ci-dessus mentionné, dans lequel les tubes sont revêtus d'une geine de protection en métal ou en alliage bon conducteur de chaleur et résistant au feu, cette gaine étant surmoulée autour des tubes précités. The present invention aims to remedy the aforementioned in @ onadvantages and for this purpose, it proposes to describe @@ heat recovery device of the type mentioned above, in which the tubes are coated with a protective metal or made of a good heat conductive and fire resistant alloy, this sheath being overmolded around the aforementioned tubes.
L'intérêt d'une gaine de protection surmoulée autour de chacun des tubes du dispositif est triple : en prsmier lieu, les gaines de protection permettent bien entendu de protéger les tubes contre la corrosion et aussi d'améliorer leur résistance mécanique notamment dans la partie des tubes qui est destinée à recevoir le combustible solide. En second lie@, @e surmoulage d'un métal bon conducteur le long des tubes du dispositif selon l'invention a pour effet d'améliorer la diffusion de la chaleur sur toute la longueur des tubes et d'accroître l'inertie thermique d@ dispositif ; en outre, comme les tubes gainés ont une section plus importante que les tobes non gainés, il en résulte un accroissement de la surface de chauffe et une sugmentation sensible de la puiseance calorffique.En troisième lieu, étant donné que les tubes sont protégés contre la corrosion et les chocs chermiques importants et que leur tenue mécanique se trouve accrue par la présence des gaines de protection, il est possible d'utiliser dans la fabrication du dispositif de récupération de chaleur, des tubes à paroi plus minces ayant de larges tolérances de fabrication et, par conséquent, de prix de revient moins élevé.The advantage of a protective sheath molded around each of the tubes of the device is threefold: in the first place, the protective sheaths of course make it possible to protect the tubes against corrosion and also to improve their mechanical resistance, in particular in the part tubes which is intended to receive solid fuel. Second link @, @e overmolding of a good conductive metal along the tubes of the device according to the invention has the effect of improving the diffusion of heat over the entire length of the tubes and increasing the thermal inertia d @ device; moreover, as the sheathed tubes have a larger section than the unsheathed rods, this results in an increase in the heating surface and a significant increase in the heat output. Thirdly, since the tubes are protected against corrosion and significant thermal shock and their mechanical strength is increased by the presence of protective sheaths, it is possible to use in the manufacture of the heat recovery device, thinner-walled tubes having wide manufacturing tolerances and, consequently, of lower cost price.
Sur le plan de la fabrication, le surmoulage des tubes du dispositif constitue une opération simpi mettant en oeuvre un moule à deux coquilles de type classique ; en outre, cette opération de surmoulage peut astre mise à piofit pour l'exéc@- tion d'organes auxiliaires notamment d'ailettes ménagées sur la partie antérieure du tronçon sensiblement vertical du faisceau de tubes, ou encore de bossages constituant le logement des vérins de réglage par lesquels le dispositif de récu pération repose sur le sol de la cheminée. In terms of manufacturing, the overmolding of the tubes of the device constitutes a simpi operation using a mold with two shells of the conventional type; in addition, this overmolding operation can be put to use for the execution of auxiliary members, in particular fins formed on the front part of the substantially vertical section of the bundle of tubes, or even bosses constituting the housing of the jacks. by which the recovery device rests on the floor of the chimney.
La présente invention a donc pour objet un dispositif de récupération de la chaleur dégagée par le foyer d'une cheminée d'habitation, en vue notamment de réchauffer le fluide caloportejr d'une installation de chauffage central, ce dispositif comportant au moins un réseau ou faisceau de tubes séparés raccordés par des collecteurs à l'installation de chauffage central et, à l'intérieur desquels peut circuler le fluide caloporteur caractérisé par le fait que chacun des tubes précités est, sur au moins une partie de sa longueur revêtu d'une gaine de protection en métal bon conducteur de la chaleur et résistant au feu, ladite gaine étant surmoulée autour dudit tube. The present invention therefore relates to a device for recovering the heat given off by the hearth of a residential chimney, with a view in particular to heating the heat transfer fluid of a central heating installation, this device comprising at least one network or bundle of separate tubes connected by manifolds to the central heating installation and, inside which the heat transfer fluid can circulate, characterized in that each of the aforementioned tubes is, over at least part of its length coated with a protective sheath made of metal which is a good conductor of heat and resistant to fire, said sheath being overmolded around said tube.
Parmi les métaux bons conducteurs de la chaleur et résistant au feu utilisables pour le surmoulage des gaines de protection, on peut citer la fonte grise ou un alliage léger tel qu'un alliage à base d'aluminium et de cuivre. Among the metals which are good conductors of heat and resistant to fire and which can be used for overmolding protective sheaths, mention may be made of gray cast iron or a light alloy such as an alloy based on aluminum and copper.
Dans un mode préféré de réalisation, la gaine de protection surmoulée autour de chacun des tubes du (ou des) réseau(x) de tubes s'étend sur sensiblement toute la longueur desdits tubes sans recouvrir leurs deux zones de raccordement aux collecteurs ; les tubes du (ou des) réseau(x) de tubes sont sensiblement parallèles, écartés les uns des autres et raccordés à chaque extrémité à un collecteur s'étendant perpendiculairement auxdits tubes. In a preferred embodiment, the protective sheath overmolded around each of the tubes of the network (s) of tube (s) extends over substantially the entire length of said tubes without covering their two zones of connection to the collectors; the tubes of the network (s) of tube (s) are substantially parallel, separated from each other and connected at each end to a collector extending perpendicular to said tubes.
La section extérieure des gaines de protection des tubes surmoulés peut être quelconque dans la mesure où elle ne complique pas les opérations de démoulage. On préfère que la section extérieure des gaines de protection affecte la forme d'un carré à pans coupés. The external section of the protective sheaths of the overmolded tubes can be arbitrary as long as it does not complicate the demolding operations. It is preferred that the outer section of the protective sheaths takes the form of a square with cut sides.
Le dispositif de récupération de La chaleur selon l'invention comporte, d'une part, une partie conçue pour supporter le foyer et d'autre part, une partie constituant le fond du foyer. Dans un premier mode de réalisation, le dispositif de récupération selon l'invention comporte un seul ré seaJ de tubes revetus d'une gaine de protection surmoulée, chaque tube du réseau étant coudé de façon à définir au moins deux tronçons : d'une part, un premier tronçon équipant la partie du dispositif supportant le foyer et, d'autre part, un second tronçon équipant la partie du dispositif constituant le fond du foyer.Dans ce cas, les axes des premier et second tronçons de tubes définissent au moins deux plans sécants les tubes coudés sont avantageusement raccordés à au moins une de leurs extrémités à un collecteur le long duquel est rapportée une cornière de protection dont l'une des ailes recouvre les extrémités des tubes qui ne sont pas revêtues de la gaine de protection ; le second tronçon de chaque tube cour dé peut comprendre un tronçon intermédiaire raccordé en équer- re au premier tronçon et un tronçon terminal incliné raccordé au tronçon intermédiaire ; pour chaque tube coudé du réseau, l'inclinaison du tronçon terminal par rapport au premier tronçon est tel que les deux tronçons considérez convergent en direction du foyer. The heat recovery device according to the invention comprises, on the one hand, a part designed to support the hearth and on the other hand, a part constituting the bottom of the hearth. In a first embodiment, the recovery device according to the invention comprises a single re seaJ of tubes coated with an overmolded protective sheath, each tube of the network being bent so as to define at least two sections: on the one hand , a first section equipping the part of the device supporting the hearth and, secondly, a second section equipping the part of the device constituting the bottom of the hearth. In this case, the axes of the first and second sections of tubes define at least two intersecting planes the bent tubes are advantageously connected at at least one of their ends to a collector along which a protective angle is attached, one of the wings of which covers the ends of the tubes which are not coated with the protective sheath; the second section of each short tube may include an intermediate section connected at right angles to the first section and an inclined end section connected to the intermediate section; for each bent tube in the network, the inclination of the terminal section relative to the first section is such that the two sections consider converge towards the focus.
Dans un second mode de réalisation, le dispositif de récupération de chaleur selon l'invention comporte deux réseaux de tubes sensiblement rectilignes revêtus d'une gaine de protection surmoulée, l'un des réseaux de tubes équipant la partie du dispositif supportant le foyer et l'autre réseau de tubes équipant la partie du dispositif constituant le fond du foyer.Dans ce cas, les deux réseaux de tubes rectilignes sont disposés selon deux plans sécants dont l'angle dièdre est inférieur ou égal à un droit ; ils sont raccordés entre eux par un collecteur intermédiaire commun aux deux réseaux, les collecteurs précités étant sensiblement parallèles et perpendiculaires aux axes des tubes rectilignes des deux réseaux ; sur les deux collecteurs d'extrémité peut Etre également soudée une cornière de protection s'étendant sensiblement sur toute la longueur desdits collecteurs. In a second embodiment, the heat recovery device according to the invention comprises two networks of substantially rectilinear tubes coated with an overmolded protective sheath, one of the networks of tubes equipping the part of the device supporting the hearth and the another network of tubes equipping the part of the device constituting the bottom of the hearth. In this case, the two networks of rectilinear tubes are arranged in two intersecting planes whose dihedral angle is less than or equal to a straight line; they are connected to each other by an intermediate collector common to the two networks, the aforementioned collectors being substantially parallel and perpendicular to the axes of the straight tubes of the two networks; on the two end collectors can also be welded a protective angle extending substantially over the entire length of said collectors.
Avantageusement, le dispositif de récupération selon l'invention repose sur le sol de la cheminée au moyen de vé rins réglables dont le logement fileté est ménagé dans un bossage venu de moulage avec la gaine de protection des tubes. Advantageously, the recovery device according to the invention rests on the floor of the chimney by means of adjustable cylinders, the threaded housing of which is formed in a boss formed by molding with the protective sheath of the tubes.
Pour mieux faire comprendre ltobjet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, plusieurs modes de réalisation représentés sur le dessin annexé. To better understand the object of the present invention, there will be described below, by way of purely illustrative and nonlimiting examples, several embodiments shown in the accompanying drawing.
Sur ce dessin
- la figure 1A est une vue d'enselr.ble schématique d'une installation de chauffage central mettant en oeuvre un dispositif de récupération de chaleur selon l'invention
- la figure 1B est une vue en élévation d'un dispositif de récupération de chaleur selon l'invention
- la figure 2 est une vue de côté selon II-II de la figure lB
- la figure 3 est une coupe d'un tube gainé selon III
III de la figure 2 ;;
- la figure 4 est une coupe d'un tube gainé au droit de l'un des vérins réglables qui supportent le dispositif de récupération, cette coupe étant effectuée selon IV-IV de la figure 2
- la figure 5 est une vue de côté analogue à celle de la figure 2 montrant n second mode de réalisation du dispositif de récupération de chaleur
- la figure 6 est une vue de côté analogue à celle de la figure 2 montrant une variante du premier mode de réalisation représenté sur les figures 1B et 2.On this drawing
- Figure 1A is a schematic enselr.ble view of a central heating installation implementing a heat recovery device according to the invention
- Figure 1B is an elevational view of a heat recovery device according to the invention
- Figure 2 is a side view along II-II of Figure lB
- Figure 3 is a section of a sheathed tube along III
III of Figure 2 ;;
- Figure 4 is a section of a sheathed tube in line with one of the adjustable jacks which support the recovery device, this section being made according to IV-IV of Figure 2
- Figure 5 is a side view similar to that of Figure 2 showing n second embodiment of the heat recovery device
- Figure 6 is a side view similar to that of Figure 2 showing a variant of the first embodiment shown in Figures 1B and 2.
En se référant à la figure 1A du dessin, on voit que l'on a représenté de façon schématique, une installation de chauffage central d'un local d'habitation comprenant, d'une part, une source principale de chauffage, à savoir une chaudière l de type classique et, d'autre part, une source auxiliaire de chauffage formée par une cheminée 2 à usage domestique. La chaudière 1 alimente en eau chaude des radiateurs 3 (dont un seul est représenté). Referring to FIG. 1A of the drawing, it can be seen that a schematic representation has been made of a central heating installation of a living space comprising, on the one hand, a main source of heating, namely a boiler l of the conventional type and, on the other hand, an auxiliary heating source formed by a chimney 2 for domestic use. The boiler 1 supplies hot water to the radiators 3 (only one of which is shown).
Dans litre de la cheminée 2 est disposé un dispositif de récupération de la chaleur désigné par 4 dans son ensemble dont la structure détaillée est illustrée sur les -figures 1B et 2 à 4. Une canalisation 5 branchée sur la partie basse du dispositif de récupération 4 communique avec une canalisation 6 branchée entre la partie basse du radiateur 3 et une vanne à plusieurs voies 7. Sur la vanne 7, se raccorde également une canalisation 8 communiquant avec la partie haute du dispositif de récupération 4 de m8me que le serpentin 9 de la chaudière 1 qui est lui-même relié par une canalisation 10 à la partie haute du radiateur 3. In the liter of the chimney 2 is disposed a heat recovery device designated by 4 as a whole, the detailed structure of which is illustrated in FIGS. 1B and 2 to 4. A pipe 5 connected to the lower part of the recovery device 4 communicates with a pipe 6 connected between the lower part of the radiator 3 and a multi-way valve 7. On the valve 7, there is also connected a pipe 8 communicating with the upper part of the recovery device 4 as well as the coil 9 of the boiler 1 which is itself connected by a pipe 10 to the upper part of the radiator 3.
Suivant la position donnée à la vanne à plusieurs voies 7, l'eau circulant à l'intérieur de l'installation de chauffage central peut être chauffée soit uniquement par la chaudière 1, soit par l'intermédiaire du dispositif de récupération 4, lorsque du combustible solide, tel que du bois ou du charbon est brûlé à l'intérieur de la cheminée 2 soit encore par ces deux sources de chaleur à la fois. Depending on the position given to the multi-way valve 7, the water circulating inside the central heating installation can be heated either only by the boiler 1, or by means of the recovery device 4, when from solid fuel, such as wood or charcoal is burned inside the chimney 2 either still by these two heat sources at the same time.
Ainsi qu'il est mieux visible sur les figures 1B et 2, le dispositif de récupération de la chaleur 4 comprend un réseau cu faisceau unique de neuf tubes lia de section circulai- re revêtus d'une gaine de protection lib de section sensible- ment constante qui est surmoulée autour de chaque tube 11a.La gaine de protection llb est en un métal ou un alliage bon conducteur de la chaleur et résistant an feu nocamment en fonte d'aluminium ; les tubes 11a peuvent être en cuivre ou en un autre métal ou alliage bon conducteur de la chaleur ; la gaine de protection 11b a, dans cet exemple, une section extérieure en forme de carré à pans coupés ; elle recouvre chaque tube lia sur sensiblement toute sa longuer ; saules les deux extrémités lic des tubes 11a ne sont pas revêtues par la gaine de protection 11b. As is better visible in FIGS. 1B and 2, the heat recovery device 4 comprises a network or a single bundle of nine tubes 11a of circular section coated with a protective sheath lib of substantially section constant which is overmolded around each tube 11a. The protective sheath llb is made of a metal or an alloy which is a good conductor of heat and resistant to fire, noxiously made of cast aluminum; the tubes 11a can be made of copper or another metal or alloy which is a good conductor of heat; the protective sheath 11b has, in this example, an outer section in the form of a square with cut sides; it covers each tube 11a over substantially its entire length; willows the two lic ends of the tubes 11a are not coated by the protective sheath 11b.
Les neuf tubes lia du dispositif de récupération 4 sont sensiblement parallèles et régulièrement espacés les uns des autres d'une courte distance inférieure à la dimension de leur gaine de protection 11b mesurée entre deux pans coupés. The nine tubes 11a of the recovery device 4 are substantially parallel and regularly spaced from each other by a short distance less than the dimension of their protective sheath 11b measured between two cut sides.
Ils sont coudés en deux endroite de façon que leurs axes défipissent entre eux trois plans sécants : un plan horizontal, un plan vertical incermédiaire et un plan terminal incliné dont l'inclinaison par rapport au plan horizontal est d'environ 45 . Ainsi, l'cnsemble des tubes 11a revêtus de leur gaine de protection 11b présentent trois tronçons : un tronçon horizontal 14a, un tronçon vertical intermédiaire 14b et un tronçon terminal incliné 14c.Les coudes des tubes 11a sont courbes et non pas droits, de façon que la perte de charte å l'intérieur des tubes correspondant au changement de direction soit moins grande
Les gaines de protection ilo de ensemble des tubes lia ont deux de leurs quatre pans coupes qui sont alignés tandis que leurs deux autres pans coupés sont disposés parallèlement les uns aux autres.They are bent in two ends so that their axes deflate between them three intersecting planes: a horizontal plane, an incermediate vertical plane and an inclined end plane whose inclination with respect to the horizontal plane is about 45. Thus, the set of tubes 11a coated with their protective sheath 11b have three sections: a horizontal section 14a, an intermediate vertical section 14b and an inclined end section 14c. The elbows of the tubes 11a are curved and not straight, so less loss of charter inside the tubes corresponding to the change in direction
The protective tubes ilo of the set of tubes 11a have two of their four cut sides which are aligned while their two other cut sides are arranged parallel to each other.
Le tronçon horizontal 14e du réseau de tubes lla se raccorde par ses extrémités non gainées lic à an collecteur d'eau froide 15 tandis que, de la meme fanon, le tronçon terminal incliné 14c des tubes se raccorde par ses extrémités non gainées lic à un collecteur d'eau chaude 16. Les deux collec tueurs 15, 16 sont sensiblement parallèles et perpendiculaires aux tubes gainés lla du réseau. Des raccords classiques (non représentes) relient les deux collecteurs 15 et 16 aux canalisations 5 et 8 de l'installation de chauffage central.Les deux collecteurs 15 et 16 sont constitués par des tronçons de tube non revêtus d'une gaine de protection, dont le diamètre incérie;lr est supérieur à celui des tubes lla ; sur le collec ter 15 est sodée une cornière de protection 17 en équerre qui s'étend sur toute la partie dudit collecteur qui est raccordée au réseau de tubes gainés lla. L'aile sensiblement ho rizontale de la cornière de protection 17 recouvre non seulement le collecteur 15 mais encore les extrémités lic des tubes lla qui ne sont pas revêtues par la gaine de protection llb ;; l'aile considérée vient sensiblement dans le prolongement du plan défini par les pans coupés supérieurs des gaines d tronçon horizontal 14a ; l'aile sensiblement verticale de la cornière 17 a une largeur qui est légèrement supérieure eu diamètre extérieur du collecteur 15. De la meme façon, une cornière de protection 18 est soudée sur le collecter d'eau chaude 16 ; elle comporte > dune part, une aile sensiblement horizontale qui recouvre la partie supérieure du collecteur 16 et, d'autre part, une aile inclinée faisant un angle d'environ 45 par rapport à l'aile horizontale précitée. L'aile. The horizontal section 14e of the network of tubes lla is connected by its unsheathed ends lic to a cold water collector 15 while, similarly, the inclined end section 14c of the tubes is connected by its unsheathed ends lic to a hot water collector 16. The two collectors 15, 16 are substantially parallel and perpendicular to the sheathed tubes lla of the network. Conventional connections (not shown) connect the two collectors 15 and 16 to the pipes 5 and 8 of the central heating installation. The two collectors 15 and 16 consist of sections of tube not coated with a protective sheath, including the diameter of the die; lr is greater than that of the tubes lla; on the collector ter 15 is sodged a protective angle bracket 17 which extends over the entire part of said collector which is connected to the network of sheathed tubes lla. The substantially ho rizontale wing of the protective angle 17 covers not only the manifold 15 but also the ends lic of the tubes lla which are not coated by the protective sheath llb; the wing considered comes substantially in the extension of the plane defined by the upper cut sides of the ducts of horizontal section 14a; the substantially vertical wing of the angle iron 17 has a width which is slightly greater than the outside diameter of the collector 15. In the same way, a protective angle 18 is welded to the hot water collector 16; it comprises> on the one hand, a substantially horizontal wing which covers the upper part of the manifold 16 and, on the other hand, an inclined wing making an angle of approximately 45 relative to the above-mentioned horizontal wing. The wing.
inclinée de la cornière de protection 18 recouvre non seulement la partie antérieure du collecteur 16 mais aussi les ex trémités non gainées lic du réseau de tubes lla ; elle vient sensiblement dans le prolongement du plan formé par les pans coupés alignés des gaines du tronçon incliné 14c (figure 2).inclined protective angle 18 covers not only the front part of the manifold 16 but also the unsheathed ends lic of the network of tubes lla; it comes substantially in line with the plane formed by the aligned cut sides of the sheaths of the inclined section 14c (FIG. 2).
S@r la cornière de protection 17 sont rapportés par soudage des éléments métalliques courbes 19 en saillie par rapport au tronçon horizontal 14a des tubes gainés lla. S @ r the protective angle 17 are added by welding curved metal elements 19 projecting from the horizontal section 14a of the sheathed tubes lla.
Le dispositif de récupération de chaleur 4 repose sur le sol de la cheminée par quatre vérins de réglage 20 permettant d'ajuster son niveau. Les deux tubes d'extrémité lia du réseau de tubes portent chacun une paire de vérins de réglage 20. Chaque vérin est constit;ié (figure 4) d'un bossage 21 avantageusement venu de moulage avec la gaine de protection llb des tubes. Une vis 22 dont la tête prend appui sur le sol de la cheminée s'engage à l'intérieur d'un alésage fileté pratiqué dans le bossage 21. La manoeuvre de la vis 22 du vé rin de réglage peut être effectuée directement, sans outil, ou à l'aide d'une broche (non représentée). The heat recovery device 4 rests on the floor of the chimney by four adjustment cylinders 20 making it possible to adjust its level. The two end tubes 11a of the network of tubes each carry a pair of adjustment cylinders 20. Each cylinder is made up, (FIG. 4) of a boss 21 advantageously molded with the protective sheath 11b of the tubes. A screw 22 whose head rests on the floor of the chimney engages inside a threaded bore made in the boss 21. The operation of the screw 22 of the adjusting cylinder can be carried out directly, without tools , or using a pin (not shown).
Dans cet exemple, le tronçon horizontal 14a des tubes gainés lla constitue une grille de combustion sur laquelle sont disposés des combustibles solides tels que du bois ou du charbon ; le tronçon vertical 14b et le tronçon terminal in cliné 14c des tubes gainés lla constituent le fond du foyer b le tronçon terminal incliné 14c permet de renvoyer -i chaleur dégagée par la combustion vers la partie verticale 14' cu la partie horizontale 14a des tubes gainés 11a, de façon à améliorer la récupération des calories s'échappant par le conduit de cheminée disposé au-dessus du foyer. In this example, the horizontal section 14a of the sheathed tubes 11a constitutes a combustion grate on which are placed solid fuels such as wood or coal; the vertical section 14b and the inclined end section 14c of the sheathed tubes lla constitute the bottom of the hearth b the inclined end section 14c allows the heat released by combustion to be returned to the vertical part 14 ′ cu the horizontal part 14a of the sheathed tubes 11a, so as to improve the recovery of calories escaping through the chimney flue disposed above the hearth.
Les gaines llb en métal bon conducteur et résistant au feu qui sont surmoulées autour des tubes lia ont pour fonction de les protéger contre la corrosion et d'améliorer leur résistance mécanique notamment leur résistance aux. chocs. En outre, les gaines surmoulées llb protègent les tubes 11a contre les chocs thermiques, assurent une diffusion plus régulière de la chaleur sur toute leur longueur et confèrent simultanément au dispositif de récupération l'inertie thermique désirée. Par rapport à un dispositif de récupération pourvu de tubes non gaines, celui qui vient d'être décrit a pour avantage de b- néficier d'une plus grande surface de chauffe, étant donné que la section extérieure des tubes gainés est supérieure à la section de tubes qui ne le sont pas.En outre, on peut prévoir, dans le but d'accroître la surface de chauffe et d'améliorer ainsi la récuperation de chaleur, des ailettes longitudinales non représentées qui sont venues de moulage avec les gaines de protection ilb, ces ailettes s'étendant sur le tronçon vertical 14b des tubes lia et sur le côté desdits tabes qui est opposé au foyer. Au surpl@s, les bossages 21 des vérins de réglage 20 sont avantageusement venus de moulage avcc la gaine de protection llb des tubes lia. The sheaths llb of good conductive and fire-resistant metal which are overmolded around the tubes 11a have the function of protecting them against corrosion and of improving their mechanical resistance in particular their resistance to. shocks. In addition, the overmolded sheaths llb protect the tubes 11a against thermal shock, ensure a more regular distribution of heat over their entire length and simultaneously give the recovery device the desired thermal inertia. Compared to a recovery device provided with non-sheathed tubes, that which has just been described has the advantage of benefiting from a larger heating surface, since the outer section of the sheathed tubes is greater than the section tubes which are not. In addition, in order to increase the heating surface and thus improve heat recovery, longitudinal fins, not shown, which have come from molding with the protective sheaths, may be provided. ilb, these fins extending over the vertical section 14b of the tubes 11a and on the side of said tabs which is opposite the hearth. At surpl @ s, the bosses 21 of the adjustment cylinders 20 have advantageously come from molding with the protective sheath llb of the tubes 11a.
La réalisation du dispositif de récupération à tubes gaines ne soulève pas de difficultés : on assemble par soudage les tubes préalablement coudés lla avec leur collecteur 15, 16 ; puis on place cet ensemble dans un moule à deux coquilles de type classique de façon à surmouler les gaines de protec- tion llb autour des tubes lia, les gaines d protection llb des deux tubes d'extrémité lia étant venues de moulage avec les bossages 21 des vérins de réglage ; une fois que ltopdra- tion de moulage est accomplie, on ménage les alésages fi le tés à 1 ' intérieur des bossages 20, on soude les cornières de protection 17, 18 sur les deux collecteurs 15, 16 et l'on met en place les vis 22 des vérins de réglage. The production of the recovery device with sheathed tubes does not raise any difficulties: the previously bent tubes 11a with their collector 15, 16 are assembled by welding; then this assembly is placed in a mold with two shells of conventional type so as to overmold the protective sheaths llb around the tubes 11a, the protective sheaths 11b of the two end tubes 11a having come from molding with the bosses 21 adjustment cylinders; once the molding topography is accomplished, the threaded bores are cleaned inside the bosses 20, the protective angles 17, 18 are welded to the two collectors 15, 16 and the screw 22 of the adjustment cylinders.
Dans le second mode de réalisation représenté sur la figure 5, le dispositif de récupération de chaleur que l'on a désigné par 30 dans son ensemble est composé non pas d'un seul réseau ou faisceau de tubes gainés mais de deux réseaux 31, 32 disposés selon deux plans sécants formant entre eux un angle dièdre d'environ 45
Les tubes gainas des deux réseaux 31, 32 ont la m & e structure : ils comportent un tronçon de tube rectiligne 33 autour duquel est surmoulée une gaine de protection 34 en métal bon conducteur de la chaleur et résistant au feu par exemple en fonte d'aluminium.A l'intérieur de chacun des réseaux, les tubes 33 revêtus de leur gaine de protection 34 sont sensiblement parallèles et régulièrement écartés les uns des autres. La section extérieure des gaines de protection 34 a la configuration d'un carré a pans coupés, les tubes 33 du ré seau 32 se raccordent par leurs extrémités qui ne sont pas revêtues de la gaine de protection 34, d'une part, à un collecteur d'eau froide 35 et, d'autre part, à un collecteur intermé- diaire 36 commun aux deux réseaux. Les deux collecteurs 35 et 36 sont sensiblement parallèles et perpendiculaires aux tubes du réseau 32 ; les tubes surmoulés du réseau 31 sont raccordés en partie basse au collecteur intermédiaire 36 et en partie haute à un collecteur d'eau chaude 37.In the second embodiment shown in FIG. 5, the heat recovery device which has been designated by 30 as a whole is composed not of a single network or bundle of sheathed tubes but of two networks 31, 32 arranged in two intersecting planes forming between them a dihedral angle of about 45
The gain tubes of the two networks 31, 32 have the same structure: they comprise a section of rectilinear tube 33 around which is overmolded a protective sheath 34 made of metal which is a good conductor of heat and resistant to fire, for example of cast iron. aluminum. Inside each of the networks, the tubes 33 coated with their protective sheath 34 are substantially parallel and regularly spaced from one another. The outer section of the protective sheaths 34 has the configuration of a square with cut sides, the tubes 33 of the network 32 are connected by their ends which are not coated with the protective sheath 34, on the one hand, to a cold water collector 35 and, on the other hand, to an intermediate collector 36 common to the two networks. The two collectors 35 and 36 are substantially parallel and perpendicular to the tubes of the network 32; the overmolded tubes of the network 31 are connected at the bottom to the intermediate collector 36 and at the top to a hot water collector 37.
Les deux tubes d'extrémité du réseau 32 portent chacun une paire de vérins de réglage 38 analogues aux vérins 20 de la figure 4. Le réseau de tubes 32 fait fonction de grille de combustion sur laquelle sont disposés les combusti- bles solides (bois ou charbon) tandis que le réseau de tubes 31 constitue le fond incliné du foyer. Les avantages procurés par la variante de réalisation de la figure 5 sont sensiblement identiques à ceux du mode de réalisation des figures 1b 3 et 4. The two end tubes of the network 32 each carry a pair of adjustment jacks 38 similar to the jacks 20 of FIG. 4. The network of tubes 32 acts as a combustion grate on which the solid fuels (wood or coal) while the network of tubes 31 constitutes the inclined bottom of the hearth. The advantages provided by the alternative embodiment of FIG. 5 are substantially identical to those of the embodiment of FIGS. 1b 3 and 4.
Dans la variante de la figure 6, le dispositif de récupération de chaleur, désigné par 40 dans son ensemble, comporte un réseau unique de tubes coudés 41 de section circu laire revêtus d'une gaine de protection 42 par exemple en fonte d'aluminium qui est surmoulée autour de chaque tube coudé 41. La section transversale extérieure des gaines de protection 42 a aussi la con figuration d'un carré à pans compés. Les tubes 41 sont raccordés en partie bas@@ à un collecteur d'eau froide 43 et en partie haute à un collecteur d'eau chaude 44 ; les deux collecteurs 43, 44 sont parsilèles et perpendiculaires aux tubes 41.Les tubes coudés 41 revêtus de leur gaine de protection 42 sont sensi@lement pa- rallèles et régulièrement écartés les uns des autres ; les axes des tubes coudés 4@ définissent deux plans sensiblement perpendiculaires. Le réseau de tubes coudés 41 présente ainsi un tronçon horizontal 43a constituant la grille ou le sol du foyer et un tronçon vertical 43b constituant la fond du foyer. Le dispositif de récupération viant reposer sur le sol de la cheminée par deux paires de vérins réglables @4 en cous points analogues à ceux de la figure 4. In the variant of FIG. 6, the heat recovery device, designated by 40 as a whole, comprises a unique network of bent tubes 41 of circular section coated with a protective sheath 42 for example made of cast aluminum which is overmolded around each bent tube 41. The outer cross section of the protective sheaths 42 also has the configuration of a square with compacted sides. The tubes 41 are connected at the bottom @@ to a cold water collector 43 and at the top to a hot water collector 44; the two collectors 43, 44 are parallel and perpendicular to the tubes 41. The bent tubes 41 coated with their protective sheath 42 are substantially parallel and regularly spaced from one another; the axes of the bent tubes 4 @ define two substantially perpendicular planes. The network of bent tubes 41 thus has a horizontal section 43a constituting the grate or the floor of the hearth and a vertical section 43b constituting the bottom of the hearth. The recovery device before resting on the floor of the chimney by two pairs of adjustable jacks @ 4 at neck points similar to those of FIG. 4.
La variante de la figure 6 procure sens@blement les mêmes avantages que le mode de réalisation de la figure 5 ou celui des figures 1b et 2. The variant of FIG. 6 provides the same advantages, in a sense, as the embodiment of FIG. 5 or that of FIGS. 1b and 2.
Il est bien entendu que les modes de realisation cidessus décrits ce sunt aucunement limicatifs et po@@ront donner lieu à toutes modifications désirables sans sortir pour cela du cadre de l'invention. It is understood that the above embodiments described this sunt no limitation and po @@ ront give rise to any desirable changes without departing from the scope of the invention.
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1980
- 1980-12-02 FR FR8025570A patent/FR2495287B1/en not_active Expired
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Also Published As
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FR2495287B1 (en) | 1987-07-10 |
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