FR2524121A2

FR2524121A2 - Heat recuperator for open fireplace - has vertical hollow fins and instantaneous domestic water heating coils

Info

Publication number: FR2524121A2
Application number: FR8205003A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-24
Filing date: 1982-03-24
Publication date: 1983-09-30
Also published as: FR2524121B2

Abstract

The fireplate consists of a water-jacketted shell (1, 2) below and behind the hearth. A sloping water-jacket (4-6) extends over the fire and forms a zone of pressurisation (15) which improves the heat exchange. Above the fire is a water chamber (14) interconnected with the other water jackets and supplying a storage reservoir (22) for domestic hot water. Instantaneous heating coils (23) with electric immersion heaters (21) are located in the upper chamber.

Description

CHAUDIERE DE CHEMINEE
La présente invention concerne un certificat d'addition à la demande du brevet principal 81 07168 et a pour objet d'apporter des améliorations tant au niveau du rendement qu'à l'utilisation et au fonctionnement autonome de la chaudière de cheminée.CHIMNEY BOILER
The present invention relates to a certificate of addition to the application of the main patent 81 07168 and aims to provide improvements in terms of performance as well as the use and autonomous operation of the chimney boiler.

Tout d'abord il a été procédé à des modifications du dôme de turbulence D
Celui-ci a subi une augmentation de volume par un allongement de la paroi 2 une modification de l'angle { et surtout, un allongement important de la paroi 5 et de l'ailette 13 correspondante. Il en résulte une augmentation de la quantité des gaz de non pas seulement à l'accroissement de volume du dôme nia à un effet de pressurisation des gaz provenant des modifications citées ci-dessus. Cet effet de pressurisation des gaz provoque une augmentation de la température favorisant un échange thermique plus important. De ce fait on parlera de dôme de pressurisation des gaz et non plus de dôme de turbulence (PL 1/4 Fig f). First of all modifications were made to the turbulence dome D
It underwent an increase in volume by an elongation of the wall 2 a modification of the angle {and above all, a significant elongation of the wall 5 and the corresponding fin 13. This results in an increase in the quantity of gases not only to the increase in volume of the dome nia to a pressurization effect of the gases originating from the modifications cited above. This gas pressurization effect causes an increase in temperature favoring a greater heat exchange. Therefore we will speak of a gas pressurization dome and no longer a turbulence dome (PL 1/4 Fig f).

Toujorra au niveau du rendement on note la présence de panneaux de recupération 13 Â à circulation de fluide accepteur de chaleurs Ces panneaux remplacent les ailettes 13 situées sur la paroi 2 du foyer. Ces panneaux ont une forme triangulaire avec le soient dirigé vers la base 5 du foyer, et la base 13 A2 située à proximité du dôme de pressurisation0 Chaque panneau est formé de deux plaques soudées entre-elles par une autre plaque étroite
13 A4 suivant le périmètre extérieur 13 A1 13 A2 de ces deux premières.Toujorra in terms of performance, we note the presence of recovery panels 13 Å with heat-accepting fluid circulation. These panels replace the fins 13 located on the wall 2 of the hearth. These panels have a triangular shape with the are directed towards the base 5 of the hearth, and the base 13 A2 located near the pressurization dome 0 Each panel is formed by two plates welded together by another narrow plate
13 A4 following the external perimeter 13 A1 13 A2 of these first two.

Les parois 13 A2 de chaque panneau représentent une longueur égale environ au 2/3 de la longueur hors tout du dôme de pressurisation des gaz (fond du foyer paroi 2 à l'extrémité extérieure de la paroi 5 ). (PL 1/4 Fig. 1 ss
PL 2/4 Coupe D Fig. 2). Les parois 13 4 ne sont pas perpendiculaires à la paroi 2 du foyer, mais inclinées de telle façon qu'elles se trouvent parailèles à la paroi 5 du dôme de pressurisation.The walls 13 A2 of each panel represent a length equal to approximately 2/3 of the overall length of the gas pressurization dome (bottom of the hearth wall 2 at the outer end of the wall 5). (PL 1/4 Fig. 1 ss
PL 2/4 Section D Fig. 2). The walls 13 4 are not perpendicular to the wall 2 of the hearth, but inclined so that they are parallel to the wall 5 of the pressurization dome.

Les parois 13 A3 de chaque panneau sont confondues avec environ les 3/4 de la paroi 2 du foyer. C'est au niveau de ces parois 13 A3 et 2 du foyer que s'établit la communication avec le fluide accepteur de chaleur circulant dans les parois de la chaudière et dans ces panneaux (PL 1/4 Fig. I
PL 2/4 Coupe D Fig. 2).The walls 13 A3 of each panel are merged with approximately 3/4 of the wall 2 of the hearth. It is at these walls 13 A3 and 2 of the hearth that communication is established with the heat accepting fluid circulating in the walls of the boiler and in these panels (PL 1/4 Fig. I
PL 2/4 Section D Fig. 2).

De l'extérieur du foyer ces panneaux apparaissent comme une série de cloisons espacées les unes des autres. La partie frontale extérieure de chaque panneau constituée des bords 13 4 réunis et soudés par une plaque étroite, est concave (PL 1/4 Fig. t) permettant ainsi un dégagement maximum du foyer pour déposer le combustible bois, mais surtout une récupération maximum de chaleur. From the outside of the foyer these panels appear as a series of partitions spaced from each other. The external front part of each panel made up of the edges 13 4 joined together and welded by a narrow plate, is concave (PL 1/4 Fig. T) thus allowing a maximum clearance of the hearth to deposit the wood fuel, but especially a maximum recovery of heat.

La présence de ces panneaux à circulation de fluide accepteur de chaleur constitue un élément essentiel dans l'augmentation du rendement de la chaudière en raison du pouvoir récupérateur direct de ceux-ci (importante surface d' é- change, et échange direct avec le fluide accepteur de chaleur et non indirectement corme cela se passe dans le cas des ailettes 13 ). The presence of these panels with circulation of heat accepting fluid constitutes an essential element in the increase in the efficiency of the boiler because of the direct recovering power of these (large exchange surface, and direct exchange with the fluid heat acceptor and not indirectly corme this happens in the case of the fins 13).

Ail niveau du fonctionnement autonome de cette chaudière, on note plusieurs possibilités nouvelles. In terms of the autonomous operation of this boiler, there are several new possibilities.

Dans la partie supérieure de la chambre h gaz, on a désormais une impor- tante cavité K formée des parois 9 8 24 25 26 Il et 12
Les parois 9 et 8 , parois supérieures de la chambre k gaz sont dans le prolongement l'une de l'autre selon un angle 9 t la paroi 8 précède la paroi 24 selon un angle # 3 la paroi 25 prolonge la paroi 24 selon un angle A @ Â ce niveau, la paroi 25 se trouve opposée aux parois 9 et 8 .Rnfin la paroi 26 est perpendiculaire å la paroi 25 selon un angle * Cette paroi 26 rejoint la double paroi 9 e Les parois Il et 12 forment les parois latérales de ce compartiment @ (PL 1/4 Fig. 1 ; FL 3/4 Coupe C Fig. 3)0 Ce compartiment dans lequel circule le fluide accepteur de chaleur, est en communication avec les autres parois de la chaudière.In the upper part of the gas chamber, there is now a large cavity K formed by the walls 9 8 24 25 26 Il and 12
The walls 9 and 8, upper walls of the gas chamber are in the extension of one another at an angle 9 t the wall 8 precedes the wall 24 at an angle # 3 the wall 25 extends the wall 24 according to a angle A @ At this level, the wall 25 is opposite the walls 9 and 8. Finally the wall 26 is perpendicular to the wall 25 at an angle * This wall 26 joins the double wall 9 e The walls II and 12 form the walls side of this compartment @ (PL 1/4 Fig. 1; FL 3/4 Section C Fig. 3) 0 This compartment in which the heat acceptor fluid circulates is in communication with the other walls of the boiler.

Dans les parois 25 et 26 on note la présence des différentes sorties chauffage et production d'eau chaude sanitaire. In walls 25 and 26 we note the presence of the different heating and domestic hot water outputs.

En plus de son rôle de récupération de chaleur, ce compartiment x per peut de produire l'eau chaude sanitaire de deux manières s
- Par échange instantané s å l'aide d'un serpentin en cuivre 23 , on parlera de production d'eau chaude avec échangeur,
- Par accumulation dans un ballon 22 alimenté à partir de la paroi
25 du compartiment K (PL 1/4 Fig. 1).In addition to its role of heat recovery, this compartment x per can produce domestic hot water in two ways s
- By instantaneous exchange s using a copper coil 23, we will speak of hot water production with exchanger,
- By accumulation in a balloon 22 fed from the wall
25 of compartment K (PL 1/4 Fig. 1).

Pour une utilisation autonome et permanente on peut faire fonctionner cette chaudière de cheminée en utilisant deux énergies de tanière alternée. For autonomous and permanent use, this chimney boiler can be operated using two alternating den energies.

Il est en effet possible d'installer des résistances électriques 21 dans la cavité IL où circule le fluide accepteur de chaleur0 Ainsi cette chaudière sans combustible solide, ou dès lors que la combustion dans le foyer devient insuffisante (par exemple pendant la nuit), peut fonctionner uniquement à l'énergie électrique. Il est bien évident que celle-ci peut également produire dans ces conditions l'eau chaude sanitaire par échangeur, serpentin 23 autour des résistances électriques 21 ou par accumulation
22 (PL 3/4 Coupe C Fig. 3).It is indeed possible to install electrical resistors 21 in the cavity IL where the heat acceptor fluid circulates. Thus this boiler without solid fuel, or as soon as the combustion in the hearth becomes insufficient (for example overnight), can operate only on electrical energy. It is quite obvious that this can also produce domestic hot water under these conditions by exchanger, coil 23 around the electrical resistances 21 or by accumulation
22 (PL 3/4 Section C Fig. 3).

Ce tonctionnement par une antre source d'énergie se fait bien sOr automatiquement dès que la température du fluide accepteur de chaleur atteint un certain niveau. This operation by another source of energy is of course done automatically as soon as the temperature of the heat acceptor fluid reaches a certain level.

Toujours pour une utilisation autonome et permanente, il est possible d'installor dans les parois latérales Il et 12 par un orifice 20 un brûleur à combustible liquide. Le foyer de combustion de ce brûleur se situant dans "n dD de pressurisation entre la paroi 3 et la base q13 A2 des panneaux à circulation de fluide accepteur de chaleur (FL 4/4 Vue Latérale Fig. 4). Still for autonomous and permanent use, it is possible to install in the side walls II and 12 through an orifice 20 a liquid fuel burner. The combustion hearth of this burner is located in "n dD of pressurization between the wall 3 and the base q13 A2 of the panels with circulation of heat acceptor fluid (FL 4/4 Side View Fig. 4).

Ces différentes possibilités permettent de faire fonctionner la chaudière de manière autonome avec priorité eau chaude. These different possibilities allow the boiler to operate independently with hot water priority.

Ainsi présentée la chaudière de cheminée peut être installée comme seul et unique moyen de chauffage de locaux ou montée en parallèle avec un autre système de chauffage déjà tintant. Dans ce dernier cas on aura iga- lement un fonctionnement alterné et automatique entre les deux systèmes on présence.'
Enfin au niveau de l'utilisation, deux remarques sont à formuler.Thus presented, the chimney boiler can be installed as the one and only means of space heating or mounted in parallel with another already tingling heating system. In the latter case, there will also be alternating and automatic operation between the two systems.
Finally, in terms of use, two remarks should be made.

Du fait de l'allongement de la paroi 5 du dôme de pressurisation et donc de l'augmentation du volume de la chambre à gaz C , il a été nécessaire d'installer une trappe 27 de nettoyage des chambres B gaz et du conduit dans la paroi frontale 10 de la chaudière. De plus la trappe de fermeture des chambres C , G 16 s. trouve déplacée et installée sur la paroi 10 Due to the elongation of the wall 5 of the pressurization dome and therefore the increase in the volume of the gas chamber C, it was necessary to install a hatch 27 for cleaning the gas chambers B and the duct in the front wall 10 of the boiler. In addition, the closing hatch for rooms C, G 16 s. found moved and installed on the wall 10

Claims

THE CLAIMS 1) Chimney boiler according to claim t of the main patent characterized in that it has recovery panels 13 Å with circulation of heat acceptor fluid. These panels are triangular in shape with the top directed towards the base 1 of the hearth, and the base 13 A2 located near the gas pressurization dome. Each panel is formed by two plates welded together by another plate than narrow 13 4 along the outer perimeter 13 A1 13 A2 of two first cases. The walls 13 A2 of each panel are not perpendicular to the wall 2 of the hearth but inclined in such a way that they are parallel to the wall 5 of the pressurization dome and represent a length of approximately equal to 2/3 of that overall of the pressurization dome. The walls 13 A3 of each panel are confused with approximately the

3/4 of the wall 2 of the hearth. It is at this level that the community is established.

heat acceptor fluid from wall 2 to panel 13 Â

(PL 1/4 Fig. 1; PL 2/4 Section D Fig. 2). The outer front

of each panel consisting of the edges 13 A1 joined and welded by the

narrow plate 13 A4 is concave (PL 1/4 Fig. 1).

2) Chimney boiler according to claim 1 characterized in that it

has in the upper part of the gas chambers, a cavity 4 for

wall layout 9 8 24 25 26 11 and 12. The walls 9

and 8, upper walls of the gas chamber, are in the extension

from each other at an angle # t the wall ss precedes the wall

24 at an angle #, the wall 25 extends the wall 24 at an

angle # o s this level, the wall 25 is opposite the walls 9

and 8. ' The wall 26 is perpendicular to the wall 25 according to a

angle. This wall 26 joins the double wall 9. The walls

11 and 12 constitute the side walls of this cavity. In the

walls 25 and 26 we note the presence of several production outlets

domestic hot water depending on whether they are exchanged

snapshot 23 or accumulation 22.

3) Chimney boiler according to claim 2 characterized in that

compartment E has two electric resistors 21 surrounded

of a copper coil 23 for the autonomous operation of the

boiler and instantaneous production of domestic hot water.

4) Chimney boiler according to claim 1 characterized in that

the side walls have a possibility of orifice 28 deZou-

edge in the pressurization dome between wall 3 and the base of

heat accepting fluid circulation panels 13 A2. This

port 28 for installing a liquid fuel burner

for boiler operation without combustion from da

hearth F (PL 4/4 Side View Fig. 4).