FR2541756A1

FR2541756A1 - Heat recuperator for the fireplace of living premises

Info

Publication number: FR2541756A1
Application number: FR8303371A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-02-24
Filing date: 1983-02-24
Publication date: 1984-08-31

Abstract

This heat recuperator is made by the andirons 7 of the fireplace, which are given a tubular shape. The front end of each andiron 7 is connected to an intake of air to be heated 9, while its rear end is connected to a vertical enclosure 5 situated in the back of the fireplace. The tubular andirons 7 advantageously have internal fins 16, and a rotating tap 10 may be provided at their intake. Such a heat recuperator can be fitted to any fireplace having a double-walled back.

Description

"Récuperateur de chaleur pour cheminée d'habitation"
La présente invention se rapporte à un dispositif constituant un récupérateur de chaleur, susceptible d'augmenter le rendement thermique d'une cheminée d'habitation."Heat recovery unit for residential chimney"
The present invention relates to a device constituting a heat recovery unit, capable of increasing the thermal efficiency of a residential chimney.

Les récupérateurs de chaleur actuels les plus performants, pour cheminées d'habitation, comprennent des passages ou conduits d'air ménagés dans la plaque foyère et/ou dans le coeur ou fond de la cheminée. L'air parcourant ces passages ou conduits est réchauffé et se trouve dirigé ensuite vers la pièce d'habitation à chauffer. The most efficient current heat recuperators, for residential fireplaces, include air passages or ducts arranged in the hearth plate and / or in the core or bottom of the chimney. The air passing through these passages or conduits is heated and is then directed towards the room to be heated.

Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de chauffage complémentaire, pouvant être raccordé sur un récupérateur de chaleur classique pour en augmenter le rendement. The object of the present invention is to provide an additional heating device, which can be connected to a conventional heat recovery unit to increase its efficiency.

A cet effet, le récupérateur de chaleur selon l'invention est réalisé par les chenets de la cheminée, auxquels est donnée une conformation tubulaire, l'extrémité antérieure de chaque chenet tubulaire étant raccordée à une arrivée d'air à chauffer, tandis que son extrémité postérieure est raccordée à une enceinte verticale située dans le fond de la cheminée. To this end, the heat recuperator according to the invention is produced by the andirons of the chimney, to which a tubular conformation is given, the anterior end of each tubular andiron being connected to an air inlet to be heated, while its rear end is connected to a vertical enclosure located at the bottom of the chimney.

Ainsi, l'invention est fondée sur l'idée consistant à utiliser les chenets, dont on rappelle qu'il s'agit d'une paire de barres horizontales supportant le bois dans le foyer, pour créer une circulation d'air et un échange thermique supplémentaires. Les chenets se trouvant au centre même du foyer, on obtient ainsi un débit d'air rapidement et fortement chauffé, pouvant s'ajouter au débit d'air chauffé de façon traditionnelle puisque les extrémités postérieures des chenets sont raccordées à une enceinte située dans le fond de la cheminée et pouvant posséder sa propre arrivée d'air. Ainsi la récupération de chaleur est de l'ordre du double de celle obtenue par un récupérateur classique. De plus, cette conception permet d'appliquer l'invention à une cheminée quelconque, du moment que celle-ci possède un fond à double paroi permettant le raccordement des chenets. Thus, the invention is based on the idea of using andirons, which we recall that it is a pair of horizontal bars supporting the wood in the hearth, to create air circulation and exchange additional thermal. Since the andirons are in the very center of the hearth, a rapidly and strongly heated air flow is obtained, which can be added to the traditionally heated air flow since the rear ends of the andirons are connected to an enclosure located in the bottom of the chimney and can have its own air intake. Thus the heat recovery is of the order of twice that obtained by a conventional recuperator. In addition, this design makes it possible to apply the invention to any chimney, as long as it has a double wall bottom allowing the connection of the andirons.

Ces chenets tubulaires possèdent avantageusement des ailettes internes, aptes à ralentir la circulation de l'air qui les parcourt, et à augmenter la surface d'échange thermique. En outre, ils peuvent comporter des stries externes, notamment sur leur face supérieure et sur leur face latérale tournée vers la région centrale de la cheminée; afin de capter au mieux la chaleur dégagée par le feu. These tubular andirons advantageously have internal fins, capable of slowing the circulation of the air which flows through them, and of increasing the heat exchange surface. In addition, they may have external ridges, in particular on their upper face and on their lateral face facing the central region of the chimney; in order to best capture the heat given off by the fire.

De préférence, afin de pouvoir réguler cet échange thermique, un robinet tournant est prévu à l'extrémité antérieure de chaque chenet tubulaire, à l'endroit où celui-ci se raccorde à l'arrivée d'air correspondante. Selon une forme de réalisation particulière, la partie tournante du robinet possède un axe vertical et se trouve reliée, par une tige traversant la colonne située vers l'avant du chenet, à la tête de ce chenet qui est également tournante et sert de poignée de commande du robinet, permettant d'ouvrir plus- ou moins fortement ou de fermer complétement l'entrée d'air du chenet tubulaire. Une telle réalisation du robinet permet de l'intégrer de façon pratiquement invisible dans un chenet de style classique, dont l'esthétique est conservée. Preferably, in order to be able to regulate this heat exchange, a rotary valve is provided at the anterior end of each tubular andir, where it connects to the corresponding air inlet. According to a particular embodiment, the rotating part of the tap has a vertical axis and is connected, by a rod passing through the column located towards the front of the chenet, to the head of this chenet which is also rotating and serves as a handle. tap control, allowing to open more or less strongly or to completely close the air inlet of the tubular chenet. Such an embodiment of the tap makes it possible to integrate it in a practically invisible manner in a classic style chenet, the aesthetics of which are preserved.

De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce récupérateur de chaleur pour cheminée d'habitation:
Figure 1 est une vue d'ensemble très schématique, en perspective, d'une cheminée munie d'un récupérateur de chaleur conforme à l'invention ;
Figure 2 est une vue en coupe verticale, montrant de façon plus détaillée ce récupérateur et notamment le robinet de l'un des chenets tubulaires, en position ouverte ;
Figure 3 est une vue partielle, montrant le robinet en position fermée;
Figure 4 est une vue en coupe transversale, à plus - grande échelle, d'un chenet tubulaire avec ailettes internes orientées longitudinalement;
Figures 5 et 6 montrent des détails d'ailettes;;
Figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'un chenet tubulaire avec ailettes internes orientées obliquement,
Figures 8 et 9 sont des vues partielles, respectivement par dessus et de côté, d'un chenet avec stries externes.In any case, the invention will be clearly understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing representing, by way of nonlimiting example, an embodiment of this heat recovery unit for a chimney house:
Figure 1 is a very schematic overview, in perspective, of a chimney provided with a heat recovery unit according to the invention;
Figure 2 is a vertical sectional view showing in more detail this recuperator and in particular the tap of one of the tubular andirons, in the open position;
Figure 3 is a partial view showing the valve in the closed position;
Figure 4 is a cross-sectional view, on a larger scale, of a tubular chenet with internal fins oriented longitudinally;
Figures 5 and 6 show details of fins;
FIG. 7 is a view in longitudinal section of a tubular chenet with internal fins oriented obliquely,
Figures 8 and 9 are partial views, respectively from above and from the side, of a chenet with external ridges.

Sur les figures 1 et 2 est représentée partiellement une cheminée d'habitation, établie au-dessus d'une dalle de plancher en béton (1), avec sa plaque foyère (2) et son fond comportant deux parois (3,4) entre lesquelles est ménagée une enceinte verticale (5). Cette enceinte (5) comporte de façon connue, à sa partie inférieure, une arrivée d'air (6) pouvant provenir de l'extérieur, d'un vide sanitaire, d'un sous-sol, d'une cave, ou de tout autre endroit ventilé ; un volet mobile de fermeture non représenté est placé sur l'arrivée d'air (6). In Figures 1 and 2 is partially shown a residential chimney, established above a concrete floor slab (1), with its hearth plate (2) and its bottom having two walls (3,4) between which is formed a vertical enclosure (5). This enclosure (5) comprises in known manner, at its lower part, an air inlet (6) which can come from the outside, a crawl space, a basement, a cellar, or any other ventilated place; a movable closing flap, not shown, is placed on the air inlet (6).

Selon l'invention, les deux chenets (7), qui supportent le bois (8) dans le foyer, sont essentiellement réalisés sous la forme de deux tubes métalliques horizontaux formant chacun un corps de chauffe. L'extrémité antérieure de chaque chenet tubulaire (7) est raccordée à une arrivée d'air verticale (9), qui traverse la dalle (l).et la plaque foyère (2) pour amener dans le chenet (7) de l'air à chauffer, pouvant provenir de l'extérieur, d'un vide sanitaire, d'un sous-sol, d'une cave, etc. L'extrémité postérieure de chaque chenet (7) est raccordée à la partie inférieure de l'enceinte (5), délimitée par la double paroi (3,4) du fond de la cheminée. According to the invention, the two andirons (7), which support the wood (8) in the hearth, are essentially produced in the form of two horizontal metal tubes, each forming a heating body. The front end of each tubular chenet (7) is connected to a vertical air inlet (9), which passes through the slab (l). And the hearth plate (2) to bring in the chenet (7) of the air to be heated, which can come from outside, a crawl space, a basement, a cellar, etc. The rear end of each chenet (7) is connected to the lower part of the enclosure (5), delimited by the double wall (3,4) of the bottom of the chimney.

Au raccordement de l'arrivée d'air (9) et de l'extrémité antérieure du chenet (7), à l'endroit. où le trajet de l'air décrit un coude, est prévu un robinet (10) avec une partie tournante cylindrique évidée (11) d'axe vertical. Cette partie tournante (11) se trouve reliée, par une tige (12) traversant la colonne (13) située à l'avant du chenet (7 > , à la tête (14) de ce chenet servant ici de poignée de commande du robinet (10). At the connection of the air inlet (9) and the front end of the chenet (7), right side up. where the air path describes a bend, there is provided a valve (10) with a hollow cylindrical rotating part (11) with a vertical axis. This rotating part (11) is connected, by a rod (12) passing through the column (13) located at the front of the chenet (7>), at the head (14) of this andiron serving here as a handle for controlling the tap. (10).

Lorsque les robinets (10) sont ouverts, comme le montre- la figure 2, l'air prélevé parcourant les arrivées (9) parvient à l'extrémité antérieure des chenets tubulaires (7), et s'écoule de l'avant vers l'arrière à l'intérieur de ces chenets constituant des corps de chauffe. Ensuite cet air chauffé arrive à l'intérieur de 11 enceinte (5) du fond de la cheminée, où il se mélange avec l'air prélevé par l'arrivée (6). Le flux total d'air suit un trajet ascendant à l'intérieur de l'enceinte (5), avant de s'échapper par des ouïes latérales (15) prévues au sommet de cette enceinte (5). When the taps (10) are open, as shown in Figure 2, the air taken through the inlets (9) reaches the anterior end of the tubular andirons (7), and flows from the front to the rear inside these andirons constituting heating bodies. Then this heated air arrives inside the enclosure (5) of the bottom of the chimney, where it mixes with the air taken off by the inlet (6). The total flow of air follows an ascending path inside the enclosure (5), before escaping through lateral vents (15) provided at the top of this enclosure (5).

A l'intérieur des chenets (7), l'air est ralenti par des ailettes longitudinales (16) qui augmentent également la surface d'échange thermique, afin d'accroître l'efficacité du dispositif. Des chicanes (17) prévues à l'intérieur de l'enceinte (5), et disposées par exemple en éventail, jouent un rôle analogue. Inside the andirons (7), the air is slowed down by longitudinal fins (16) which also increase the heat exchange surface, in order to increase the efficiency of the device. Baffles (17) provided inside the enclosure (5), and arranged for example as a fan, play a similar role.

Par action sur les têtes (14) des chenets (7), on peut selon les besoins réduire plus ou moins fortement le débit d'air à chauffer, ou même interrompre totalement ce débit en amenant les robinets (10) en position fermée comme le montre la figure 3. By acting on the heads (14) of the andirons (7), it is possible, as necessary, to reduce the air flow to be heated more or less strongly, or even completely interrupt this flow by bringing the valves (10) to the closed position as shows figure 3.

Les figures 4 à 6 montrent le détail des ailettes internes longitudinales (16) des chenets (7). Comme représenté sur la figure 4, ces ailettes (16) peuvent être disposées suivant les médianes et les diagonales de la section rectangulaire de chaque chenet tubulaire (7), ces ailettes (16) étant plus ou moins larges ou étroites. Les ailettes (16) sont rectilignes ou ondulées, pleines ou percées de trous, la figure 5 montrant à titre d'exemple une ailette (16) de conformation ondulée percée de trous (lu). Figures 4 to 6 show the detail of the longitudinal internal fins (16) of the andirons (7). As shown in Figure 4, these fins (16) can be arranged along the medians and the diagonals of the rectangular section of each tubular chenet (7), these fins (16) being more or less wide or narrow. The fins (16) are straight or wavy, full or pierced with holes, FIG. 5 showing by way of example a fin (16) of corrugated conformation pierced with holes (lu).

Selon une réalisation particulière, illustrée par la figure 6, les trous (18) sont réalisés sur des parties (19) en forme de gouttières, formant des creux ou des renflements par rapport au plan général de l'ailette (16)9 ces trous (18) peuvent être disposés sur deux ou plusieurs lignes parallèles, dans le cas d'ailettes (16) larges. Dans une. variante, apparaissant sur la figure 7, les chenets tubulaires (7) comportent des ailettes internes (20) orientées obliquement, par exemple avec une disposition alternée.According to a particular embodiment, illustrated in FIG. 6, the holes (18) are made on parts (19) in the form of gutters, forming hollows or bulges relative to the general plane of the fin (16) 9 these holes (18) can be arranged on two or more parallel lines, in the case of wide fins (16). In. variant, appearing in FIG. 7, the tubular andirons (7) comprise internal fins (20) oriented obliquely, for example with an alternate arrangement.

Les ailettes (16 ou 20) peuvent être fixées aux parois des chenets (7) par tous moyens appropriés. Les ailettes (20) formant des chicanes sont avantageuses dans le cas des chenets (7) relativement courts, afin de ralentir la circulation de l'air donc d'augmenter son temps de passage et de chauffage à l'intérieur des chenets. Les ailettes longitudinales (16) sont plutôt destinées à des chenets (7) relativement longs, dans lesquels il n'est pas indispensable de ralentir le débit d'air. Il est à noter que ce ralentissement, s'il est souhaité, peut aussi hêtre obtenu en prévoyant un rétrécissement du passage de l'air à la sortie des chenets (7).The fins (16 or 20) can be fixed to the walls of the andirons (7) by any suitable means. The fins (20) forming baffles are advantageous in the case of relatively short andirons (7), in order to slow down the circulation of air therefore increasing its passage and heating time inside the andirons. The longitudinal fins (16) are rather intended for relatively long andirons (7), in which it is not essential to slow the air flow. It should be noted that this slowing down, if desired, can also be obtained by providing a narrowing of the passage of air at the outlet of the andirons (7).

Comme le montrent les figures 8 et 9, les chenets tubulaires (7) peuvent présenter extérieurement des stries transversales (21,22), tournées vers le fond de la cheminée et possédant un profil en dents de scie ou en écaillers. Plus particulièrement, une première série de stries (21) est prévue sur la face supérieure de chaque chenet (7), sur laquelle repose le bois (8), et une autre série de stries (22) est prévue sur la face latérale du chenet (7) tournée vers la région centrale de la cheminée donc sa partie la plus chaude, afin de capter un maximum de chaleur. As shown in Figures 8 and 9, the tubular andirons (7) may have externally transverse ridges (21,22), facing the bottom of the chimney and having a sawtooth or chipping profile. More particularly, a first series of grooves (21) is provided on the upper face of each chenet (7), on which the wood rests (8), and another series of grooves (22) is provided on the lateral face of the chenet (7) facing the central region of the chimney, therefore its hottest part, in order to capture maximum heat.

Comme il va de soi, et comme il résulte de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce récupérateur de chaleur pour cheminée d'habitation qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application fondées sur le même principe, quelque soit par exemple le détail des ailettes et le style des chenets. As is obvious, and as follows from the above, the invention is not limited to the only embodiment of this heat recovery unit for a residential chimney which has been described above, by way of 'example; it embraces, on the contrary, all the variants of implementation and application based on the same principle, whatever for example the detail of the fins and the style of the andirons.

Claims

1. Heat recovery unit for a residential chimney, characterized in that it is produced by the andirons (7) of the chimney, to which a tubular conformation is given, the anterior end of each tubular andiron (7) being connected to an air inlet to be heated (9), while its rear end is connected to a vertical enclosure (5) located in the bottom of the chimney.

2. Heat recovery unit for chimney according to claim 1, characterized in that a rotary tap (10) is provided at the front end of each tubular andir, at the place where the latter is connected to the inlet of corresponding air (9).

3. Heat recovery unit for chimney according to claim 2, characterized in that the rotating part (11) of the tap (10) has a vertical axis and is connected, by a rod (12) passing through the column (13) located at the front of the chenet (7), at the head - (14) of this chenet which is also rotating and serves as a control handle for the tap (10).

4. Heat recovery unit for chimney according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the tubular andirons (7) have internal fins (16; 20), capable of slowing the circulation of the air passing through them. , and to increase the heat exchange surface.

5. Heat recovery unit for chimney according to claim 4, characterized in that the internal fins (16) of the tubular andirons (7) are oriented longitudinally.

6. Heat recovery unit for chimney according to claim 5, characterized in that the fins (16) are corrugated.

7. Heat recovery for chimney according to claim 5 or 6, characterized in that the fins (16) are pierced with holes (18).

8. Heat recovery for chimney according to claim 7, characterized in that the holes (lg) of the fins (16) are made on parts (19) in the form of gutters.

9. Heat recovery unit for chimney according to claim 4, characterized in that the internal fins (20) of the tubular andirons

(7) are oriented obliquely.

10. Chimney heat recovery unit according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the tubular andirons

(7) have external ridges (21, 22), in particular on their sucked face: upper and on their lateral face facing the central region of your chimney.