Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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L'invention concerne un système de chauffage employant
la cha1eur normalement gaspi1lée dans une cheminée.
L'objet de l'invention se rattache au secteur technique
du chauffage en général et notamment du chauffage d'air ou d'eau
dans des hatibations.
Certaines cheminées très équilibrées ont une très
bonne production de chaleur. Cependant, l'admission de l'air
frais necessaire pour l'alimentation du foyer de la cheminée
donne lieu 3 un important gaspi11age de cha1eur qui est évacuée
par la cheminée.
Suivant l'invention, on a voulu uti1iser cette cha1eur
et diminuer ce gaspillage.
L'invention concerne donc un système de chauffage
employant la chaleur normalement gaspillée dans une cheminée
pour chauffer l'air ambiant, destiné 3 permettre une auto-
régulation de fonctionnement de la chaminée et comprenant en
combinaison: un circuit tubulaire fermé, adapté et construit
pour la circulation du liquide, ledit circuit tubulaire incluant
un premier échangeur thermique destiné à être positionné dans la
cheminée où le liquide dans ledit cjrcuit est chauffé lorsque
la cheminée fonctionne et un second échangeur thermique destiné
; à être positionn~ à l'extérieur de la cheminée; et un carter
étanche destiné à être situé dans la même pièce que la cheminée
et constituant une chambre de transition, ledit second échangeur
étant placé dans ledit carter et ledit carter comprenant des
moyens autorisant la communication et la régu1a~ion d'arrivée
d 'ai r frais de l'extérieur et coopérant avec 1'action du second
echangeur thermique pour préchauffer l'air frais et 1e projeter
à une partie de carter muni d'au moins une ouverture de passage
rétab1issant ainsi 1'équilibre de pression dans la pièce et assurant
l'alimentation du foyer de 1a cheminée de 1'air préchauffé
Le premier échangeur thermique est de préf~rence
~ rJs~
~Lq99q3 4~ :
sous forme de tubes cuivre décrjvant des boucles successives ou
enfermés dans un caisson décoratif, raccordés à un circuit en
tube cuivre permettant la circulation par thermosiphon ou par
circulateur électrique, dans le circuit étant plac~s un détendeur
ou vase d'expanslon. - -
L'échangeur thermique peut être composé du circuit
en tube cuivre formant une ou des boucles reliées par des
surfaces ou ailettes de diffusion de la chaleur qui sont
entour~es par une spirale en tôle de circulation d'air, solidaire
lG d'un caisson avec entrée d'air frais et sortie pour l'air
chauffé.
Ces caractéristiques et d'autres ressortiront de la
suite de la description.
Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le ~ ~.
limiter, dans les dessins annexés:
:
~' ..
,
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La figure l est une vue 3 caractére schemèmatique
illustrant une installation de distribution de chaleu.
- La figure 2 est une vue partielle d'une variante de
réalisation de l'installation selon la figure l.
La figure 3 est une vue perspective montrant les
éléments separés composant un échangeur selon l'invention.
La figure 4 est une vue en coupe transversale de l'échan-
geur.
Les figures 5 et 6 sont des vues shématiques illustrant
un syst3me de chauffage empoyant la chaleur normalement
gaspillée dans une cheminée.
La figure 7 est une vue en coupe conisdérée suivant
la ligne 7-7 de la figure 6.
Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention,
on le décrit maintenant sous des formes non limitatives de
réalisation illustrées aux figures des dessins.
-Les éléments de base constituant l'installation sont
illustrés notamment à la figure l où l'on voit schématiquement
une cheminée C installée dans une piéce P. Dans le foyer de la
cheminée est placé un élément de ponction de chaleur 1 sous
forme par exemple de tube en cuivre fromant une série de boucles
1a, ou d'une plaque décorative creuse dins laquelle passe
le circuit de tube en cuivre. Cet élément de ponction est rac-
cordé soit à travers le jambage soit à travers le socle de la
cheminée, à des tubes 2 et 3 en cuivre également, disposés de
maniére à former un circuit d'huile partl~ermosiphon ou par cir-
culateur électrique si le circuit est long.
Sur le circuit du tube 2 est interpos~ à la partie
supérieure du circuit, un détendeur ou vase d'expansoin 4 favori-
sant à la fois le remplissage et la purge du circuit par unevanne purgeur 5 qui, au remplissage oriente l'huile d'un seul
côté du circuit et permet la sortie de l'air par le côté opposé.
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Le tube 2 descend ensuite au niveau d'une gaine d'arrivée d'air
frais 6 pour pén~t~er dans un caisson 7 raccordé 3 la gain 6
et présentant à l'opposé une sortie d'air 8 dans la piéce 3
chauffer. Le caisson 7 recoit le tube 2, qui est raccordé au
tube 3 aprés formation d'une ou plusieurs boucles sur lesquel-
les sont fixées des ailettes 9 ou surfaces de diffusion de la
chaleur, pour constituer un échangeur.
Selon une forme de réalisation particuliére, quoique
non limitative montrée aux figures 3 et 4, l'échangeur est cons-
titué d'une gaine formée de deux demi-coquilles 10 et 11 avec,
aux extrémités des raccords 12 et 13 pour les gaines d'arrivée
et de sortie d'air et, sur toute leur longueru, une spirale 14
formée dans une bande métallique solidaire des coquilles et
laissant dans la partie axialeun espace pour le passage des
boucles de tuve 2 et 3 avec leurs ailettes 9. D,air frais in-
troduit suit la spirale en tournant autour de l'élément de
chauffe avant de sortir dans la piéce 3 chauffer.
S'il n'y a pas de ventilation preévue, on prévoit
une turbine de pulsion ou ventilateur 15 3 une ou deux vitesses
- depassage (figure 2) ce qui permet de distribuer la chaleur 3
- plusieurs pi~ces par des gaines selon le critére généralement
admis de un volume par heure.
A noter gue l'échangeur est placé en sous-sol pour des
raisons de facilité d'installation de distribution d'air chaud
dans les piéces, mais / il peut être placé dans les combles
ou parties hautes où il a un meilleur rendement. D'autre part,
l'échangeur est toujours fixé de maniére légérement inclinée
pour l'évacuation d'éventuels liquides de condensation par un
purgeur 16 fixé dans la partie basse de l'échangeur.
~n peutencore utiliser l'excédent de chaleur dégagée pai
le foyer de la cheminée pour chauffer un réservoir de liquide,
par exemple un chauffe-eau (figure 5). Pour cela on dispose
1~ 4~
l'échangeur 17 réalis~ sous une forme quelconque, dans le ré-
servoir, en l'occurenc le chauffe-eau 18 éelectrique ou à gaz,
ce qui permet d'avour en plus de chauffage traditionnel, de
l'eau chaude gratuite.
Si le réservoir est relié au chauffage central, on peut
également préchauffer l'eau du circuit d'eau en plaçant en aval
du réservoir une vanne 19 thermostatique évitant l'échange
contraire lorsque Ia cheminée est 3 I'arrêt.
Les foyers de cheminée sont soumis aux régles et aux
lois p~ysiques de l'équilibre. Cet équilibre n'est pas toujours
réalise-é et l'on voit de nombreuses chemin~es fumer ou fonction-
ner d'une maniére anomale par manque d'air. Pour réparer ces
cheminées, it faut les équiper d'un thermo-conventeur, ce qui
nécessite des travaux importants.
Auec le circuit de distribution d'huile chauffée par le
foyer, on améliore très facilement le fonctionnement des che-
minées en plaçant un convecteur d'équilibre étanche 20 sur un
mur de la piéce où se trouve la cheminée (figures 6 et 7) et
I'on place dans ce convecteur, l'échangeur thermique 29 relié
au circuit d'huile chauffé par le foyer.
A la partie inférieure du convecteur une ventouse 22
ouvre directement à l'air libre extérieur et un déflecteur 23 pro-
- jetet l'air frais sur l'échangeur, tandis qu unvolet 24 peut
former l'arrivée d'air lorsque la cheminée est à l'arrêt.
Dans la partie haute, le convecteur est équipé de dé-
flecteurs _ réglables pour répartir l'air chaud dans la piéce.
Le fonctionnement de l'installation est le suivant.
Lorsque la cheminée fonctionne, la dépression créée dans la piéce
agit sur la ventouse. L'air frais est alors projeté sur l'échan-
guer e~ s'échappe par le haut pour rétablir l'éqilibre de pres-
sion dans la piéce et permettre un bon fonctionnement de la chemi-
née. Comme la chaleur prise dans le foyer est transmise à l'air
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aspir~ par la ventouse, plus le feu est flambant, plus la chaleur
transmise est importante, et plus le tirage est rapide en vo-
lume. Une régularisation s'opére alors entre le foyer et le
i convecteur et l'on a pour un tirage puissant un chauffage puis-
sant transmis à un volume important, tandis que pour un feu àu
ralenti on a un tirage et un chauffage moindres et une circula-
tion ventouse réduite.
On peut encore améliorer le rendement en équipant la
ventousé d'un volet à balancier (non représenté) qui donne une
certaine inertie à la mise en route de la cheminée, le temps que
la dépression atteigne une valeur admissible sans nuire aux
autres systémes de chauffage.
Les avantages ressortent vien de la description, en
particulier on souligne:
- Les nombreusespossibilités d'utilisation de chauffage gratuit
pour une installation économique.
- L'amélioration du fonctionnement des cheminées par le convec-
teur d'équilibre.
- La bonne répartition de la chaleur dans toutes les piéces -
d'une habitation.
- Le bon rendement de l'échangeur avec sa spirale de circulation
d'air.
- Le chauffage d'air ou de liquide avec les memes éléments de
base.
L'invention ne se limite aucunement à celui de ses
modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation
de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués;
elle enembrasse au contraire toutes les variantes.
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