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Patent Searching and Data


Title:
TRIDIRECTIONAL-DRAUGHT AIR OR WATER BACK BOILER USING A PARABOLIC BACKPLATE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/014902
Kind Code:
A1
Abstract:
This back boiler consists mainly of a backplate (3) of specific shape, two chambers (1) and (2) through which pass six smoke pipes, four of which are of the semi-reverse draught type (6) (6a) (7) (7a), one is of the reverse draught type (11) and the last (8) is used for chimney sweeping. A fan (13) sends pulsed air through a duct (14) in the two chambers where it is heated due to the very large heat-exchange area. This air is then taken through ducts at (10) to the various rooms in the house. The firebox is closed by a sliding glass door. The shape and positioning of the pipes and the chambers make it possible too cool the smoke considerably, thus increasing efficiency.

Inventors:
DAVID JEAN-PIERRE (FR)
Application Number:
PCT/FR1991/000219
Publication Date:
October 03, 1991
Filing Date:
March 19, 1991
Export Citation:
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Assignee:
DAVID JEAN PIERRE (FR)
International Classes:
F24B1/18; F24B1/188; (IPC1-7): F24B1/188
Foreign References:
EP0067383A11982-12-22
EP0029783A11981-06-03
FR2500589A11982-08-27
DE610285C1935-03-08
FR2565329A11985-12-06
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Chaudière encastrable dans une cheminée comportant deux enceintes (1) et (2) hermétiques par rapport au foyer dans lesquelles passent des tuyères (6) (7) (8) et (11) assurant un chauffage de 1'air qui y stationne grâce à de larges surfaces d'échange.
2. Chaudière de cheminée, selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte une plaque (3) convergente de forme spécifique permettant une attaque de la flamme sur toute la surface.
3. Chaudière de cheminée, selon les revendication 1 et 2 équipée d'un ventilateur (13) évacuant de l'air puisé par une gaine (14) dans les enceintes (1) et (2) et recevant lors de son trajet un apport de chaleur important permettant d'assurer en sortie (10) une température d'air puisé supérieure à celle de la fumée s'échappant par le conduit (12).
4. Chaudière de cheminée, selon les revendications 1,2 et 3, caractérisée en ce que le foyer est fermé par une surface vitrée escamotable (20) importante permettant d'une part de voir la totalité du feu, d'autre part d'assurer un ramonage facile en combinaison avec la tuyère (8).
5. Chaudière de cheminée, selon l'une des revendica¬ tions 1 à 4, caractérisée en ce que les tuyères (6) (7) e (8) ainsi que le conduit (9) sont, obliques ce qui assure un échauffement très supérieur des parois par rapport à une position verticale.
6. Chaudière de cheminée, selon l'une des revendica¬ tions 1 à 5, caractérisée en ce qu'il est créé au niveau de la plaque de décendrage (18) une combustion inversée en (5) se dirigeant vers un conduit (11) qui permet d'augmente considérablement la surface d'échange.
7. Chaudière de cheminée, selon l'une des revendica tions 1 à 6, caractérisée en ce que le fluide utilisé peu être de l'eau puisée dans des radiateurs en lieu et plac d'air. FEUILLE DE REMPLACEMENT.
Description:
Chaudière de cheminée à air ou eau à tirage tridirec tionnel utilisant une pièce de fond de foyersparabolique.

La présente invention a pour objet une chaudière à ai puisé installée dans une cheminée et chauffée au bois ou a charbon avec un très fort rendement thermique et permettan jusqu'à neuf sorties d'air puisé.

De temps immémorial- les cheminées ont servi à chauffe les pièces. Elles ont toujours présenté un très mauvai rendement en ce sens que la principale source de chaleur s perd avec la fumée par le conduit. La température normal des fumées est de l'ordre de 250 degrés ce qui crée un dépression dans le conduit, accélère le tirage et, par l même, la combustion et donc le volume de combustibl utilisé. Il est d'autre part connu que la chaleur radiant est relativement faible et les échanges thermiques dépenden essentiellement de la surface d'échange.

L'art antérieur a permis, en particulier par certain inserts, d'augmenter cette surface d'échange. Par contre dans la quasi totalité des cas, il n'y avait pas d refroidissement de la fumée donc une déperdition de chaleu importante. D'autre part, la plupart des inserts créent un augmentation considérable du conduit, la température d celui-ci pouvant atteindre 800* ce qui peut occasionner de feux de cheminée.

L'objet de la présente invention consiste d'une part créer une surface d'échange maximale, d'autre part à attire la flamme directement sur ces surfaces d'échange et, enfin obtenir un refroidissement des fumées rendant le systèm plus performant.

Selon une caractéristique de l'invention, on utilis une. pièce métallique (3) de forme spécifique en support e en fond du foyer où elle est de forme convergente. Du fai de cette forme, la chaleur frappe toute la hauteur de l paroi ainsi que sa base.

Selon une autre caractéristique de l'invention, il es créé en arrière du foyer un espace (1) clos hermétiqueme par la pièce métallique (3) et par les tôles (16) en bas (17) en haut, (24) au fond et (25) (26) sur les côtés.

Selon une autre caractéristique de l'invention, d tuyères obliques (6) (6a) (7) (7a) , de diamètre 70MM enviro attirent la flamme en augmentant la surface d'échange.

Il est à noter qu'une flamme est attirée par un conduit oblique beaucoup plus que par un conduit vertical. Il en est de même du conduit d'échappement normal des fumées (9) et du conduit de ramonage (8) . Les fumées viennent chauffer la paroi (19) augmentant encore les surfaces d'échange.

Selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu une tuyère (8) de diamètre 100MM servant au chauffage de l'espace (1) et principalement au ramonage.

Selon une autre caractéristique de l'invention, est prévue sous le combustible un vide de décendrage permettant l'évacuation des cendres dans un tiroir étanche (15). Les cendres et la fumée passent entre les tubes (27). Ceci évite les dépôts de cendres qui font écran à la chaleur et gêneraient 1'échange thermique avec la plaque (3) et, d'autre part, chauffe l'air puisé passant dans les tubes (27). Entre ces tubes (27) se crée un phénomène de combustion inversée (5). D'expérience, les flammes descendent en (5) pour remonter vers le conduit (11) de section rectangulaire (60M xl20MM environ) qui la continue. La surface d'échange du conduit (11) est, de par sa position et sa dimension très importante.

Selon une caractéristique de l'invention, les tuyères (11) (6) (7) (8) traversent l'espace hermétique (1) qu'elles chauffent grâce à leur très grande surface d'échange. Cette surface est égale à celle totale de la pièce convergente (3). En effet, les parois de ces trois tuyères et la paroi (3) sur toute sa surface sont en contact direct avec le volume d'air enfermé dans cet espace.

La partie hermétique (2) étant frappée à 1*équerre par les fumées sortant des tuyères (6) et (7) et par le conduit naturel (9), sans atteindre le même niveau calorifique, est malgré tout portée à haute température.

Selon une autre caractéristique de l'invention, deux gaines (14) (14a) reçoivent du ventilateur (13) de l'air puisé. Cet air transite dans les tubes rectangulaires (27) de section 50MM x 70MM qui sont situés au dessus de la braise avant d'être puisé dans l'espace (1), puis en (2) par le tube de liaison (18). Des déflecteurs (31) (32) dirigent 1'air vers les tubes (27) .

FEUILLE DE REMPLACEMENT

De ce fait, 1'air est porté à haute température et sera ensuite distribué en (10) dans les différentes pièces de la maison par des sorties d'air qui pourront aller de 2 à 9. Ce ventilateur électrique sera commandé par une thermosonde dès que la température enregistrée en (1) sera jugée suffisante. Il est à noter qu'en cas de panne d'électricité, la convection statique assurera en elle-même une certaine sortie d'air, bien sûr inférieure, mais suffisante pour conserver une température minimale dans les pièces (ventilation statique).

Selon une autre caractéristique de l'invention, en (20) est placée une grande surface vitrée qui permet une vision totale du feu et assure un chauffage de la pièce par simple radiation. Ce chauffage est amélioré par la forme spécifique de la pièce (3) semblable à un four à pain ou à un four solaire permettant que .as rayons thermiques soient renvoyés à 1*équerre et convergent vers un point bas de la pièce.

Cette surface vitrée est escamotable par un système de contrepoids (21) actionné par deux poulies (22). Ce système permet un ramonage simple par l'ouverture de cette pièce vitrée et le conduit (8). Il est à noter que, avec un certaine déperdition de chaleur, le système fonctionn parfaitement vitre ouverte.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ai de combustion arrive normalement dans le foyer par le entrées ménagées autour de cette surface vitrée (28) (29) et, par le tiroir (15) en (30), spécialement lors de l'allumage. L'arrivée d'air autour de la vitre évite l'encrassement d celle-ci.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l tiroir (15) est équipé d'un joint qui permet, si nécessaire, de ralentir la combustion.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l forme, la dimension et le positionnement des pièces (3) e (19) et des tuyères (5) (6) (7) (8) (11) assurent u refroidissement des fumées. La température théorique d celles-ci est de 200 degrés environ. Ceci est un facteur d sécurité en évitant de façon importante les feux d cheminée.

FEUILLE DE REMPLACEMENT

D'autre part, la température du conduit de diamètre 200 MM d'échappement étant plus froide, le phénomène de dépression est très largement atténué ce qui crée une combustion moins intense et, par là même, une importante économie de combustible. Il apparaît qu'après vingt minutes de feu vif, on obtient de l'air puisé à 400 M 3 /heure plus chaud que la fumée ce qui dénote un rendement maximum.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les enceintes (1) et (2) sont rendues en fabrication aussi hermétiques que possible, de façon à éviter tout passage do fumée dans la gaine (14) et par là-même dans les pièces où l'air sera ventilé.

Selon une autre caractéristique de 1*invention,la gaine (14) et les enceintes (1) et (2) sont, du fait du ventilateur (13), en surpression lorsque celui-ci est en marche. Ceci évite tout passage de fumée en provenance du foyer ou des tuyères (11) (6) (7) (8) ainsi que du conduit (9) lorsque, accidentellement, cette gaine ou les enceintes (1) (2) ne sont pas rigoureusement hermétiques.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ensemble est placé sur un pied coulissant (23) en tube carré de section 35MMx35MM supporté par des platines. Ceci permet un positionnement simple de l'ensemble dans les cheminées et une mise à hauteur efficace par crémaillère.

L'ensemble est fabriqué avec des parois de fond et de côté en acier CORTEN susceptible de peu de dilatation et ayant une bonne tenue au feu. Il pourrait être aussi utilisé de la onte et de 1*ino .

Dans une autre réalisation, on peut concevoir à la place des tôles (24) (25) et (26) une double tôle latérale dans laquelle passerait l'air puisé ce qui améliorerait encore la répartition de chaleur. Mais cette réalisation augmenterait considérablement le poids de l'appareil et, aussi, le prix de fabrication de celui-ci.

Dans une autre réalisation, on utilisera en place de l'air puisé de l'eau qui suivra dans des tuyauteries le même trajet, grâce à une pompe, soit par thermo-siphon. Celle ci sera envoyée dans des radiateurs traditionnels.

FEUILLE DE REMPLACEMENT