Poêle à accumulation de chaleur

Abstract

 Dans un poêle à accumulation de chaleur comprenant un noyau en matière réfractaire à grande capacité calorifique traversé par des canaux ou pores communiquants, une enveloppe calorifuge (2) enrobant le noyau, une enceinte extérieure (1) entourant l'enveloppe calorifuge (2), et dans lequel les canaux ou pores du noyau communiquant avec une ou plusieurs ouvertures (3) à la partie supérieure du poêle, ces ouvertures (3) dans l'enveloppe calorifique (2), sont obturées par un clapet (4) maintenu sur ou dans un cadre (6) reposant de manière flottante sur cette enveloppe (2), le clapet mobile (4) compre­nant une plaque mobile (14) en un matériau réfractaire, conservant toute sa rigidité aux températures maxima du noyau.

Description

[0001] La présente invention se rapporte à un poêle à accumulation de chaleur comprenant un noyau en matière réfractaire à grande capa­cité calorifique,traversé par des canaux ou pores communicants, une enveloppe calorifuge enrobant le noyau, une enceinte extérieure en­tourant l'enveloppe calorifuge, les canaux ou pores du noyau communi­quant avec une ou plusieurs ouvertures à la partie supérieure du poêle obturées par un clapet composé d'une plaque mobile, manipulable à la main ou au moyen d'un dispositif automatique. Dans les poêles à accumulation connus, ces clapets sont fixés par rapport à l'enceinte extérieure du poêle, soit que le siège du clapet se trouve solidaire de cette enceinte, soit que le clapet est actionné par un dispositif de déplacement ou de soulèvement solidaire de l'enceinte.

[0002] Les poêles à accumulation de chaleur connus de ce genre souffrent de l'inconvénient que les clapets ne tiennent plus étanches après un certain temps qui peut même être très court. Il est vrai que les clapets de tels poêles sont soumis à des sollicitations extrêmes : La température moyenne à l'intérieur du noyau accumulateur de chaleur peut varier au cours d'une journée entre 30°C à l'état déchargé et 500°C ou davantage à la fin de la période de chauffage ou de charge. De ce fait, un soulèvement minime du clapet au début d'une période de réglage de la décharge du poêle peut entraîner un échauf­fement extrêmement fort du clapet, responsable ensuite de déformations durables de ce dernier, de son siège, de sa suspension, ou du disposi­tif de soulèvement ou de déplacement.

[0003] L'invention a pour but un poêle à accumulation de chaleur du genre décrit comprenant un agencement de clapet ne présentant pas les inconvénients ci-dessus. Elle est caractérisée en ce que la plaque mobile du clapet est disposée au dessus d'une ouverture dans l'enve­loppe calorifuge du noyau, en ce que le clapet est maintenu sur ou dans un cadre, en ce que le cadre et/ou le clapet reposent de manière flottante sur cette enveloppe calorifuge et en ce que la plaque mobile est en un matériau réfractaire conservant toute sa rigidité aux tempé­ratures maxima du noyau.

[0004] L'invention est expliquée ci-après par rapport à quelques exemples d'exécution en se référant au dessin annexé. La figure 1 est une vue en perspective, partiellement découpée, d'un agencement de clapet suivant l'invention. La figure 2 est un autre agencement de clapet suivant l'invention. Les figures 3 et 4 ont trait à une variante.

[0005] A la figure 1, la partie supérieure d'un poêle à accumulation de chaleur est représentée en perspective, partiellement découpée. Dans un récipeint parallelépipédique 1, on a représenté une enveloppe calorifuge 2 d'un noyau accumulateur de chaleur. Cette enveloppe 2 est, par exemple en laine de roche souple d'un poids spécifique de 100à 200 kg/m³ Une ouverture 3 dans l'enveloppe calorifuge 2 communique avec des pores ou canaux dans un noyau accumulateur de chaleur, non visible sur le dessin. Cette ouverture 3, représentée en traits interrumpus, est obturée par un clapet 4, mobile autour d'un axe 5. L'axe 5 est maintenu dans un cadre 6. Le cadre 6 et le clapet 4 reposent de manière flottante sur l'enveloppe calorifuge souple 2 et suivent donc automatiquement tout maigrissement ou tassement de cette matière constituant l'enveloppe 2. Le clapet 4 est actionné au moyen d'un dispositif approprié, par exemple un bilame. Dans l'exemple montré, un bilame est enroulé en hélice et estfixé d'un côté au clapet et de l'autre côté à une patte 10, solidaire du cadre 6. Cette hélice est composée de deux parties 7 et 8 de même longueur, soudées le long d'une soudure 9. Dans une des parties, en l'occurrence la partie 7, l'hélice a tendance à s'ouvrir lors d'un échauffement. Dans l'autre partie 8, l'hélice a tendance à se rétrécir lors d'un échauffement. De cette manière, le mouvement de l'extrémité de l'hélice 7,8, reliée au clapet4 est compensé pour des variations de température ambiante et la position du clapet n'est pasinfluencée par cette température. La commande d'ouverture du clapet a lieu à l'aide d'une mise sous tension d'une résistance 11, par exemple enroulée autour de la partie 7 ou, comme montrée sur le dessin, placée à l'intérieur de la partie 7 seulement. La résistance 11 est maintenue mécaniquement au moyen d'un support, non représenté, solidaire soit du cadre 6, soit du calpet 4.

[0006] Le clapet 4 est composé de deux boîtiers latéraux 12 et 13 solidarisant entr'elles une plaque rectangulaire 14 en matière réfractaire vitrifiée , par exemple en vitro-céramique, et une couche calorifuge 15 disposée à l'extérieur de la plaque 14. La couche calorifuge est de préfé­rence en un matériau à coefficient d'isolation thermique très élevé, par exemple en un matériau vendu sous la marque de fabrique MICROTHERM. Dans l'exécution suivant la figure 1, la fermeture étanche de l'ouverture 3 est réalisée au moyen de la plaque 14 qui repose directement sur l'enveloppe calorifuge 2 entourant l'ouverture 3.

[0007] Pour certaines qualités d'enveloppes calorifuges 2, une telle solution ne donne pas toutes les garanties d'étanchéité pendant une longue durée de vie. Une solution telle que montrée à la figure 2 permet d'atteindre une fiabilité parfaite. Suivant la figure 2, un clapet 16 semblable à celui de la figure 1 coulisse sur un cadre 17 en matériau réfractaire rigide, reposant de manière flottante sur l'enveloppe calorifuge souple. Dans ce cadre 17 sont découpées deux ouvertures 18 que le clapet 16 ferme progressivement lorsqu'il est déplacé au moyen d'un dispositif, non représenté, par exemple un dispositif à bilames. Les ouvertures 18 dans le cadre 17 ne sont pas délimitées par des arêtes parallèles aux arêtes du clapet 16, au moins du côté où a lieu la fermeture en fin de mouvement du clapet 16. L'inclinaison des arêtes des ouvertures 18 par rapport à l'arête de la plaque 14 du clapet 16 donne alors lieu à un mouvement de fermeture de ciseaux qui n'offre aucun risque d'accrochage entre arête de la plaque 14 et arêtes des ouvertures 18. Il va de soi que, en variante, la plaque 14 peut présenter une ou deux arêtes inclinées par rapport à la perpendiculaire à la direction de son mouvement, tandis que les arêtes des ouvertures 18 ou les arêtes d'une seule ouverture dans le cadre 17 sont perpendiculaires à la direction du mouvement du clapet.

[0008] La couche calorifuge 15 recouvrant une plaque 14 a pour effet d'augmenter la température de cette plaque. Une autre couche calorifuge, non représentée, peut recouvrir les plages du cadre 17, nonbalayées par le mouvement de la plaque 14. De cette manière, la température de la plaque 14 approche la température qui règne à l'intérieur du noyau accumulateur de chaleur, mais les couches calorifuges empêchent ou , au moins, limitent fortement un rayonnement des éléments 14 et 17. On obtient ainsi l'avantage que , notamment, la plaque 14 se trouve à une température uniforme. L'avantage principal de cette disposition se manifeste lors de la période initiale de décharge du poêle à accumulation de chaleur. A ce moment, l'ouverture très faible du clapet 4 ou 16 donne lieu à un échappement d'air très chaud. Comme le clapet se trouve déjà approximativement à la température de cet air, aucune modification due à une dilatation brusque de clapet ou de son cadre ou siège n'est à craindre, ni lors d'une ouverture unique, ni lors d'une succession d'ouvertures intermittentes. De plus, ni le clapet, ni son cadre ou siège ne sont sollicités par des chocs thermiques brutaux.

[0009] De préférence, la matière dont est composée la plaque 14 et le cadre 17 est un réfractaire non métallique, notamment en vitro-céramique dont le coefficient de dilatation linéaire est plus petit que 5.10⁻⁶ par °C ( exemple: verre "pyrex" 3,6.0⁻⁶, verre vycor: 0,8.10⁻⁶ ). Toutefois, vu l'absence de chocs thermiques brutaux, il est possible, pour certaines applications, d'envisager des matériaux réfractaires à coefficient de dilatation plus grand. En présence d'un calorifugeage particulièrement soigné, par exemple lorsque la couche 15 déborde de la plaque 14, il est même possible d'utiliser de l'acier réfractaire pour fabriquer la plaque 14, à condition que sa résistance mécanique ne souffre pas trop à la température maximum du noyau.

[0010] La solution suivant la figure 1 peut servir aussi de principe à une exécution plus économique. Une telle variante est représentée à la figure 3. Un clapet 19 remplaçant le clapet 4 de la figure 1 est consituté essentiellement par un panneau 20 en un matériau isolant rigide, fibreux ou micro-poreux. Un tel matériau est par exemple de la laine de roche imprégnée d'un liant inorganique ( exemple: silicate de soude ) et pesant entre 100 et 400 kg/m³.

[0011] Une rigidité plus forte du panneau 20 peut être obtenue en enfonçant des raidisseurs longitudinaux 21, 22 dans le matériau rigide, isolant du panneau 20. Ces raidisseurs 21, 22 sont disposés, de préférence, dans des zones du panneau 20 restant relativement froides lors du mouvement du clapet 19. Ils peuvent être, par exemple, en tôle d'acier et présenter, éventuellement, des découpes pour former des lamelles pliées en forme de crochets, destinés à s'enfoncer dans la matière du panneau 20. Une telle exécution de raidisseur à lamelles en crochets est montrée à la figure 4. Ces crochets s'enfoncent dans la matière du panneau 20 lors d'un mouvement de pivotement. Les raidisseurs 21, 22 permettent la solidarisation facile du clapet 19 avec, notamment, un cadre flottant 6 ou un dispositif de soulèvement de clapet 7, 8, 11 selon la figure 1.

[0012] Le cadre flottant 6 ( figure 1 ) peut également être en tôle d'acier et comprendre un dispositif approprié, non montré, permettant le pivotement du clapet 19.

Revendications

1. Poêle à accumulation de caleur comprenant un noyau en matière réfractaire à grande capacité calorifique, traversé par des canaux ou pores communicants, une enveloppe calorifuge (2), enrobant le noyau, une enceinte extérieure (1) entourant l'enveloppe calorifuge (2), les canaux ou pores du noyau communiquant avec une ou plusieurs ouvertures (3, 18) à la partie supérieure du poêle obturées par un clapet (4) composé d'une plaque (14) mobile,
    caractérisé en ce que la plaque mobile (14, 20) du clapet (4, 16, 19) est disposée au dessus de l'ouverture (3, 18) dans l'enveloppe calorifuge (2), en ce que le clapet (4, 16, 19) est maintenu sur ou dans un cadre (6, 17), en ce que le cadre (6, 17) et/ou le clapet (4,16, 19) reposent de manière flottante sur cette enveloppe (2) et en ce que la plaque mobile (14,20) est en un matériau réfractaire, conservant toute sa rigidité aux températures maxima du noyau.

2. Poêle à accumulation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet (4, 16, 19); comprend une couche calorifuge (15) recou­vrant l'extérieur de la plaque mobile (14, 20).

3. Poêle suivant une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que un dispositif de déplacement ou de soulèvement (7 , 8), relié au clapet (4, 16, 19) est solidarisé avec un cadre (6, 17) du clapet.

4. Poêle suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque (14) du clapet (4, 16, 19) et/ou le cadre (17) sur lequel coulisse la plaque (14) du clapet (4, 16, 19) sont en un matériau réfractaire, non métallique dont le coefficient de dilatation est inférieur à 5.10⁻⁶par °C.

5. Poêle suivant une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arête ou les arêtes de la plaque mobile (14) du clapet (16) sont inclinées par rapport à l'arête ou les arêtes de l'ouverture (18) de manière à définir un mouvement de ciseaux au moment de la fermerture de l'ouverture (18) par le clapet (16).

6. Poêle suivant une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le clapet (19) est formé essentiellement par un panneau (20) en un isolant rigide, fibreux ou micro-poreux.

7. Poêle suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le panneau (20) est équipé de raidisseurs (21, 22)

Dessins