Brevet FR2341821A1 — publié le 19770916

La présente invention, concernant le chauffage doesti- que, se -rapporte plus spécifiquement à un calorifère à air. -On contait sous le nom de cheminée à bois, dite Zfrançaiset, le fourneau ou foyer où iton bible du bois en vue de produire de la chaleur destinée à chauffer la pièce ou le local où elle est installée. Depuis longtemps, ce moyen de chauffage a été fortement employé. La cheminée et le brasero ont été pratiquement les seules défenses connues contre le froid jusqu'à ce que soient apparus les potes à charbon/pétrole ou électriqueg,le- chauffage central, l'air conditionné, les panne aux rayonnants, etc.. présentant de meilleures caractéristiques quant au rendement calorifique. En conséquence, les cheminées à bois ont été éliminées jusqu'à ces dernières années et alors on s'est mis à les utiliser comme éléments irremplaqables pour organiser un endroit intime de la demeure,plutt comme motif de décoration que comme moyen pour fournir de la chaleur, car on sait bien qu'on n'utilise que 10% des calories que produit le bois et que le rayon d'action en est très limité. Les défauts de la cheminée classique sont les suivants: 10/ - Perte de 90% des calories par le conduit d'éyacuation des fumées. 20/ - La faible quantité de chaleur utilisée se manifeste devant la bouche du foyer, par réflexion directe et sur une surface très réduite. 30/ - Divers petits défauts de construction font obstacle à la sortie correcte des fumées vers l'extérieur. Les gaz de combustion font retour vers la pièce, avec le désagrément et le danger qui en résultent. Ce défaut peut aller jusqu a rendre la cheminée inutilisable. 40/ - Les calories que produit le bois ou tout autre combus tible suffiraient pour chauffer non seulement la pièce où la cheminée est installée, mais aussi des espaces beaucoup plus grands, si au lieu dten perdre 90% par le conduit les fumées étaient mieux utilisées. Ces défauts ou inconvénients sont totalement résolus avec le calorifère selon l'invention sans qu'il en coûte davantage de combustible et sans qu'il soit besoin de maintenir un entretien provisionnel ou pour la réparation d'avaries. Le calorifère selon l'invention est une unité compacte, conçue de façon qu'en utilisant les calories produites par le combustible employé, on obtienne un veritable chauffage par connexion dans tout le local où il est installé, au lieu de limiter son rayon d'action à une petite zone devant la bouche du foyer. Grâce à sa disposition intérieure, les gaz et les produits de la combustion sont absorbés en totalité par le conduit qui communique avec l'extérieur et en aucun cas ils ne seront renvoyés vers l'intérieur. Une prise directe d'air frais à partir de l'extérieur facilite l'alimentation en oxygène pour la combustion et évite par suite la raréfaction de l'air des locaux chauffés par cet air. Au moyen de conduits appropriés, qui se réunissent aux tubulures de sortie d'air chaud et dans lesquelles on a prévu des vannes de commutation, la chaleur peut arriver dans des locaux distincts. Le calorifère selon l'invention, qui présente extérieurement l'aspect d'une cheminée lorsqu'il doit entre placé contre une paroi verticale, peut prendre d'autres formes quand il s' agit de l'incorporer à des chemisées centrales ou à hotte. Celui-ci est pourvu des éléments nécessaires et connus: foyer, "autel", vanne de régulation du tirage, une ou plusieurs chambres de chauffage de l'air etJgénEralement, des chambres à gaz ou fumées, qui sont absorbés lorsque le type de cheminée l'exige. Son fonctionnement est basé sur un principe physique bien connu. L'air des couches les plus basses pénètre par les tubulures inférieures de la chambre ou des chambres de chauffage, dont l'un des côtés se trouve en contact direct avec le feu. h mesure que l'air s'élève en température, il monte dans lesdites chambres jusqu'à sortir par les tubulures supérieures, toujours à des températures plus grandes que celle qu'il avait lorsqu'il est entré. Te vide produit est occupé à nouveau par de l'air plus froid et-la répétition ininterrompue du cycle dans les cham de chauffage bres/et,ainsi qu'on le sait,dans les pièces chauffées de cette façon, représente une véritable convexion. Lorsque l'air chaud est envoyé à d'autres pièces, les retours sont organisés par les mêmes moyens déjà connus qu'on emploie dans les installations d'air conditionne. Noralement on emploie du bois comme combustible, mais lo--sque le calorifère est disposé pour chauffer d'autres pièces et prend de ce fait le caractère d'un conditionneur d'air, il est recommandé de le maintenir constamment en fonctionnement pour conserver le degré de confort désiré. Afin de satisfaire à ce besoin au cours des heures pendant lesquellest par suite d'absence ou pour le repos nocturne, on pourrait considérer comme dangereuse l'existence d'un feu à flamme, le calorifère comprend, dans ses chambres de chauffage, des batteries électriques, du genre de celtes employées dans les systèmes d'air conditionné, réglés par thermostat, qui suppléent pendant ces heures tout combustible flambant actif. En outre, généralement l'air chaud circule en raison de sa propre raréfaction; dans certains cas, on peut employer des turbines ou d1autres moyens pour accélérer la vitesse de circulation de son débit. Afin de mieux comprendre l'objet de l'invention et à titre d'exemple non limitatif seulement, on trouvera ci-après une description avec référence au dessin sur lequel La figure 1 représente schématiquement en perspective un calorifère selon l'invention qui comprend en luiB e les formes et les éléments d'une cheminée à bois de type classique. La figure 2, la section verticale dudit calorif ère. La figure 3, la vue en perspective d'une chambre secondaire de chauffage, qui augmente le rendement calorifique. Les figures 4, 5 et 6 illustrent différentes solutions à adopter pour les canalisations d'air chaud et/ou d'air froid. La figure 7, la solution d'une terminaison servant de prise d'air frais. La figure 8, la vue en perspective d1un calorifère selon l'invention, qui comprend en lui-m8me les formes et les éléments d'une cheminée à bois dépourvue de parois de cotés et La figure 9 est la vue en élévation d'un calorifère selon l'invention, adapté à une cheminée placée an centre d'une pièce, dans laquelle la hotte prend la forme d'une bouteille. Le calorifère à air selon l'invention a en général la forme de la cheminée dont ilconstitue une partie additionnelle; il est constitué par un foyer ou chambre de combustion 1 dont les parois en plaques métalliques sont communes avec la chambre principale de chauffage à air 2, qui est un corps creux de forme fourchue dont les branches sont les côtés du foyer 1 et le fond, le fond de celui-ci, et dont la capacité se réduit à la partie haute à cause de la présence d'une pente 3, dans le bord frontal supérieur duquel est disposé la traverse de sécurité 4 qui évite la fermeture totale de la vanne de régulation de tirage 5, en obligeant ainsi à produire l'absorption constante des gaz de combustion, y compris dans le cas d'une négligence et si l'on maintient le tirage fermé. Dans la partie-postérieure à la traverse de sécurité 4, on a disposé la table (ou "autel") concave 6, qui est située directement sous la bouche de sortie 7 et qui empoche la pénétration directe, dans le foyer 1, d'air provenant des conduits d'évacuation des fumées. Ladite bouche de sortie 7 possède une section de passage proportionnée à la grandeur du calorifère, est disposée dans la partie supefieure de la hotte 8 en forme de tronc de pyramide et/reliée aù-conduit d'évacuation des fumées de la demeure. Dans les endroits inférieurs convenables des parois extérieures de la chambre principale 2, on a disposé les bouches d'entrées d'air frais 9 et, dans les endroits supérieurs des côtés, des bouches de sortie d'air chaud 10, lesquelles sont pourvues de bords nervures, permettant d'y effectuer le montage des canalisations de prolongement. L'air frais qui entre par les bouches inférieures 9 rencontre, au cours de son-trajet passant par l'intérieur de la chambre principale 2, les obstacles multiples que lui opposent des plaques déviatrices 1?, convenablement situées pour le faire se réfléchir de manière répétée sur la surface interne des parois qui sont directement chauffées par le feu allumé dans le foyer, et sort par les orifices supérieurs 10, fortement chauffé. Le bord inférieur du linteau est renforcé par une cornière horizontale 12 dont l'aile fournit en outre l'appui nécessaire au revêtement décoratif de la bouche du foyer. Entre d'autres solutions nombreuses qui peuvent se présenter, aux bouches d'entrée 9 et de sortie 10 peuvent être accouplées les canalisations de prolongement qui sont représentées aux figures 4, 5 et 6, sur lesquelles on trouve respectivement : la canalisation droite 13 et la canalisation coudée 14; la canalisation à deux directions 15, latérale et vers le haut, pourvue d'une vanne de commutation 16 et d'une commande réglable 17; et la canalisation 18 horizontale raccordée à deux directions à 900 et pourvue également d'une vanne de commutation 16 et dtune.commande réglable 17. La chambre secondaire 19 de chauffage à air, qui est représentée sur la figure 3, est un supplément qu t on ajoute à un calorifère tel que celui décrit jusqu a présent pour transmettre de l'air chaud à des locaux situés à des étages supérieurs. Elle consiste en une caisse qui est superposée à la hotte 8 et qui utilise les calories de la sortie de fumées dans sa zone la plus chaude. À sa partie supérieure on adjoint la canalisation d'air chaud 20 et à son coté inférieur débouche la canalisation d'arrivée d'air frais 21 qui provient du local supérieur.Pour éviter la raréfaction de l'air, il existe une prise directe d'air frais de 11 extérieur, finissant par une terminaison de prise 22 qui est équipée d'une vanne de régulation actionnée par la commande correspondante 23 (figure 7). Les éléments décrits, sauf les canalisations, forment un ensemble en tole d'acier soudé mulon installe adossé à une paroi verticale et qui peut être revêtu ultérieurement de tout genre voulu d'éléments décoratifs avec la finition la plus diverse. L'ensemble cité correspond à une réalisation pratique qu'on peut considérer comme typique, mais suivant les nécessités on peut arriver à d'autres réalisations comprenant également les mimes éléments caractérisant l'invention. L'exemple qu'on voit sur la figure 8 se rapporte à une cheminée de type rustique dans laquelle les parois de c8té manquent. Dans ce cas, la chambre principale de chauffage de air 2 se réduit à la partie postérieure de foyer 1, en conservant à l'arrière les bouches rentrée d'air frais 9, taudis que les-bouches de sortie d'air chaud 10 ont été transféries sur-la partie frontale de la saillie de hotte à endroit ou- commence la hotte 8, ou chambre de fumées at de gaz, qui débouche par 7 pour la sortie des fumées de la demeure. Un-autre exemple de réalisation se voit sur la figure 9, qui se rapporte à une cheminée située au centre d'une pièce, dans laquelle le foyer 1 est accessible d'un côté ou de l'autre et qui est pourvu d'une grade hotte 8 qu'on a représentée grecs A--la combinaison d'une vue extérieure et d'une coupe verticale en élévation.Cette grande hotte 8 a la forme générale d'une bouteille et elle est constituée par une double paroi qui comprend à son intérieur la chambre principale de l'air de chauffage 2, dotée de places déviatrices correspon dantes1I, de bouches inférieures 9 pour l'entrée d'air frais et de-bouches supérieures 10 pour la sortie d'air chaud; dans la zone centrale inférieure, on a disposé un autel 6 conique dont -- le -sommet est dirigé vers le bas, tandis que dans la zone supérieure, dans le rétrécissement du col de la bouteille, on toge la vanne 5 de régulation du tirage qui, dans le cas présent, est- à papillon. Ces deux éléments forment un ensemble qui fonctionne, malgré ses formes très distinctes, de la même façon et avec les mimes résultats que dans les cas antérieurement expose Peuvent varier les conditions de grosseur, forme et matière qu'on a mentionnées particulièrement pour chacun des éléments composant 11 ensemble du calorifère, dans lequel on pourra faire varier tout ce qui ne suppose pas l'altération de l'essence de l'objet exposé dans la description ci-dessus, laquelle doit être considérée dans son sens le plus large et non tomme la limitation des possibilités de réalisation. 213VSIOZIOXS 1. Calorifère à air adjoint à une cheminée à bois, quelle que soit sa forme et son type, caractérisé en ce qu'il comprend, autour du foyer ou chambre de combustion, des parois en plaques métalliques, qui sont communes avec une chambre principale de chauffage de l'air, qui est un corps creux de forme convenable dans laquelle dans des régions inférieures adéquates de ses parois extérieures, sont disposées des bouches d'air frais, tandis que dans les régions supérieures sont disposées des bouches d'air chaud, dont toutes sont pourvues de bords nervurés appropriés au montage de canalisations de prolongement. 2. Calorifère à air adjoint à une cheminée à bois, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'air frais qui entre par les bouches inférieures rencontre en circulant dans l'intérieur de la chambre principale de chauffage un trajet en labyrinthe déterminé par la présence de tôles déviatrices qui le font heurter plusieurs fois la surface interne des parois communes, lesquelles sont directement chauffde~iar le feu allumé dans le foyer, et qui sort par les bouches supérieures, fortement chauffé. 3. Calorifère à air, adjoint à une cheminée à bois selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens tels qutun autel ou table, une régulation du tirage appartenant à une cheminée à bois, formant ------------- un ensemble en plaques soudées ou éléments analogues qui, après avoir été installé, peut être revêtu extérieurement de tout genre d'élément décoratif aux terminaisons les plus diverses, constituant dans sa partie supérieure une hotte ou chambre de fumées et gaz dont la bouche de sortie se réunit au conduit d'éva- cuation des fumées de la demeure0 -4.Calorifère à air, adjoint à une cheminée à bois selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce quïl comprend une partie supplémentaire qui s'ajoute pour transmettre de 11 air chaud à des locaux situés dans des étages supérieurs et qui lui permet de fonctionner comme un véritable conditionneur d'air, laquelle partie supplémentaire est une chambre secondaire de chauffage de l'air, qui sous la forme d'un caisson est superposée à la hotte d'évacuation des fumées avec laquelle elle a des parois communes, laquelle chambre secondaire présente les memes caractéristiques que la chambre principale déjà citée et est adjointe dans sa partie supérieure à la canalisation de sortie d'air chaud qui se prolonge jusqu'au local dtutilisation de- l'étage supérieur, tandis que la canalisation d'air frais qui provient dudit local supérieur débouche dans son côté inférieur, 5. Calorifère à air, adjoint à une cheminée à bois, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une terminaison de prise directe d'air, qui est équipée d'une vanne de régulation actionnée par la commande correspondante, fournit l'alimentation d'oxygène nécessaire pour éviter la raréfaction de I'air.