Brevet FR2349797A1 — publié le 19771125

La présente invention concerne un appareil destiné à être installé dans une cheminée à feu vif pour y permettre un échange de chaleur entre les fumées et les gaz chauds du foyer, d'une part, et de l'air frais, d'autre part. Dans une cheminée; les sources chaudes sont d'abord le foyer qui transmet sa chaleur par rayonnement, le coeur et les dalles foyères chauffés par rayonnement et par convection, et la fumée et les gaz émis par le foyer qui sont normalement rejetés à l'extérieur par le conduit de la cheminée. L'utilisation du rayonnement du foyer est évidemment la plus connue. Toutefois, on sait également utiliser la chaleur accumulée dans les dalles foyères et le coeur en y ménageant des conduits parcourus par de l'air pris au niveau du plancher de la pièce où est installée la cheminée et rejeté au voisinage du plafond après s'être échauffé dans les conduits. On n'a jusqu'ici que peu utilisé la chaleur des fumées, sauf celle transmise par le conduit de fumée dans une pièce située au-dessus de celle contenant la cheminée. Un objet de l'invention consiste à prévoir un appareil destiné à être installé dans une cheminée pour accumuler la chaleur des fumées et des gaz du foyer et échanger cette chaleur avec de l'air circulant, avant de rejeter les fumées et les gaz dans l'atmosphère. Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un appareil qui permet de régler le débit de l'air frais à réchauffer par les dalles foyères et le coeur, ainsi que par le ou les accumulateurs de fumée et de gaz. Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un appareil permettant de régler le tirage du foyer sans modifier le rayonnement du foyer. Suivant une caractéristique de l'invention, il est prévu un appareil qui comprend, au-dessus du coeur, entre la hotte et le conduit de fumée, des accumulateurs de fumée autour desquels circule de l'air frais à réchauffer, les fumées refroidies étant évacuées par le conduit de fumée. Suivant une autre caractéristique, l'appareil comporte encore une plaque déflectrice à position réglable déviant les fumées émises par le foyer vers les accumulateurs de fumée, en position de travail, ou les laissant monter vers le conduit de fumée, en position de repos, ladite plaque déflectrice, en position de travail, renvoyant les fumées froides descendant des accunalateurs vers le conduit de fumée. Suivant une autre caractéristique, la position de la plaque déflectrice est contrôlée par un levier pouvant pivoter autour d'un axe, un point convenable du levier étant relié à la plaque déflectrice par une première tringle de renvoi. Suivant une autre caractéristique, un conduit d'entrée d'air frais est prévu sous les dalles foyères, ledit conduit d'entrée pouvant être obturé par un papillon orientable, ledit papillon étant relié audit levier par une seconde tringle de renvoi. Suivant une autre caractéristique, entre la hotte et l'appareil, est prévu un rideau coulissant permettant de contrôler le tirage de la cheminée, un point dudit rideau étant relié à l'extrémité de commande dudit levier. Suivant une autre caractéristique, le rideau est suspendu à un systeme de contre-poids, monté entre la hotte et l'appareil. Suivant une autre caractéristique, le rideau est en matériau transparent. Suivant une autre caractéristique, le rideau se compose de lames en matériau transparent ménageant entre elles des passages d'air. Suivant une autre caractéristique, l'appareil comporte une contre-plaque déflectrice qui sert, avec ladite plaque déflectrice, à contrôler le tirage de la cheminée en créant un étranglement. Suivant une autre caractéristique, chaque accuuulateur de fumée est constitué par un empilage de tuyaux dont le plus élevé est fermé. Les caractéristiques mentionnées cidessus, ainsi que d'autres apparattront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est une vue schématique en coupe d'une cheminée pourvue d'un appareil suivant l'invention, l'appareil étant en position de repos, la Fig. 2 est une vue schématique de la cheminée de la Fig. 7, l'appareil étant en position de travail, la Fig. 2 est une vue schématique de la cheminée de la Fig. 1, l'appareil étant en position d'arrêt, la Fig. 4 est une vue en coupe horizontale,-vue du dessous, de la cheminée de la Fig. 1, suivant la ligne rV-IV, et la Fig. 5 est une vue schématique de face d'un rideau utilisé avec la cheminée de la Fig. 1. La cheminée de la Fig. 1 comporte classiquement une hotte 1, à la base de laquelle est prévu un bandeau 2, un conduit de fumée 3, un fond de coeur 4 et une dalle foyère 5. Normalement, la partie haute entre le conduit de fumée 3 et la hotte 1 est fermée au niveau du conduit 3. L'appareil suivant l'invention comprend une enceinte ouverte vers le bas formée d'une plaque 6, fixée entre les jambages, non montrés,-de c, derrière le bas de la hotte 1 et le bandeau 2, et d'une plaque horizontale 7 reliée à la plaque 6 et fixée entre les parois latérales de la cheminée. L'ensemble 6-7 peut être réalisé à partir d'une tôle pliée. La plaque 7 est pourvue de trous 8, à bords relevés, sur lesquels sont enfilés des sections de tuyaux g et 10. Sensiblement à la hauteur du bas du bandeau 2, est fixée horizontalement sur le coeur 4 une cornière 11 qui sert à supporter un côté d'une plaque déflectrice 12 occupant la largeur de la cheminée. Ie bas de la plaque 6 est également replié vers l'intérieur de la cheminée pour former un support 13 sur lequel s'appuie un côté d'une contre-plaque déflectrice 14. La plaque t4 a une position oblique pratiquement fixe montant vers le coeur de la cheminée. Quand la plaque déflectrice 12 a une position oblique tournée vers la hotte 1- les bords libres des plaques 12 et 14 reposent l'un sur l'autre. Entre la plaque 6 et l'arrière de la hotte 1 est monté un rideau i5, occupant la largeur de la cheminée et suspendu à un câble 16 enroulé autour d'une poulie 17 et muni à son extrémité d'un contre-poids 18. La poulie 17 peut etre fixée par des moyens appropriés au plafond de la pièce contenant la cheminée. Sous la dalle foyère 5, ou sur les bords de celle-ci, est prévu un conduit d'air 19 qui comporte un conduit d'entrée 20 et une bouche de sortie 21, couvrant la largeur du coeur 4 de la cheminée, derrière celui-ci. Le conduit d'entrée 20 comporte un papillon 22 qui peut pivoter autour d'un axe 23 pour laisser ou non l'air entrer librement.Comme le montre la Fig. 4,la bouche 21 débouche derrière la hotte de chaque côté du conduit de fumée 3 de manière à ce que l'air sortant de 21 passe autour des sections de tuyaux 9 et 10. La hotte comporte à sa partie supérieure un orifice de sortie d'air 24. Le bas du rideau 15 est relié à une extrémité d'un levier de commande 25 dont l'autre extrémité peut tourner autour d'un axe 26 fixé sur une des parois latérales de la cheminée. Le levier 25 est relié à la plaque 12 par une tringle 27, et au papillon 22 par une tringle 28. Contrairement aux plaques 7, 12. 14, qui occupent la largeur de la cheminée, ltensemble du levier 25 et des tringles 27 t 26 est disposé au voisinage d'une des parois latérales de la cheminée. Les organes- de liaison entre la tringle 27 et le levier 25 d'une part, et la plaque 12i d'autre part, sont des organes permettant la rotation des différentes pièces.Il en est de meme en ce qui concerne les organes de fixation de la tringle 28 et du levier 25 d'une part, et du papillon 22, d'autre part.-L'appareil est encore complété par une plaque déflectrice fixe 29 dont on verra la fonction dans la suite. On va maintenant décrire le fonctionnement dé l'appareil de l'invention en se reportant successivement aux états de- l'-appareil montrés dans les Figs. 1 à 3. A la Fig. 1, le rideau 15 est~en position haute ce qui place le levier 25 en position haute. Dans ce cas, la. tringle 27 rejette la plaque 12 vers le haut - pratiquement dans une position verticale tandis que la tringle 28 place le papillon 22 en position horizontale. Si dans ces conditions un feu est allumé sur la plaque foyère 5, les fumées du foyer peuvent passer directement dans le conduit de fumée 3. Cet état correspond à l'état de repos de l'appareil qui est celui dans lequel on doit le placer au moment de l'allumage du foyer. Il peut également correspondre au cas où le foyer est utilisé pour, par exemple, réaliser une grillade ou une autre cuisson, pour laquelle le rideau 15 doit être levé. A la Fig. 2, l'appareil est en position de travail. Le rideau 15 a été abaissé devant le foyer ce qui place le levier 25 en position basse. La tringle 27 a tiré la plaque 12 qui occupe alors une position oblique dans le prolongement de la plaque 29. La tringle 28 a abaissé un des côtés du papillon 22. Conformément au dessin de la Fig. 5, le rideau t5 n'est de préférence pas plein, mais formé de lames parallèles 30 montées dans un cadre pratiquement rectangulaire 31. Entre les plaques 30, il existe des intervalles 32 qui laissent l'air pénétrer dans la cheminée pour alimenter le foyer. Le rideau 15 est encore complété par une poignée 33 qui permet de le placer à la hauteur voulue. Le câble 16 est accroché au milieu de la partie supérieure du cadre 31. Les lames 30 sont de préférence transparentes en un matériau convenable résistant à la chaleur. Ainsi le rayonnement émis par le foyer n'est pas arrêté par le rideau 15, meme fermé. Dans la position de travail de la Fig. 2, les fumées du foyer montent, en passant entre les bords des plaques 14 et 29, dans le prolongement de 12, vers les trous 8 pour entrer dans les sections de tuyau 9 et 10. Il s'établit dans 9 et 10 une circulation lente de fumée avec la fumée refroidie redescendant au-dessus de 29 et 12 avant de monter dans le conduit de fumée 3. Dans la position d'arrêt de la Fig. 3, le rideau 15 est baissé, la tringle 27 est décrochées si bien que la plaque 12 vient reposer sur le bord de la plaque 14 en fermant pratiquement la cheminée. Par ailleurs, le papillon 22 est fermé en travers de l'entrée 20. Si l'on considère maintenant la circulation de l'air chauffé dans les différents états de l'appareil, on peut voir qu'à la Fig. 1, le papillon 22 est grand ouvert. Une partie de l'air à chauffer entre par 20, circule derrière le coeur 4 et les parois latérales de la cheminée, puis circule autour de 9 et 10 pour sortie chauffé à travers l'ouverture 24. Il existe un second circuit d'air qui entre, quelle que soit la position du rideau 15, entre 2 et 6, puis circule autour de 9 et 10 avant de sortir par 24. Dans le cas de la Fig. 2, le second circuit d'air existe toujours, mais le premier est coupé par le papillon 22 fermé. En pratique, selon les conditions d'herméticité de la pièce où se trouve la cheminée, le papillon 22 sera plus ou moins ouvert si le second circuit n'a pas un débit suffisant. Dans le cas de la Fig. 3, le second circuit d'air n'est pas coupé, mais le premier l'est soit parce qu'il l'était déjà dans l'état correspondant à la Fig. 2, soit parce qu'on décroche la tringle 28 pour fermer complèteient le papillon 22. On évite ainsi le refroiddisement de la pièce par ce circuit. La fonction du contre-poids 18 est classique et ne nécessite pas d'explication particulière. Il est bien évident que les liaisons entre les tringles 27 et 28 et les plaques t2 et 22 ou le levier 25 peuvent être réalisées par des moyens simples tels que des crochets. Les tringles peuvent être chacune en deux parties télescopiques pour régler leur longueur. Les sections de tuyau 9 et 10, ici au nombre de deux, peuvent être plus nombreuses et même monter à ltétage supérieur, pour y chauffer une pièce, selon la hauteur de la cils, ~ Les plaques 12, 14 et 29 sont amovibles pour permettre le ramonage complet de la cheminée. L'ensemble des sections 9 et 10 peur et aussi le passage d'un outil de ramonage. De préférence, la plaque 12 cl porte une partie ouverte du cté du coeur 4t pour que la suie plisse descendre entre 12 et 4 quand elle;est en position oblique. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits cidessus en relation avec un exemple particulier de ré lisation, il faut comprendre que ladite description n'a été faite qu'à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1) Appareil destiné à être installé dans une cheminée pour accumuler la chaleur des fumées et des gaz du foyer et échanger cette chaleur atec l'air circulant. avant de rejeter les fumées et les gaz dans l'atmosphère, caractérisé en ce qu'il comprend, au-dessus du coeur, entre la hotte et le- conduit de fumée, des accumulateurs de fumée autour desquels circule de l'air frais à réchauffer, les fumées refroidies étant évacuées par le conduit de fumée. 2) Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il encore une plaque déflectrice à position réglable déviant les fumées émises par le foyer vers les accumulateurs de fumée, en position de travails oe J- -- les laissant monter vers le conduit de fumée, en position de repos. plaque déflectrice, en position de travail, renvoyant les fumées froides descendant des accumulateurs vers le conduit de fumée. - 3) Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la position de la plaque déflectrice est contrôlée par un levier pivotant autour d'un un point convenable du levier étant relié à la plaque déflectrice par une première tringle de renvoi. 4) Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'un d'entrée d'air frais est prévu sous les dalles foyères, ledit conduit d'entrée pouvant être obturé par un papillon orientable, ledit papillon étant ri - - audit levier, par une seconde tringle de renvoi. 5) Appareil suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce la hotte et l'appareil, est prévu un rideau coulissant permettant de le tirage de la cheminée, un point dudit rideau étant relié à l'extrémité de commande dudit levier. 6) Appareil suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le est suspendu & un système de contre-poids, monté entre la hotte et l'appareil. 7) Appareil suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le rideau est en matériau transparent. 8) Appareil suivant l'une des revendications 5 à 7, caractérirE oe ce le rideau se compose de lames en matériau transparent ménageant entre elles des passages d'air. 9) Appareil suivant l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce w qu'il comporte encore une contre-plaque déflectrice qui sert, avec iite - - plaque déflectrice, à contrôler le tirage de la cheminée créant un