Brevet FR2429972A1 — publié le 19800125

La présente invention concerne un appareil aérotherme pour cheminée. les cheminées actuelles ont un rendement calorifique très médiocre découlant des déperditions de chaleur dues au fait qu'tune très importante proportion de l'air réchauffé s'échappe directe- ment avec les fumées dans le conduit de dégagement. Il en résulte que ces cheminées sont plus utilisées comme des objets décoratifs que comme des moyens de chauffage. On a déjà cherché à augmenter le rendement des cheminées à foyer ouvert en disposant une gaine à circulation d'air à proximité du foyer ou autour du conduit d'évacuation des fumées, mais les dispositifs actuellement proposés donnent des résultats encore très insuffisants. Un objet de la présente invention réside donc dans la conception d'une cheminée aérotherme permettant une production de chaleur très supérieure à celle des cheminées actuelles. Un autre objectif visé par l'objet du présent brevet est la réalisation d'une cheminée dotée de moyens lui assurant un excellent tirage. Un autre but de l'invention est la réalisation d'un appareil dont la conformation permet son intégration à toutes formes esthétiques de cheminées. L'appareil selon l'invention est notamment remarquable en ce qu'il comprend : un caisson inférieur horizontal pourvu d'au moins une entrée drain froid et dont la paroi supérieure constitue litre de la cheminée ; une gaine verticale communiquant avec ledit caisson inférieur horizontal et formant le fond de ladite cheminée ; un caisson de diffusion disposé face à la partie supérieure de ladite gaine verticale, au-dessus de ltâtre, et doté d'une ou plusieurs outres de diffusion ; et un ou plusieurs conduits faisant communiquer ladite partie supérieure de ladite gaine verticale et ledit caisson de diffusion. Selon une autre caractéristique, la gaine verticale est conformée pour constituer une tablette anti-refoulement ou tablette d'avaloir creuse, à l'intérieur de laquelle circule l'air réchauffé. Suivant une autre caractéristique, les conduits mettant en com munication la partie supérieure de la gaine verticale et le caisson de diffusion ont une section triangulaire dont un sommet est orienté vers le bas. Ces buts et caractéristiques et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue de côté de la cheminée aérotherme selon l'invention ; le tracé en traits interrompus, à la partie supérieure de la figure illustre le pivotement de la trape de conduit de fumée. La figure 2 en est une vue en perspective. La figure 3 est une vue de face de la partie haute de cette cheminée. La figure 4 est une vue de cOté de la figure 3. La figure 5 est une vue en coupe selon la ligne 5 - 5 de la figure 4. La figure 6 est une vue de face de la partie basse de la cheminée. On se réfère auxdits dessins pour décrire un exemple de réalisation intéressant, quoique nullement limitatif, de la cheminée selon l'invention. Cette cheminée comprend un caisson inférieur horizontal 1 dont la paroi supérieure forme l'strie la de ladite cheminée. Ce caisson est, par exemple, exécuté à l'aide de plaques de tôle présentant la robustesse requise et sa paroi supérieure est protégée par une plaque de fonte ou autre revêtement réfractaire. Une ouverture 2 fermée par une grille (non représentée) est ménagée dans ladite paroi supérieure, tandis qu'un tiroir 3 ou un bac amovible de récupération des cendres est logé dans le caisson 1, au-dessous de cette ouverture, ledit tiroir occupant une partie seulement du volume intérieur disponible dudit caisson. Le caisson 1 comporte encore, de préférence dans sa paroi inférieure, une ou plusieurs ouvertures 4 permettant ltentrée de l'air froid à l'intérieur dudit caisson. Ce dernier communique avec une gaine verticale 5 dont la base est, par exemple, emboitée, de manière démontable, dans la partie postérieure du caisson 1. Cette gaine est également exécutée à l'aide de plaques de tOle présentant la robustesse souhaitable et sa paroi frontale est, de préférence, protégée par une plaque de fonte ayant un aspect ornemental. Cette gaine est, de manière intéressante, réalisée en deux parties assemblées par emboStement démontable. Dans sa partie inférieure 5a, sont installées des ailettes 6 solidaires de la paroi antérieure de ladite partie inférieure. Ces ailettes ont une disposition inclinée suivant laquelle leur extrémité basse est orientée vers l'extérieur et leur inclinaison est alternée. Leur fonction est double : d'unepart, renforcer la paroi avant de la gaine exposéeà la plus forte chaleur ; d'autre part, ralentir l'air ascendant afin d'améliorer les conditions de son chauffage lors de son passage dans cette partie de la gaine. Les extrémités hautes desdites ailettes sont superposées, de sorte que l'air ascendant se trouve canalisé en direction du centre de la gaine où il s'élève suivant un mouvement sinua dal à travers les chicanes constituées-par lesdites extrémités hautes, La partie supérieure 5b de la gaine comporte, dans sa portion inférieure, une avancée 7 de section triangulaire constituant la tablette anti-refoulement ou tablette d'avaloir habituelle de la cheminée. Un déflecteur 8 est logé dans la gaine au niveau de la tablette d'avaloir 7. Ce déflecteur est, par exemple, solidaire de la paroi postérieure de la gaine et a pour fonction de diriger l'air en cours de chauffage dans le conduit formé à l'intérieur de ladite tablette d'avaloir. Une ourplusieurs ouvertures sont ménagées dans la paroi antérieure de la gaine, au voisinage de son extrémité supérieure, et cette ou ces ouvertures communiquent avec un ou plusieurs conduits. De manière intéressante et caractéristique, ladite paroi comporte plusieurs ouvertures et, par exemple, trois ouvertures 9a - 9b 9c communiquant, chacune, avec un conduit 10a - 10b - 10c. Ce nombre de conduits n1 est bien entendu aucunement limitatif et peut crottre en fonction de l'augmentation des dimensions de l'appareil. Ces conduits ont, selon une autre disposition caractéristique de l'invention, au moins dans leur partie basse, une section transversale triangulaire dont un sommet est orienté vers le bas. Comme le montre notamment la figure 5, les deux conduits latéraux 10a - 10c ont avantageusement une section transversale en forme de triangle rectangle dont l'hypoténuse est orienté vers l'intérieur, tandis que le conduit central 10b ou les conduits centraux a ou ont une section transversale en forme de triangle isocèle dont le sommet est dirigé vers le bas. Cette section triangulaire des conduits permet d'accélérer la montée des fumées par la création d'un effet de venturi. La cheminée est, de la sorte, dotée d'un excellent tirage. Les conduits 10a - 10b - 10c débouchent dans un caisson de diS- fusion 11 lequel a, de manière intéressante, une section verticale trapEzotdale dont le cOté oblique est disposé dans la partie basse dudit caisson et orienté en direction de la gaine 5, sensiblement face à la tablette d'avaloir 7, ce qui lui permet de recevoir le flux des gaz chauds déviés, dans sa direction, par la paroi inclinée de la tablette d'avaloire Ce caisson de diffusion disposé face à la partie supérieure de la gaine 5 et au-dessus de litre la, possède une ou plusieurs outres de diffusion 12.Il peut, par exemple, présenter une out de diffusion sur l'un de ses cOtés, ou sur ses deux cestes, ou sur sa face avant. Cette ou ces ouates communiquent, chacune, avec un conduit 13 débouchant dans une ouverture d'émission d'air chaud pratiquée dans la maçonnerie de l'avaloir ou dans le mur du local, par exemple & proximité de la cheminée. Sur le sommet de la gaine 5, est articulée, à l'aide de tous moyens convenables tels que charnières, une trape de conduit de fumée 14 équipée d'un levier de manoeuvre 15. Cette trape, placée en position horizontale ou fermée lors de l'installation de la cheminée (tracé en traits interrompus de la figure 1), sert de gabarit pour la réalisation de l'avaloir 16, après que l'ensemble métallique de ladite cheminée ait été mis en place dans une niche ménagée à cet effet dans la maçonnerie de la cheminée, avec interposition d'un joint de dilatation. Elle présente donc l'avantage d'obliger le constructeur de la cheminée à respecter les dimensions et formes requises pour son bon fonc t ionnement . On comprend bien le fonctionnement de l'appareil aérotherme pour chinée selon l'invention. L'air froid entre par la ou les ouvertures 4, dans le caisson inférieur horizontal 1 où il est réchauffé par la chaleur de L'autre et par le cendrier dans lequel tombent les braises, sa température est ensuite augmentée par la chaleur du foyer lors de son passage dans la partie inférieure 5a de la gaine, ralenti par les ailettes 6, puis dans la tablette d'avaloir 7 ; il est ensuite porté à une température encore plus élevée, lors de son passage dans les conduits 10a - 10b - 10c (ou autres) et dans le caisson de diffusion 11, par la chaleur dégagée par le foyer et par les fumées s'élevant dans l'avaloir en direction du conduit d'évacuation des fumées, et il est enfin distribué dans le local à une haute température, ce qui a pour effet de restituer à la pièce, ltair prélevé par la cheminée lors de son fonctionnement. LintérXet et les avantages de l'appareil aérotherme selon la présente invention ressortent bien de la description qui précède et des dessins annexés. Entrent également dans le cadre du présent brevet, les modifications ou substitutions susceptibles d'être apportées, par l'homme de l'art, au dispositif décrit et qui, sans en altérer les caractéristiques originales, n1 en seraient que de simples équivalents techniques. REVEND ICAT 10 N S 1. - Appareil aérotherme pour cheminée, pour le chauffage de locaux, caractérisé en ce qu'il comprend : un caisson inférieur horizontal pourvu d'au moins une entrée d'air froid et dont la paroi supérieure constitue litre de la cheminée ; une gaine verticale communiquant avec ledit caisson inférieur et formant le fond de ladite cheminée ; un caisson de diffusion disposé au-dessus de î1atre, face a la partie supérieure de ladite gaine verticale et doté d'une ou plusieurs ouates de diffusion ; et un ou, de préférence, plusieurs conduits faisant communiquer ladite partie supérieure de la gaine verticale et ledit caisson de diffusion. 2, - Appareil aérotherme pour cheminée selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un tiroir ou bac de récupération des cendres est logé dans le caisson inférieur dont la paroi supérieure comporte une ouverture permettant la chute des cendres et braises dans ledit tiroir ou bac de récupération. 3. - Appareil aérotherme pour cheminée selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que des moyens ralentisseurs sont installés dans la partie basse de la gaine verticale pour freiner la vitesse du mouvement ascendant de l'air en cours de chauffage. 4* - Appareil aérotherme pour cheminée suivant la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens ralentisseurs sont constitués par des ailettes inclinées dont les extrémités hautes sont superposées dans la partie médiane de ladite gaine et constituent des chicanes. 5. - Appareil aérotherme pour cheminée suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie haute de la gaine comporte une avancée de section triangulaire constituant une tablette anti-refoulement ou tablette d'avaloir creuse à l'intérieur de laquelle circule l'air en cours de chauffage. 6. - Appareil aérotherme pour cheminée suivant l'une quelconque des revendications 1 à3 et 5, caractérisé en ce que les conduits mettant en communication la partie supérieure de la gaine verticale et le caisson de diffusion, ont une section transversale triangulaire dont un sommet est orienté vers le bas. 7. - Appareil aérotherme pour cheminée selon la revendication 6, caractérisé en ce que les conduits latéraux ont une section trans versale en forme de triangle rectangle dont l'hypoténuse est orienté vers l'intérieur, tandis que le ou les conduits inter médiaires ont une section transversale en forme de triangle isocèle dont le sommet est orienté vers le bas. 8. - Appareil aérotherme pour cheminée selon la revendication 1, caractérisé en ce que le caisson de diffusion a une section verticale trapézoPdale dont le cbté oblique est disposé dans la partie basse dudit caisson et orienté en direction de la gaine verticale, de préférence sensiblement face à la tablette d'avaloir. 9. - Appareil aérotherme pour cheminée selon la revendication i, caractérisé en ce que la trape de conduit de fumée est articulée au sommet de la gaine verticale, de sorte qu'elle peut servir de gabarit pour la construction de l'avaloir. 10. - Cheminée caractérisée en ce qu'elle comporte un appareil aérotherme selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.