Brevet FR2404175A1 — publié le 19790420

La présente invention concerne les mitres de cheminée. Jusqu'à présent, de nombreuses tentatives ont été faites pour diminuer, notamment les courants ou vents rabattants qui se produisent dans les cheminées ou autres conduits d'évacuation de fumées (lesquels seront simplement désignés dans ce qui suit sous le terme de "cheminée") dont sont équipés les foyers domestiques et industriels, notamment les foyers à brQleurs à mazout. On a proposé un grand nombre de dispositifs divers destinés à être montés sur ou à l'intérieur de la partie supérieure des cheminées, ces dispositifs allant depuis le simple chapeau chinois, qui est une mitre en forme de champignon jusqu'à des dispositifs très élaborés formant des déflecteurs verticaux à effet aérodynamique, tels que ceux qui sont montés sur les cheminées industrielles. Tous ces dispositifs présentent de nombreux inconvénients, le plus important étant que, en service, chacun de ces dispositifs contribuent à produire une contre-pression à l'intérieur de la cheminée, et que, en définitive, ces dispositifs se ramènent à peu de chose de plus que des déflecteurs de vents tendant à modifier la direction du vent sur la sortie de la cheminée. En aucune façon, ces dispositifs ne font appel à l'énergie du vent dans le but de diminuer les vents rabattants gênants. La présente invention a pour objet une mitre pour cheminée dans laquelle une pluralité d'ailettes annulaires sont disposées en superposition suivant un espacement relatif prédéterminé , et sont centrées sur un axe commun, ces ailettes étant portées par une pluralité de supports montés coaxialement auxdites ailettes. En outre, entre deux ailettes adjacentes, est disposé un dispositif comportant une paroi extérieure de forme conique ou en forme de coupelle convexe qui masque les ouvertures centrales ménagées dans les ailettes. Enfin, des moyens sont pvus pour fixer par blocage la mitre en position sur, ou dans une cheminée. De preférence, le dispositif précité comporte une jupe périphérique qui s 'étend dans l'intervalle compris entre les deux ailettes précitées. Suivant une forme préférée de réalisation de l'invention, la surface totale des zones comprises entre les ailettes, qui forme la section de passage des gaz provenant de la cheminée, est au moins égale à la section de la sortie de la cheminée. Suivant un mode avantageux de réalisation de l'invention, les moyens précités pour fixer la mitre sur la cheminée comprennent au moins deux organes de forme allongée, déformés ou déformables sur leur longueur, dont les extrémités correspondantes sont fixées au moins à l'une des ailettes éloignée du dispositif précité, tandis que les autres extrémités correspondantes coopèrent avec un élément qui peut être déplacé pour provoquer un déplacement de certaines parties desdits organes vers, ou à l'écart de positions de fixations par serrage dans la cheminée. Les deux ailettes, voisines de la cheminée, lorsque la mitre est mise en place sur la cheminée, sont de préférence disposées de façon à former un venturi vers leurs périphéries intérieures. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins qui représentent, à titre non limitatif, divers exemples de réalisation de l'invention. Sur ces dessins La figure 1 est une vue en plan d'une mitre de cheminée suivant l'invention, La figure 2 est une vue en coupe verticale suivant la ligne II-II de la mitre de la cheminée de la figure 1, La figure 3 est une vue en coupe verticale d'un autre mode de réalisation de l'invention. Sur les dessins, on a représenté une mitre adaptable sur une cheminée pour en masquer l'orifice, la mitre étant représentée montée sur la cheminée. La mitre comprend une superposition de, par exemple, cinq ailettes annulaires 10, espacées verticalement les unes des autres, et disposées suivant un axe vertical commun. Les ailettes 10 sont supportées par une pluralité (trois dans l'exemple représenté; de supports ou piliers 11 qui sont positionnés à la périphérie intérieure des ailettes 10, et qui sont répartis équiangulairement. Les axes longitudinaux des supports 11 sont parallèles à l'axe vertical commun des ailettes 10. Les ailettes supérieure et inférieure sont parallèles et ont une forme tronconique, l'angle des cônes par rapport à l'horizontal étant,par exemple, compris entre 10 et 150. Les trois ailettes intermédiaires 10 sont parallèles et ont leurs plans perpendiculaires à l'axe vertical des ailettes. Les supports 11 sont orientés coaxialement aux ailettes et, entre l'ailette supérieure 10 et l'ailette qui se trouve immédiatement en-dessous de celle-ci, est situé un dispositif 12 qui présente deux surfaces aérodynamiques 13 et 14. La surface aérodynamique 13 est constituée par une paroi supérieure conique qui est parallèle aux ailettes supérieure et inférieure, tandis que la surface aérodynamique 14 est constituée par une paroi inférieure de forme conique inversée dont la base est plus petite que la base de la paroi conque 13, et qui est fixée sur cette paroi 13. Le dispositif 12 masque, du dessus, les ouvertures centrales ménagées dans les trois ailettes intermédiaires et dans 11 ailette inférieure. La surface aérodynamique 13 présente une jupe 15 qui s'étend périphériquement dans l'intervalle compris entre l'ailette supérieure et. l'ailette intermédiaire qui se trouve juste en dessous. L'angle par rapport à l'horizontal de la paroi conique 14 peut etre de l'ordre de 200, alors que l'angle de la paroi conique-13 peut etre de l'ordre de 100. Les moyens pour fixer par blocage la mitre dans l'orifice 9 de la cheminée peuvent comprendre trois organes de forme allongée 16, déformables sur leurs longueurs, dont les extrémités correspondantes sont fixées sur le dessous de l'ailette inférieure 10, et dont les autres extrémités correspondantes sont réunies pour former un écrou 20 qui peut coopérer avec un autre organe constitué par une tige 17. A l'extrémité de cette tige. 17, est fixé un bouton à oreille 18, tandis que la moitié inférieure de la tige est filetée et se visse dans l'écrou 20. L'axe longitudinal de la tige 17 est situé suivant l'axe vertical commun des ailettes 10. La tige 17 traverse les deux parois coniques du dispositif 12 à leurs sommets, le bouton 18 prenant appui contre le sommet de la paroi supérieure. Chacun des organes 16 comprend trois portions longitudinales, l'une des portions 21 étant fixée au-dessous de l'ailette inférieure 10, et étant sensiblement parallèle aux ailettes intermédiaires 10. Le pied des supports 11 est fixé à chaque portion correspondante 21, de façon que les supports 11 se dressent verticalement. La portion 22 est repliée par rapport à la portion 21, et elle se trouve sensiblement à angle droit par rapport à celle-ci, avant qu'on ait actionné les moyens de fixation pour les bloquer contre la cheminée. La portion 23 est repliée sy-métriquement en arrière contre la portion 22, et son extrémité est fixée à l'écrou 20. Lorsquton fait tourner le bouton 18 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, l'écrou 20 descend le long de la tige 17, ce qui fait que la partie repliée en forme de genou 19, comprise entre les deux portions 22 et 23 de chaque organe 16, se déplace jusqu'à venir en butée contre la paroi intérieure de la cheminée , ce qui blogue la mitre en position. Une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du bouton 18 débloque la mitre du fait que les parties repliées 19 ne sont plus en butée contre la paroi intérieure de la cheminée. Les ailettes 10 peuvent entre pourvues chacune de nervues de-raidissage s'étendant concentriquement tout autour, entre les périphéries intérieure et extérieure. La mitre de cheminée qui vient d'etre décrite a été conçue en partant du principe que l'énergie du vent peut entre utilisée pour résoudre le problème des vents rabattants, et elle est basée sur le principe bien connu du venturi qui, dans ce cas, est utilisé de façon que des pressions négatives soient produites à l'orifice 9 de la cheminée, lorsqu'il y a du vent, ce mode de fonctionnement avantageux étant obtenu aussi bien si la direction du vent est changeante que si elle ne change pas, et aussi bien si le vent est irrégulier et arrive en raffales. Le venturi est formé entre l'ailette inférieure 10 et l'ailette intermédiaire qui se trouve immédiatement au-dessus, le venturi étant créé à la périphérie intérieure de ces ailettes, par suite de la convergeance des ailettes qui a été décrite plus haut, si bien qu'il se produit une accélération du courant d'air. Au-dessus du venturi, il existe une chambre d'expansion qui occupe l'espace déterminé par le centre des ailettes et qui est surmontée par la surface aérodynamique inférieure 14 du dispositif 12. Cette surface aérodynamique 14 réduit encore la pression négative à l'intérieur de la mitre et régularise la circulation d'air à travers la mitre La surface aérodynamique supérieure 13 empêche l'entrée dans la cheminée de la pluie, de la neige, des oiseaux, etc... ... Une fois que la mitre a été bloquée en position sur la sortie de la cheminée, les angles des ailettes 10 et des surfaces aérodynamiques 13 et 14 empêchent les vents rabattants de pénétrer directement dans la cheminée sur tous les angles. Les vents rabattants sont déviés par les ailettes 10 au-dessus de la sortie de la cheminée, et, de ce fait, ils sont convertis en un écoulement d'air laminaire à travers la mitre, pour circuler d'un coté de celle-ci à l'autre. Si on considère la figure 2, un courant d'air de la gauche vers la droite, au niveau de la sortie de la cheminée, est dévié vers le haut par l'ailette inférieure 10, et il est comprimé et accéléré dans le venturi formé par les ailettes 10, comme cela a été décrit plus haut. Ceci produit une réduction de la pression de l'air au dessus de la sortie de la cheminée, ce qui permet une meilleure extraction des gaz provenant de la cheminée. La position des portions 21 fixe la distance de l'ailette inférieure 10 par rapport au bord de la sortie de la cheminée et laisse subsister un intervalle annulaire à travers lequel le venturi peut aspirer de l'air, si nécessaire. Le courant d'air qui arrive entre les autres ailettes 10 pénètre dans la chambre d'expansion, ce qui provoque encore une baisse de la pression d'air, cet effet étant encore accru par le courant d'air qui passe sur les surfaces aérodynamiques inversées. On obtient ainsi une réduction supplémentaire des pressions à la sortie de la cheminée, ce qui améliore encore l'extraction des gaz. La dimension et la position des ailettes 10 contribuent également à empecher l'entrée de la pluie et des oiseaux dans la cheminée. Les surfaces de sortie de la mitre qui sont disponibles pour l'échappement des gaz en provenance de la cheminée, sont telles que leur somme est la meme ou est plus grande que la section de passage de la sortie de la cheminée. Ceci peut etre calculé par une formule mamatique telle que la suivante T? r2 } Le diamètre extérieur des ailettes 10 et le diamètre des ouvertures ménagées dans les ailettes 10 dépendent de la dimension de l'orifice de sortie 9 de la cheminée, et on peut en conséquence, prévoir diverses dimensions de mitres qui conviennent aux différentes dimensions de cheminées en usage. On peut utiliser d'autres moyens de fixation pour bloquer la mitre en position, mais il a été reconnu que le moyen de fixation représenté sur la figure 2 est de construction simple, de fonctionnement efficace, et qu'il est commode du point de vue de l'emballage. On a représenté sur la figure 3 un autre système de fixation qui comprend trois organes 26, de forme allongée, déformables sur leurs longueurs, et comportant chacun trois portions 27, 28 et 29. Les portions 27 et 28 sont positionnées de la m8me façon que les portions 21 et 22 dans le mode de réalisation précédent, mais la portion 29 s'étend vers le bas, en prolongement de la portion 28 pour se terminer sous la forme d'un raccord à écrou qui se visse sur une tige filetée de plus grande longueur que la tige 17 du précédent mode de réalisation. La rotation du bouton de la tige agit en sens inverse, c'est-à-dire qu'une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre provoque une déformation des portions 28 et 29 pour former un genou qui vient prendre appui en butée contre la paroi intérieure de la cheminée. Le mode de réalisation de la figure 3 comporte seulement une ailette intermédiaire 10, mais on pourrait choisir n'importe quel nombre d'ailettes intermédiaires sans sortir du cadre de l'invention. Les mitres suivant l'invention peuvent etre utilisées sur des cheminées avec ou sans pot. Comme matériau de construction, on peut utiliser de l'acier doux qui peut entre protégé contre la corrosion par des rev8tements superficiels telles que des résines époxy, du PTFE, ou par projection d'aluminium pur. Bien entendu d'autres matériaux conviennent également, par exemple l'acier inoxydable ou l'aluminium à grande pureté. Les nervures de raidissage peuvent être radiales ou bien concentriques, et les surfaces aérodynamiques 13 et 14 peuvent avoir, respectivement, la forme de coupelles convexe et concave. REVENDICATIONS 1 . Mitre pour cheminée, qui comporte des moyens de fixation de ladite mitre sur la sortie (9) d'une cheminée, caractérisée par le fait qu'une pluralité d'ailettes annulaires (10) sont disposées suivant un espacement relatif prédéterminé et sont centrées sur un axe commun, lesdites ailettes étant portées par une pluralité de supports (11) montés coaxialement aux dites ailettes, et par le fait que, entre deux ailettes adjacentes est disposé un dispositif (12) comportant une paroi extérieure (13) de forme conique ou en forme de coupelle convexe et masquant les ouvertures centrales desdites ailettes. 2 . Mitre pour cheminée suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi extérieure(l3)du dispositif précité(l2)présente unejupe 15 qui s'étend périphériquement dans l'intervalle compris entre les deux ailettes précitées. 3 . Mitre pour cheminée suivant l'une des revendications i ou 2, caractérisée en ce que la surface totale des zones comprises entre les ailettes (10), qui forme la section de passage des gaz provenant de la cheminée, est au moins égale à la section de la sortie (9) de la cheminée. 4 . Mitre pour cheminée suivant l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que les moyens de fixation précités comprennent au moins deux organes (16 -26) de forme allongée, déformés ou déformables sur leur longueur, dont les extrémités correspondantes sont fixées au moins à l'une des ailettes (10) éloignées du dispositif (12), tandis que les autres extrémités correspondantes coopèrent avec un élément (17) qui peut etre déplacé pour provoquer un déplacement de certaines parties (22, 23 - 28, 29) desdits organes (16 - 26) vers ou à l'écart des positions de fixation par serrage dans la cheminée. 5. Mitre de cheminée suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que deux ailettes(lO), voisines de la cheminée lorsque la mitre est mise en place sur la cheminée, sont disposées de façon à former un venturi vers leurs périphéries intérieures.