Brevet FR2460448A1 — publié le 19810123

La présente invention a pour objet une cheminée d'agrément pour feu de bois. Des cheminées pour feu de bois sont de plus en plus fréquemment installées dans les logements et notamment dans les maisons individuelles avec, à la fois, un but esthétique et également un but de chauffage d'appoint. Une cheminée pour feu de bois comporte, au-dessus d'une hotte, un boisseau d'évacuation des fumées qui peut être fermé en période de non utilisation de la cheminée e et plus ou moins ouvert en période d'utilisation pour moduler le tirage. L'apport d'air pour la combustion doit être suffisant, afin que celle-ci se produise dans de bonnes conditions et notamment afin que la cheminée ne "refoule" pas à l'intérieur de de la pièce. L'air nécessaire à la combustion du bois est "aspiré" par la cheminée, ce qui provoque une circulation d'air froid dans la pièce dans laquelle se trouve la cheminée. Le chauffage par rayonnement ayant une faible valeur, le fonctionnement d'une cheminée traditionnelle n'est le plus souvent pas générateur d'économie,mais cause d'une surconsommation de chauffage par enclenchement des thermostats du chauffage principal sous l'effet de la circulation d'air froid. Il existe des cheminées pour feu de bois comportant des dispositifs rficupérateurs de chaleur, à savoir réalisant le chauffage d'air prélevé à ltextérieur, en sous-sol ou en vide sanitaire, au contact du foyer et de la hotte, cet air étant amené chaud dans la pièce dans laquelle se trouve la cheminée. Néanmoins, ces systèmes sont généralement insuffisants du fait du faible débit d'air qu'ils procurent pour assurer une combustion correcte du bois. De plus, quand on cesse d'alimenter le foyer en bois, les braises continuent à se consumer pendant un certain temps sans procurer un chauffage par rayonnement véritablement efficace. Il est néanmoins nécessaire pendant cette période de laisser le volet associé au boisseau en position ouverte, afin d'éviter que les fumées de combustion ne s'échappent dans la pièce. De ce fait, lorsque l'on cesse d'alimenter un feu de bois en fin de soirée, on laisse généralement le volet associé au boisseau en position ouverte pendant toute la nuit, ce qui provoque une amenée d'air froid refroidissant le local. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. La cheminée qu'elle concerne est du type comprenant un foyer surmonté d'une hotte reliée à un boisseau d'évacuation des fumées, une prise d'air débouchant à l'extérieur du bâtiment ou dans le vide sanitaire amenant de l'air sous une plaque d'acier formant la base du foyer, derrière une plaque d'acier formant le fond du foyer puis dans le volume compris dans une double enveloppe que comprend la hotte, avant de sortir à une température élevée dans le local où est installée la cheminée. Selon l'invention, cette cheminée comprend, ménagés derrière les parties verticales du foyer situées de part et d'autre de la partie du fond de celui-ci constituée par une plaque d'acier, deux conduits débouchant, d'une part, à l'intérieur de la pièce sous le foyer, et d'autre part dans la double enveloppe de la hotte servant à la circulation d'air admis de l'extérieur. La surface de chauffe de l'air admis de ltextérieur ou du vide sanitaire, ainsi que la section des conduits de passage pour cet air sont dimensionnés de telle façon que le volume d'air chaud insufflé dans la pièce est toujours supérieur au volume d'air que nécessite la combustion du bois. Du fait de cette surpression, les impératifs traditionnels pour une bonne combustion tels que hauteur et position du boisseau d'évacuation des fumées ont une importance moindre. De plus, la surpression d'air à l'intérieur de la pièce permet le recyclage et le chauffage de l'air frais contenu à la partie inférieure de la pièce. Cet air frais, après passage dans les conduits qui lui sont destinés, est échauffé dans la double enveloppe de la hotte technique et se mélange avec l'air chauffé au niveau du foyer, étant distribué à l'intérieur du local en même temps que celui-ci. Ce recyclage de l'air frais situé à la partie inférieure de la pièce procure une augmentation de la capacité de chauffe de la cheminée, ainsi qu'une meilleure répartition de manière homogène de l'air chaud à l'intérieur de la pièce. Selon une forme d'exécution de l'invention, chaque conduit débouchant à la partie inférieure de la pièce est constitué, du côté du foyer, par des éléments en matériau réfractaire, de section en L dont une des branches délimite,sur l'une de ses faces, le conduit de circulation d'air passant derrière la plaque de fond de cheminée et,sur son autre face, un conduit débouchant à la partie inférieure de la pièce, l'autre branche du L délimitant une autre face de ce conduit et formant fond de cheminée. Avantageusement, chaque ensemble en forme de L présente, dans la partie anguleuse du L et sur la face externe de celui-ci une feuillure pour le montage de la plaque de fond du foyer. Cet agencement facilite le montage de la plaque de fond du foyer tout en assurant une excellente étanchéité du conduit de circulation d'air situé derrière ladite plaque. Cette cheminée est réalisée de manière simple à partir de six éléments principaux, à savoir : un caisson d'amenée d'air froid avec volet de règlage, une plaque inférieure de foyer en acier, une plaque de fond de foyer en acier, deux parties latérales du foyer formant conduits pour le recyclage d'air froid, et une hotte métallique. Ces éléments laissent une grande possibilité d'agencements possibles, la cheminée pouvant être placée de face, en angle ou en épis, le foyer pouvant être ouvert sans aucun problème sur une, deux ou trois faces. Selon une autre caractéristique de l'invention, cette cheminée comporte une tubulure débouchant, d'une part, dans le boisseau d'évacuation des fumées, au-dessus du volet assurant ltouverture et la fermeture de celui-ci et, d'autre part, dans le local dans lequel est placée la cheminée par une ouverture ménagée dans une partie du fond du foyer située à coté de la plaque de fond, cette tubulure passant dans un conduit de recyclage de l'air contenu dans le local, et étant destinée à coopérer avec un cendrier amovible fermé de façon étanche à l'exception d'une ouverture permettant de relier son volume intérieur avec ladite tubulure. Quand il ne reste plus que des braises dans le foyer, il est procédé au chargement du cendrier par celles-ci. Après fermeture du cendrier, celui-ci est placé de telle sorte quVil communique par ltouverture qu'il présente à cet effet, avec la tubulure débouchant en aval du volet permettant l'ouverture ou la fermeture du boisseau. Ce volet est alors placé en position fermée évitant toute entrée d'air frais à l'intérieur de la pièce dans laquelle se trouve la cheminée. Grâce à la tubulure, les fumées de combustion des braises s'échappent directement dans le boisseau. Elles réalisent un échauffement de la tubulure assurant par là même le chauffage de l'air frais prélevé à la partie inférieure de la pièce et redistribué dans celle-ci au niveau de la hotte. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette cheminée Figure 1 est une vue en perspective, en position éclatée, des principaux éléments constitutifs de cette cheminée Figure 2 est une vue en coupe transversale de cette cheminée en position montée Figure 3 en est une vue très schématique de face en position montée, cette vue étant destinée essentiellement à illustrer les différentes circulations d'air en cours de fonctionnement. La cheminée représentée au dessin comprend essentiellement une plaque 2 en acier située sous le foyer, formant une chicane pour de l'air amené par des conduits 3 ou 4 en provenance, respectivement, soit de l'extérieur, soit d'un autre local tel que sous-sol ou vide sanitaire. A cette plaque 2 est associe un volet 5 commandé par une tige 6 permettant d'ouvrir ou non le passage d'amenée d'air frais. L'air passe en aval du volet 5 dans un volume situé en-dessous du foyer et délimite. à sa partie supérieure par une plaque de chauffe horizontale en acier 7 formant la surface inférieure du foyer.Le fond du foyer est délimité dans sa partie cen-trale par une plaque de chauffe verticale 8, derrière laquelle passe l'air provenant de l'extérleur. Au-dessus du foyer est placée une hotte métallique 9 comportant un passage central 10 pour l'évacuation des fumées ainsi que deux conduits latéraux 12 formant une espèce de double enveloppe assurant le passage de 1'air en provenance de 1'extérieur, avarrt distribution de celui-ci dans la pièce dans laquelle se trouve la cheminée, De part et d'autre de la plaque de chauffe verticale 8 sont placés deux éléments 13 en matériau réfractaire, chacun de section en L.L'une des branches 14 de chaque élément forme une cloison entre le passage pour l'air provenant -de l'extérieur, et un conduit 15 débouchant, d'une part1 à la partie inférieure de la pièce- dans laquelle se trouve la cheminée et, d'autre part, dans la double enveloppe 12 de la hotte 9. L'autre branche 16 de chaque élément 13 délimite un conduit 15 et forme la partie latérale du fond du foyer. Chaque élément 13 présente, au niveau de son angle extérieur, une feuillure 17 destinée à assurer le montage avec étanchéité de la plaque de chauffe verticale-8. Comme montré aux figures 2 et 3, l'ensemble peut être habillé au niveau de la hotte de la manière souhaitée, par exemple par l'intermédiaire d'une partie 18 en forme de hotte à la base de laquelle est placée une poutre 19. Il est à noter que, dans la forme d'exécution représentée au dessin, le volet 20 assurant la mise en communication de la cheminée avec le boisseau 22 d'évacuation des fumées de combustion est articule à la partie supérieure de la hotte et commandé de façon traditionnelle par une tringle 23. A la partie inférieure de l'un des éléments 13 débouche une tubulure 24 passant dans un conduit 15 situé derrière l'élément 13 considéré, au niveau de la hotte 9 et débouchant au-dessus du volet 20 assurant l'ouverture ou la fermeture du boisseau. A cette tubulure 24 est destiné à être associe un cendrier 25 obturé de manière étanche par un couvercle 26 et présentant une ouverture 27 en regard de l'ouverture 28 par laquelle débouche la tubulure 24 dans un élément latéral 13 du foyer. Cette cheminée fonctionne de la façon suivante : Le volet 20 de mise en communication avec le boisseau 22 est placé en position ouverte, et le volet 5 assurant l'amenée d'air extérieur est également placé en position ouverte. Le bois brûlant dans la cheminée, de l'air 29 va être amené de l'extérieur, qui va circuler sous la plaque de chauffe horizontale 7, derrière la plaque de chauffe verticale 8 et dans la double enveloppe 12 de la hotte 9 avant d'être distribué à l'intérieur de la pièce dans laquelle se trouve la cheminée. La circulation d'air se fait par convection naturelle due à un échauffement au contact des différents éléments précités. Une partie de l'air 30 sortant dans la pièce va servir à assurer la combustion du bois au niveau du foyer, tandis qu'une autre partie 32 de cet air va être recyclée par passage dans les conduits 15 et ré chauffage dans la double enveloppe 12 de la hotte avant mélange avec l'air chaud provenant de ltextérieur. Lorsque le foyer ne comporte plus que des braises, il est procédé au remplissage du cendrier 25 par celles-ci et à sa fermeture. Le volet 20 est placé en position de fermeture, de même que le volet 5, et le cendrier 25 est mis en communication par son ouverture 27 avec la tubulure 24. Celle-ci assure l'évacuation des fumées de combustion des braises dans le boisseau 22, en aval du volet 20. L'échauffement de la tubulure 24 assure le réchauffage de l'air frais 32 prélevé à la partie inférieure de la pièce et passant dans les conduits 15. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant une cheminée d'agrément procurant un chauffage d'appoint efficace lorsqu'elle est en conditions d'utilisation et fonctionnant parfaitement même lorsque tous les impératifs souhaitables pour bon fonctionnement d'une cheminée ne peuvent être respectés. Comme il va de soi, 1 ssinvention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette cheminée décrite ci-dessus à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS 1. - Cheminée d'agrément pour feu de bois, du type comprenant un foyer surmonté d'une hotte reliée à un boisseau d'évacuation des fumées, une prise d'air débouchant à l'extérieur du bâtiment ou dans le vide sanitaire amenant de l'air sous une plaque d'acier formant la base du foyer, derrière une plaque d'acier formant le fond du foyer puis dans le volume compris dans une double enveloppe que comprend la hotte, avant de sortir à une température élevée dans le local où est installée la cheminée, caractérisée en ce qu'elle comprend, ménagés derrière les parties verticales du foyer situées de part et d'autre de la partie du fond de celui-ci constituée par une plaque d'acier, deux conduits débouchant, d'une part, à l'intérieur de la pièce sous le foyer et, d'autre part, dans la double enveloppe de la hotte servant à la circulation d'air admis de l'extérieur. 2. - Chemin selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque conduit débouchant à la partie inférieure de la pièce est constitué, du côté du foyer, par des éléments en matériau réfractaire, de section en L dont une des branches délimite,sur l'une de ses faces, le conduit de circulation d'air passant derrière la plaque de fond de cheminée et, sur son autre face, un conduit débouchant à la partie inférieure de la pièce, l'autre branche du L délimitant une autre face de ce conduit et formant fond de cheminée. 3. - Cheminée selon la revendication 2, caractérisée en ce que chaque ensemble en forme de L présente dans la partie anguleuse du L et sur la face externe de celui-ci une feuillure pour le montage de la plaque de fond du foyer. 4. - Cheminée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qutelle comporte une tubulure débouchant, d'une part, dans le boisseau d'évacuation des fumées, au-dessus du volet assurant l'ouverture et la fermeture de celui-ci et, d'autre part, dans le local dans lequel est placée la cheminée par une ouverture ménagée dans une partie du fond du foyer située à côté de la plaque de fond, cette tubulure passant dans un conduit de recyclage de l'air contenu dans le local, et étant destinée à coopérer avec un cendrier amovible fermé de façon étanche à l'exception d'une ouverture permettant de relier son volume intérieur avec ladite tubulure.