Brevet FR2458759A1 — publié le 19810102

Dispositif d'émission d'air extérieur dcun foyer à feu ouvert prévu dans un local. La présente invention concerne un dispositif d'émission d'air frais prélevé à l'extérieur, d'un foyer a feu ouvert prévu dans un local fermé tel qu'une habitation, du type comportant : un distributeur tubulaire qui s'étend sensiblement le long du bord avant du plancher du foyer, sensiblement a l'aplomb du bord avant de l'avaloir et qui est monté a rotation autour de son axe, sur une structure fixe, et muni d'au moins une ouverture oblongue de distribution s'étendant longitudinalement, d'une ouverture d'alimentation reliée a au moins une prise d'air extérieur au local, et de moyens pour manoeuvrer ledit distributeur en rotation autour de son axe. Selon un art antérieur connu par le brevet britannique n0 651.856, le distributeur est alimenté en air frais par ses deux faces extrêmes, de sorte que le flux d'air frais émis vers le foyer par ce distributeur connu présente un débit important aux extrémités axiales du distributeur et un débit plus faible au centre - ou milieu - de ce dernier. De plus, ce distributeur doit présenter une section droite relativement importante pour minimiser les pertes de charge qu'il op- pose à la circulation d'air frais. Par ailleurs, les deux faces extrêmes du distributeur servent chacune de raccord à un conduit d'arrivée d'air frais; il est donc impossible d'y adapter un dispositif tel qu'une poignée pour la manoeuvre en rotation du distributeur. Cette poignée doit donc être placée dans une zone médiane du distributeur, ce qui augmente l'encombrement en largeur du dispositif et diminue l'angle maximal de rotation du distributeur. L'invention remédie à cet inconvénient et a notamment pour but de proposer un dispositif procurant à la fois un faible encombrement et une faible perte de charge opposée à la circulation d'air frais. Ce but est atteint conformément à l'invention du fait que l'ouverture d'alimentation du distributeur est une ouverture oblongue s'étendant suivant une génératrice de ce dernier, moyennant quoi la perte de charge opposée par le distributeur à la circulation d'air frais est minimale et le flux d'air frais émis par le dispositif est homogène sur toute la longueur axiale du distributeur. Avantageusement,le distributeur est logé dans une enceinte fixe comprenant une paroi, dite de répartition munie de plusieurs ouvertures et coopérant avec le distributeur, ces ouvertures étant susceptibles, chacune successivement, de venir en correspondance avec l'ouverture de distribution du distributeur, l'intérieur de ladite enceinte étant relié à ladite prise extérieure, moyennant quoi, par la seule manoeuvre en rotation du distributeur par rapport à l'enceinte on peut, tout a la fois, choisir l'orientation de l'émission d'air frais parmi plusieurs orientations prédéterminées et régler pour chacune de ces orientations, le débit d'air émis. Avantageusement, le distributeur présente deux ouvertures de distribution disposées symétriquement l'une de l'autre par rapport au plan déterminé par les axes du distributeur et de l'ouverture d'alimentation. Avantageusement, les deux ouvertures de distribution sont sensiblement diamétralement opposées l'une de l'autre. Avantageusement, les moyens de manoeuvre comprennent une poignée fixée a une face extrême du distributeur et accessible depuis l'extérieur du dispositif. Avantageusement, le distributeur est totalement fermé à ses deux extrémités. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront a la lecture d'un mode de réalisation donné ci-dessous en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en élévation et en coupe verticale d'une cheminée domestique équipée d'un dispositif représenté schématiquement selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation d'une coupe verticale suivant la ligne II-II de la figure 3 d'un dispositif selon un mode de réalisation de l1in- vention, - la figure 3 est une vue en coupe transversale verticale suivant la ligne III-III de la figure 1, et - la figure 4 est une vue en bout suivant F de la figure 2. La cheminée - ou foyer a feu ouvert - représentée sur la figure 1 est située dans un local fermé, tel qu'une habitation. Cette cheminée comprend, de façon connue en soi, un âtre - ou foyer - 100 défini par une paroi inferieure horizontale - ou plancher - 1, deux parois latérales verticales 2 et une paroi de fond verticale 3 ; l'âtre 100 est surmonté d'une hotte - ou avaloir - 4 se raccordant, a son extrémité supérieure, a un conduit de fumée 5 d'axe vertical, sur lequel est interposé un registre - ou clapet - 6. Un dispositif 7 d'émission d'air frais prélevé a l'extérieur du local, est disposé dans et s'étend sur toute la longueur de l'extrémité - ou bord - avant la du plancher 1 de l'âtre ; ce dispositif 7, qui sera décrit ci-après plus en.détail, est situé au niveau dudit plancher 1 et sensiblement à l'aplomb du bord avant 4a de l'avaloir 4. Le dispositif 7 est agencé pour émettre de l'air frais vers le haut sous la forme d'un jet en forme de lame L sensiblement plane au début du parcours de l'air cette lame L peut être considérée comme issue d'une droite horizontale D parallèle au bord la et affleurant sensiblement la face supérieure du plancher 1 ; la lame L s'étend sensiblement sur toute la longueur dudit bord avant la et elle peut prendre, a volonté, plusieurs par exemple quatre orientations prédéterminées, par rapport à l'âtre, orientations référencées I, II, III, et IV sur la figure 1.L'orientation I correspond a un jet - oh émission - initial d'air frais dirigé vers le haut et vers l'extérieur de l'âtre, déterminant un angle d'environ 300 par rapport à l'horizontale ; L'orientation II correspond a un jet initial d'air frais dirigé vers le haut et vers l'extérieur de l'âtre déterminant un angle d'environ 700 par rapport à l'horizontale; L'orientation III correspond à un jet initial d'air frais dirigé vers le haut et vers l'intérieur de l'âtre, déterminant un angle d'environ 700 avec l'horizontale ; et l'orientation IV correspond à un jet initial d'air frais dirigé vers le haut et vers l'intérieur de l'âtre, déterminant un angle d'environ 300 par rapport à l'horizontale. Comme le montre la figure 1, quelle que soit l'orientation I,II,III ou IV donnée a la lame L, l'air frais est aspiré par l'avaloir 4 sous l'effet du tirage de la cheminée, formant ainsi un rideau d'air frais isolant le foyer du volume intérieur 101 du local empêchant ainsi des fumées issues de la combustion du bois 102 dans l'âtre 100 de pénétrer dans ledit volume 101. I1 est a noter que, pour les orientations III et IV de la lame d'air frais L on réalise, outre le rideau d'isolement dont on vient de parler, une alimentation supplémentaire du foyer 100 en air comburant, ce qui a pour effet d'activer le feu c'est-à-dire d'accélérer la combustion du bois 102. Comme on peut le voir sur les figures 2 à 4, le dispositif 7 se compose d'une structure fixe 8 en forme de caisson ouvert à son extrémité inférieure, structure dans laquelle est monté à rotation autour de son axe un cylindre creux horizontal, dit cylindre distributeur, 9 obturé à ses deux extrémités et muni sur son pourtour de plusieurs, par exemple de trois lumières longitudinales 9a, 9b, 9c s'étendant sur sensiblement toute la longueur axiale du tube 9. La structure 8 comprend des parois latérales verticales 8a déterminant les faces latérales d'un parallélépipède allongé horizontalement dans le sens du bord la, et une paroi supérieure semi-cylindrique 8b centrée sur la droite D et reposant, de façon sensiblement étanche à l'air, par ses deux bords longitudinaux sur les bords supérieurs aménagés à cet effet 10, des parois latérales 8a adjacentes. La paroi supérieure 8b est munie de plusieurs lumières - ou rangées de lumières - allongées disposées suivant des génératrices de cette paroi 8b ; dans l'exemple représenté la paroi 8b est munie de quatre lumières - ou rangées de lumières - îî a 14 régulièrement espacées angulairement les unes des autres et s'étendant sensiblement sur toute la longueur axiale de ladite paroi 8b. Le cylindre 9 est monté sur la structure 8 par l'intermédiaire de deux demi-axes 15 tourillonnant chacun dans un palier respectif 16 de la structure 8, ces demi-axes 15 étant axés sur la droite D coincidant avec l'axe du cylindre 9. La paroi semi-cylindrigue 8b est munie, à ses deux extrémités, d'une paroi en demi-cercle 17 reposant de façon sensiblement étanche à l'air sur l'extrémité supérieure aménagée à cet effet 18 de la paroi latérale 8a adjacente (figures 2 et 4). Le cylindre creux 9 joue le rôle de distributeur d'air frais et constitue, en coopération avec le caisson 8 et ses lumières 11 à 14 un dispositif permettant, à la fois, de régler à volonté le débit d'air frais émis et d'orienter à volonté l'émission d'air frais suivant l'une quelconque des orientations prédéterminées I à IV décrites ci-dessus. En position de fermeture, représentée sur les figures 2 à 4, le dispositif 7 n'émet pas d'air frais les lumières 9b et 9c du cylindre 9 n'étant pas en face des ouvertures 11 a 14 de la paroi 8b. Pour émettre une nappe -ou lame - d'air frais suivant l'orientation I, il suffit de faire pivoter le cylindre 9 d'environ 300 dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 2 (flèche f1) ce déplacement en rotation amène la lumière 9b en alignement avec la rangée de lumières 11. Sur la figure 2, on comprend aisément qu'une émission d'air frais suivant l'orientation II est obtenue par une rotation du cylindre 9 dans le même sens (flèche fl) d'un angle de 700, tandis qu'une émission d'air frais suivant les orientations IV et III sont obtenues par une rotation du cylindre 9 dans le sens inverse (flèche f2) d'un angle, respectivement, de 30 o et 700, ces rotations amenant l'ouver ture 9c en correspondance avec, successivement, les ouvertures 14 et 13.Le cylindre 9 est alimenté en air frais par l'ouverture 9a qui est disposée a 900 de l'ou verture9boudel'ouverture 9c, ces deux dernières ouvertures étant diamétralement opposées l'une de l'autre. Le caisson 8 repose de façon sensiblement étanche à l'air par sa face ouverte 19 sur la paroi inférieure 1 de la cheminée au droit d'une cavité 20 de cette paroi 1, cavité communiquant, par un système de conduit 21 situé sous l'âtre 100, avec des prises d'air frais non représentées débouchant a l'extérieur du local. Ainsi, dans chacune des positions fonctionnelles décrites ci-dessus du cylindre 9, l'ouverture 9a est toujours adjacente à la cavité 20 alimentée en air frais par le système de conduit 21. Cette ouverture 9a s'étendant sur toute la longueur axiale du cylindre 9, la perte de charge qu'elle oppose à la circulation d'air est minimale et le flux d'air frais émis par le dispositif 7 est homogène sur toute la longueur axiale du cylindre distributeur 9. La commande de la rotation du cylindre 9 peut être effectuée, comme représenté sur les dessins, au moyen d'une poignée en forme de broche 22 fixée sur l'une des parois extrêmes 23 du cylindre 9, cette broche 22 s'étendant parallèlement à l'axe D du cylindre 9, et traversant la paroi 17 adjacente par une lumière en arc de cercle 24 centrée sur l'axe D et ménagée dans ladite paroi 17.La lumière 24 présente une ouverture angulaire de 140 environ et elle est symétrique par rapport au plan vertical passant par l'axe D, de telle sorte que les deux extrémités 24a,24b de cette lumière 24 constituent des butées d'arrêt de fin de course pour la poignée 22 ; lorsque cette dernière est en but contre l'extrémité 24a ou 24b, le cylindre 9 se trouve dans une position telle que l'ouverture, respectivement 9b ou 9c est en face de l'ouverture, respectivement 12 ou 13. La position de la poignée 22 au centre de la lumière 24 (telle que représentée en trait continu sur la figure 4) correspond à la position de fermeture du dispositif 7, position pour laquelle l'ensemble des ouvertures de répartition 11 a 14 est obturé par la partie dépourvue d'ouverture 9d de la paroi périphérique du cylindre 9.La partie 9d est située à l'opposé de l'ouverture d'alimentation 9a. Le cylindre 9 est dimensionné par rapport au caisson 8 de telle sorte que le jeu "a" subsistant entre le pourtour dudit cylindre 9 et la paroi semi-cylindrique 8b soit faible par exemple de l'ordre de 1 a 5 mm, afin d'assurer une étanchéité satisfaisante de la fermeture du caisson 8 par rapport à l'espace ambiant 25 extérieur dudit caisson 8. Avantageusement, l'ouverture angulaire - ou largeur - "b" des lumières l1 a 14 est sensiblement égale à celle "c" des ouvertures 9b et 9c. Dans l'exemple représenté, ces ouvertures "b" et "c" ne sont pas constantes dans le sens radial, mais croissent légèrement dans le sens radial vers le centre (D) de la section droite des éléments 8b et 9, de telle sorte qu'en position de correspondance d'une ouverture 9b, 9c avec une ouverture 11 à 14, les parois latérales 26,27 de ces ouvertures soient dans le prolongement les unes des autres. Ainsi, les ouvertures 9b,9c et 11 à 14 en correspondance forment une ouverture à parois latérales convergeant l'une vers l'autre, permettant une accélération de la vitesse de l'air frais sans perte de charge supplémentaire notable. I1 faut également noter que par une manoeuvre unique (rotation du cylindre 9 au moyen de la poignée 22) on peut tout à la fois régler le débit d'air frais émis et l'orientation de cette émission, ce qui rend le dispositif 7 selon l'invention particulièrement simple d'emploi. Par ailleurs, alors que dans les cheminées courantes - ou habituelles - les arrivées d'air sont dirigées uniquement vers le foyer et, de ce fait, activent la combustion, entraînant une consommation excessive de bois, le présent dispositif permet à la fois - de diriger l'air extérieur sur le foyer lorsque ce dernier a besoin d'être activé en plaçant le distributeur dans une première position, - de diriger cet air dans d'autres directions en plaçant le distributeur dans l'une de ses autres positions lorsque le foyer est en activité normales, contribuant ainsi au bon fonctionnement de la cheminée sans activer le feu de façon excessive t Il en résulte une économie appréciable de combustible. Revendications 1. Dispositif d'émission d'air frais prélevé a l'extérieur, d'un foyer à feu ouvert prévu dans un local fermé tel qu'une habitation, du type comportant un distributeur tubulaire qui s'étend sensiblement le long du bord avant du plancher du foyer, sensiblement à l'aplomb du bord avant de l'avaloir et qui est monté à rotation autour de son axe, sur une structure fixe, et muni d'au moins une ouverture oblongue de distribution s'étendant longitudinalement, d'une ouverture d'alimentation reliée a au moins une prise d'air extérieur au local, et de moyens pour manoeuvrer ledit distributeur en rotation autour de son axe, c a r a c t é r i s é en ce que l'ouverture d'alimentation du distributeur est une ouverture oblongue s'étendant suivant une génératrice de ce dernier, moyennant quoi la perte de charge opposée par le distributeur à la circulation d'air frais est minimale et le flux d'air frais émis par le dispositif est homogène sur toute la longueur axiale du distributeur. 2. Dispositif selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce que le distributeur est logé dans une enceinte fixe comprenant une paroi dite de répartition munie de plusieurs ouvertures et coopérant avec le distributeur, ces ouvertures etant susceptibles, chacune successivement, de venir en correspondance avec l'ouverture de distribution du distributeur I'intérieur de ladite enceinte étant relié a ladite prise extérieure, moyennant quoi par la seule manoeuvre en rotation du distributeur par rapport a l'enceinte on peut, tout à la fois, choisir l'orientation de l'émis- sion d'air frais parmi plusieurs orientations prédéterminées et régler pour chacune de ces orientations, le débit d'air émis. 3. Dispositif selon la revendication 2, c a r a c t é r i s é en ce que le distributeur présente deux ouvertures de distribution disposées symétriquement l'une de l'autre par rapport au plan déterminé par les axes du distributeur et de l'ouverture d'alimentation. 4. Dispositif selon la revendication 3, c a r a c t é r i s é en ce que les deux ouvertures de distribution sont sensiblement diamétralement opposées l'une de l'autre. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, c a r a c t é r i s é en ce que les moyens de manoeuvre comprennent une poignée fixée a une face extrême du distributeur et accessible depuis l'extérieur du dispositif. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 5, c a r a c t é r i s é en ce que le distributeur est totalement fermé a ses deux extrémités.