Brevet FR2480908A1 — publié le 19811023

14eO,,! La présente invention concerne un foyer avec une ou- verture de ventilation raccordée au parcours des fumées en aval du foyer et munie d'un clapet dont l'ouverture et la fermeture sont liées dans le teps à la mise hors service et à la mise en marche, respectivement, du dit foyer, et avec une ouverture également raccordée au parcours des fu- mees en aval du foyer et manie d'un clapet limitour de ti- rage qui est sollicité vers une position de fermeture et doit être ouvert par la différence pi - p2 (tirage de la cheminée) entre la pression p2 Sur le parecours des fumées et celle eventuellement plues 6lerO pl Our Ga face tournée vers l'extérieur et, lcroqu'e valeur neominale de pres- sion differentielle est deêpasse0s o 're davantage afin de maintenir une p9rescie dn 6roemelle pedeterminée. On connait déjà des foyers Squiïps dp'n claper de ventilation et d'un clapet limitoer de t%!ageo Dans les dispositifs conmno9 le lapet de ventila- tion est asservi au papillon des féowRs de façon à s'eu- vrir lorsque ce dernier se ferme et 'vice versa. Le clapet de ventilation sert à maintenir ne aération du parcours des fumées en aval du papillon lorsTue celuioci est fermé et donc à maintenir une ventilation do la cheminée. Ce clapet est indispensable, notamment dans lez cas o le pa- pillon ferme le canal des fumées de façon pratiquement é- tanche et o il n'y aurait donc aucun tirage d'air dans ce canal au-dessus du papillon. Une ventilation du par- cours des fumées et notamment de la cheminée est nôcessai- re pour évacuer l'humidité qui s'y forme et se dépose sur les parois pendant les périodes de fonctionnement du foy- er. Elle est d'autant plus nécessaire que la qualité de la cheminée est médiocre; en effet, dans les cheminées de mau- vaise qualité, la plus grande rugosité des parois qui dé- limitent le conduit des fumées et la mauvaise isolation favorisent en proportion le dépÈt de l'humidité sur les dites parois. Dans les constructions anciennes, notamment, il existe des cheminées qui donnent lieu à de fortes accu- mulations d'humidité pendant les périodes de chauffage et dans lesquelles le maintien d'une ventilation à cet en- droit pendant les périodes d'arrêt a une importance d'au- tant plus grande. L'ouverture munie d'un clapet limiteur de tirage, qui, dans les foyers connus de ce type, est également pré- vue en aval du foyer, a pour fonction de limiter à une va- leur maximale prédéterminée le tirage de la cheminée. Il convient de signaler à cet égard qu'en vue d'obtenir une combustion optimale et le meilleur rendement thermique possible, les foyers sont réglés en tenant compte d'un ti- rage déterminé de la cheminée. Si ce tirage est dépassé, le rendement thermique diminue, car la combustion a lieu avec un trop fort excès dtair comburant. Le clapet limite donc le tirage de la cheminée à une valeur maximale déter- minée, qui correspond à celle sur laquelle le foyer a été réglé. L'inconvénient de ces foyers connus est la comple- xité de leur construction, qui résulte de la présence né- cessaire d'au moins deux clapets: celui de ventilation et celui de limitation de tirage, sans parler de la présence éventuelle d'un papillon de fumées. A cela vient s'ajouter le fait qu'il est souvent difficile de loger le clapet de ventilation, celui de limitation de tirage et éventuelle- ment le papillon des fumées dans le cornet relativement court qui raccorde le foyer à la cheminée, de sorte qu' autrefois on a régulièrement transféré le volet limiteur de tirage à un endroit situé dans une paroi de la cheminée, ce qui compliquait d'autant le montage (perçage d'un trou- dans cette paroi). L'invention a donc pour objet de réaliser dans un foyer du type précité un agencement de clapets qui simpli- fie la construction en ce qui concerne ces derniers et qui permet de loger l'ensemble de ceux-ci dans un espace réduit. A cet effet, dans le foyer selon l'invention, l'ou- verture de ventilation est formée par l'ouverture de limi- tation de tirage et son clapet est formé par le clapet de -248090B cette dernière, le clapet limiteur de tirage étant mainte- nu ouvert pendant les périodes d'arrêt du foyer quelle que soit la pression différentielle à laquelle il est soumis. L'agencement selon l'invention offre donc l'avanta- ge de supprimer une ouverture et un clapet. Le clapet res- tant, qui cumule les fonctions de ventilation et de limita- tion du tirage, peut être logé, le cas échéant avec le pa- pillon des fumées, dans un espace réduit. Le clapet limiteur de tirage a été réalisé jusqu'i- î10 ci avec une section relativement grande afin de disposer d'une grande section de passage dans l'ouverture lorsqu'il est en position totalement ouverte. Cette grande section de l'ouverture de limitation de tirage peut, dans le foyer selon l'invention, être mise à profit pour ventiler le parcours des fumées, notamment dans la cheminée. Ceci est avantageux, car il s'est avéré qu'il faut, pour une venti- lation efficace, c'est-à-dire capable de sécher rapidement la cheminée, disposer d'une grande section de passage, par exemple de la grandeur de celle du conduit de fumée. Une caractéristique importante de l'invention est donc la pré- sence pour la ventilation du parcours des fumées d'une sec- tion ayant le même ordre de grandeur que celle de ce par- cours. L'agencement selon l'invention est applicable aussi bien aux foyers qui possède un papillon de fumées qu'à ceux qui n'en possèdent pas. Lorsqu'il existe un papillon dont l'ouverture et la fermeture sont liées dans le temps à la mise en service et à la mise hors service, respecti- vement, du foyer, le clapet limiteur de tirage peut être asservi à ce papillon de façon qu'il reste ouvert lorsque celui-ci est fermé, quelle que soit la pression différen- tielle qui règne à l'endroit du clapet limiteur de tirage. Grâce à cette caractéristique, la ventilation du parcours des fumées étant assurée par le clapet limiteur de tirage maintenu ouvert lorsque le papillon des fumées est fermé, ce dernier, qui n'a pas à assumer une fonction de ventilation, peut être aussi étanche qu'on le désire, aussi étanche même que le permettent, à un coût raisonna- ble, les techniques de fabrication actuelles pour les ap- pareils de ce type. Une bonne étanchéité du papillon des fumées en po- sition fermée constitue un avantage, car elle réduit enco- re davantage les pertes de chaleur- que ce papillon a pré- cisément pour fonction d'éviter. Il faut considérer à cet égard qu'une ventilation par le papillon des fumées tra- verse aussi le foyer et conduit à un refroidissement de celui-ci, qui, notamment lorsqu'il est rempli d'un fluide échangeur de chaleur, se trouve à une température élevée, même lorsqu'on l'a éte&nt, température qui s'abaisse si le courant d'air de la ventilation le traverse. Le courant d' air de la ventilation a travers le clapet limiteur de ti- rage ne traverse pas le foyer. Il ressort de ces considé- rations que le foyer selon l'invention est aussi bien plus avantageux que ceux dans lesquels, en position fermée, le papillon des fumées laisse exprès une section de passage minimale pour maintenir une ventilation réduite, mais cons- tante, nécessaire pour évacuer les gaz brûlés de la veil- leuse, notamment dans les foyers à gaz à brûleur qui n'ont pas de soufflerie. L'agencement selon l'invention est donc destiné en particulier aux foyers dont les brûleurs fonctionnent avec une soufflerie et dans lesquels une ventilation suffisante de la chambre de combustion est assurée par des moyens de pré-balayage dans les brûleurs automatiques lorsque le pa- pillon est ouvert. Il convient aussi particulièrement pour les foyers qui ne possèdent eux-mêmes et dans le parcours des fumées pas de moyens particuliers pour assurer la cir- culation, par exemple les foyers marchant au gaz et dépour- vus de soufflerie, et dans lesquels la combustion n'est donc pas indépendante du tirage de la cheminée. En règle générale, ces moyens, qu'ils soient placés en amont ou en aval du papillon, assurent une ventilation suffisante du parcours des fumées dans la cheminée, même lorsque le pa- pillon est fermé, ventilation qui tombe-sous le sens lors- qu'il s'agit de moyens placés en aval du papillon et qui, lorsqu'ils se trouvent en amont, reste assurée par le fait que généralement le papillon ne ferme pas de manière par- faitement étanche. De ce fait, l'agencement de clapet se- Ion l'invention est destiné de préférence aux foyers qui ne possèdent pas de moyens de circulation forcée. Par ailleurs, l'invention s'applique en particulier aux foyers dans lesquels le papillon des fum&es est action- ne par un moteur, par exemple n oter electrique qui peut être freiné constamment soe tencion jusqu'à ce que sa vitesse égale zéro. Ces papilons motorists existent notamment dana les foyers qUIi f etionnent avoe un combus- tible ou gazeux, et pour *ottt ra isen q aemo t selon 1 'invention est partIQul ememnt desotîi aus fpyors qui PI5 marchent au gaz ou au Eazout. L'utilit6 partiît$re de o aem e se!ch e l'in- vention poir les foyers dano looquolCs lo bftl0ur foection- ne avec une soufflerie r0ante d1 'úi uee Peur lea rai sons évoquées plus haut, le pcroous des fmm6ocS peu y -- tre fermié de façon étanche paer le pnpilcn Bans que cela nuise à la ventilation deo la chambr de combustioi, celle- ci 6tant assurée par les moyens de pré-balayage dans les brûleurs automatiques, lorsque le papillon est ouvert. Dans le foyer selon 1iîvention, le papillon des fumées peut être commandé on fonction.d 1étatD marche ou arrêt, du foyer, de façon à s'ouvrir avant l'allumage du brûleur. 1 en r5multe quOavant cet allumage, le clapet de ventilation peut être amené en position de fermeture, au moment o en effet le tirage de la cheminée n'est pas "0 supérieur à la valeur mominale choisie, qui doit être maintenue par le clapet limiteur de tirageo Or ceci cons- titue un nouvel avantage de l'agencement de clapet selon l'invention, car le fait d'amener le clapet limiteur de tirage en position fermée contribue à créer dans la che- minée, avant l'allumage du brûleur, un tirage qui empêche une accumulation des fumées. Le papillon des fumées peut en outre être commandé -2480900 selon l'invention; Fig. 6 est une vue agrandie de l'agencement de cla- pet de fig. 5. A la figure 1, une portion de conduit de fumée est désignée par la référence 10. L'extrémité inférieure de - cette portion de conduit est raccordée à un foyer non re- présenté. Son extrémité supérieure est raccordée à une cheminée. A l'intérieur de la portion de conduit 10 est dispo- sé un papillon 12, qui est monté de façon à pivoter sur un axe 14. Ce papillon 12 est représenté en trait continu en position d'ouverture et en trait discontinu en position de fermeture. Un manchon 16 se raccorde latéralement à la por- tion de conduit 10; sa section est à peu près égale à cel- le de cette dernière. Le manchon latéral 16 s'ouvre sur J' atmosphère, dans le local o se trouve le foyer. Un carter tubulaire 18 est monté dans le manchon 16. Dans ce carter 18 est logé un clapet limiteur de tirage 20 monté à pivote- ment sur un axe 22. Ce clapet 20 est sollicité par un poids 24 de préférence réglable vers la position représen- tée en trait continu à la figure 1. Sur le papillon 12 est monté un bras d'entraînement 26, qui s'étend perpendiculairement au plan du papillon et, dans la position d'ouverture de celui-ci, est sensiblement horizontal et s'étend jusqu'au-dessous d'un bord 28 du cla- pet 20, sans toutefois le toucher. Lorsque le papillon 12 pivote vers sa position de fermeture représentée en trait discontinu à la figure 1, l'extrémité libre 30 du bras 26 vient en contact avec le bord 28 du clapet 20, amenant ce dernier dans la position représentée en trait disconti- nu dans cette même figure. Lorsque le bras 26 n'est pas en prise avec le cla- pet limiteur de tirage 20, ce dernier réagit à la pression différentielle pi - p2, pi désignant la pression atmosphé- rique à droite du clapet et p2 la pression sur le parcours des fumées. Lorsque la pression différentielle pi - p2 de- vient supérieure à une valeur théorique prédéterminée, le clapet 20 pivote dans le sens des aiguilles d'une montre contre l'action du poids 24, c'est-à-dire s'ouvre pour que la pression p2 puisse augmenter et que la pression différentielle pl - p2, c'est-à-dire le tirage de la che- minée soit maintenu à une valeur constante. Comme le montre la figure 2, un groupe moteur 32 est fixée par l'intermédiaire d'un support 1 sur la por- tion de conduit 10. L'ensemble des élments représentés aux figures 1 à 3 est donc groupé en une unit& de construction qui peut être installée telle quelle suy place, le carter tubulaire et le clapet limiteur de tiragG 20 pouvant toutefois constituer un s =enseble pr5fabriqîui mis en place par simple engagement danO le latéral 1E. lA a figure 2z, la caiere dun oyr est eésignée par la réfA5sence = le brleGur etan di par la réfé- rence 1 Il comprte r n vemt&laer 1u naesnee de 1 air comburant. Un clapet 1l9 es% uom- âans la tubulure 117 d'aspiratiO dU îeathlm r 11o Ce clapet 9 réagit à des moyens de co=mnde 21 du brilemr Ga m ant peu avant la mise en marahe de ce dernieoz et an se fermant a- près qu'on l'a arzêté, Il n'est pas prévu de papillon sur le parcours des fumées 123O La por1ion de conduit 110 entre le foyer ot la cheminée est munie d'u-% uazchon latéral 116. Dans ce mznchon 116 est monté zn clapet limiteur de tirage 12_0, dont la construction est analogue à celle du clapet décrit en référence aux figures 1 à 3. Le clapet 120 est relié par un mécaniame de tiSes avec course à vide à un dispositif moteur.]7, par exemple un moteur é- Do lctrique, q1ui réagit aux meyens de commande 121o Le méca- nisme de tramsmlssion 125 comprend une première tige 129 mUnie d'une coulisse 131, dans laquelle ect guidée la tête d'une seconde tige 1l, Dans la position représentée, le clapet limiteur de tirage est fermé. Il peut s'ouvrir par pivotement dans le sens des aiguilles d'une montre sous l'action d'une pression différentielle pl - p2. L' axe de pivotement est désigné par la référence 122. Ce pi- votement n'est pas empêché par le mécanisme de transmis- sion 125, car la tête 135 peut glisser vers le bas dans la coulisse 131. Ceci concerne l'état du clapet limiteur de tirage lorsque le foyer est en marche. Lorsqu'il est arrêté, les moyens de commande 121 ferment le clapet 119 de l'air comburant et la première tige 129 est amenée par le moteur 127 de la position représentée à la figure 4 à une position plus basse, déplacement au cours duquel la tête fl5 est entraînée vers le bas par l'extrémité supé- rieure de la coulisse 131, la seconde tige 133 amenant a- lors le clapet limiteur de tirage 120 en position d'ouver- ture suffisante pour une bonne ventilation de la cheminée 137, quelle que soit la pression différentielle pl - p2. Le clapet d'air comburant 119 n'est pas absolument indispensable. Il peut de toute façon être supprimé lors- que la résistance offerte par le foyer à l'écoulement de l'air et des fumées depuis l'entrée de la tubulure 117 jusqu'à l'endroit o se trouve le clapet limiteur de tirage est suffisamment grande pour qu'il n'y ait pas de cou- rant d'air à travers le foyer lorsque le clapet 120 est ou- vert, c'est-à-dire pour que la ventilation de la cheminée ait lieu par ce clapet. La forme d'exécution représentée à la figure 5 cor- respond dans une large mesure à celle qui vient d'être dé- crite en référence à la figure 4. Les pièces et parties analogues sont désignées par les mêmes références, mais augmentées de 100. A la différence de la forme d'exécution précédente, le dispositif moteur est constitué par une boite dynamomé- 3J trique 227 reliée à un palpeur de température 39 disposé sur le parcours des fumées, à l'intérieur de la portion de conduit 210. Le mécanisme de transmission entre la boite dynamométrique et le clapet limiteur de tirage 220 est i- dentique à celui décrit en référence à la figure 4. On peut voir à la figure 6 que la tige de transmis- sion 233 s'articule sur un levier 241 qui est solidaire du clapet 220. On peut voir aussi, représentée en trait dis- il continu, la déformation que subit la boite dynamométrique 227 lorsque le foyer s'éteint. Il se produit alors un pi- votement du clapet 220 vers sa position d'ouverture. - REVENDICATIONS - 1.- Foyer, comportant une ouverture de ventilation raccordée au parcours des fumées en aval du foyer et munie d'un clapet dont l'ouverture et la fermeture sont liées dans le temps à la mise hors service et à la mise en mar- che, respectivement, du dit foyer, et une ouverture égale- ment raccordée au parcours des fumées en aval du foyer et munie d'un clapet limiteur de tirage qui est sollicité vers une position de fermeture et doit être ouvert par la différence pl - p2 (tirage de la cheminée) entre la pression p2 sur le parcours des fumées et celle pi éven- tuellement plus élevée sur sa face tournée vers l'exté- rieur, de façon que lorsqu'une- valeur nominale de pression différentielle est dépassée, il s'ouvre davantage afin de maintenir une pression différentielle déterminée, caracté- risé en ce que l'ouverture de ventilation est formée par l'ouverture de limitation de tirage (16) et son clapet est formé par le clapet limiteur de tirage (20), ce clapet é- tant maintenu ouvert pendant les périodes d'arrêt du foyer, quelle que soit la pression différentielle (pi - p2) à la- quelle il est soumis. 2.- Foyer selon la revendication 1, dans lequel un papillon,dont l'ouverture et la fermeture sont liées dans le temps à la mise en servive et à la mise hors service, respectivement, du foyer, est monté sur le parcours des fumées, caractérisé en ce que le clapet limiteur de tirage (20) est asservi au papillon (12) de façon à être maintenu en position ouverte lorsque ce dernier est en position fermée, quelle que soit la pression différentielle (pl-p2) à laquelle il est soumis. 3.- Foyer selon la revendication 2, caractérisé en ce que le papillon (12), l'ouverture de limitation de ti- rage (16) et son clapet (20) sont groupés en une unité de construction. 4.- Foyer selon la revendication 2 ou la revendi- cation 3, caractérisé en ce que l'ouverture de limitation de tirage (16) et son clapet (20) sont disposés dans une portion de conduit de fum6es (10) située sur le parcours des fumées entre le foyer et une cheminée et dans laquelle se trouve aussi le papillon (12). 5.- Foyer selon la revendication 4, caractérisé en ce que le clapet limiteur de tirage (20) est mont6 dans un manchon (16) qui s'étend latéralement à partir de la por- tion de conduit (10), perpendiculairement à l'axe de celle- ci. 6.- Foyer selon la revendication 5, caractérisé en le ce que le clapet limiteur de tirage (20) est placé dans un carter apte à être log& dane le manchoa latéral (16). 7.- Foyer selon l'une quetconque des revendications 2 à 6, caract6ris6 en Ce que sur l papillon (12) est monté nn 6élment entraLmeur (2) çui dams la pooition ouverte du papillon, n'est pas li6 ci eee am clapet (2e) et, lors de la fermeture dui pil!oniQ vient on prise avec le clapet et I eny'aîm rers se poiaie d ouere 8.= Foyer selon la roveicion en caract&ris eu ce que lorsque le papillo (12) et le clapet limiteur de tirage (20) pivotent sur des azes rooec'ziú (14,22) paral- lèles entre e l'élément' eunza nemr oct Zormn par un bras (26) qui s'6tend perpendiculairement au plan du papil- lon et dont teextr=mitc libre (30) saisit un bord (28) du clapet (20) éloign6 de l'axe de pivotement (22) de ce der- nier, lorsque le papillon (12) pasce de Ga position d'ou- verture à celle de fermeture. 9.- Foyer selon l'une quelconque des revendi8ations 2 à 8, caractéris6 en ce que le papillon (12) est actionn6 par un système moter, par ewem9pe un moteur électrique (32) apte à âtre freina en permanence sous tension jusqu' à l'arrêt total. 10.- Foyer selon la revendication 9, caract6risé en ce que le groupe moteur (32) qui actionne le papillon (12) est monté sur une portion de conduit de fum6e (10) dans laquelle est monté le dit papillon (12). 11.- Foyer selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il est muni d'un brûleur as- socié à un ventilateur. 12.- Foyer selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que le parcou,#,4es gaz et lui ne comportent aucun moyen d'assurer la circulation en amont du papillon (12). 13.- Foyer selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il fonctionne avec un combus- tible liquide ou gazeux. 14.- Foyer selon l'une quelconque des revendications 2 à 13, caractérisé en ce que le papillon (12) est comman- dé en fonction de l'état de marche ou d'arrêt du foyer de telle façon qu'il s'ouvre avant que le brûleur s'allume. 15.- Foyer selon l'une quelconque des revendications 2 à 14, caractérisé en ce que le papillon (12) est comman- dé en fonction de l'état de marche ou d'arrêt du foyer de telle façon qu'il se ferme avec un certain retard après 1' arrêt du br leur. 16.- Foyer selon l'une quelconque des revendications 2 à 15, caractérisé en ce que le papillon assure une fer- meture étanche du parcours des fumées lorsqu'il est en po- sition fermée. 17.- Foyer selon l'une quelconque des revendications 2 à 16, caractérisé en ce que le papillon (12) peut être a- mené dans au moins une position intermédiaire entre la po- sition de fermeture et celle d'ouverture, le clapet limi- teur de tirage (20) n'étant plus asservi mécaniquement au papillon (12) dans cette position intermédiaire. 18.- Foyer selon l'une quelconque des revendications 2 à 8 et Il à 17, caractérisé en ce que la position angu- laire du papillon (12) peut être réglée en fonction de la température sur le parcours des fumées, dans le sens d' un déplacement vers la position d'ouverture lorsque cette température augmente. 19.- Foyer selon l'une quelconque des revendications 1, Il et 13, caractérisé en ce que le clapet limiteur de tirage (120) est asservi à un organe d'actionnement (127) qui est commandé en fonction de l'état de marche ou d'ar- rêt du foyer (111,113) de telle façon que pendant un ar- rêt du foyer le clapet limiteur de tirage (1201 est main- tenu ouvert quelle que soit la pression différentielle (pl-p2) à laquelle il est soumis. 20.- Foyer selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (127) réagit aux moyens de commande (121) du brûleur (113). 21.- Foyer selon la revendication 19 ou la revendi- cation 20, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (127) est un moteur électrique, de préf6rence apte à être freiné en permanence sous tension jusqu'à l'arrêt total. 22.- Foyer selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (227) est command6 par un palpeur de température (239) qui subit la temp6rature à l'intérieur du foyer (211) ou du parcours des fumées (223). 23.- Foyer selon la revendication 22, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement (227) est une boite dy- nanométrique dont la pression int6rieure est commandée par le palpeur de temp6rature (239). 24.- Foyer selon l'une quelconque des revendications 19 à 23, caract6risé en ce que l'organe d'actionnement est reli6 au clapet limiteur de tirage par un mécanisme de ti- ges à course à vide (225). 25.- Foyer selon l'une quelconque des revendications 19 à 24, caract6risé en ce qu'il ne comporte pas de papil- lon. 26.- Foyer selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il est prévu sur le coté aspiration (117) du brûleur (113) dont il est équipé un clapet de l'air comburant (119) qui est fermé pendant les périodes d'arrêt du foyer et dont l'ouverture est liée dans le temps à la mise en servi- ce du foyer. 27.- Foyer selon la revendication 25, dans lequel il n'est pas prévu de papillon sur le parcours air combu- rant-fumées (117,113,111,123) à travers le foyer et jusqu' à la chemin6e, caract6risé en ce que la résistance à I'é- coulement offerte par le clapet limiteur de tirage (120) dans la position ouverte qu'il prend pendant les périodes d'arrêt est considérablement inférieure à celle offerte par le parcours précité jusqu'à l'endroit o se trouve le dit clapet. FIG. 3 FIG.1 J', FIG. 2