Brevet FR2481419A2 — publié le 19811030

FR 2481419 A2 19811030 FR 8009408 A 19800425 Dispositif générateur d' eau chaude adapté aux cheminées à feu ouvert. Le brevet principal décrit un récupérateur de chaleur pour cheminée à feu ouvert, capable d'alimenter en eau chaude une inttallation de chauffage. Ce récupérateur se compose essentiellement dluneplaque verticale de contre-coeur, creuse, et de "griffes" porte-bûches horizontales. Ces griffes sont également creuses et leur conception spéciale y permet une circulation de l'eau en dérivation par rapport à la circulation. de l'eau dans la plaque. La présente addition concerne un dispositif "couvre-feu" adapté au récupérateur qui vient d'être décrit. Le but recherché par ce dispositif est d'améliorer le rendement du récupérateur en canalisant les gaz chauds de combustion et les flammes vers la plaque de contre-coeur, et en améliorant la combustion. La conception de ce dispositif répond à deux impératifs supplémentaires - ne pas perturber de manière intolérable le fonctionnement de la cheminée ç tirage, combustion correcte, évacuation des fumée t - respecter L'esthétique et l'attrait de la cheminée à feu ouvert. On sait que la réalisation d'une cheminée à feu ouvert fonctionnant correctement, "ne fumant pas", présentant un bon tirage, est difficile et meme délicate. I1 est notoire que, lors de la construction d'une cheminée, on facilite autant que faire se peut la libre évacuation des fumées. On sait également que, Si le tirage normal de la cheminée est perturbé, quelquefois même de façon mineure, le fonctionnement peut devenir tout à fait anormal. I1 est surprenant de constater que le dispositif "couvre-feu" selon l'invention, bien que constituant a priori un obstacle majeur à la libre circulation des gaz, permet un fonctionnement de la cheminée qui reste normal, tout en procurant les avantages visés et indiqués plus haut. Ceci a été rendu possible par des recherches approfondies qui ont abouti à des formes et dimensionne ments qui seront détaillés ci-après. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre et en se référant au dessin annexé sur lequel - la figure 1 représente en perspective le récupérateur de chaleur selon le brevet principal combiné avec le couvre-feu selon l'invention ; - la figure 2 représente en coupe la structure préférée du couvre-feu selon l'invention. Sur les figures I et 2, les références ont les significations suivantes : 1. plaque de contre-coeur A 2. griffes t (récupérateur) 14. saillie de butée 3. face antérieure du couvre-feu 4. faces latérales du couvre-feu 5. poignée de relevage B 6. plaque extérieure 7. isolant réfractaire > (couvre-feu) 8. plaque intérieure 9. pivot formant charnière 11. encoche pour pivotement 13. ouverture d'échappement 10. crantages pour pivot 9 12. élément support du couvre-feu aJb,c,d, dimensionnements0 précisés ci-dessouse e,f,g # d'une réalisation préferee. Le couvre-feu se compose d'une face antérieure (3) et de deux faces latérales (4) v qui peuvent être réunies soit par une arête vive soit par une "arête" arrondie. L'ensemble présente une forme enveloppante qui canalise les gaz chauds et les flammes vers la plaque de contre-coeur et vers l'ouverture (13) d'échappement des gaz chauds vers l'avaloir de la cheminée. Le couvre-feu repose par dieux pivots (9) sur deux éléments support (12) solidaires de la plaque (1) de contre-coeur. Les pivots (9) cylindriques sont engagés dans des crantages (10) semi-cylindriques ménagés dans les supports (12) 0 de manière à ce que0 par action sur la poignée de relevage (5) située sur la face antérieure du couvre-feu0 eelui-ci puisse pivoter autour de l'axe formé par les deux pivots. L'encoche (11) qui contiens chaque pivot est eventuelle- ment dimensionnée de manière à ce que, lorsque le couvrefeu arrive à la position basse souhaitable0 l'élément (12) joue le role d'une butée pour la partie supérieure sensiblement horizontale - du couvre-feu. La butée peut également consister en la saillie (14) de la plaque. Les faces latérales peuvent être verticales ou de forme plus enveloppante comme représenté sur la figure 1. L'écartement b entre la plaque de contre-coeur et la face antérieure (3), au niveau de l'ouverture d'échappement (13), peut être réglé grace à plusieurs crantages (10) parallèles à ladite plaque, ménagés dans le support (12), plus ou moins écartés de la plaque, et dans lesquels on peut positionner à volonté les pivots (9). A ce sujet, on note que le couvrefeu peut être, grâce à ce système pivot-crantage, enlevé sans démontage mécanique, en quelques instants, par exemple lorsque l'on veut profiter pleinement de la vue du foyer. Sur les figures 1 et 2, le traJet des gaz et des flammes a été représenté-par-des flèches. Ainsi, le couvre-feu permet d'emprisonner la chaleur, et donc d'élever la température des gaz, de canaliser ceux-ci vers la plaque de contre-coeur, ainsi qu'au moins une partie des flammes, et d'assurer une meilleure combustion par un meilleur tirage. Les gaz étant plus chauds, et dirigés vers la plaque, celle-ci subit un échauffement beaucoup plus important qui se traduit par un rendement trè amélioré en récupération de chaleur. Ceci est également valable au niveau des griffes, les braites rayonnant plus. Un appareil de caractéristiques suivantes a été réalisé. La forme en est telle que représentée sur les figures 1 et 2. a : environ 14 cm ; b : environ 25 mm (millimètres) en moyenne-, c : environ 49 cm ; d : environ 41 cm ; e : environ 51 cm ; f : environ 40 cm. On rappellera que la dimension b est en fait réglable et peut donc être adaptée au fonctionnement particulier de chaque cheminée et, pour une cheminée donnée, aux différences de fonctionnement pouvant résulter d'un changement climatique, d'un changement de combustible, etc. L'ouverture (b) peut être en pratique réglée entre 15 et 45 mm. Au-delà, le rendement dé croit. Dans cet exemple de réalisation, la face antérieure du couvre-feu est composée, de l'extérieur vers l'intérieur - d'une plaque (6) en fonte réfractaire r - d'un isolant réfractaire (7) r - d'une tôle réfractaire (8). D'excellents résultats ont été obtenus en utilisant comme tole (8) une tole en acier inox et comme matériau réfractaire (7) une épaisseur de quel- ques centimètres de laine de kaolin qui permet d'augment ter la chaleur du foyer, et donc son rayonnement, et d'éviter un trop grand échauffement du couvre-feu. Dans l'exemple ci-dessus, la largeur g de l'ouverture est d'environ les deux tiers de la largeur du récupérateur. On peut avantageusement augmenter cette largeur de l'ouverture, en disposant les charnière latéralement. Ainsi, la plaque est mieux chauffée. Naturellement, on pourra modifier les dimensions en fonction de la taille des récupérateurs, en conservant sensiblement les mêmes proportions. Pour un modèle donné de récupérateur, on a constaté que l'on obtenait d'autre part des résultats comparables en modifiant quelque peu les dimensions correspondant à la réalisation préférée ci-dessous. Cependant, si l'on s'écarte trop des valeurs indiquées, ou bien le rendement est très peu amélioré, ou bien le fonctionnement de la cheminée est perturbé. Dans la réalisation ci-dessus, le gain en rendement a été de l'ordre de 25 %, par rapport aux performances du récupérateur ("ECOBOIS") sans couvrefeu. On notera encore que la hauteur des faces latérales est d'au moins 40 mm dans l'exemple ci-dessus et que, plus cette hauteur augmente, c'est-d-dire plus on réalise l'enveloppement du foyer, plus on peut réduire l'ouverture (b) d'échappement des gaz. Au lieu de la fonte réfractaire, on pourra utiliser par exemple le ciment réfactaire éventuellement alvéolé : le matériau réfractaire doit tenir à une température de l'ordre de 10000 C. L'acier inoxydable peut être supprimé si l'on emploie un ciment. REVEND i CA T IONS 1. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 du brevet principal destiné à récupérer une partie de la chaleur d'un foyer, caractérisé en ce qu'il comporte de plus un dispositif couvre-feu présentant une face antérieure dont la partie supérieure - qui se trouve sensiblement au contact de la plaque de contre-cosur du récupèrateur - est sensiblement horizontale0 c'est-à-dire sensiblement perpendiculaire à la plaque de contre-coeur, et est raccordée à une partie inférieure formant sensiblement un arc de cercle dirige vers le bas, dont 11 extrémité inférieure horizontale, opposée à ladite partie supérieure0 arrive sensiblement à l'aplomb de l'extrémité antérieure des griffes porte-bûches du récupérateur , deux faces latérales planes verticales0 ou sensiblement verticales mais bombée légèrement vers l'extérieur en are de cercle dirigé vers le base et dont la partie supérieure est raccordée par une arête vive ou arrondie au bord latéral de la face antérieure, la hauteur de la face latérale s'amenuisant vers l'avant du foyer pour permettre un raccordement cdu bord inférieur de chaque face latérale avec un bord de l'extrémité inférieure horizontale de la face antérieure ;; et une ouverture d'échappement des gaz chauds et des flammes, ménagée dans la partie supérieure sensiblement horizontale de la face antérieure, de manière à ce que cette ouverture ménage un espace libre entre ladite partie supérieure et la plaque verticale de contre coeur, au moins au niveau de la zone centrale de ladite partie supérieure et le long de ladite plaque. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite ouverture d'échappement forme un espace vide rectangulaire allongé le long de la plaque de contre-coeur. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux supports horizontaux fixés à ladite plaque de contre-coeur, dirigés vers le foyer, sensiblement aux trois quarts de la hauteur de ladite plaque au-dessus des griffes, les faces supérieures de ces supports portant chacune un ou plusieurs crantages semi-cylindriques parallèles à ladite plaque, et plus ou moins distants de ladite plaque, et en ce que la partie supérieure de la face antérieure du dispositif couvre-feu porte deux pivots positionnés et dimensionnés de manière à pouvoir s'engager dans lesdits crantages pour assurer le maintien - à l'aide d'un système de butées - et le pivotement entre certaines limites d dispositif couvre-feu. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, pour une plaque de contre-coeur d'environ 50 x 50 cm, et dee griffes d'environ 40 cm de portée, le bord inférieur horizontal de la face anterieure du couvre-feu se trouve environ 14 cm au-dessus des griffes, la partie supérieure horizontale du couvre-feu se trouve 40 cm au-dessus des griffes, et l'ouverture d'échappement rectangulaire mesure sensiblement 15-45 mm, de préférence 25 mm (perpendiculairement à la plaque de contre-coeur) et la largeur (parallèlement à ladite plaque) du couvre-feu est de l'ordre de 51 cm. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la face antérieure se compose d'une plaque extérieure en fonte réfractaire, ou en un métal embouti, d'une couche médiane. d'isolant réfractaire comme la laine de. kaolin ou le ciment réfractaire et d'une couche intérieure en acier inoxydable, les parois latérales étant formée par le prolongement vers le bas de la plaque extérieure. 6. Dispositif couvre-feu tel que décrit dans l'une quelconque des revendications 1 à 5