Brevet FR2540606A1 — publié le 19840810

L'invention a trait à un poêle à combustible solide composé essentiellement d'un corps de chauffe, d'une ouverture pour l'alimentation en combustible obturée par une ou plusieurs portes, d'une sole, d'une arrivée d'air en provenance de la ou des portes,d'un cendrier et d'une évacuation de fumée. On connaît déjà des poêles à combustible solide comportant notamment un corps de chauffe disposé verticalement et formant la chambre de eombustion entourée d'une enveloppe en tôle ou en fonte émaillée doublée intérieurement d'un réfractaire. Le combustible est introduit dans ce corps de chauffe par une ouverture située,dans la plupart des cas,à la partie supérieure dudit corps de chauffe. Cette ouverture est obturée par une ou plusieurs portes. Le combustible est disposé sur une grille séparant la chambre de combustion du cendrier dans lequel tombe la cendre ayant traversé la grille. Cette dernière permet le passage de l'air nécessaire à la combustion, Celle-ci se fait à travers la masse du combustible solide et la circulation des fumées est directe et ascendante. Les fumées sont dirigées vers une sortie raccordée à la cheminée d'évacuation. Toutefois, ces poiles connus présentent plusieurs inconvénients et notamment l'échange thermique entre les fumées chaudes et les parois du corps de chauffe ne donne pas une entière satisfaction. En effet, les fumées chaudes suivent un mouvement ascendant et sortent rapidement. De plus, ces fumées ne font que lécher les parois du corps de chauffe et il y a perte d'énergie thermique. Par ailleurs, pour avoir des poêles de chauffe variable, il est nécessaire d'utiliser des corps de chauffe tubulaires de diamètre variable. De ce fait, on est obligé de fabriquer une gamme de poêles, ce qui entraîne des frais d'investissements relativement élevés. La hauteur des corps de chauffe tubulaires est en effet limitée pour permettre la mise en place du combustible solide qui, en général, se fait par le haut ou pratiquement par le haut. Il existe des poêles dont l'introduction du combustible solide se fait latéralement mais, de ce fait, on limite la masse de combustible et il faut rajouter fréquemment du com- bustible solide à un rythme relativement élevé. Du fait que les fumées sont ascendantes, il est nécessaire de prévoir une étanchéité importante, ce qui entraîne la mise en place de moyens onéreux. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de fournir un poêle à combustion solide dont le pouvoir de chauffe est augmenté facilement sans engendrer une fabrication d'une gamme de poêle et dont échange thermique est meilleur. A cet effet, l'invention concerne un poele à combustible solide composé essentiellement dlun corps de chauffe, d'une ouverture pour l'alimentation en combustible obturée par une ou plusieurs portes, d'une sole, d'une arrivée d'air en provenance de la ou des portes, d'un cendrier et d'une évacuation de fumée caractérisé en ce qu'il comporte un corps de chauffe formé d'un tronçon de tube en fonte disposé horizontalement dont les deux extrémités sont encastrées dans une façade avant respecti- vement dans un fond arrière maintenus ensemble par des tirants parallèles au tronçon de tube en fonte horizontal, le corps de chauffe étant entouré d'un habillage quelconque. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent en ce que l'on diminue le prix de revient du poêle par suite d'une utilisation des chutes des tubes en fonte disposés horizontalement. Par suite de l'utilisation horizontale du tube en fonte, on peut augmenter la capacité de chauffe du poêle tout en utilisant un tube de même diamètre. Il suffit d'augmenter la longueur du tube pour obtenir un corps de chauffe plus profond. Ainsi, il est possible d'obtenir un corps de chauffe de profondeur voulue en coupant le tube à une longueur donnée. Pour un corps de chauffe de profondeur variable, on peut utiliser la même façade et le même fond, ce qui permet de normaliser ces deux pièces et de réduire les coûts de fabrication. Le cas échéant, on peut étendre la gamme des poêles en utilisant des tubes de différents diamètres mais pour-chaque diamètre donné, malgré une profondeur de chauffe variable, il suffit de fabriquer un type de fond et un type de façade. Un autre avantage essentiel résultant d'une utilisation en position horizontale d'un tube de fonte réside en ce que l'on augmente le rendement thermique du poêle. En effet, la forme circulaire du tube en fonte épouse l'enveloppe des flammes et, de ce fait, la surface d'échange thermique devient plus importante. Finalement, la forme couchée du corps de chauffe permet facilement d'une part, d'utiliser des combustibles solides différents, par exemple tantôt du charbon, tantôt du bois et, d'autre part, de transforme-r le poêle en four pour différentes cuissons, par exemple pour la cuisson de pain. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faite à titre exemple non limitatif et au dessin ci-annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en coupe et en élévation selon ligne de coupe I-I de la figure 2 et représente un poele à combustible solide conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en élévation de la façade avant du poêle conforme a'l'invention ; - la figure 3 est une vue en coupe et en élévation selon ligne de coupe III-III de la figure 1 - la figure 4 est une vue en coupe et en élévation selon ligne de coupe IV-IV de la figure 1; - la figure 5 est une vue en coupe et en plan selon ligne de coupe V-V de la figure 2. On se réfère aux différentes figures. Le poêle 1 comporte un corps de chauffe 2 formé d'un tronçon de tube en fonte 3 disposé horizontalement L'extrémité avant 4 du tronçon de tube 3 est engagée dans un évidement circulaire 5 réalisé dans la face arrière 6 d'une façade avant 7. L'extrémité arrière 8 de ce meme tronçon de tube 3 est engagée également dans un évidement circulaire 9 pratiqué dans la face avant 10 d'un fond arrière 1-1. Pour obtenir une étanchéité parfaite entre le tronçon de tube 3 et la façade avant 7 et/ou le fond arrière 11, on intercale entre le fond 12, 13 des évidements circulaires 5, 9 de la façade avant 7 et du fond arrière 11 et les chants 14, 15 du tronçon de tube 3 un joint d'étanchéité 16, 17. Pour maintenir ensemble la façade avant 7, le tronçon de tube 3 et le fond arrière 11, on prévoit des tirants 18, 19, 20, 21 traversant des orifices 22, 23, 24, 25 réalisés dans la façade avant 7 et des orifices 26, 27, 2s, 29 pratiqués dans le fond arrière 11. Ces tirants 18, 19, 20, 21 sont tendus par des moyens de serrage 30, 31, 32, 33. En fonction de la tension octroyée aux tirants 18, 19, 20, 21, on augmente l'effet d'étanchéité des joints d'étanchéité 16, 17. Le corps de chauffe 2 est disposé sur un châssis 34 servant de support à l'habillage 35 enveloppant ledit corps de chauffe 2. Du fait que c'est le chassis 34 qui sert de support à l'habillage 35, ce dernier peut être quelconque. Le châssis 34 peut comporter des pieds 36, 37. On dispose dans le tronçon de tube 3, une sole 38. En raison de la section circulaire 39 du tronçon de tube 3, la pose de la sole 38 peut se faire sans l'apport d'un support particulier. En effet, la sole 38 forme une sécante et ses deux chants longitudinaux 40, 41 prennent simplement appui contre la paroi interne 42 du tronçon de tube 3. Cette sole 38 sépare la chambre de combustion 43 du cendrier 44 et comporte en son centre une grille 45. Cette grille 45, délimitée transversalement par deux fentes longitudinales 46, 47, bute à l'arrière contre une paroi verticale 48 présentant à sa partie supérieure 49 une ouverture 50 permettant le passage des fumées. Lorsque le combustible solide est du charbon, il est souhaitable que la chambre de combustion 43 comporte une cuvette 51 dans laquelle est placé le charbon. A cet effet, on prévoit deux panneaux inclinés amovibles 52, 53 dont le chant longitudinal inférieur 54, 55 comporte une languette 56, 57 s'engageant dans les fentes longitudinales 46, 47. Le chant longitudinal supérieur 58, 59 de ces panneaux inclinés 52, 53 prend appui contre la paroi interne 42 du tronçon de tube 3. Comme il est visible dans la figure 4, la paroi interne 42 du tronçon de tube 3 épouse l'enveloppe des flammes 60, ce qui permet d'augmenter la surface d'échange thermique entre les flammes 60 et le corps de chauffe 2. L'ouverture 50 réalisée dans la paroi verticale 48 peut etre obturée par un dispositif de fermeture constitué par un clapet 61 pouvant pivoter autour d'un axe d'articulation horizontal 62 dont les deux extrémités 63, 64 sont engagées dans des orifices 65, 66 réalisés dans le tronçon de tube 3. Cette paroi verticale 48 sépare la chambre de combustion 43 et le cendrier 44 d'une chambre d'évacuation des fumées 67. Sur la face avant 68 du clapet 61 est fixée l'extrémité 69 d'une tringle de commande coudée 70 dont l'autre extrémité-71, traversant un trou 72 réalisé dans un support 74 solidaire de la façade avant 7, peut faire saillie par rapport à laface avant 75 de la façade avant 7.Lorsqu'on ouvre la ou les portes (non représentées) pivotant autour des gonds 76, 77, l'extrémité 71 de la tringle de commande coudée 70 est libérée. De ce fait, cette dernière peut coulisser librement. De par son propre poids, le clapet 61 se met en position verticale d'ouverture (position représentée en trait plein dans la figure 1) et libère l'ouverture 50 permettant aux fumées de sZé- chapper directement vers la chambre d'évacuation 67. De ce fait, les fumées ne s'échappent pas à l'avant du poêle 1. Par contre, en fermant la ou les portes, celle-ci appuie contre l'ex- trémité 71 de la tringle de commande coudée 70 en repoussant cette derniè re La tringle de commande coudée repoussée 70 provoque la rotation du clapet 61 autour de son axe d'articulation horizontal 62 et, ainsi, la fermeture de l'ouverture 50 de la paroi verticale 48. De ce fait, les fumées ne peuvent plus sortir directement et sont soumises à un trajet en chicane. Elles sont refoulées le long de la face avant 68 du clapet 61 et passent dans l'espace 78 situé au-dessus de l'axe d'articulation horizontal 62. Cette seconde position du clapet 61 est représentée en pointillés dans la figure 1. La chambre d'évacuation des fumées 67 communique à travers un orif i- ce 79 réalisé dans le fond arrière 11, avec une sortie 80 formée dtun embout 81 formant un angle de quarante cinq degrés par rapport au plan vertical et dirigé vers le haut. Cet embout 81 est coiffé d'une extrémité inclinée à quarante cinq degrés 82 d'un tuyau d'évacuation 83. La sortie 80 est pourvue d'un clapet de retenue 84 actionné par un axe de commande 85. Selon l'emboîtage, le tuyau d'évacuation83 est, soit vertical (voir la position représentée en traits pleins dans la figure 1), soit horizon- tal (voir la position représentée en pointillés dans cette même figure 1). Lorsque ce tuyau d'évacuation 83 est en position verticale, on obtient un gain de la place située derrière le poêle 1. Comme indiqué ci-dessus, on peut transformer le poêle en four. A cet effet, comme visible à la figure 5, on a prévu un tourne-broche 86. Celui-ci est constitué d'une première tringle 87 comportant à ses deux extrémités 88, 89 des supports 90, 91 sur lesquels on dispose la broche et d'une seconde tringle 92 dont une des extrémités 93 est reliée par un axe d'articulation 94 à l'extrémité 88 de la première tringle 87. L'autre extrémité 95 de la seconde tringle 92 est reliée par un pivot 96 à un support 97 solidaire de la paroi interne 42 du tronçon de tube 3. En raison de la double articulation 94 et 96, la longueur de la première tringle 87 est pratiquement identique au diamètre du tronçon de tube 3. Les deux positions du tourne-broche 86 sont représentées dans la figure 5. Par ailleurs, on recouvre la grille 45 de la sole 38 d'une plaque réfractaire 98. Bien que l'invention ait1 été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, -il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1. Poêle à combustible solide composé essentiellement d'un corps de chauffe, d'une ouverture pour l'alimentation en combustible obturée par une ou plusieurs portes, d'une sole, d'une arrivée d'air en provenan ce de la ou des portes, d'un cendrier et d'une évacuation de fumée, ca ractérisé en ce qu'il comporte un corps de chauffe (2) formé d'un tron çon de tube en fonte (3) disposé horizontalement dont les deux extrémités (4,8) sont encastrées dans une façade avant (7) respectivement dans un fond arrière (11) maintenus ensemble par des tirants (18,19,20,21) -paral- lèles au tronçon de tube en fonte horizontal (3), le corps de chauffe (2) étant entouré d'un habillage quelconque (35). 2. Poêle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il compor te une profondeur variable et une façade avant (7) constante et un fond arrière (11) constant quelle que soit la longueur du tronçon de tube (3). 3. Poêle selon la revendication 1, caractérisé en ce que la faça de avant (7) comporte dans sa face arrière (6) un évidement circulaire(5) dans lequel est engagée une des extrémités (4) du tronçon de tube (3). 4. Poêle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond arrière (11) comporte dans sa face avant (10) un évidement circulaire (9) dans lequel est engagée l'autre extrémité (8) du tronçon de tube (3). 5. Poêle selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les évidements circulaires (5,9) comportent un joint d'étanchéité (16,17) intercalé entre le fond (12,13) des évidements circulaires (5,9) et les chants (14,15) du tronçon de tube (3). 6. Poêle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de chauffe (2) comporte une sole sécante (38) séparant la chambre de com bustion (43) du cendrier (44) et s'étendant depuis l'avant jusqu'à une paroi verticale (48) séparant la chambre de combustion (43) et le cendrier (44) d'une chambre d'évacuation des fumées (67). 7. Poêle selon la revendication 6, caractérisé en ce que la sole sécante (38), dont les deux chants longitudinaux (40,41) prennent simple- ment appui contre la paroi interne (42) du tronçon de tube (3), comporte deux fentes longitudinales (46,47) délimitant transversalement la grille (45) de la sole sécante (38). 8. Poêle selon les revendications 1, 6 et 7, caractérisé en ce que le tronçon de tube(3) comporte une cuvette (51) , lors de l'utilisation du charbon en tant que combustible, formée de deux panneaux inclinés amovibles (52,53) dont le chant longitudinal inférieur (54,55) est pourvu d'une languette (56,57) s'engageant dans les fentes longitudinales (46, 47) de la sole sécante (38) et dont le chant longitudinal supérieur (58, 59) prend appui contre la paroi interne (42) du tronçon de tube (3). 9. Poele selon la revendication 6, caractérisé en ce que la paroi verticale (48) comporte, d'une part, une ouverture (50) mettant en communication la chambre de combustion (43) et la chambre d'évacuation des fumées (67) et, d'autre part, un dispositif de fermeture (61) libérant l'ouverture (50) en cas d'ouverture de la ou des portes du poêle (1). 10. Poile selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de fermeture (67) comporte, d'une part, un clapet (61) coopérant avec l'ouverture (50) et pivotant autour d'un axe d'articulation horizontal (62) dont les deux extrémités (63,64) sont engagées dans des orifices (65,66) réalisés dans le tronçon de tube (3) et, d'autre part, une tringle de commande coudée (70) dont l'une des extrémités (69) est solidaire de la face avant (68) du clapet (69) et dont l'autre extrémité (71) traverse un trou (72) réalisé dans un support (74) solidaire de la face avant (7). 11. Poile selon la revendication 10, caractérisé en ce que le clapet (61) comporte une position verticale d'ouverture pour le passage direct des fumées de la chambre de combustion (43) à la chambre d'évacuation (67) et une position de fermeture obturant l'ouverture (50) de la paroi verticale (48) pour un trajet en chicane des fumées. - 12. Poêle selon les revendications 10 et 11, caractérisé en ce que, en cas de position verticale d'ouverture du clapet (61), la tringle de commande coudée (70) comporte une extrémité (71) saillante par rapport à la face avant (75) de la façade avant (7) et coopérant avec la ou les portes pour modifier la position du clapet (61) lors de la fermeture de ces dernières. 13. Poêle selon la revendication 1-, caractérisé en ce que le fond arrière (11) comporte une sortie de fumée (80) reliée par un orifice (79) à la chambre d'évacuation (67) et formée par un embout (81) coiffé d'un tuyau d'évacuation (83) pouvant occuper indifféremment une position verticale ou une position horizontale. 14. Poêle selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'embout (81) comporte un angle de quarante cinq degrés par rapport au plan vertical et dirigé vers le haut, cet embout (81) coopérant avec une extrémité (82) du tuyau d'évacuation (83) présentant égalementun angle de quarante cinq degrés. 15. Poêle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de chauffe (2) comporte un tourne-broche (86) pourvu d'une double articulation (94,96) pour dégager entièrement le tourne-broche (86) du tron çon de tube (3) tout en ayant une longueur correspondant pratiquement au diamètre du tronçon de-tube (3). 16. Poêle selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un châssis (34) servant de support au corps de chauffe (2) et à l'habil- lage (35).