Brevet FR2587456A1 — publié le 19870320

L'invention se rapporte à un dispositif, support de foyer de cheminée abritant au moins un circuit d'air de récupération de chaleur. Elle s'applique plus particulièrement mais non exclusivement à l'aménagement d'un dispositif récupérateur de chaleur dans une cheminee d'agrément dont le foyer est surélevé par rapport au sol. A ce jour, il est connu de donner à ces dispositifs supports une forme tubulaire dans laquelle de l'air peut alors par un moyen de circulation, tel une turbine de pulsion ou d'aspiration, être mis en mouvement afin que, par passage sous le foyer, l'air soit réchauffé avant d'être redistribué (GB-A-556.543 et 1.023.682, US-A-3.942.509, 4.064.864 et 4.010.729, FR-A-2.398.265, 2.402.160, 2.456.907 et 2.532.720). Ces dispositifs donnent de bons résultats mais, leur efficacité étant nécessairement liée à la surface d'échange thermique qu'ils présentent, ils sont généralement massifs et plutôt inesthetiques, ce qui est un inconvénient d'autant plus grave que la cheminee constitue généralement un élément important dans la décoration de l'habitation. Quoiqu'il en soit, ces dispositifs gardent tout leur intérêt dans le cas de cheminées pré-existantes qu'on veut équiper d'un récupérateur de chaleur sans devoir transformer la sole sur laquelle il est simplement posé par des pieds entre lesquels on récupère les cendres chutant sur la sole ou dans un cendrier posé sur celle-ci Par contre, lorsqu'on envisage d'intégrer un tel dispositif dans la sole de la cheminee, que ce soit dès sa construction ou ensuite, les dispositifs du type précite ne conviennent plus, ne serait-ce que par l'impossibilité de récupérer les cendres. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif support de foyer qui soit intégrable à la sole d'une cheminée que ce soit des sa construction ou plus tard, pourvu que le foyer de celle-ci soit sensiblement surélevé par rapport au sol de la pièce ou se situe la cheminée. Un autre but de la présente invention est d'obtenir un dispositif dont la pose n'exige qu'un minimum d'opérations et aucune connaissance particulière. Est egalement un but de la présente invention un dispositif dans lequel l'échange thermique est optimise. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du type précité notamment caractérisé en ce que le dispositif comprend rigidement interconnectés entre eux - au noins un caisson globalement plat et sensiblement en forme de parallélépipède rectangle presentant une entrée et une sortie d'air et dont la paroi supérieure constitue une sole apte, d'une part, à supporter au moins un bac cendrier et, d'autre part, à constituer avec le fond de ce dernier une surface d'échange thermique et, - relié à l'entrée du caisson, au moins un moyen apte à mettre en circulation de l'air qu'il met en déplacement dans le caisson après l'avoir prelevé extérieurement au dispositif, - au moins une conduite forcée présentant évidemment une entrée et une sortie d'air, laquelle conduite est reliée par son entrée à la sortie du caisson, et a sa sortie située à hauteur d'un plan P lui-meme situé sensiblement au dessus du cendrier de maniere à canaliser et amener dans ce plan l'air issu du caisson, - au moins un élément tubulaire presentant une entre et une sortie et formant un support recevant les combustibles tels les buches, lequel élément tubulaire est reliée par son entrée à la sortie de la conduite forcée et s'etend :: d'une part, sensiblement horizontalement au dessus de la sole, à une hauteur suffisante de celle-ci pour ménager l'espace nécessaire au passage du bac cendrier et, d'autre part, jusqu'à un plan vertical sensiblement voisin de celle des faces latérales du caisson destinée à être située en face de la cheminée, dans lequel plan l'élément tubulaire présente au moins un orifice de sortie. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexe qui représente schematiquement - figure 1 : une vue de face du dispositif de l'invention, - figure 2 : une vue en coupe selon II de la figure 1. En se reportant au dessin, on voit qu'un dispositif support de foyer 1, équipant une cheminée (non représentée) à foyer 2, surélevée et permettant la récupération de chaleur par circulation d'air, comprend classiquement pour supporter les combustibles tels les bûches 3 alimentant le foyer 2, un élément 4 de forme tubulaire, dans lequel de l'air peut, par un moyen de circulation 5, être mis en mouvement, et ce, afin que, après prélèvement à l'extérieur du dispositif, par passage sous le foyer 2, il soit réchauffe avant d'être redistribue, notamment à l'intérieur du local (non représente) dans lequel se situe la chéminée. Bien entendu, l'élément 4 se substitue aux chenêts classiques. De manière à laisser passer, vers le combustible, l'air nécessaire à l'entretien de la combustion, il est pourvu de moyens réservant, entre sa face inférieure 6 et la sole 7 du foyer, un espace 8. Dans l'espace 8 est logé un bac amovible 9 qui repose surla sole 7 du foyer 2 et qui s'étend sensiblement sous tout l'élément tubulaire 4 constituant ainsi un cendrier. Dans la description, le foyer 2 designe le lieu ou s'effectue la combustion et la sole 7 désigne le plan situe sous le foyer qui reçoit le bac 9 recevant les cendres 10 et/ou les braises 11. Au lieu d'être uniquement constitue d'un élement 4 forme de tubes disposés dans un même plan, selon une caractéristique de l'invention, le dispositif comprend rigidement interconnectês entre eux - au moins un caisson 12 globalement plat et sensiblement en forme de parallélépipède rectangle présentant une entrée 15 et une sortie 16 d'air et dont la paroi supérieure 13 constitue une sole 7 apte, d'une part, à supporter au moins un bac cendrier 9 et, d'autre part, à constituer avec le fond 14 de ce dernier une surface d'échange thermique et, - relié à l'entrée 15 du caisson 12, au moins un moyen 5 apte à mettre en circulation de l'air qu'il met en déplacement dans le caisson 12 après lavoir prélevé extérieurement au dispositif, - au moins une conduite forcée 17 présentant évidemment une entrée et une sortie d'air, laquelle conduite est reliée par son entre à la sortie 16 du caisson 12, et a sa sortie située à hauteur d'un plan P lui-même situé sensiblement au dessus du cendrier 9 de manière à canaliser et amener dans ce plan l'air issu du caisson 12, - au moins un élément tubulaire 4 présenant une entrée et une sortie et formant un support recevant les combustibles tels les buches 3, lequel élément tubulaire 4 est reliée par son entrée a la sortie de la conduite forcée 17 et s'étend d'une part, sensiblement horizontalement au dessus de la sole 7, à une hauteur suffisante de celle-ci - pour ménager l'espace 8 nécessaire au passage du bac cendrier 9 et, d'autre part, jusqu'à un plan vertical sensiblement voisin de celle (20) des faces latérales 18 à 21 du caisson 12 destinee à être située en face de la cheminée, dans lequel plan, l'élément tubulaire présente au moins un orifice de sortie. On remarque que l'air destiné à circuler dans l'élément tubulaire 4 est prélevé sensiblement sous la sole du foyer 2. Dans une forme préférée de realisation, le dispositif 1 a globalement un profil en forme de U couché, dont la branche inférieure constitue le caisson 12, tandis que l'anse forme la conduite forcée 17 et la branche supérieure l'élément tubulaire 4. Selon une autre forme préferée de réalisation, la conduite forcée 17 est formée par un prolongement 22 coudé du caisson 12 qui est sensiblement de meme section que celle.intérieure du dit caisson 12 au droit du raccordement. Bien qu'il puisse être réalisé en tout materiau résistant à la chaleur et par exemple, en fonte, dans un mode préferé de réalisation, le dispositif support de foyer est constitue d'un assemblage par soudure de tôles conformes par découpage et/ou pliage et les plaques 23, 24 constituant l'une (23) la paroi inférieure 25 du caisson 12, l'autre (24) la paroi supérieure 13 sont conformes pour constituer respectivement les parois 26, 27 l'une interne 26, l'autre externe 27 du coude 28 que forte la conduite forcee 17, l'ensemble étant latéralement fermé par deux joues 30, qui suivent globalement le profil du dit caisson 12 et de la conduite 17 constituant ainsi les faces périphériques 18, 19 du caisson. Quant à l'élément tubulaire 4, il est constitue d'une pluralite de canaux tubulaires 31 de préférence régulièrement espacés et parallèles entre eux, qui s'étendent dans un plan globalement parallèle à la paroi supérieure 13 pour venir deboucher dans un plan sensiblement voisin de la face frontale 20 du caisson 12 opposée à celle 21 raccordée à la conduite forcée 17. De preference, et notamment pour en faciliter l'accès, le moyen 5 de circulation de l'air se situe au niveau de la partie externe du caisson qui est située au voisinage de sa face frontale 20. Pour former le moyen 5 de circulation d'air, tout moyen convient et l'homme de l'art est à même de déterminer le moyen le plus approprié. On note donc que lorsque la cheminee est en fonctionnement, l'air mis en circulation dans le caisson 12 par le dit moyen 5 de circulation est tout d'abord préchauffé au contact de la paroi superieure 13 du dit caisson, ceci bien entendu lorsque celle-ci est elle-même chauffée par le rayonnement du foyer 2 et par des produits de combustion à température d'ignition tombes dans le cendrier 9. Ensuite, il est encore préchauffé par la conduite forcée 17 et enfin il est chauffé dans l'élément tubulaire 4 qui, situé sous le foyer, est directement au contact de celui-ci et permet à l'air d'acquerir une part essentielle des calories qui lui sont necessaires avant d'etre evacue à l'extrémité des canaux tubulaires 31. Au lieu d'être classiquement rapporté dans la cheminée, le dispositif de l'invention est plus particulièrement mais non exclusivement destiné à être intégré à la cheminée que ce soit pendant la construction de cette dernière ou plus tard. Ainsi l'élément tubulaire 4 peut avantageusement être placé sensiblement au niveau du plan P initialement prévu pour recevoir le foyer. Lors de la construction de la cheminée peut être prévu un logement 32 de dimensions suffisantes, en hauteur H, largeur L et profondeur p, pour recevoir le dispositif. Lorsque le dispositif est intégré à une cheminée préexistante, plutôt que de le poser simplement à l'endroit destiné à former le foyer, on préfère aménager le logement 32 adéquat dans le soubassement 33 du foyer 2. I1 faut naturellement que le soubassement 33 du foyer se prête à cette opération et notamment qu'il soit de hauteur H suffisante. De préférence, le dispositif sera réalisé dans des dimensions qui permetttent son incorporation à la plupart des cheminées d'agrement actuellement construites. Pour, dans une cheminée plus profonde que le dispositif, pouvoir placer celui-ci dans le fond de la cheminée, tout en assurant la continuité de la sole 7 recevant le cendrier jusqu'au droit de la face frontale 34 du soubassement 33, selon l'invention, le dispositif comprend une plaque coulissante 35 disposée entre la sole 7 et le cendrier, et présentant au droit de l'extrémité avant 36 une plaque de parement 37 raccordée dans un plan sensiblement perpendiculaire et de dimensions suffisantes pour masquer tant les raccordements latéraux du dispositif 1 au logement 32 que le moyen de circulation d'air 5 apparaissant à l'avant du caisson 12 ainsi que les éventuels organes 38 situés sous le caisson tels des pieds permettant l'assise du dispositif 1 dans le logement 32. Classiquement, l'air mis en mouvement par le moyen de circulation 5 peut être prélevé soit à l'extérieur du local dans lequel se situe la cheminée soit encore à l'intérieur de ce local et par exemple par une ouverture 39 située dans la plaque de parement 37, laquelle ouverture peut être contrôlée par exemple par un volet. Pour permettre d'activer au moins temporairement la combustion, le dispositif de l'invention comprend un déflecteur amovible 40 tel une plaque conformée pour, en étant placee devant au moins un des canaux 31, détourner vers le foyer 2 une partie du flux d'air issu du canal. Ce deflecteur 40 peut être constitue par la plaque coulissante 35 ou par le bac cendrier 9. Quant à la commande de ventilation, elle peut s'effectuer par tout moyen connu tel un commutateur et/ou par le biais d'un moyen de commande en fonction de la température ambiante de la pièce ou est installee la cheminee, ou en fonction de l'air qui est soit prelevé soit soufflé dans la dite piece. REVENDICATIONS 1. Dispositif support de foyer (2), destine à équiper une cheminee dont le foyer (2) est sensiblement surélevé, lequel dispositif permet la récupération de chaleur par circulation d'air forcé dans un élément tubulaire (4) supportant les combustibles tels les bûches (3) en vue de réchauffer cet air avant de le redistribuer au local à chauffer, ce dispositif étant CARACTERISE en ce qu'il comprend rigidement interconnectés entre eux - au moins un caisson (12) globalement plat et sensiblement en forme de parallélépipêde rectangle présentant une entrée (15) et une sortie (16) d'air et dont la paroi supérieure (13) constitue une sole (7) apte, d'une part, à supporter au moins un bac cendrier (9) et, d'autre part, à constituer avec le fond (14) de ce dernier une surface d'échange thermique et, - relié à l'entrée (15) du caisson (12), au moins un moyen (5) apte à mettre en circulation de l'air qu'il met en deplacement dans le caisson (12) apres l'avoir prélevé exterieurement au dispositif, - au moins une conduite forcée (17) présentant évidemment une entrée et une sortie d'air, laquelle conduite est reliee par son entre à la sortie (16) du caisson (12), et ayant sa sortie situee à hauteur d'un plan (P) lui-même situé sensiblement au dessus du cendrier (9) de manière à canaliser et amener dans ce plan l'air issu du caisson (12), - au moins un élément tubulaire (4) presentant une entre et une sortie et formant un support recevant les combustibles tels les buches (3), lequel élément tubulaire (4) est reliee par son entrée à la sortie de la conduite forcee (17) et s'étend d'une part, sensiblement horizontalement au dessus de la sole (7), à une hauteur suffisante de celle-ci pour ménager l'espace (8) nécessaire au passage du bac cendrier (9) et, d'autre part, jusqu'à un plan vertical sensiblement voisin de celle (20) des faces latérales (18 à 21) du caisson (12) destinée à être située en face de la cheminée, dans lequel plan l'élément tubulaire présente au moins un orifice de sortie. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que - d'une part, le dispositif (1) a globalement un profil en forme de (U) couché, dont la branche inférieure constitue le caisson (12), tandis que l'anse forme la conduite forcée (17) et la branche supérieure l'élément tubulaire (4) et, - d'autre part, la conduite forcée (17) est formée par un prolongement (22) coudé du caisson (12) qui est sensiblement de même section que celle intérieure du dit caisson (12) au droit du raccordement. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le caisson et la conduite forcée sont formés d'un assemblage par soudure de tôles conformées par découpage et/ou pliage et en ce que les plaques (23, 24) constituant l'une (23) la paroi inférieure (25) du caisson (12), l'autre (24) la paroi supérieure (13) sont conformées pour constituer respectivement les parois (26, 27) l'une interne (26), l'autre externe (27) du coude (28) que forme la conduite forcee (17), l'ensemble etant latéralement fermé par deux joues (30), qui suivent globalement le profil du dit caisson (12) et de la conduite (17) constituant ainsi les faces périphériques (18, 19) du caisson. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'élément tubulaire (4) est constitué d'une pluralité de canaux tubulaires (31) sensiblement régulierement espacés et parallèles entre eux, qui s'étendent dans un plan globalement parallele à la paroi superieure (13) pour venir déboucher dans un plan sensiblement voisin de la face frontale (20) du caisson (12) opposée à celle (21) raccordée à la conduite forcée (17). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que, lorsqu'il est destiné à être intégré dans le fond d'une cheminée plus profonde que le dispositif et notamment dans un logement (32) dans le soubassement (33) du foyer (2), il comprend une plaque coulissante (35) disposée entre la sole (7) et le cendrier, et présentant au droit de l'extrémité avant (36) une plaque de parement (37) raccordée dans un plan sensiblement perpendiculaire et de dimensions suffisantes pour masquer tant les raccordements latéraux du dispositif (1) au logement (32) que le moyen de circulation d'air (5) ap?araissant à l'avant du caisson (12) ainsi que les éventuels organes (38) situés sous le caisson et permettant l'assise du dispositif (1) dans le logement (32). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comprend un déflecteur amovible (39) tel une plaque conformée pour, en étant placée devant au moins un des canaux (31), détourner vers le foyer (2) une partie du flux d'air issu du canal. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la commande de ventilation s'effectue par un commutateur et/ou par le biais d'un moyen de commande en fonction de la température de l'air par exemple de l'air prélevé dans la pièce ou est installée la cheminée.