Brevet FR2617270A1 — publié le 19881230

La présente invention concerne le domaine des appareils de chauffage, en particulier à combustibles bois ou ligneux, notamment des appareils à foyer fermé à feu visible ou non, du type foyer de cheminée ou poêle, et a pour objet un foyer fermé à haute température à feu visible ou non, pour de tels foyers ou poêles. Actuellement, les appareils de ce type à feu visible ou non, tels que les foyers de cheminées ou poêles, réalisent généralement un chauffage par convexion dû à un échange de ceur des parois du foyer avec de l'air circulant autour de ce dernier, librement ou dans des conduits spécifiques. Dans ces appareils connus, le chauffage direct par rayonnement, en particulier à travers la vitre frontale, est généralement inférieur au chauffage par convexion. En outre, dans les foyers connus, les produits combustibles brûlent à une température relativement basse ne permettant pas une combustion complète desdits produits, en particulier de leurs molécules hydrocarbures, dont la température de combustion se situe audessus de 500 C. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet un foyer fermé à feu visible, ounon, en particulier du type foyer de cheminée ou poêle, caractérisé en ce qu'il fonctionne à haute température, et en ce qu'il est essentiellement constitué par une chambre de combustion munie d'une porte vitrée ou non de chargement et entourée sur ses autres faces d'une couche d'isolation thermique, et par au moins un dispositif réglable ou non d'admission d'air de combustion primaire et/ou secondaire. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui.se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe d'un foyer conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue partielle en coupe, à plus grande échelle, du dispositif d'admission d'air de combustion la figure 3 est une vue en coupe d'une variante de réalisation du dispositif d'admission d'air de combustion la figure 4 est une vue analogue à la figure 2 d'une autre variante de réalisation du dispositif d'admission d'air de combustion, et la figure 5 est une vuo analogue à celle de la figure 1 d'une variante de réalisation du foyer. Conformément à l'invention, et comme le montrent plus particulièrement, à titre d'exemples, les figures 1 et 5 des dessins annexés, le foyer fermé à feu visible ou non, en particulier du type foyer de cheminée ou poêle, est caractérisé en ce que son fonctionnement s'effectue à haute température, et en ce,qu'il est essentiellement constitué par une chambre de combustion 1 qui est munie d'une porte vitrée 2 ou non de chargement du combustible solide. Cette chambre 1 est, par ailleurs, entourée sur ses autres faces par une couche 3 d'isolation thermique, et est pourvue d'au moins un dispositif 4 réglable ou non d'admission d'air de combustion primaire et/ou secondaire. Conformément à une caractéristique de l'invention, le dispositif 4 d'admission d'air de combustion primaire et/ou secondaire est avantageusement prévu sur la face avant du foyer et dans sa partie supérieure (figures 1 à 5). Ce dispositif 4 d'admission d'air de combustion est, de préférence, intégré à la porte vitrée 2 dans la partie supérieure de cette dernière et se présente sous forme d'un déflecteur 5 dirigeant l'air pénétrant à la partie supérieure de ladite porte (figure 2). Avantageusement, le dispositif 4 d'admission d'air est pourvu d'un moyen 8 de règlage de la section de l'ouverture d'entrée d'air, à actionnement manuel automatique (figure 2); ou se présente sous forme de déflecteur mobile 5 (figure 3) à commande automatique par thermostat, ou à commande manuelle. Le dispositif 4 d'admission d'air peut également être constitué par la combinaison d'un circuit d'air primaire 9, coopérant avec un déflecteur mobile 5 (figure 3) ou muni d'un moyen de règlage 8 de la section de son ouverture d'entrée d'air (figure 4), et d'un circuit d'air secondaire 10 s'étendant au-dessus du circuit d'air primaire 9 et débouchant au-dessus du foyer, à proximité de la sortie de fumée, ce circuit d'air secondaire 10 étant, soit simplement relié à la paroi extérieure du foyer (figure 3), soit muni d'un moyen 11 de règlage de la section de son ouverture d'entrée d'air, à actionnement manuel (figure 4) ou à actionnement automatique. Grâce à la couche. 3 d'isolation thermique, la chambre de combustion 1 ne réalise plus un chauffage par convexion qui correspond, en fait, à un refroidissement de cette chambre, de sorte que sa température interne augmente, ce qui entraîne également une augmentation de la température de combustion en régime nominal, à savoir une température comprise entre 500 et 800"C. Ce niveau de température permet de réaliser la combustion des molécules hydrocarbures par distillation préalable du combustible solide. En outre, le niveau de température ainsi obtenu permet l'obtention d'un rayonnement infra-rouge à des longueurs d'ondes inférieures à 4 microns qui peuvent traverser un vitrage transparent et réaliser ainsi un chauffage par rayonnement direct. Un tel rayonnement direct permet une amélioration du confort thermique des occupants d'un local chauffé par un foyer conforme à l'invention. La figure 5 représente une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle le dispositif 4 d'admission d'air de combustion primaire et/ou secondaire est constitué sous forme d'un double-vitrage ventilé équipant la porte 2, dans lequel la vitre extérieure 2' délimite à la partie inférieure de la porte 2 une fente d'entrée d'air, et la vitre intérieure 2'' délimite à la partie supérieure de la porte une fente d'entrée d'air coopérant avec le déflecteur 5. Ce mode de réalisation permet, par rapport à un vitrage simple, de réduire le transfert de chaleur de la partie vitrée par abaissement de la température de la vitre extérieure 2', la température de la vitre intérieure 2' ' étant alors augmentée, et l'espace délimité entre les vitres servant à un préchauffage de l'air de combustion. Du fait de l'arrivée de l'air de combustion à travers le dispositif 4 à l'avant du foyer et du réglage de son cheminement sous forme d'air de combustion primaire et/ou secondaire, l'air de combustion primaire peut être dirigé vers la base du combustible, le long de la vitre intérieure, empêchant ainsi l'enfumage de cette dernière, et l'air de combustion secondaire s'écoule sensiblement parallèlement à la paroi supérieure du foyer et contribue à la combustion des parties distillées du combustible.En outre, du fait de la très haute température obtenue à l'intérieur du foyer et.de la circulation d'air réalisée au moyen du dispositif 4, la vitre unique ou la vitre intérieure, dans le cas d'une porte 2 à double vitrage, est maintenue constamment propre par un effet de régénération ayant pour conséquence la destruction de tout dépôt sur la face intérieure de ladite vitre, de sorte qu'elle reste remarquablement transparente. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, l'orifice 6 de sortie de fumée de la chambre de combustion 1 est avantageusement relié à un échangeur thermique 7 du type fumées-air ou fumées-eau, comme le montre schématiquement la figure S.L'adjonction d'un tel échangeur thermique permet d'accroître encore sensiblement le rendement du foyer. En outre, du fait du fonctionnement à haute température, la combustion des produits de distillation s'effectue de manière plus complète. Pour la même raison, les imbrûlés solides qui sont souvent confondus avec les cendres, sont nettementSmoins nombreux de sorte qu'il ne reste que les cendres, ctest-à-dire une petite quantité de matières dans le fonctionnement avec le combustible bois. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un foyer à feu visible ou non, fonctionnant à haute température et présentant un rendement supérieur au rendement des foyers à feu visible existants. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés au dessin schématique annexé. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATION 1. Foyer fermé à feu visible ou non, en particulier du type foyer de cheminée ou poêle, caractérisé en ce qu'il fonctionne à haute température, et en ce qu'il est essentiellement constitué par une chambre de combustion (1) munie d'une porte vitrée ou non (2) de chargement et entourée sur ses autres faces d'une couche (3) d'isolation thermique, et par au moins un dispositif (4) réglable ou non d'admission d'air de combustion primaire et/ou secondaire. 2. Foyer, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice (6) de sortie de fumée de la chambre de combustion (1) est avantageusement relié à un échangeur thermique (7) du type fumées-air ou fuméeseau. 3. Foyer, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (4) d'admission d'air de combustion primaire et/ou secondaire est avantageusement prévu sur la face avant du foyer et dans sa partie supérieure. 4. Foyer, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le dispositif (4) 8'admission d'air de combustion est, de préférence, intégré à la porte (2), dans la partie supérieure de cette dernière, et se présente sous forme d'un déflecteur (5) dirigeant l'air pénétrant à la partie supérieure de ladite porte (2). 5. Foyer, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le dispositif (4) d'admission d'air de combustion primaire et/ou secondaire est constitué sous forme d'un double-vitrage ventilé équipant la porte (2), dans lequel la vitre extérieure (2') délimite à la partie inférieure de la porte (2) une fente d'entrée d'air, et la vitre intérieure (2'') délimite à la partie supérieure de la porte une fente d'entrée d'air coopérant avec le déflecteur (5). 6. Foyer, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le dispositif (4) d'admission d'air est pourvu d'un moyen (8) de règlage de la section de l'ouverture d'entrée d'air, à actionnement manuel ou automatique, ou se présente sous forme d'un déflecteur mobile (5) à commande automatique par thermostat, ou à commande manuelle. 7. Foyer, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le dispositif (4) d'admission d'air est constitué par la combinaison d'un circuit d'air primaire (9), coopérant avec un déflecteur mobile (5) ou muni d'un moyen de règlage (8) de la section de son ouverture d'entrée d'air, et d'un circuit d'air secondaire (10) s'étendant au-dessus du circuit d'air primaire (9) et débouchant au-dessus du foyer, à proximité de la sortie de fumée, ce circuit d'air secondaire (10) étant, soit simplement relié à la paroi extérieure du foyer, soit muni d'un moyen (11) de règlage de la section de son ouverture d'entrée d'air, à actionnement manuel ou à actionnement automatique.