Brevet FR2622680A1 — publié le 19890505

"Foyer de cheminée avec récupérateur de chaleur" La présente invention se rapporte au domaine des cheminées d'habitation, et elle concerne, plus particulièrement, un foyer de cheminée avec récupérateur de chaleur, pouvant fonctionner en foyer ouvert ou en foyer fermé, selon le choix de son utilisateur, sans aucune transformation. A cet effet, le foyer de cheminée avec récupérateur de chaleur objet de l'invention comprend, en combinaison: - une structure fixe avec principalement une plaque foyère, un coeur réfractaire, un avaloir et au moins une entrée d'air frais - un circuit d'air à chauffer, de préférence pulsé, avec au moins une prise d'air et au moins un caisson placé derrière le coeur réfractaire et parcouru de bas en haut par l'air à chauffer ; et - au moins une vitre mobile verticalement entre une position basse obturant l'ouverture du foyer et une position haute dégageant cette ouverture. Ce foyer de cheminée à double mode de fonctionnement est avantageusement pourvu, pour son alimentation en oxygène avec de l'air frais pris à l'extérieur, d'une entrée d'air frais inférieure située au niveau de la plaque foyère, et d'une entrée d'air frais supérieure destinée au fonctionnement en foyer ouvert, située au niveau de l'avaloir. L'entrée d'air frais supérieure peut comporter une clé d'obturation à ouverture et fermeture automatiques, actionnée directement par l'ensemble mobile verticalement formé par la ou les vitres et par un ou des châssis qui entourent cette ou ces vitres. Ainsi, l'escamotage total de la vitre ou des vitres par déplacement vers le haut actionne la clé précitée de manière à ouvrir l'entrée d'air frais supérieure. Dans un mode de réalisation de l'invention, le coeur de ce foyer est du type constitué par des briques réfractaires rainurées, non solidaires les unes des autres, maintenues de façon coulissante sur des glissières horizontales pour éviter les conséquences et inconvénients des chocs thermiques, tout en constituant un accumulateur de chaleur. Ces briques réfractaires dissimulent aussi les parties métalliques, notamment celles appartenant au circuit d'air pulsé du récupérateur de chaleur. Ce circuit d'air pulsé comprend de préférence, outre le ou les caissons placés derrière le coeur réfractaire, un faisceau de tubes horizontaux qui relient les parties arrière et avant de l'avaloir, et une pluralité de sorties d'air chaud au sommet du foyer. L'air pulsé bénéficie ainsi d'un chauffage supplémentaire par échange de chaleur dans le faisceau de tubes avec les gaz de combustion, et il peut être diffusé en plusieurs endroits par les différentes sorties d'air. Selon une autre caractéristique de l'invention, L'ensemble mobile verticalement, formé par la ou les vitres et par un ou des châssis entourant cette ou ces vitres, est guidé entre sa position basse et sa position haute par des glissières verticales et est relié par des câbles, passant sur des poulies de renvoi, à des contrepoids qui compensent le poids de l'ensemble précité, ce qui permet un maniement aisé de la vitre ou des vitres pour le passage du fonctionnement en foyer ouvert au fonctionnement en foyer fermé, ou vice-versa. La commodité d'utilisation est encore accrue en prévoyant que chaque vitre est montée ouvrante sur son châssis par des charnières latérales, ce qui permet d'accéder à sa face intérieure à des fins de nettoyage. De toute façon, I'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce foyer de cheminée avec récupérateur de chaleur Figure 1 est une vue d'ensemble en perspective, d'un foyer de cheminée conforme à la présente invention Figure 2 est une vue en perspective plus détaillée du foyer, représentant aussi ses parties intérieures Figure 3 est une vue en perspective éclatée de ce foyer, montrant divers détails de sa structure. Le dessin représente, à titre d'exemple, un foyer de cheminée ouvert sur deux côtés adjacents qui forment un angle droit, I'ouverture du foyer pouvant être obturée par deux vitres 1 et 2 escamotables, représentées en position fermée sur la figure 1. Ce foyer comporte, à sa base et comme le montrent de façon plus précise les figures 2 et 3, une plaque foyère métallique 3 montée sur quatre pieds réglables 4, permettant une mise à niveau. Il est prévu, au centre de la plaque foyère 3 un bac à cendres amovibles 5 prenant place dans un boîtier 6, le bac 5 étant obturé par une grille 7. Un premier conduit 8, constituant une prise d'air frais en provenance de l'extérieur pour l'alimentation du foyer, aboutit à une entrée d'air frais 9 située sur un côté du boîtier 6. Des passages d'air frais 10 sont prévus sur les faces latérales du bac à cendres 5. Un autre conduit 11, constituant une prise d'air frais réglable en provenance de l'extérieur, aboutit à un caisson latéral 12 pourvu d'une grille 13 constituant une entrée d'air ambiant. Le caisson 12 renferme un groupe 14 composé d'une turbine et de son moteur d'entraînement à vitesse variable, qui envoie un flux d'air pulsé dans un conduit 15 menant à un caisson transversal 16 situé sous la partie arrière de la plaque foyère 3. Une fente 17, ménagée à l'arrière de la plaque foyer 3, permet la sortie de l'air pulsé parvenu dans le caisson 16, pour distribuer cet air pulsé dans la région du coeur 18 du foyer. Le coeur 18, en forme de "L" comporte deux parois verticales perpendiculaires constituées par des briques réfractaires rainures 19, non solidaires les unes des autres, qui- sont maintenues de façon coulissante sur des glissières métalliques horizontales 20, comme décrit dans la demande de brevet français publiée NO 82 19835 / 2 536 510. Les glissières 20 sont fixées à une armature métallique, l'ensemble des parties métalliques étant dissimulé par les briques 19. I1 est prévu, derrière les deux parois du coeur 18 formées par les briques réfractaires 19, un caisson métallique en "L" 21 parcouru de bas en haut par l'air pulsé. Le caisson 21 renferme des éléments verticaux ondulés 22, servant de renforts et aussi de guides pour l'air pulsé.- Des fentes 23 de sortie de cet air pulsé sont prévues au sommet du caisson 21. Le foyer comporte à sa partie supérieure, c 'est-à-dire audessus du coeur 18 et du caisson 21, un avaloir 24 logé à l'intérieur d'un autre caisson 25. Un conduit de fumée 26, pourvu d'une clé de réglage 27, est raccordé au sommet de l'avaloir 24, pour la sortie de la fumée résultant de la combustion. Un faisceau de tubes horizontaux 28 relie la partie arrière du caisson 25 à la partie avant de ce caisson 25, en traversant l'avaloir 24. Les tubes 28 permettent une circulation de l'air chaud pulsé qui provient de la région du coeur 18. Quatre sorties d'air chaud 29 sont prévues au sommet du caisson 25 ; ces sorties d'air 29 sont raccordées à des conduits respectifs 30, qui aboutissent à des bouches réglables de distribution 31 diffusant l'air chaud en plusieurs points, par exemple dans les différentes pièces d'une maison. I1 est encore prévu, au sommet du caisson 25, une entrée d'air frais 32 pour le fonctionnement en foyer ouvert, avec une clé d'obturation 33 à ouverture et fermeture automatique (voir ci-dessous). Deux montants 34 et 35, prévus de part et d'autre de l'ouver- ture du foyer, comportent des glissières verticales respectives 36 et 37 pour l'ensemble mobile formé par les deux vitres 1 et 2 et par des châssis 38 et 39 qui entourent ces vitres I et 2. Les parties supérieures des châssis 38 et 39 sont reliées, par des câbles respectifs 40 et 41 passant sur des poulies de renvoi 42 situées au sommet des montants 34 et 35, à des contrepoids 43 et 44. L'ensemble formé par les deux vitres 1 et 2 et par les châssis 38 et 39 peut ainsi être déplacé verticalement sans effort à l'aide d'au moins une poignée 45, pour être amené soit dans une position basse destinée au fonctionnement en foyer fermé, soit dans une position haute destinée au fonctionnement en foyer ouvert. En position haute les vitres 1 et 2 sont totalement escamotées et l'ensemble mobile considéré actionne la clé d'obturation 33 de manière à ouvrir l'entrée d'air frais supérieure 32. De plus, chaque vitre 1 ou 2 est montée ouvrante sur son châssis 38 ou 39, par des charnières latérales 46, des moyens magnétiques pouvant être prévus pour le maintien des vitres I et 2 en position fermée. Le caisson supérieur 25 est fixé au sommet du caisson en "L" 21 au moyen de pattes 47 et 48, qui assurent une fixation précise et étanche. Les deux montants 34 et 35 sont fixés par leur base aux angles correspondants de la plaque foyère 3, par des moyens 49 tels que vis et écrous. Enfin, ces deux montants 34 et 35 sont reliés à une hauteur intermédiaire par une partie en tôle horizontale 50 en forme générale de "L", qui délimite l'ouverture du foyer à sa partie supérieure et qui, par un rebord 51, constitue un appui pouvant recevoir une poutre en bois ou une hotte en plâtre, non représentée. On comprend que le foyer de cheminée précédemment décrit allie tous les avantages du foyer ouvert et du foyer fermé, tout en incorporant un récupérateur de chaleur efficace. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce foyer de cheminée avec récupérateur de chaleur qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. En particulier, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l!invention en prévoyant une configuration différente de l'ouverture du foyer et de la partie vitrée mobile correspondante, cette ouverture pouvant ne comporter qu'une seule face auquel cas la vitre est unique, ou pouvant comporter trois faces adjacentes obturables par trois vitres respectives, ceci notamment dans le cas d'une cheminée d'angle. REVENDICATIONS 1. Foyer de cheminée avec récupérateur de chaleur, pouvant fonctionner en foyer ouvert ou en foyer fermé, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison - une structure fixe avec principalement une plaque foyère (3), un coeur réfractaire (18), un avaloir (24) et au moins une entrée d'air frais (8,9 ; 32); - un circuit d'air à chauffer, de préférence pulsé, avec au moins une prise d'air (8,9; 32) et au moins un caisson (21) placé derrière le coeur réfractaire (18) et parcouru de bas en haut par l'air à chauffer et - au moins une vitre (1,2) mobile verticalement entre une position basse obturant l'ouverture du foyer et une position haute dégageant -cette ouverture. 2. Foyer de cheminée avec récupérateur de chaleur selon la revendication I, caractérisé en ce que sont prévues une entrée d'air frais inférieure (8,9) située au niveau de la plaque foyère (3), et une entrée d'air frais supérieure (32) destinée au fonctionnement en foyer ouvert, située au niveau de l'avaloir 3. Foyer de cheminée avec récupérateur de chaleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'entrée d'air frais supérieure (32) comporte une clé d'obturation (33) à ouverture- et fermeture automatique, actionnée directement par l'ensemble mobile verticalement formé par la ou les vitres (1,2) et par un ou des châssis (38,39) qui entourent cette ou ces vitres. 4. Foyer de cheminée avec récupérateur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que son coeur (18) est du type constitué par des briques réfractaires rainurées (19), non solidaires les unes des autres, maintenues de façon coulissante sur des glissières horizontales (20). 5. Foyer de cheminée avec récupérateur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit d'air pulsé comprend, outre le ou les caissons (21) placés derrière le coeur réfractaire (18), un faisceau de tubes horizontaux (28) qui relient les parties arrière et avant de l'avaloir (24), et une pluralité de sorties d'air chaud (29) au sommet du foyer. 6. Foyer de cheminée avec récupérateur de chaleur selon I'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'ensem- ble mobile verticalement, formé par la ou les vitres (1,2) et par un ou des châssis (38,39) qui entourent cette ou ces vitres, est guidé entre sa position basse et sa position haute par des glissières verticales (36,37) et relié par des câbles (40,41), passant sur des poulies de renvoi (42), à des contrepoids (43,44) qui compensent le poids de l'ensemble précité. 7. Foyer de cheminée avec récupérateur de chaleur selon la revendication 6, caractérisé- en ce que la ou chaque vitre (1,2) est en outre montée ouvrante sur son châssis (38,39), par des charnières latérales (46).