Brevet FR2624261A1 — publié le 19890609

FOYER METALLIQUE POUR CHEMINEES La présente invention est relative à un foyer métallique, notamment en fonte, pour cheminés, du genre de ceux qui comportent une sole, une plaque de fond, des joues latérales et une partie supérieure qui forme raccordement a au soins un départ de conduit defumee, et qui comportent en outre, en partie haute, des moyens de déflexion des gaz chauds et des moyens de réglage du tirage. On sait que le départ de conduit de fumee est le siège de dépôts, en particulier dépôts de goudrons, suies ou analogues, qu'il convient de proteger contre des flammes trop hautes, pouvant se produire lors d'un emballement du foyer. Les moyens de déflexion assurent une telle protection, et sont généralement constitués par une plaque, encore appelée déflecteur de flammes. Cette plaque assure également un confinement de la chaleur dans le foyer en renvoyant le rayonnement. Le passage pour les gaz chauds ou fumees est prevu â la périphérie de la plaque. Les moyens de réglage du tirage sont situés au-dessus de cette plaque et comprennent généralement un disque monté mobile autour d'un axe diamétral et logé dans le départ de conduit de fumée. Dans un tel foyer, la plaque déflectrice de flammes freine le tirage lorsque l'on souhaite obtenir un tirage important. Le réglage du tirage, en outre, peut etre délicat. L'invention a pour but, surtout, de fournir un foyer du genre défini précédemment qui reponde mieux que jusqu'à présent aux diverses exigences de la pratique et, qui, en particulier, permette d'obtenir un tirage optimal, facile å regler, tout en continuant å assurer une bonne protection contre les flammes du départ du conduit de fumee. Selon l'invention, un foyer métallique, notamment en fonte, du genre défini précédemment est caracterise par le fait qu'il comprend une pluralité d'ailerons sensiblement parallèles, orientables, disposes au-dessus de la sole, cette pluralité d'ailerons constituant a la fois les moyens de déflexion et les moyens de réglage du tirage. Avantageusement ces ailerons ont sensiblement un profil en aile d'avion et présentent, vus en coupe, une face concave, une face convexe et un bord de fuite ; ces ailerons sont disposés de telle sorte que leur direction longitudinale soit parallèle a la plaque de fond ; leur face concave peut être tournée vers le conduit de fumée, leur face convexe vers l'intérieur du foyer et leur bord de fuite est dirigé du côté opposé a la plaque de fond. En position de fermeture, le bord de fuite d'un aileron recouvre le nez de l'aileron suivant, tandis qu'en position d'ouverture maximale, chaque aileron a une ligne moyenne inclinée suffisamment sur l'horizontale pour protéger le départ de conduit de fumée contre les f'ammes. Avantageusement chaque aileron est monté pivotant sur un axe situé sensiblement dans la région moyenne de l'aileron et est relié å l'opposé de son bord de fuite å un moyen de réglage de l'orientation dudit aileron. De preférence le moyen de réglage de l'orientation des ailerons comprend une tringle reliée à l'articulation de chacun desdits ailerons. La plaque de fond du foyer peut comporter en partie haute une ouverture transversale pour le passage des fumées dans une chambre de fond comprise entre cette plaque de fond et une paroi sensiblement verticale, ladite chambre de fond étant fermée en partie haute et reliée en partie basse å des chambres latérales comprisses entre les joues et des parois latérales, ces chambres latérales etant elles memes reliees en partie haute au départ du conduit de fumée ; selon l'invention, une ouverture latérale est prévue a chaque extrémité de la base de la chambre de fond pour faire communiquer directement cette chambre avec la chambre latérale correspondante. Avantageusement l'ouverture latérale prévue å l'extrémité de la base de la chambre de fond est située en arrière de la sole et est éloignée de l'arrivée d'air primaire prévue sous la sole. Enfin, un jeu peut être prévu entre la porte vitrée et le bord inferieur du foyer pour une entrée d'air secondaire. Afin de mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va décrire, ci-après, å titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé Sur ce dessin - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un foyer métallique muni des moyens de deflexion et de réglage du tirage selon l'invention, - la figure 2 est une vue, en ccupe, des ailerons constituant ces moyens de déflexion et de réglage du tirage. Ainsi qu'on peut le voir sur le dessin, le foyer métallique i de cheminée comprend notamment une sole 2, une plaque de fond 3, deux joues laterales 4 et 5, ces éléments étant solidaires les uns des autres et ajustés afin de constituer une enveloppe hermétiqu. Un tel foyer métallique, désignédans son ensemble par la référence i, comporte également une plaque supérieure 6 qui, vue en coupe, présente une forme evasee, destinée 9 collecter les fumées et gaz de combustion afin de permettre leur évacuation par un depart 9 de conduit de fumee. La face avant de ce foyer 1, ctest-å-dìre sa face opposée a la plaque de fond 3, est munie d'une porte généralement en verre : c'est par cette porte qu'est enfourné un combustible, generalement des bOches de bois. Ce foyer i comporte, en partie haute des moyens 7 de déflexion et de réglage du tirage constitués par une pluralité d'ailerons 8. Ces ailerons 8 ont, vus en coupe, un profil en aile d'avion, et présentent ainsi une face concave 12, une face convexe 13 et un bord de fuite 14. Ces ailerons 8 sont disposés en partie haute du foyer de telle sorte que leur direction longitudinale soit parallèle å la plaque du fond, leur face concave 12 soit dirigée vers le haut, leur face convexe 13 vers le bas et leur bord de fuite 14 vers la face avant du foyer, c'est-å- dire vers la face opposée à la plaque de fond 3. De plus, chaqua aileron 6 est mobile autour d'un axe de rotation 1 horizontal parallèle å la plaque de fond, et situe dans la région médiane de l'aileron. Une articulation il est prévue sur chaque aileron du côté opposé à son bord de fuite 14. Les ailerons 8 constituent des moyens de déflexion. En effet, en raison de leur forme particulière, ces ailerons peuvent, d'une part, réfléchir vers le foyer le rayonnement émis par ce dernier, et d'autre part, éviter que des flammes trop hautes viennent lécher le départ 9 de fumée. A cet effet, on prévoit que les ailerons 8 en position d'ouverture maximale (position de la figure 2) ont une ligne moyenne suffisamment inclinée sur l'horizontale pour protéger le départ 9 de conduit de fumée. Le passage offert est largement suffisant pour un tirage maximal. En position de fermeture le bord de fuite 14 d'un aileron 8 recouvre le nez N de l'aileron suivant. Les ailerons 8 constituent également un moyen de réglage du tirage, puisque la section de passage offerte aux fumées entre ces ailerons peut etre modifiée å volonté, et de manière relativement précise. Le réglage du tirage va se faire de la manière suivante : il suffit å l'utilisateur de modifier l'orientation des ailerons 8 grace à une tringle 15 horizontale fixée sur lesdits ailerons par une articulation li située du côté opposé a leurs bords de fuite. Les axes des ailerons 8 sont portes par une crémaillère. La tringle 15, munie a son extrémité opposée a la plaque de fond 3 d'une tige 16 formant poignée, permet d'irFrimer aux ailerons 8 un mouvement de rotation autour de leurs axes de rotation 1. Le mouvement horizontal de la tringle 15, selon sa direction, va provoquer la mise en position soit d'ouverture, soit de fermeture des ailerons 8 constituant les moyens de réglage du tirage. De plus la tige 16 formant poignée est reliée par un système de tringles a une plaque disposee en face d'une arrivée d'air primaire 24 prévue sous la sole 2. Cette plaque est douée d'une liberté de mouvement autour d'un axe de rotation horizontal disposé dans sa partie haute. Ce dispositif permet de réguler la quantite d'air primaire pénétrant dans le foyer en fonction de l'ouverture des ailerons. En position d'ouverture maximale, les gaz de combustion s'échappent en majeure partie, directement par le départ 9 du conduit de fumée. En position de fermeture, les gaz de combustion sont dérivés vers l'arrière du foyer i et traversent la plaque de fond 3 par une ouverture 17 ménagée dans la partie haute de ladite plaque, en-dessous des ailerons 8. Les gaz descendent ensuite dans la chambre de fond 18 constituée par la plaque de fond 3 et une paroi verticale 19 et s'échappent par des ouvertures latérales 2 ménagées de part et d'autre et a la base de ladite chambre de fond 18 Ces gaz vont alors remonter dans les chambres latérales 21 constituées par les joues laterales 4, 5 et les parois verticales 22. Ce dispositif grâce a la circulation dans les chambres latérales 21 des gaz chauds émis par le foyer favorise les echanges thermiques avec l'air ambiant circulant dans un carénage 23 entourant le foyer 1. Afin d'obtenir un échange thermique maximal, l'arrivée d'air ambiant dans le carenage 23 se fait par des ouvertures latérales 26, 27 disposées de part et d'autre du foyer, du côté opposé d la plaque de fond 3 etau même niveau que les ouvertures latérales 2. Les gaz sortant des chambres latérales 21 sont évacués par le départ 9 du conduit de fumée. L'arrivée d'air secondaire se fait par le jeu prévu entre le bas de la porte vitrée et le bord inférieur 25 du foyer 1. Ce diode de rfalisation permet notamment de diminuer les salissures de la vitre. Le foyer conforme a l'invention assure un bon rendement thermique. I1 est bien entendu que les moyens de l'invention peuvent s'adapter à tous types de foyers fermés. BEVENDlCATlONS 1 - Foyer métallique (1), notamment en fonte, comportant une sole (Z), une plaque de fond t3), des joues laterales (4,5), et une partie supérieure (6) qui forme raccordement å au moins un depart de conduit de fumee (9v, ledit foyer comportant en outre, en partie haute, des moyens de deflexion des gaz chauds et des moyens de réglage du tirage, caracterise par le fait qu'il comprend une Pluralité d'ailerons (8) sensiblement paralleles, orgientables, disposes au-dessus de la sole (2), cette pluralité d'ailerons (8) constituant à la fois les moyens de déflexion et les moyens de régalage du tirage. 2 - Foyer metallique selon la revenaication 1, caractérisé par le fait que les ailerons (8) ont sensiblement un profil en aile d'avion et présentent, vus en coupe, une face concave (12), une face convexe (13) et un bord de fuite (14). 3 - Foyer métallique selon l'une des revendica- tions 1 ou 2, caracterise par le fait que les ailerons (8) sont disposes de telle sorte que leur direction longitudinale soit parallèle å la plaque de fond (3). 4 - Foyer métallique selon l'une des revendications precedentes, caractérise par le fait que les ailerons (8) sont disposes de telle sorte que leur face concave (12) soit tournée vers le conduit de fumee, leur face convexe (13) vers l'intérieur du foyer et que leur bord de fuite (14) soit dirige du côte oppose å la plaque de-fond (3). 5 - Foyer métallique selon l'une des revendications 1 å 4, caractérise par le fait que chaque aileron (8) est monte pivotant sur un axe (10) situé sensiblement dans la région moyenne de l'aileron, et est relie å l'oppose de son bord de fuite (14) à un moyen de réglage de l'orientation dudit aileron. 6 - Foyer métallique selon l'une des revendications 1 å 4, caractérisé par le fait que le moyen de régalage de ltorientation des ailerons (8) comprend une tringle (15) reliée a l'articulation il de chacun desdits ailerons. 7 - Foyer métallique selon l'une des revendications I à 6 dans lequel la plaque de fond (3) comporte en partie haute une ouverture transversale (17) pour le passage de fumées dans une chambre de fond (18) comprise entre cette plaque de fond (3) et une paroi '13) sensiblement verticale5 ladite chambre de fond (18) étant fermée en partie haute et reliRe, en partie basse, a des chambres latérales (21) comprises entre les joues (4, 5) et des parois latérales (22), ces chambres latérales (21) étant elles-mêmes reliées en partie haute au départ (9) du conduit de fumée, caractérisé par le fait qu'une ouverture latérale (2) est prévue à claque extrémité de ia base de la chambre de fond (18) pour faire communiquer directement cette chambre avec la chambre latérale (21) correspondante. 8 - Foyer métallique selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'ouverture laterale C2) prévue à l'extrémité de la base de la chambre de fond (18) est située en arrière de la sole et est éloignée de l'arrivée d'air primaire (24) prévue sous la sole (2).