Brevet FR2641603A1 — publié le 19900713

L'invention est relative à un appareil de chauffage à ouverture frontale tel qu'un insert de cheminée. Elle trouvera tout particulièrement son application chez les constructeurs de matériel de chauffage. De nombreuses habitations sont équipées de cheminées à âtre qui utilisent le bois comme combustible pour constituer une source de chauffage d'appoint. Pour des raisons de facilité d'installation et de commodité de fonctionnement, de nombreux utilisateurs emploient un insert de cheminée comme appareil de chauffage. Ce type d'appareil est destiné à être encastré, il possède une ouverture frontale par laquelle on procède au chargement du combustible et comporte une ou plusieurs portes qui lui permettent de fonctionner selon deux régimes de chauffage, à foyer ouvert ou fermé. Qu'il s'agisse d'inserts de cheminée ou autres types d'appareils de chauffage pour lesquels le combustible est entièrement disposé dans l'âtre, le moyen de contrôler l'allure -de chauffe est obtenu par un réglage de l'admission d'air. C'est pourquoi, un bon rendement de combustion et une parfaite maitrise du régime de chauffage ne peuvent être obtenus qu avec un foyer fermé. Cependant. le spectacle de la combustion offre un attrait certain qui est vivement recherché. Pour concilier à la fois, les avantages du régime à foyer fermé, pour ce qui concerne le rendement de combustion, et la vision de la flamme, les constructeurs ont cherché à mettre au point des appareils de chauffage disposant de portes vitrées en façade. Dans certains cas, la porte est escamotable pour permettre un réel fonctionnement à foyer ouvert et sur d'autres constructions, la porte s'ouvre uniquement pour procéder au chargement en combustible. Jusqu'à présent, les techniques traditionnelles de fabrication ne permettent pas de disposer d'une vitre de format important. En effet, la porte dispose d'un entourage autour de la vitre, de charnières extérieures d'articulation et en outre d'une partie basse de la porte métallique pour cacher la zone cendrier de l'âtre. Dans certaines constructions, il y a deux portes, I'une vitrée placée à hauteur du foyer prévue pour le chargement, et l'autre à la partie inférieure entièrement opaque pour accéder au cendrier. L'entourage métallique de la porte, la position extérieure des charnières et la présence d'une bande métallique pour cacher les cendriers font qu'il existe autour de la vitre un encadrement important qui fait obstacle à une vision panoramique du feu. II faut également souligner une autre difficulté à l'utilisation de vitrages de grand format. La combustion engendre des fumées grasses qui ont tendance à obscurcir la vitre et ainsi affaiblir la vision du feu. Pour endiguer ce phénomène, la technique actuelle consiste à provoquer un écoulement d'air frais à proximité de la surface intérieure du vitrage. Ce mouvement d'air balaie et nettoie en permanence le vitrage. Ceci est obtenu par la mise en place de fentes latérales d'admission d'air à la périphérie de la vitre. Si le passage d'air est peu important, il y a salissure de la vitre, par contre, si le passage est important, la vitre reste propre mais il y a risque d'emballement du feu car, dans ce cas, lc.. seconde admission d'airde nettoyage présente une influence sur le régime de combustion en s' additionnant à l'admission d'air primaire. II y a par ailleurs une détérioration du rendement de chauffe et de grandes difficultés à atteindre le régime faible. Pour de petits vitrages, il est relativement simple de concilier l'admission suffisante d'air de nettoyage et une non-perturbation du contrôle du régime de chauffe. Lorsqu'il s'agit de vitrages de grande dimension, le compromis ne peut être trouvé à moins de sacrifier certaines caractéristiques techniques. Le but principal de ia présente invention est de présenter un appareil de chauffage dont la façade avant soit constituée d'un écran vitré panoramique. Sur le plan esthétique, cela permet d'affiner les formes pour rendre l'appareil d'apparence moins massive. La grande surface vitrée permet une excellente vision du foyer de combustion, ce qui permet de se rapprocher sur le plan du spectacle du fonctionnement à foyer ouvert. Les avantages notamment énergétiques de la combustion à admission d'air contrôlée sont cependant conservés. La sécurité est renforcée car toutes les projections d'étincelles, brindilles incandescentes ou autres sont empechées par l'écran vitré total. Quoique la surface vitrée soit de grande dimension, I'ap- pareil de chauffage de la présente invention dispose d'une technique d'auto-nettoyage qui ne nuit pas au bon contrôle du régime de chauffe. II est en effet important d'assurer un nettoyage permanent de la vitre afin que celle-ci ne puisse pas être obscurcie par les fumées et gaz de combustion. Un autre but de la présente invention est son large domaine d'application, en effet, la mise en oeuvre d'un vitrage avant total peut être assurée sur poêle conventionnel , foyer à insert ou autre. D'autres buts et avantages de la présente invention apparai tront au cours de la description qui va suivre, qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. L'appareil de chauffage à ouverture frontale, tel qu'insert de cheminée,qui comprend un âtre fermé par une porte vitrée, une grille sur laquelle est placé le combustible généralement du bois, et un cendrier inférieur, est caractérisé par le fait que la vitre couvre la façade de l'appareil en particulier elle descend jusqu'au niveau du cen drier et qu'elle dispose d'une admission d'air de nettoyage située au dessous de la grille. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip tion suivante accompagnée des dessins en annexe parmi lesquels - la figure 1 schématise un premier mode de construction pour la mise en place d'une vitre de façade sur un appareil de chauf fage vu en coupe transversale, selon l'invention, - la figure 2 schématise un second mode de construction pour la mise en place d'une vitre de façade sur un appareil de chauf fage vu en coupe transversale, selon l'invention, - la figure 3 représente un appareil de chauffage selon la présente invention en vue de face, - la figure 4 illustre le fonctionnement du dispositif d'auto nettoyage de la vitre de façade, - la figure 5 représente la mise en place d'une porte vitrée sur un cadre relevable pour insert de cheminée, avec articulation inté rieure. La présente invention vise un appareil de chauffage à ou verture frontale tel que poêles conventionnels, foyers, inserts de cheminée ou autres. Elle trouvera tout particulièrement son application chez les constructeurs de matériels de chauffage. Pour des raisons de rendement de combustion et d'attrait du spectacle de la flamme, les constructeurs d'inserts de cheminée souhaitent proposer au public des réaiisations avec surface vitrée importante. Les techniques traditionnelles de construction s'y opposent. Il est en effet d'usage d'utiliser une ou plusieurs portes frontales en forme de cadre dans lequel est fixée la vitre, et qui dispose de charnières extérieures. La porte masque le cendrier par la présence d'une surface métallique inférieure. En aucun cas, la surface vitrée ne peut couvrir la façade avant de l'appareil et la vision de la flamme s'en trouve limitée. Une autre difficulté est la nécessité d'assurer le balayage de la vitre par un rideau d'air. Ce balayage est réalisé en pratiquant une admission d'air sur tout ou partie du pourtour de la vitre. De la sorte, les fumées et gaz de combustion n'ont pas la possibilité de se déposer sur la surface intérieure de la vitre. Toutefois, si l'admission d'air de nettoyage est insuffisante, la vitre s'obscurcit et si, au contraire, le passage est trop important, la vitre reste propre mais le régime de combustion ne peut plus ou est mal contrôlé. Il est donc impératif de parvenir à un compromis d'autant plus difficilement réalisable que la surface de la vitre est importante. La mise en oeuvre de- la présente invention pourrait être réalisée sur tout type d'appareil de chauffage pourvu d'une ouverture frontale. Son application typique est l'insert de cheminée tel que cela est illustré en vue de coupe schématique à la figure 1. L'insert de cheminée 1 comporte un âtre 2 communiquant dans sa partie supérieure avec un conduit d'évacuation des fumées 3. t'âtre 2 est entouré par le corps 4 de l'appareil de chauffage qui présente, dans sa partie inférieure, une grille 5 de combustion sur laquelle est entreposé le combustible généralement des bûches de bois. Sous la grille 5 est-placé un cendrier 6 qui sert à recueillir les résidus de combustion Le devant de l'âtre 2 est fermé par une porte 7 ajourée sur laquelle est fixée une vitre de façade 8 qui couvre tout le devant de l'appareil 1.La vitre 8 est entourée par un enjoliveur 9 solidaire de l porte 7. Ainsi, la façade de l'appareil est formée par la plaque vitrée 8. Sur le plan esthétique, cela procure une allure légère étant donné qu'elle n'est encadrée que d'une simple baguette enjoliveur 9. La vision panoramique du feu est totale, ce qui permet aux utilisateurs de bénéficier du spectacle de la flamme avec un fonctionnement en régime à foyer fermé. Une admission d'air de nettoyage de la vitre 8 est disposée à un niveau situé sous la grille de combustion 5. De la sorte, toute la surface de la vitre 8 située au-dessus de la grille de combustion 5 est balayée par un rideau d'air qui l'empêche de s'obscurcir à la suite des dépôts gras de fumée. Selon ce premier mode de construction illustré à la figure 1, le bâti de porte 7 comprend dans sa partie inférieure les dispositifs 10 de réglage d'admission d'air primaire sous la grille de combustion S pour assurer le contrôle du régime de chauffe. Même cette partie est recouver par la vitre de façade 8, toutefois, puisqu il ne s'agit pas d'un élément particulièrement esthétique, avantageusement, la vitre 8 sera opaque dans sa partie inférieure de sorte à masquer ce dispositif 10, laissant apparaî tre néanmoins des fenêtres transparentes de visualisation des réglages. De préférence, I'admission d'air de nettoyage se situe au niveau de ia partie inférieure de la porte. Dans l'exemple de la figure 1, un espace 11 est réalisé entre l'enJoliveur 9 et le bâti de porte 7 par l'intermédiaire duquel l'air peut entrer dans l'appareil 1. Un second mode de réalisation de l'invention est illustré à la figure 2. L'appareil de chauffage 1 est analogue au précédent en ce qui concerne sa constitution interne. La différence se situe au niveau de la partie ouvrante. Là encore, toute la façade avant de l'appareil 1 est couverte par une vitre 8 qui procure une esthétique légère à l'ensemble. La vitre de façade 8 est encadrée par un enjoliveur 9 fixé sur une armature légère 12 telle que des montants profilés. Une admis sion d'air de nettoyage est également réalisée pour éviter que la vitre 8 ne puisse s'obscurcir suite à des dépôts de fumée grasse. Pour ce faire, la structure 12 de soutien de la vitre 8 présente un espace 13 avec le corps 4 de l'appareil de chauffage 1. Par cet espace 13, I'air peut s'infiltrer dans l'appareil 1 et créer un rideau de nettoyage le long de la surface interne de la vitre 8.Pour contrôler cet écartement 13, des bosses sont réalisées, soit sur la structure légère 12, soit sur l'encadrement solidaire du corps 4 de l'appareil pour calibrer l'espace 13 d'admission d'air de nettoyage. Là encore, I'admission d'air est située sous la grille de combustion 5 pour que la partie de la vitre 8 située au-dessus soit correctement nettoyée. Cet objectif est atteint dans l'exemple de la figure 2 où l'admission d'air est pratiquée dans la partie inférieure de la vitre 8. La figure 3 représente l'appareil de chauffage l en vue de face. La vitre de façade 8 offre une vue panoramique de l'âtre 2 et occupe la majeure partie de la face avant de l'appareil. Sur sa péri phérie, la vitre 8 est garnie d'une baguette enjoliveur 9 légère. Le corps 2 de l'appareil est également visible sur une petite partie extérieure à la vitre de façade 8, toutefois, lorsque l'appareil est posé, ceci est masqué par la présence de l'encastrement. La vue du cendrier 6 n'offre guère d'intérêt, aussi, de préférence, la partie inférieure de la vitre 8 est rendue opaque par la présence d'un bandeau coloré 14 qui masque la vue des organes situés sous la grille de combustion 5. En raison de la surface vitrée de façade importante, il est impératif pour assurer un auto-nettoyage correct de celle-ci, d'assurer un débit d'air de balayage également important. Des essais ont montré que cette entrée d'air parasite perturbe la régulation du régime de chauffe qui a tendance à augmenter voire s'emballer. Selon la présente invention, on utilise une partie de l'air de combustion pour assurer le balayage de la surface intérieure de la vitre de façade 8. Ainsi, une introduction limitée d'air de nettoyage est suffisante pour maintenir la- vitre 8 propre. Cet objectif est atteint en laissant un espace 15 entre la grille 5 et la vitre 8 comme cela est illustré à la figure 4. Ainsi, à l'introduction d'air de nettoyage qui entre par l'intervalle 13, schématisée par la flèche 16, s'additionne l'air de combustion 17 entrainé dans un mouvement ascendant. La combustion à la partie supérieure de la grille 5 provoque un appel d'air et donc l'air de combustion présent sous la grille 5 est appelé à travers l'intervalle 15 d'où le mouvement de nettoyage. Traditionnellement, les articulations de porte sont situées à l'extérieur de celle -ci le long de son chant. Ceci est entièrement satisfaisant sur le plan fonctionnel mais oblige à disposer d'un encadrement de porte extérieur à celle-ci. Dans le cadre de la présente invention, il a été recherché la réalisation d'un appareil de chauffage qui dispose d'une surface vitrée de façade de format maximum. Ceci peut être obtenu grâce à une technique de construction particuliere sché- matisée à la figure 5. La façade vitrée 8 est articulée sur un cadre 18, par exemple un cadre relevable tel - qu'on le rencontre sur les inserts de cheminée. Comme précédemment, la vitre de façade 8 est entourée d'un enjoliveur 9 qui assure la fixation de la vitre sur une armature périphérique 12. Selon l'invention, la charnière 19 est située à l'extérieur du cadre 18 et à l'intérieur de l'armature 12. Ainsi, le format de la vitre 8 est supérieur à celui du cadre 18 qui est en partie masqué par la baguette enjoliveur 9. L'esthétique avant pourra également être améliorée par exemple en réalisant un léger cadre opaque tout autour de la vitre de façade 8 pour masquer totalement la vue du cadre 18. Dans le cas d'un appareil de chauffage analogue à celui de la figure 1, un intervalle similaire sera laissé entre le bas de l'encadrement de porte 7 et la vitre de façade 8 pour autoriser une remontée de l'air admis par l'espace 11. Un espace sera également laissé entre la grille de combustion 5 et le bas de l'encadrement de porte 7 pour un apport d'air de combustion au flux d'air de nettoyage. Quoique dans l'exemple envisagé à la figure 5, la porte vitrée soit fixée sur un cadre 18 relevable, ce type d'articulation intérieure 19 pourrait également s'appliquer pour les portes vitrées directement fixées sur le corps de l'appareil de chauffage. D'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, auraient également pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de ceile-ci. VENDICATIONS 1. Appareil de chauffage à ouverture frontale, tel qu'insert de cheminée, poêle conventionnel ou autre, qui comprend un âtre fermé (2) par une porte vitrée (8), une grille (5) de combustion sur laquelle est placé le combustible, généralement du bois, et un cendrier inférieur (6), caractérisé par el fait que la vitre (8) couvre la façade de l'appa reil (1), en particulier elle descend jusqu'au niveau du cendrier (6), et qu'elle dispose d'une admission (13) d'air de nettoyage située au-dessous du niveau de la grille (5). 2. Appareil de chauffage selon la revendication 1, caractéri sé par le fait qu'un enjoliveur (9) entourant la vitre (8) est fixé sur le cadre de la porte (7) avec un espace (11) pour réaliser l'admission d'air. 3. Appareil de chauffage selon la revendication 1, caractéri sé par le fait que l'enjoliveur (9) de support de la vitre (8) est fixé sur une structure légère (12) qui présente un espace (13) avec le corps (4) de l'appareil de chauffage (1). 4. Appareil de chauffage selon la revendication 1, caractéri sé par le fait que (a vitre (8) est opaque dans sa partie inférieure (14) jusqu'à hauteur de la grille de combustion (5). 5. Appareil de chauffage selon la revendication 1, caractéri sé par le fait qu'un espace (15) est laissé entre la grille de combustion (5) et la vitre de façade (8). 6. Appareil de chauffage selon la revendication 1, caractéri sé par le fait qu'un espace est laissé entre ie cadre de la porte (7) et la vitre de façade (8). 7. Appareil de chauffage selon les revendications 2 et 4, équipé d'un dispositif (10) de réglage d'admission d'air primaire dans la partie inférieure du cadre (7) de la porte, caractérisé par le fait que des fenêtres transparentes sont laissées dans la zone opaque (14) de la vitre de façade (8) pour permettre une vision des réglages. 8. Appareil de chauffage selon la revendication 3, caractéri sé par le fait que des bosses d'écartement sont réalisées sur la struc ture légère (12) ou l'encadrement du corps (4) de l'appareil (1) de chauffage pour calibrer l'espace d'admission d'air (13). 9. Appareil de chauffage selon la revendication 1, caractéri sé par le fait que a porte vitrée (8) est articulée autour d'une char nière (19) intérieure à son armature d'entourage (12). 10. Appareil de chauffage selon la revendication 9, qui comporte une porte articulée sur un cadre relevable (18), caractérisé par le fait que la charnière d'articulation (19) de ia porte est disposée à l'extérieur du cadre (18) et à l'intérieur de l'armature (12) d'entourage de la porte vitrée.