Brevet FR2703759A1 — publié le 19941014

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION SYSTEME DE CHAUFFAGE A FOYER FERME AVEC CHAMBRE D'EXPANSION DE SECURITE A REGULATION SYNCHRONISEE. Monsieur Bernard MOREAU La présente invention concerne un système de chauffage à foyer fermé avec chambre d'expansion fermée de sécurité, à régulation synchronisée, permettant de contrôler l'intensité du feu ainsi que la quantité de chaleur d'un système de chauffage à foyer fermé à combustible solide, à bois principalement. Dans les dispositifs connus de ce genre, nous connaissons les inserts à foyer fermé, liés directement au tuyau de cheminée situé au-dessus et sur l'arrière du foyer et muni dtun simple déflecteur de fumée horizontal. De plus, les inserts ont leur face supérieure horizontale et ils sont munis de chenets traditionnels placés horizontalement à l'intérieur du foyer fermé. Mais ces dispositifs présentent l'inconvénient de laisser une grande partie de la chaleur du foyer fermé partir directement dans le tuyau de la cheminée, où vient également s'accumuler toute la suie, pouvant provoquer un incendie de cheminée. Il n'existe sur le marché aucun système avec chambre d'expansion fermée de sécurité ni de volet réglable inversé de régulation dans le foyer fermé. Autre part, le ramonage qui est obligatoire, est plus difficile à réaliser car il doit se faire par le haut de la cheminée, sur le toit. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci, un système de régulation synchronisée de sécurité est conçu pour rendre optimal toute l'intensité du feu dans le foyer fermé. Une première ouverture ou fermeture en tiroir, au-dessus du foyer, règle la sortie de fumée de l'insert, permettant ainsi de maîtriser complètement la densité du feu tout en conservant un foyer actif. Une deuxième ouverture ou fermeture, reliée par tringlerie articulée à la première fermeture ou ouverture, règle le tirage du tuyau d'évacuation de fumée. Ces deux systèmes de fermetures ou d'ouvertures simultanées sont synchronisés et solidaires, facilitant ainsi le réglage à l'aide d'une seule manette de commande. Les deux systèmes de fermetures ou d'ouvertures s'ouvrent. ou se ferment en même temps. Il existe toujours un passage d'air de sécurité entre ces deux fermetures ou ouvertures. La chaleur est instantanée et conservée plus longtemps au lieu de partir directement dans le tuyau de cheminée. En effet, l'accumulation de la chaleur se fait en grande partie sur le devant et en partie haute de l'insert, grâce à un déflecteur qui empêche la chaleur de partir directement dans la chambre d'expansion de sécurité. Cette accumulation de chaleur entraîne une accélération de la circulation de l'air secondaire extérieur autour de l'insert, réchauffant ainsi plus rapidement l'air ambiant de la pièce où se trouve l'insert. Toute la fumée est avalée par la chambre d'expansion ainsi qu'une grande partie de la suie. 70% environ de suie reste bloquée à l'intérieur de la chambre d'expansion, 25% dans la partie basse inclinée du tuyau de cheminée et 5% dans le tuyau de cheminée. Une trappe de ramonage frontale placée sur l'avant de la chambre d'expansion facilite le nettoyage et l'enlèvement de la suie. il n'est plus nécessaire de monter sur le toit. La base du conduit de cheminée est inclinée en direction de la trappe pour visualiser et faciliter également le nettoyage de la suie éventuelle qui serait passée dans le conduit de cheminée. L'entretien est réalisé quelque soit la météo, depuis la trappe de ramonage frontale, à l'aide d'un simple aspirateur. Un piston de sécurité agit sur la commande générale des deux fermetures ou ouvertures simultanées de régulation synchronisées de la chambre d'expansion, afin de régulariser l'arrivée d'air pour ralentir un feu qui se serait emballé. A l'intérieur de l'insert, un déflecteur en biais obligatoire réglable par vis avec une pente décroissante vers l'orifice de raccordement de sortie permet d'accèlèrer le tirage vers la chambre d'expansion de sécurité. En partie inférieure de l'insert à foyer fermé, un bac cendrier permet de récupérer rapidement et proprement les cendres. Le vitrage de l'insert est auto-nettoyant grâce aux chenets spéciaux et aux appels d'air obturables et réglables séparément, qui se trouvent sur les côtés. Tous les bois sont brulés entièrement. La chambre d'expansion est réalisée sur mesure, et peut s'adapter sur tous les types d'insert ou de chauffage à foyer fermé. Ces deux éléments monoblocs de la chambre d'expansion et de l'insert à foyer fermé sont indépendants et de même largeur. Le bloc chambre d'expansion est simplement posé et fixé dessus le bloc insert à foyer fermé. Le dispositif objet de 1 invention comporte une chambre d'expansion de sécurité fermée et étanche, située et fixée sur l'insert ou le chauffage à foyer fermé, et sous le tuyau d'évacuation de cheminée réalisé par une buse diamètre 200 qui est largement suffisante au lieu de diamètre 300 qu'il y a actuellement sur les autres systèmes de chauffage. Les deux éléments monoblocs de la chambre d'expansion et de l'insert à foyer fermé sont indépendants et de même largeur. Sur la partie basse de la chambre d'expansion, le raccordement avec l'insert ou le chauffage à foyer fermé est réalisé par un orifice de raccordement rectangulaire, carré, ou circulaire, de dimension variable en fonction du volume de l'insert, et positionné sur la partie haute de la pente de la face supérieure de l'insert.L'ouverture ou la fermeture de cet orifice de raccordement est réglée par une première fermeture ou ouverture en tiroir, située sur la sortie haute de cet orifice et à l'intérieur de la chambre d'expansion. Cette première ouverture ou fermeture en tiroir est constituée d'un chariot monté sur quatre roulettes venant rouler sur la partie basse de la chambre d'expansion, pour régler la section de passage sur l'orifice. Ce chariot est relié sur sa partie supérieure, à l'extrémité d'une tige crantée qui est elle-meme reliée à son autre extrémité, à une manette extérieure de commande générale de régulation du foyer fermé et à un piston de sécurité se trouvant tous deux sur la partie frontale de la chambre d'expansion.Le p-iston de sécurité de déblocage contient un gaz, ou une huile, ou un ressort, dilatable sous trop forte chaleur , et permet, lorsque le feu s'emballe, de soulever de son cliquet le clapet de retenue de la commande générale, afin de libérer la tige crantée avec le chariot de régulation de tirage qui commande également l'ouverture ou la fermeture systématique de l'arrivée d'air primaire. De plus, il existe un passage d'aération de sécurité toujours ouvert entre ces deux systèmes d'ouvertures ou de fermetures simultanées pour permettre une circulation d'air minimum de sécurité.La tige crantée est également reliée, sur la partie médiane du chariot, à un système de tringlerie articulée qui est lui-même relié par une tige filetée avec ressort de compression monté sur vis de réglage, à la partie inférieure d'une deuxième ouverture ou fermeture, située à l'intérieur et sur la partie haute de la chambre d'expansion et dessous le tuyau de cheminée. Cette deuxième ouverture ou fermeture est composée d'un volet pivotant sur un axe horizontal situé en partie haute de ce volet et permettant de régler l'ouverture ou la fermeture du tuyau d'évacuation de fumée grâce à la tige filetée munie de son ressort de compression. Ces deux fermetures ou ouvertures qui sont reliées par la tringlerie articulée s'ouvrent ou se ferment en même temps. Elles sont donc synchronisées et solidaires et leur réglage est effectué par une seule manette de commande générale de régulation du foyer fermé se trouvant sur la partie frontale de la chambre d'expansion. Un contrepoids, relié par un câble passant dans une poulie, est fixé à la tringlerie articulée. Il permet, lorsque le piston de sécurité débloque la tige crantée, de libérer le chariot de la première ouverture ou fermeture afin de fermer l'arrivée d'air primaire pour arrêter un feu qui se serait emballé. Une trappe de ramonage frontale, placée sur la face avant de la chambre d'expansion, et au-dessus de la manette de commande générale, permet d'effectuer le nettoyage d'entretien et permet également d'accèder à la base du conduit de cheminée qui est incliné en direction de la trappe pour en faciliter le nettoyage. Sur la partie haute et à l'intérieur de insert à foyer fermé, un déflecteur de fumée obligatoire est composé d'une plaque inclinée réglable par vis, avec une pente décroissante en direction de l'orifice de raccordement. Le déflecteur est donc incliné avec son point haut situé sur la face avant de l'insert. L'axe de fixation du déflecteur est situé sur la partie haute et en avant de la face avant du foyer fermé. Une aération de sécurité placée à la base et sur la face avant de l'insert est toujours ouverte. Elle est composée d'un volet avec une ouverture ou fermeture réglable par vis. Deux entrées d'air de tirage munies d'une commande individuelle de tirage sont situées également à la base et sur la face avant de l'insert.A l'intérieur de l'insert, sur toute la largeur, des chenets spéciaux de tirage en biais avec appel d'air sur les côtés, équilibrent les débits d'air rendant la vitre de l'insert auto-nettoyante. De plus, un bac cendrier permet de récupérer les cendres. A l'extérieur de l'insert particulier, une coque enveloppe les côtés, la face arrière et le dessus de l'insert fermé afin de canaliser l'air extérieur qui, en contact avec les parois chaudes de l'insert, se réchauffe et chemine naturellement à l'intérieur de cette enveloppe pour venir sortir sur la face frontale et haute de l'insert grâce à la pente de la face supérieure de celui-ci où le haut de cette pente est situé sur sa partie frontale. De plus, des sorties d'air sont prévues à cet effet. Tout le système ne fonctionne pas lorsque la porte de l'insert, ou lorsque la trappe de ramonage, est ouverte. Les dessins annexés illustrent à titre d'exemple, un mode de réalisation du dispositif conforme à la présente invention. Tel qu'il est représenté sur les planches 1/4, 2/4, 3/4 et 4/4, le dispositif comporte une chambre d'expansion de sécurité 1 à l'intérieur de laquelle se trouve une première ouverture ou fermeture 31 à tiroir composée d'un chariot 2 muni de roulettes 11 et relié à une tige crantée 3 qui est elle-même reliée à une extrémité à une manette de commande 4 et à un piston de sécurité 5. D'autre part, cette tige crantée 3 est reliée à une tringlerie articulée 6 munie d'un ressort 7 relié à une deuxième ouverture ou fermeture 32 composée d'un volet 8, d'un axe 9 et d'une vis de réglage 10. La tringlerie articulée 6 est également reliée à un câble 12, passant par une poulie 13, et fixé à un contrepoids 14. A l'extrémité haute de la chambre d'expansion 1 se trouvent le tuyau de cheminée 15, sur la partie frontale une trappe de ramonage et d'entretien 16, et sur sa partie basse un orifice de raccordement 17 qui la relie à l'insert ou au chauffage à foyer fermé 18. A l'intérieur de l'insert ou du chauffage à foyer fermé 18, se trouvent un déflecteur de fumée 19 muni d'une vis de réglage 20, des chenets spéciaux 21, avec passage pour appel d'air 28, deux entrées d'air de tirage 22 munies d'une commande individuelle de tirage 23, d'une aération de sécurité 24 composée d'un volet 25, d'un axe 26 et d'une vis de réglage 27. A l'extérieur de l'insert à foyer fermé 18, se trouvent des passages d'air 29 entre l'enveloppe extérieure 30 et l'insert. Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisé sur tous les types d'inserts ou de chauffages à foyer fermé, par le particulier, une société, une collectivité, etc ... utilisant un combustible solide, du bois principalement. REVENDICATIONS 1) Dispositif de chauffage à foyer fermé permettant de maîtriser et de réguler en toute sécurité l'intensité du feu tout en conservant un foyer actif, caractérisé par le fait qu'il comporte un insert particulier à foyer fermé (18) sur lequel est fixée une chambre d'expansion (1) qui possède deux systèmes de fermetures ou d'ouvertures simultanées (31) et (32) solidaires et synchronisées par un système de tringlerie articulée (6) qui est actionnée par une seule manette de commande générale (4) reliée par une tige crantée (3) au système de fermeture ou d'ouverture à tiroir (31) composé d'un chariot (2) muni de roulettes (11) et solidaire par le système de tringlerie articulée (6) au système de fermeture ou d'ouverture à volet (32) composé d'un volet (8) qui pivote sur un axe (9). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le système de tringlerie articulée (6) est muni à son extrémité haute, en liaison avec le volet (32), d'un ressort (7) monté sur une vis de réglage (10), et est également relié par un câble (12) passant dans une poulie (13) à un contrepoids (14). 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la chambre d'expansion (1) possède une trappe de ramonage et d'entretien (16). 4) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tuyau de cheminée (15) a sa base inclinée en direction de la trappe de ramonage (16). 5) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à l'intérieur de la chambre d'expansion (1), une tige crantée (3) reliant le chariot (2) avec la tringlerie articulée (6) et la manette générale de commande (4), est reliée à un piston de sécurité (5). 6) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la face supérieure de l'insert à foyer fermé (18) est en pente avec le haut de la pente situé sur la partie frontale de l'insert à foyer fermé (18). 7) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'orifice de raccordement (17) situé entre la chambre d'expansion (1) et l'insert à foyer fermé (18) est positionné sur la partie haute de la pente de la face supérieure de l'insert à foyer fermé (18). 8) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à l'intérieur de l'insert à foyer fermé (18) se trouve un déflecteur (19) muni d'une vis de réglage (20) et composé d'une plaque inclinée dont le point haut est situé sur la face avant de l'insert à foyer fermé (18), afin que sa pente soit décroissante en direction de l'orifice de raccordement (17). 9) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à l'intérieur de l'insert à foyer fermé (18) se trouvent des chenets spéciaux en biais (21) munis de passages d'appel d'air (28). 10) Dispositif selon la revendication 1,caractérisé par le fait qu'une coque enveloppe les côtés, la face arrière et le dessus de l'insert à foyer fermé (18).