Brevet FR2777983A1 — publié le 19991029

La présente invention a pour objet dispositif de brûleur pour cheminée à insert à gaz. Le chauffage des habitations a été longtemps réalisé par la combustion de bûches de bois dans l'âtre d'une cheminee. Le chauffage au bois a été progressivement remplacé par le chauffage central utilisant d'autres moyens de production de chaleur tels que le charbon, le fuel ou le gaz. Toutefois, les cheminées ont été conservées dans certaines habitations, essentiellement pour leur côté esthétique et la convivialité du feu de bois. Par après, étant donné l'augmentation des coûts énergétiques, il a été prévu d'utiliser les cheminées à feu de bois également comme chauffage d'appoint. Pour aller dans ce sens, les cheminées ont été conçues pour permettre la récupération des calories, et l'une des principales évolutions a été la réalisation des inserts, lesquels consistent en une enceinte fermée, placée dans l'âtre de la cheminée, et o a lieu la combustion, ledit insert étant fermé par porte vitrée qui permet d'une part l'approvisionnement en combustible, et d'autre part la vision du feu. Un insert permet de contrôler la combustion et de concentrer la chaleur, laquelle peut ainsi être récupérée par des dispositifs d'échangeurs thermiques disposés au-dessus dudit insert. Cependant, le chauffage au bois présente de nombreux inconvénients dont les principaux sont la nécessité d'un approvisionnement manuel fréquent en combustible, et un entretien fastidieux, notamment pour l'enlèvement des cendres et le nettoyage interne de l'insert. Pour pallier ces inconvénients, il a été proposé d'équiper les inserts d'un brûleur à gaz, qui est alimenté automatiquement et qui ne nécessite pas, ou très peu, d'entretien. Afin d'obtenir un rendement optimal la combustion doit être complète, c'est-à-dire que le gaz doit brûler avec suffisamment de comburant, en 1' occurrence de 1' air. Toutefois, une combustion complète du gaz se traduit par l'obtention de petites flammes bleues ce qui n'est pas particulièrement esthétique dans une cheminée ayant l'apparence d'une cheminée classique à bois. Aussi, certains ont proposé de masquer le brûleur par de fausses bûches réalisées dans un matériau incombustible, et s'illuminant en rouge pour simuler la braise, soit électriquement, soit par élévation de température. Il est cependant aisé de détecter le côté artificiel de ces dispositifs, notamment du fait de la non production de flammes. D'autres ont proposé d'équiper les inserts à gaz d'un brûleur de conception permettant 1' obtention de grandes flammes jaunes, simulant un feu de bois en association avec des bûches réalisées dans un matériau incombustible. Ces dispositifs peuvent effectivement donner l'apparence d'un feu de bois, par contre l'obtention de flammes jaune est le signe d'une combustion incomplète, et donc d'un rendement calorifique qui n'est pas optimal, en sorte que la consommation de gaz n'est pas en rapport avec la chaleur obtenue. La présente invention a pour but de remédier aux divers inconvénients précités en proposant un dispositif de brûleur pour cheminée à insert à gaz, permettant, tout en simulant un vrai feu de bois, d'obtenir un rendement calorifique optimal. Le dispositif de brûleur objet de la présente invention se caractérise essentiellement en ce qu'il comporte des moyens permettant d'obtenir à 1' avant de 1' insert, par une combustion incomplète, des flammes jaunes donnant l'apparence des flammes d'un feu de bois, et à l'arrière dudit insert, par une combustion complète, des flammes bleues. Selon un mode de réalisation particulier du dispositif selon l'invention, celui-ci comporte au moins deux corps, un premier corps disposé du côté avant de l'insert et un second corps disposé du côté arrière, ledit premier corps étant alimenté faiblement en air comburant afin de produire de grandes flammes jaunes, tandis que ledit second corps est suffisamment alimenté en air comburant afin de produire de petites flammes bleues. Le dispositif de brûleur selon l'invention permet ainsi de créer l'apparence d'un feu de bois, tout en utilisant de manière optimale le rendement calorifique du gaz. En effet, seule une faible quantité de gaz est utilisée dans le premier corps pour la production des flammes jaunes, en sorte que l'encrassement est insignifiant et que le rendement calorifique est optimal. Selon un mode de réalisation préférentiel du dispositif selon l'invention, chacun des corps du brûleur comporte une multiplicité d'orifices de sortie du mélange gaz/air comburant, et, du côté de son alimentation en gaz, un venturi en amont duquel est placée une ouverture d'alimentation en air comburant. De plus, l'ouverture d'alimentation en air comburant est plus ou moins grande selon que le corps est celui placé à l'arrière ou à l'avant de l'insert. Ainsi, pour le corps placé à l'avant de l'insert, l'ouverture est de dimensions permettant, en rapport avec la quantité de gaz admise, une combustion incomplète. Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, les corps du brûleur sont placés solidairement au-dessus d'une plaque, à une très faible distance de celle-ci. La faible distance séparant la plaque et les corps des brûleurs permet d'éviter des turbulences au niveau des ouvertures d'alimentation en air comburant, et plus particulièrement en ce qui concerne celle du corps avant destiné à produire de grandes flammes jaunes, ce qui autorise une proportion constante du mélange gaz/air comburant, et ainsi des flammes régulières. Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, la distance d'écartement entre la plaque et un corps est comprise entre 5 et 10 millimètres. Selon une autre caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, les orifices de sortie du corps avant du brûleur sont répartis irrégulièrement, en sorte d'obtenir des flammes jaunes de hauteurs différentes par la réunion de plus ou moins d'orifices. Les avantages et les caractéristiques du dispositif selon l'invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. Dans le dessin annexé: - la figure i représente une vue en perspective d'un dispositif de brûleur selon l'invention. - la figure 2 représente une vue schématique en coupe transversale selon un plan vertical du même dispositif. - la figure 3 représente une vue schématique en coupe selon l'axe XX' de la figure 2. Si on se réfère aux figures i et 2, on peut voir un dispositif de brûleur selon l'invention. Ce dispositif de brûleur comporte deux corps 1 et 2, le corps 1 est destiné à être placé à l'avant de l'insert, non représenté, du côté de la porte vitrée de celui-ci, tandis que le corps 2 est destiné à être placé à l'arrière. Les corps 1 et 2 émergent, en partie, au-dessus d'une plaque 3, tandis qu'ils reposent sur une plaque 4, à laquelle ils sont solidarisés par des pattes 40, dont deux seulement sont visibles sur la figure 1. A noter que les parties respectivement 10 et 20 de ces corps 1, 2 émergeant de la plaque 3 sont percées d'orifices respectivement 11, 21. Si on se réfère maintenant à la figure 3, on peut voir que le corps 1 comporte à une extrémité une buse 5 d'alimentation en gaz débouchant dans une chambre 12 percée inférieurement d'une ouverture 13, et séparée du reste 14 du corps 1 par un venturi 15. La buse 5 injecte le gaz dans la chambre 12 dans laquelle est amené, par aspiration en passant par l'ouverture 13, l'air comburant. Le mélange gaz/air comburant, réalisé au niveau du venturi 15, se répand dans la partie 14 du corps 1 et sort par les orifices 11. On notera que le corps 2 est de conception générale identique à celle du corps 1, avec toutefois quelques différences. Ainsi l'entrée d'air comburant 13 du corps 1 est plus petite que celle du corps 2, afin que le mélange soit moins riche en air comburant, dans le but d'obtenir une combustion incomplète productrice de flammes jaunes, tandis que le corps 2 o la combustion est complète du fait d'un apport suffisant en air comburant, produit de petites flammes bleues. D'autre part, si les orifices 21 du corps 2 sont régulièrement répartis, il n'en est pas de même pour les orifices 11 du corps 1, qui peuvent être par exemple réunis par paquets, en sorte que les orifices 11 de chacun des paquets puissent s'associer dans la création d'une grande flamme jaune. Si on se réfère plus particulièrement à la figure 2, on peut voir qu'au moins partiellement en périphérie des parties 10, 20 des corps 1, 2 persiste un interstice I de largeur 1 pour le passage d'une lame d'air secondaire. Le débit de cet air secondaire est, en fait, régulé au travers d'une largeur 1 de cet interstice I bien déterminé, de l'ordre de 5 à 10 millimètres, de préférence égal à 7 millimètres. L'air comburant provient du milieu ambiant, et il atteint l'ouverture 13 en longeant la plaque 4 et les corps 1 et 2. De plus, comme vu précédemment, les dimensions de l'ouverture 13 sont calculées de manière à admettre la quantité adéquate d'air comburant, afin d'obtenir le mélange autorisant la production de grandes flammes jaunes au niveau du corps 1. Or, des turbulences au niveau de l'admission d'air comburant peuvent modifier la quantité d'air comburant admise, avec pour conséquence des flammes jaunes plus ou moins régulières, ne donnant pas l'apparence d'un feu de bois. Ainsi, un espace bien défini entre le corps 1 et la plaque 4, espace de l'ordre de 35 à 45 millimètres, permet de réduire les turbulences tout en autorisant une bonne alimentation en air comburant. Le dispositif de brûleur selon l'invention permet ainsi de donner l'apparence d'un feu de bois par la production en avant des flammes jaunes régulières, mais de hauteurs différentes, tout en procurant de la chaleur à l'arrière, laquelle peut être récupérée par des moyens appropriés. On notera que les corps i et 2 sont alimentés séparément en gaz, et que par l'intermédiaire d'une dérivation, non représentée, le corps i est alimenté faiblement en gaz, suffisamment à la production de flammes jaunes, en sorte que l'essentiel de la consommation et donc de l'apport calorifique soit réalisé au niveau du corps 2 qui a un rendement optimal. Bien entendu, le brûleur selon l'invention est destiné à être placé dans un insert et peut être dissimulé derrière des bûches factices. Il va de soi que la présente invention ne saurait être limitée à la description qui précède d'un de ses modes de réalisation, susceptible de subir quelques modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de brûleur pour une cheminée à insert à gaz caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (1, 2) permettant d'obtenir à l'avant de l'insert, par une combustion incomplète, des flammes jaunes donnant l'apparence des flammes d'un feu de bois, et à l'arrière dudit insert, par une combustion complète, des flammes bleues. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux corps (1, 2), un premier corps (1) disposé du côté avant de l'insert et un second corps (2) disposé du côté arrière, ledit premier corps (1) étant alimenté faiblement en air comburant afin de produire de grandes flammes jaunes, tandis que ledit second corps (2) est alimenté suffisamment en air comburant afin de produire de petites flammes bleues. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des corps (1, 2) du brûleur comporte une multiplicité d'orifices (11, 21) de sortie du mélange gaz/air comburant, et, du côté de son alimentation en gaz, un venturi (15) en amont duquel est placée une ouverture (13) d'alimentation en air comburant. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que les corps (1, 2) du brûleur sont placés solidairement au-dessus d'une plaque (4). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la distance d'écartement entre la plaque (4) et un corps (1) du brûleur est comprise entre 35 et 45 millimètres. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que les corps (1, 2) du brûleur comportent une partie (10, 20) émergeant au-dessus d'une plaque (3) et percée d'orifices (11, 21), au moins partiellement en périphérie de ces parties (10, 20) des corps (1, 2) persistant un interstice (I) de largeur 1 pour le passage d'une lame d'air secondaire. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la largeur 1 de l'interstice (I) est choisie de l'ordre de 5 à 10 millimètres de préférence égale à 7 millimètres. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications de 2 à 7, caractérise en ce que les orifices (11) de sortie du corps avant (1) du brûleur sont répartis irrégulièrement, en sorte d'obtenir des flammes jaunes de hauteurs différentes par la réunion de plus ou moins d'orifices (11).