Brevet FR2834047A1 — publié le 20030627

La présente invention concerne un extracteur statique pour bâtiment et plus particulièrement un extracteur réalisé en terre cuite, aménagé pour procurer de hautes performances aérodynamiques. La confection d'extracteurs pour cheminées, en terre cuite, pose des problèmes liés à la nature même du matériau. Pour surmonter les phénomènes de retrait et aussi pour permettre une cuisson homogène, les parois doivent être relativement minces et avoir une épaisseur constante. Dans les zones où les contraintes mécaniques sont présentes, il peut être nécessaire de prévoir des renforts et/ou nervures. Cependant, ces extracteurs, réalisés en terre cuite, présentent plusieurs avantages liés à la nature du matériau. Tout d'abord ce matériau présente une bonne résistance à la corrosion et en particulier aux attaques acides par exemple. Par ailleurs, ce matériau présente, sur un plan esthétique, un intérêt certain d'autant qu'il est possible de réaliser des aménagements décoratifs complémentaires en faîtage comme par exemple selon la destination, des pommes de pain ou des épis etc... La présente invention propose un extracteur qui permet de surmonter ces différentes contraintes liées à l'utilisation de la terre cuite, pour la fabrication et qui, en plus, offre des performances aérodynamiques qui vont bien au delà des performances minimales exigées par la norme pour les extracteurs statiques. L'extracteur selon l'invention est constitué des éléments suivants : - une assiette ou embase, munie d'un orifice central pour le passage des gaz et fumées et aménagée pour être positionnée et fixée au sommet d'un conduit de cheminée, laquelle assiette est munie à sa partie centrale, d'une lèvre en forme de couronne cylindrique rapportée, formant un canal pour le passage des gaz et fumées ; - un chapeau ou toit, réalisé en deux parties assemblées entre elles : une partie supérieure formant le chapeau proprement dit et une partie inférieure qui forme tunnel avec ladite assiette ; lesquels éléments sont façonnés en terre cuite et ils sont reliés entre eux au moyen d'entretoises minces, lesquelles entretoises définissent une distance entre le rebord supérieur de ladite lèvre et le dessous dudit chapeau, qui est de l'ordre de 0,8 fois le diamètre du passage au niveau de ladite lèvre. Toujours selon l'invention, l'assiette de l'extracteur se présente sous la forme d'une plaque carrée façonnée par moulage, dont les dimensions sont adaptées à celles du conduit de cheminée, laquelle plaque présente un rebord périphérique convexe arrondi et une surface supérieure troncopyramidale, dont la pente a un angle de l'ordre de 10 à 14 . Toujours selon l'invention, la lèvre de l'assiette se présente sous la forme d'une couronne cylindrique rapportée, positionnée au centre de ladite assiette, dans un alésage adéquat, reposant sur une collerette au fond dudit alésage, laquelle couronne est solidaire de l'assiette par tout moyen approprié, collage par exemple. Toujours selon l'invention, la lèvre comprend une partie inférieure cylindrique correspondant avec l'alésage réalisé dans l'assiette et une partie supérieure aménagée avec un rétrécissement et un profil arrondi concave qui permet de réduire la section de sortie au niveau de ladite lèvre, l'épaisseur du rebord supérieur de cette lèvre étant de l'ordre de 3 mm. Selon une autre disposition de l'invention, le chapeau se présente sous la forme d'un coussin dont l'encombrement correspond à celui de l'assiette, le pourtour dudit chapeau est de forme circulaire ou carrée selon le cas, la partie inférieure dudit chapeau formant tunnel avec l'assiette, comporte un rebord périphérique convexe et présente une surface tronconique ou troncopyramidale dont la pente fait un angle de l'ordre de 5 à 7 . Selon une autre disposition de l'invention, la partie supérieure du chapeau est aménagée pour s'emboîter sur la partie inférieure, et les deux parties sont assemblées par tout moyen approprié, collage par exemple, laquelle partie supérieure présente le même contour que la partie inférieure et sa surface est également tronconique ou troncopyramidale avec une pente dont l'angle est de l'ordre de 10 à 15 . Toujours selon l'invention, les entretoises disposées entre l'assiette et le chapeau, sont constituées de tiges métalliques en matériau inoxydable, lesquelles tiges ont un diamètre inférieur ou égal à 30 mm ; ces entretoises sont disposées sur les diagonales de l'assiette et la distance séparant deux entretoises sur une même diagonale est de l'ordre de la moitié de la longueur de cette dernière. Toujours selon l'invention, l'épaisseur des différents éléments constitutifs de l'extracteur, réalisé en terre cuite, est sensiblement constante, de l'ordre de 10 à 15 mm avec des renforts ou nervures prévus par exemple autour des orifices de fixation des entretoises, sur l'assiette, et sur la partie inférieure du chapeau. L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés, donnés à titre indicatif, et dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un extracteur statique selon l'invention, muni d'un chapeau dont le contour est carré, de type grec, avec une grande lèvre de type grec également ; - la figure 2 est une vue en perspective d'un autre modèle d'extracteur statique selon l'invention, avec un chapeau rond de type provençal et une grande lèvre de type grec ; - la figure 3 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation de l'extracteur statique selon l'invention, avec un chapeau rond de type provençal et une petite lèvre de type provençal également ; - la figure 4 est une vue de dessus de l'assiette des différents modèles d'extracteurs représentés figures 1,2 et 3 ; - la figure 5 est une coupe selon 5-5 de la figure 4 ; - la figure 6 est une vue en coupe de la lèvre de type grec ; - la figure 7 est une vue en coupe de la lèvre de type provençal ; - la figure 8 est une vue partielle agrandie de la lèvre montrant son rebord supérieur ; - la figure 9 est une vue de dessus de la partie supérieure du chapeau et en particulier d'un chapeau de type grec ; - la figure 10 est une vue en coupe selon 10-10 de la figure 9 ; - la figure 11 est une vue de la partie inférieure du chapeau et en particulier de sa partie interne normalement non visible ; - la figure 12 est une vue en coupe selon 12-12 de la figure 11 ; - la figure 13 est une vue de dessus de la partie supérieure d'un chapeau de type provençal ; - la figure 14 est une vue en coupe selon 14-14 de la figure 13 ; - la figure 15 est une vue de la partie inférieure du chapeau de type provençal, et en particulier de sa face interne normalement non visible ; - la figure 16 est une vue en coupe selon 16-16 de la figure 15 ; - les figures 17,18 et 19 sont des graphiques de résultats obtenus avec les extracteurs selon l'invention, tels que représentés figures 1,2 et 3 respectivement ; - la figure 20 représente l'azimut a des vents par rapport à l'orientation de l'extracteur ; - la figure 21 représente l'inclinaison ss des vents par rapport à l'extracteur. La figure 1 montre un extracteur 1 selon l'invention. Cet extracteur est positionné et fixé sur le sommet d'un conduit de cheminée 2. Il comprend plusieurs éléments : une assiette 3 ou embase munie d'un orifice central 4 pour le passage des fumées et gaz, lequel orifice central est habillé d'une lèvre 5 qui canalise lesdites fumées ou gaz. Cette assiette 3 a des dimensions qui sont adaptées à celles du boisseau de la cheminée 2 pour permettre son encastrement sur la partie supérieure dudit boisseau. Les dimensions de l'assiette par rapport au boisseau sont telles qu'elles permettent d'aménager une retombée goutte d'eau. La partie supérieure de l'extracteur est constituée d'un chapeau 6 qui est solidaire de l'assiette 3 et tenu à distance de cette assiette au moyen d'entretoises 7. Ce chapeau 6 a un contour carré de type grec. Il a le même encombrement que l'assiette 3 ; les dimensions du carré sont identiques. La distance H entre le chapeau 6 et le rebord supérieur de la lèvre 5 est de l'ordre de 0,8 fois le diamètre du passage des fumées et gaz au niveau de ladite lèvre 5. La figure 2 représente une variante de réalisation de l'extracteur 1. Cet extracteur comporte un chapeau 6 qui est rond, de type provençal. Le diamètre de ce chapeau correspond à la largeur de l'assiette 3 qui elle, reste carrée comme figure 1. La lèvre 5, comme dans le cas de la figure 1, est une lèvre de type grec qui déborde assez largement de l'embase 3. La figure 3 montre un autre mode de réalisation de l'extracteur 1 selon l'invention. Le chapeau 6 est de type provençal comme pour l'extracteur de la figure 2 et la lèvre 5 est également du type provençal c'est-à-dire qu'elle présente une saillie relativement faible par rapport à l'assiette 3 ; sa hauteur est de l'ordre du 1/3 de celle de la lèvre grecque des figures 1 et 2. Pour les modèles représentés figures 2 et 3, la distance entre la bordure supérieure de la lèvre 5 et le dessous du chapeau 6 est identique à la distance H du modèle d'extracteur représenté figure 1. Les entretoises 7 peuvent avoir des dimensions différentes selon les modèles. Ces entretoises sont constituées de tiges, de préférence métalliques en matériau inoxydable. Leur diamètre est relativement faible de l'ordre de 30 mm au maximum. Ces entretoises 7 comportent par exemple des tiges filetées à leurs extrémités et sont fixées sur l'assiette d'une part et sur la partie inférieure du chapeau 6 d'autre part au moyen d'écrous non apparents sur les figures. Ces entretoises 7 sont disposées sur les diagonales de l'assiette 3 et la distance entre deux entretoises, sur une même diagonale, est de l'ordre de la moitié de la longueur de cette diagonale. La figure 4 est une vue de dessus de l'assiette 3. Cette assiette 3 se présente sous la forme d'une plaque carrée façonnée par moulage, avec une retombée périphérique 10 formant un profil goutte d'eau qui apparaît figure 5. La surface supérieure 11 de l'assiette présente une forme troncopyramidale dont la pente fait un angle de l'ordre de 10 à 14 . Le rebord périphérique 12 est convexe avec un arrondi dont le rayon est de l'ordre de 30 mm. L'orifice central 4 comporte à la partie supérieure de l'assiette un alésage 13 qui permet de loger la couronne cylindrique représentée figure 6 et figure 7 qui forme la lèvre 5 au centre de ladite assiette. Cet alésage 13 s'étend sur une hauteur suffisante pour permettre l'encastrement de ladite couronne et la partie inférieure dudit alésage est en forme de collerette 14. On remarque, sur les diagonales 15 de l'assiette, les orifices 17 qui permettent le passage des tiges filetées des entretoises 7 et on remarque également les lamages 18 servant d'appui pour lesdites entretoises. La lèvre 5 se présente sous la forme d'une pièce indépendante, rapportée sur l'assiette 3. Elle est constituée comme représenté figures 6 à 8, d'une couronne cylindrique 20 dont la hauteur varie selon le modèle d'extracteur comme représenté figures 1 à 3. Le diamètre interne D de la couronne 20 délimite la section de passage des fumées et des gaz. Ce diamètre est également en relation comme représenté figure 1, avec la distance H qui sépare le rebord périphérique supérieur 21 de la lèvre avec le dessous du chapeau 6. La partie supérieure 22 de la couronne 20 a un profil affiné par un profil qui peut être concave avec un arrondi qui permet de réduire l'épaisseur du rebord 21. ce rebord 21 est relativement mince ; il peut avoir une épaisseur de l'ordre de 3 mm par exemple. La réduction de diamètre de la couronne 20, au niveau de sa partie supérieure 22, peut s'étendre sur une hauteur de l'ordre de 20 mm par exemple par le biais d'un arrondi dont le rayon est de l'ordre de 40 mm. Ces dimensions sont par exemple celles d'une couronne 20 dont le diamètre interne D est de l'ordre de 180 mm. Ces dimensions varient bien entendu selon les dimensions du boisseau de la cheminée 2. La hauteur du rebord 21 de la lèvre 5, par rapport à l'assiette, varie selon les modèles. Le modèle type grec, représenté figure 6 et figures 1 et 2, a une saillie qui correspond à environ trois fois la hauteur de la partie supérieure 22 de la couronne 20. Dans le cas du modèle provençal, représenté figure 7 et figure 3, seule la partie supérieure 22 est en saillie par rapport à l'assiette 3. Les performances des différents extracteurs représentés figures 1 à 3, apparaîtront plus loin avec les figures 17,18 et 19. La lèvre 5 est assemblée à l'embase 3 par collage par exemple. Cette dissociation de la lèvre et de l'embase 3 permet d'une part d'utiliser différents types de lèvres pour une même embase 3 et, d'autre part, de faciliter la fabrication de ces pièces, compte-tenu du matériau utilisé. Les figures 9 à 12 représentent les éléments constitutifs du chapeau 6 qui se présente sous la forme d'un coussin. Les figures 9 et 10 représentent la partie supérieure 25 du chapeau ; les figures 11 et 12 représentent la partie inférieure 26 de ce chapeau. Le chapeau représenté figures 9 à 12 est un chapeau du type grec. Il a un contour carré dont les dimensions correspondent à celles de l'embase 3. La partie supérieure 25 est constituée d'une plaque moulée ; sa surface supérieure 27 se présente sous la forme d'une pointe diamant dont la pente fait un angle de l'ordre de 14 à 15 par exemple. Sous la bordure de cette partie supérieure 25, on trouve un aménagement en forme de feuillure 28 qui permet d'adapter ladite partie supérieure sur la partie inférieure 26. La partie inférieure 26 se présente également sous la forme d'une plaque moulée ; sa surface inférieure 29 est également en forme de point diamant avec une pente dont l'angle est de l'ordre de 5 à 7 par exemple. Une bordure latérale périphérique 30, aménagée sur la partie inférieure 26, et tournée vers le haut, permet d'accueillir la partie supérieure 25. Cette bordure latérale périphérique 30 se loge dans la feuillure 28 de la partie supérieure 25. L'ensemble est solidarisé par tout moyen approprié, collage par exemple. Le pourtour de la partie inférieure 29 est convexe avec un arrondi dont le rayon est de l'ordre de 30 mm. L'épaisseur des plaques constitutives de ces deux parties du chapeau 6 est la plus constante possible compte-tenu du matériau utilisé ; l'épaisseur des parois est par exemple de l'ordre de 10 à 15 mm. La figure 11 montre les orifices 31 qui permettent le passage des tiges filetées des entretoises et les lamages 32 servant d'appui aux écrous de fixation. Ces orifices 31 sont disposés sur les diagonales 33 de cette partie inférieure 26 du chapeau et l'emplacement de ces orifices correspond à celui des orifices 17 disposés sur l'embase 3. Les figures 13 à 16 montrent les deux parties constitutives du chapeau 6 pour un chapeau rond type provençal. Ce chapeau a un encombrement qui correspond à celui de l'assiette 3 correspondante c'est-à-dire que son diamètre correspond à la largeur de l'assiette 3. Ce chapeau est constitué comme pour le chapeau précédent de type grec, d'une partie supérieure 25 et d'une partie inférieure 26. La surface 27 de la partie supérieure se présente sous la forme d'un cône aplati dont la pente fait un angle de l'ordre de 10 à 150. Le rebord inférieur de la partie supérieure 25 comporte comme pour la partie supérieure du modèle grec, une feuillure 28. La partie inférieure 26 comporte un rebord périphérique 30 qui se loge dans la feuillure 28. Cette partie inférieure 26 comporte une surface inférieure de forme conique aplatie avec une pente dont l'angle est de l'ordre de 5 à 70, comme pour la partie inférieure du chapeau de type grec. Les deux parties sont assemblées par tout moyen approprié, collage par exemple. La partie inférieure 26 comporte les orifices 31 et les lamages 32 qui permettent son assemblage au moyen des entretoises, avec l'assiette 3. Les figures 17,18 et 19 montrent les performances des extracteurs représentés figures 1,2 et 3 respectivement. Les performances des extracteurs ont été établies en fonction de l'azimut a du vent, comme représenté figure 18 c'est-à-dire l'orientation du vent par rapport à l'extracteur 1 avec un angle a de 0 et de 45 par rapport à l'orientation de l'extracteur. La figure 19 montre l'inclinaison de la direction du vent par rapport à l'extracteur 1 avec un angle p qui sur les différents graphes varie de 0 à +75 et 0 à-90 . Chacun des graphes 17,18 et 19 comporte une courbe 40 qui correspond à la limite des appareils classe A et une courbe 41 qui correspond à la limite des appareils de classe B. La courbe 42, représentée en traits pointillés, correspond, figure 17, au relevé des facteurs de dépression C d'un extracteur avec un chapeau et une lèvre de type grec, c'est-à-dire l'extracteur représenté figure 1, pour un azimut zu en fonction de l'inclinaison. La seconde courbe 43 représentée en trait fort, correspond à un relevé des valeurs de C, avec un vent dont l'azimut a est de 45 . La figure 18 montre des relevés de facteurs de dépression C pour le modèle d'extracteur représenté figure 2. La courbe 44 en pointillés correspond au relevé des facteurs de dépression avec un vent à l'azimut 0 . La courbe 45 en trait fort, correspond au relevé pour un azimut de vent de 45 . La figure 19 représente le relevé des facteurs de dépression C pour le modèle d'extracteur représenté figure 3 c'est-à-dire un extracteur avec un chapeau et une lèvre de type provençal. La courbe 46 en pointillés correspond aux valeurs de C pour un azimut 00. La courbe 47 en trait fort correspond au relevé pour un azimut de vent de 450. On remarque, sur tous ces relevés, que les facteurs de dépression obtenus avec l'extracteur selon l'invention ont des valeurs particulièrement intéressantes, bien au delà des limites des appareils de classe B. - REVENDICATIONS- 1.-Extracteur statique pour bâtiment, du type réalisé en terre cuite, caractérisé en ce qu'il est constitué des éléments suivants : - une assiette (3) ou embase, munie d'un orifice central (4) pour le passage des gaz et fumées, et aménagée pour être positionnée et fixée au sommet d'un conduit de cheminée (2), laquelle assiette est munie à sa partie centrale, d'une lèvre (5) en forme de couronne cylindrique rapportée, formant un canal pour le passage des gaz et fumées ; - un chapeau (6) ou toit, réalisé en deux parties assemblées entre elles : une partie supérieure (25) formant le chapeau proprement dit et une partie inférieure (26) qui forme tunnel avec ladite assiette (3) ; lesquels éléments sont façonnés en terre cuite et ils sont reliés entre eux au moyen d'entretoises (7) minces, lesquelles entretoises définissent une distance entre le rebord supérieur (21) de ladite lèvre et le dessous du chapeau, qui est de l'ordre de 0,8 fois le diamètre du passage au niveau de ladite lèvre. 2.-Extracteur statique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une assiette (3) qui se présente sous la forme d'une plaque carrée façonnée par moulage, dont les dimensions sont adaptées à celles du conduit de cheminée, laquelle plaque présente un rebord périphérique convexe arrondi et une surface supérieure troncopyramidale, dont la pente a un angle de l'ordre de 10 à 15 . 3.-Extracteur statique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la lèvre (5) de l'assiette (3) se présente sous la forme d'une couronne cylindrique rapportée, positionnée au centre de ladite assiette dans un alésage (13) adéquat, reposant sur une collerette (14) au fond dudit alésage, laquelle couronne est solidaire de l'assiette par tout moyen approprié, collage par exemple. 4.-Extracteur statique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la lèvre (5) comprend une partie inférieure cylindrique (20), et une partie supérieure (22) aménagée avec un rétrécissement et un profil arrondi concave qui permet de réduire la section de sortie au niveau du rebord supérieur (21), l'épaisseur dudit rebord étant de l'ordre de 3 mm. 5.-Extracteur statique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le chapeau (6) se présente sous la forme d'un coussin dont l'encombrement correspond à celui de l'assiette (3), le pourtour dudit chapeau est de forme circulaire ou carrée selon le cas, et la partie inférieure (26) dudit chapeau, formant tunnel avec ladite assiette, comporte un rebord périphérique convexe et présente une surface tronconique ou troncopyramidale dont la pente fait un angle de l'ordre de 5 à 7 . 6.-Extracteur statique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie supérieure (25) du chapeau (6) est aménagée pour s'emboîter sur la partie inférieure (26) et les deux parties sont assemblées par tout moyen approprié, collage par exemple, laquelle partie supérieure (25) présente le même contour que ladite partie inférieure, et sa surface est légèrement tronconique ou troncopyramidale avec une pente dont l'angle est de l'ordre de 10 à 15 . 7.-Extracteur statique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les entretoises (7), disposées entre l'assiette (3) et le chapeau (6), et en particulier la partie inférieure (26) dudit chapeau, sont constituées de tiges métalliques en matériau inoxydable, lesquelles tiges ont un diamètre inférieur ou égal à 30 mm. 8.-Extracteur statique selon la revendication 7, caractérisé en ce que les entretoises (7) sont disposées sur les diagonales de l'assiette (3) et la distance séparant deux entretoises sur une même diagonale, est de l'ordre de la moitié de la longueur de cette dernière. 9.-Extracteur statique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les différents éléments constitutifs réalisés en terre cuite, ont une épaisseur sensiblement constante de l'ordre de 10 à 15 mm avec le cas échéant des renforts aux nervures.