Brevet FR2885994A1 — publié le 20061124

La présente invention concerne le domaine du chauffage et en particulier le chauffage au moyen de poêles domestiques. Les poêles domestiques sont encore couramment utilisés pour le chauffage, soit en chauffage d'appoint, soit en chauffage principal, notamment pour les poêles à bois. La chaleur qui se développe dans le foyer du poêle se transmet par rayonnement et surtout par convection naturelle. Il est connu d'améliorer la répartition de l'air chaud dans la pièce à chauffer, en réalisant une ventilation forcée qui permet d'injecter l'air réchauffé par le poêle, dans la partie inférieure de ladite pièce. Un poêle de ce type est décrit dans le document EP 102 0 Il, par exemple. Il comporte un dispositif de ventilation qui aspire l'air depuis la partie supérieure du poêle et qui le met en circulation autour du foyer dans plusieurs chambres de réchauffage ; cet air réchauffé est soufflé à la partie inférieure dudit poêle, dans le milieu ambiant. La présente invention propose un nouveau concept de ventilation forcée, plus particulièrement adapté à des poêles domestiques, et même à des inserts pour cheminée. Cette ventilation permet d'améliorer et la souplesse et l'efficacité du chauffage du poêle. L'invention permet en fait, contrairement à ce qui est proposé dans le document précité, de concilier à la fois la convection naturelle qui se développe autour du foyer et la convection forcée qui s'effectue dans la partie basse du poêle ; on obtient ainsi une ventilation que l'on peut qualifier de douce. Le poêle selon l'invention, du type à foyer fermé, est muni d'un dispositif de ventilation qui aspire de l'air dans la chambre de distribution d'air chaud, pour le rejeter au niveau de la partie inférieure dudit poêle, laquelle chambre entoure ledit foyer et elle est délimitée par les parois latérales dudit poêle, la paroi arrière et le dessus, et ce poêle comporte, au niveau de ladite paroi arrière et du dessous dudit foyer, un aménagement global pour accueillir ledit dispositif de ventilation et permettre l'aspiration d'une partie de l'air réchauffé, lequel dispositif de ventilation comprend une structure dont l'allure générale, vue de côté, est en forme d'équerre,constituée d'un caisson d'aspiration muni de moyens pour permettre sa fixation sur ladite paroi arrière et d'un conduit de soufflage dont la forme et les dimensions lui permettent de se glisser et de se loger sous ledit foyer. Toujours selon l'invention, le caisson d'aspiration se présente sous la forme d'un trou de souffleur dont l'ouverture, qui se situe en amont de la turbine du dispositif de ventilation, est cadrée sur une fenêtre aménagée dans la partie inférieure de la paroi arrière de la chambre de distribution d'air chaud, laquelle fenêtre a une surface sensiblement supérieure à celle dudit orifice d'aspiration. Toujours selon l'invention, la paroi arrière de la chambre de distribution d'air chaud est constituée d'une tôle qui est munie, dans sa partie inférieure, de la fenêtre d'aspiration, laquelle fenêtre est prédécoupée partiellement et elle comprend notamment un volet qui, après repliage vers l'intérieur de ladite chambre, autour d'une ligne horizontale située dans sa partie inférieure, dégage ladite fenêtre et forme un canal d'aspiration. Selon une autre disposition de l'invention, le dispositif de ventilation comprend, dans l'angle de sa structure, entre le caisson d'aspiration et le conduit de soufflage, une turbine tangentielle du type cage d'écureuil entraînée par un moteur, lequel moteur est disposé dans un compartiment annexe, situé sur le côté dudit caisson d'aspiration de façon à être écarté et isolé du courant d'air chaud. La turbine tangentielle permet de réaliser un dispositif de ventilation particulièrement compact et, de plus, ce type de turbine fonctionne sans nuisances sonores. Toujours selon l'invention, la paroi frontale du compartiment annexe du caisson d'aspiration comporte un capteur de température qui permet, au moyen de commandes appropriées, de faire dépendre la mise en service de la turbine de la température de l'air au voisinage de l'aspiration, lequel capteur se loge au niveau de la paroi arrière, dans la fenêtre ou au-dessus selon le type de poêle. Selon une autre disposition de l'invention, le volet formant le canal d'aspiration comporte, latéralement, du côté du compartiment annexe, un rabat qui, après repliage à l'équerre, fait office d'écran pour séparer et surtout pour isoler le capteur de température qui se situe sur la paroi frontale dudit compartiment annexe, par rapport au flux d'air aspiré par la turbine, lequel rabat fait également office de moyen de positionnement et de calage dudit volet, en prenant appui sur ladite paroi frontale. La surface de la fenêtre de la paroi arrière est constituée de la surface du volet et de celle de la surface du rabat ; le capteur de température se positionne dans la zone laissée libre par ledit rabat après son repliage à l'équerre par rapport audit volet. Toujours selon l'invention, le conduit de soufflage se présente sous la forme d'une tuyère de section rectangulaire aplatie, qui s'étend sur au moins la moitié de la profondeur du dessous du foyer, et cette tuyère, dans le cas d'un poêle à bûcher, s'intègre sous ledit foyer dans un orifice aménagé dans le fond dudit bûcher, lequel orifice est du type prédécoupé, avec ou sans rabat selon les nécessités. Les aménagements en forme de prédécoupe partielle permettent une réversibilité, c'est-à-dire qu'en cas de démontage du dispositif de ventilation, la paroi arrière et le fond du bûcher peuvent reprendre leurs fonction et forme d'origine ; Selon une autre disposition de l'invention, les moyens de commande du moteur de la turbine du dispositif de ventilation sont constitués d'un commutateur avec ou sans télécommande, qui comporte une position d'arrêt et au moins deux autres positions : une première position permettant un déclenchement et un fonctionnement automatique du dispositif de ventilation, éventuellement à vitesse variable, en fonction de la température relevée par le capteur, et une seconde position qui permet, par exemple, une marche forcée de la turbine. Selon le cas, le dispositif de ventilation peut aussi être mis en service par l'intermédiaire d'un système d'horloge ou d'un automate de façon à programmer la ou les séquences de chauffage et leur intensité par un contrôle de la vitesse de la turbine de ventilation. Selon une autre disposition de l'invention, le dispositif de ventilation s'inscrit globalement dans un volume qui présente la particularité d'être inférieur au volume interne du foyer avec un encombrement qui permet de l'introduire par l'ouverture frontale dudit foyer afin de permettre une livraison du poêle avec son dispositif de ventilation, ce dernier étant logé à l'intérieur dudit foyer, en vue de son montage ultérieur soit en magasin, soit in situ chez le client. Toujours selon l'invention, la tuyère du conduit de soufflage comporte au moins un volet, ou registre, pour modifier l'orientation du flux d'air pulsé dans le milieu ambiant. L'invention sera encore détaillée par la description suivante et les dessins annexés, donnés à titre indicatif, et dans lesquels : - la figure 1 représente une élévation schématique, en coupe, d'un poêle selon l'invention, muni du dispositif de ventilation ; - la figure 2 montre, en perspective frontale, le dispositif de ventilation apte à s'associer à un poêle aménagé selon l'invention ; - la figure 3 montre également le dispositif de ventilation seul, vu de l'arrière en perspective ; - la figure 4 est une vue partielle en perspective, de trois quarts arrière, d'un poêle selon l'invention, muni des aménagements qui permettent d'accueillir un dispositif de ventilation ; -la figure 5 montre l'allure du volet formant le canal d'aspiration après découpage de la fenêtre et pliage dudit volet et du rabat;- la figure 6 montre, d'une part, une partie de la fenêtre aménagée sur la face arrière du poêle avec le volet et le rabat en position active, tels que formés à la figure 5, et, d'autre part, représenté en traits mixtes fins, le contour général du dispositif de ventilation qui coiffe ladite fenêtre. La figure 1 montre, schématiquement et en coupe, un poêle domestique du type poêle à bois. Ce poêle comprend un foyer repéré (1) qui surmonte, par exemple, un bûcher (2) faisant office de socle. Le foyer est accessible par une porte frontale (3) et il comporte, de façon classique, un tiroir (4) pour recueillir les cendres. Les surfaces libres du foyer (1) sont entourées d'une chambre (5) dénommée chambre de distribution d'air chaud et cette chambre est délimitée extérieurement par une paroi arrière (6), des parois latérales (7) visibles également figure 4, et une paroi supérieure (8) qui est munie, comme représentés sur les figures 1 et 4, de plusieurs petits orifices (9) pour permettre le passage de l'air chaud qui est mis en mouvement par simple convection naturelle. Cette paroi supérieure (8) est traversée par la tubulure (10) d'échappement des fumées. La paroi arrière (6) s'étend jusqu'au niveau de la paroi inférieure (11) constituant le dessous du foyer (1). Cette paroi arrière (6) de la chambre (5) et le fond (12) du bûcher sont aménagés pour accueillir un dispositif de ventilation (13). Ce dispositif de ventilation aspire l'air dans la chambre (5) de distribution d'air chaud et le refoule, comme indiqué par les flèches, figure 1, sous le foyer (1), dans la partie inférieure du poêle qui est, dans l'exemple représenté, constituée par le bûcher (2). Le dispositif de ventilation (13) est représenté seul, figures 2 et 3 ; il comprend un caisson d'aspiration (14) et un conduit de soufflage (15) et l'ensemble, vu de côté, est en forme d'équerre. Dans l'angle de cet ensemble, c'est-à-dire à la partie inférieure du caisson d'aspiration (14), on trouve une turbine (16) du type tangentielle, en forme de cage d'écureuil. Cette turbine (16) est entraînée par un moteur qui est logé dans un compartiment annexe (17). Ce moteur, non apparent sur la figure, est disposé latéralement en bout du caisson d'aspiration (14), dans une zone où il est isolé de l'air chaud. La turbine tangentielle (16) présente l'avantage d'être d'un encombrement réduit, particulièrement bien adapté pour ce type d'installation. Le compartiment annexe (17) peut être facilement aéré par des ouvertures (18) situées dans sa partie inférieure et sa partie supérieure, comme visible figure 3. Le caisson d'aspiration (14) se présente sous la forme d'un trou de soufflage ; sa section est trapézoïdale et il comporte des rebords (19) disposés latéralement et sur le dessus qui permettent de le fixer sur la paroi arrière (6) de la chambre de distribution d'air chaud, au moyen de vis ou autres. L'ouverture (20) du caisson d'aspiration (14) se positionne devant une fenêtre (26) qui est aménagée, comme montrée également figure 4, dans la partie inférieure de la paroi arrière (6) du poêle. La surface de cette fenêtre (26) est supérieure à celle de l'ouverture (20) du caisson d'aspiration (14) pour couvrir également la paroi frontale (27) du compartiment annexe (17). La fenêtre (26) est délimitée par une prédécoupe partielle de la paroi arrière (6). Cette paroi arrière (6) est constituée d'une tôle qui peut également comporter une prédécoupe (28) à sa partie supérieure pour un poêle dont la tubulure de sortie des fumées se situe dans la partie arrière du foyer (20). La fenêtre (26) est prédécoupée dans la paroi arrière (6) ; elle comprend, comme représentés également figures 5 et 6, un volet (30) de forme rectangulaire et un rabat (31) qui s'étend latéralement en bout du volet et dont la forme est triangulaire. La surface du volet (30) correspond sensiblement à celle de l'ouverture (20) du caisson d'aspiration (14) ; celle du rabat (31) s'inscrit dans celle de la surface frontale du compartiment annexe (17). La largeur, ou hauteur, du rabat (31) correspond sensiblement à la largeur frontale du compartiment annexe (27). Les prédécoupes de la fenêtre (26) sont partielles ; des lignes de pliage sont conservées : une première ligne de pliage horizontale (32) est située à la partie inférieure du volet (30) et une seconde ligne de pliage verticale (33) sépare ledit volet du rabat (31). La figure 5 montre comment, après leur libération par rapport au reste de la paroi arrière (6), le volet (30) et le rabat (31) sont mis en place. Le volet (30) est basculé autour de sa ligne de pliage (32), vers l'intérieur de la chambre (5), comme montré également figure 1 ; le rabat (31) est positionné à l'équerre par rapport audit volet (30), orienté vers l'extérieur, vers le caisson (14). Le volet (30) délimite, dans la partie inférieure de la chambre (5), le canal d'aspiration ; il se situe juste en face de l'ouverture (20) du caisson (14). Le rabat (31) contribue également à la délimitation du canal d'aspiration. En fait ce rabat (3 1) a plusieurs fonctions : il permet le calage du volet (30) dans sa position d'ouverture et son maintien dans cette position en prenant appui sur la paroi frontale (27) du compartiment annexe (17), et il permet également d'isoler cette paroi (27) par rapport au flux d'air aspiré par la turbine (16). En cas de besoin, le volet (30) et le rabat (31) peuvent reprendre leur position d'origine ; cette conception de l'aménagement permet la réversibilité de l'installation. Comme représenté figure 2 et 6, un capteur (34) est disposé sur la paroi frontale (27) du compartiment annexe (17). Ce capteur (34) se situe dans la fenêtre (26) ; il communique directement avec la chambre (5) de récupération d'air chaud. Grâce au rabat (31), il est isolé du flux d'air qui est aspiré par la turbine (16). Le conduit de soufflage (15) s'étend à l'horizontale en aval de la turbine (16). Il se présente sous la forme d'une tuyère de section rectangulaire aplatie et il se loge sous la partie inférieure (11) du foyer (1), s'étendant sur environ la moitié de la profondeur dudit foyer. Ce conduit d'aspiration (15) s'intègre dans un orifice (35) aménagé dans le fond (12) du bûcher (2). Cet orifice (35) peut être du genre obtenu par prédécoupe totale ou partielle du fond (12). Une prédécoupe partielle présente l'avantage de conserver un rabat, non représenté, qui, comme pour la paroi arrière (6), permet une certaine réversibilité de l'installation. La mise en service du dispositif de ventilation (13) peut être réalisée au moyen d'une télécommande ou au moyen d'un commutateur (36), visible figure 3, disposé, par exemple, sur l'une des surfaces externes du compartiment annexe (13). Ce commutateur comporte, par exemple, une position arrêt, et deux autres positions : une position qui permet un fonctionnement en fonction de la température relevée par le capteur (34) et une position dite de marche forcée. Le moteur qui entraîne la turbine peut également être un moteur à vitesse variable, laquelle vitesse est, par exemple, ajustée en fonction de la température relevée par le capteur (34), par des moyens appropriés. Selon le type de poêle, et en particulier pour des poêles munis d'un foyer de grande hauteur, le capteur de température (34) peut être disposé ailleurs que sur la paroi frontale (27) du compartiment annexe (17) ; il peut être disposé différemment et en particulier dans un orifice, non représenté, spécialement aménagé sur la paroi arrière (6), à un niveau supérieur, au-dessus de la fenêtre (26). Le fonctionnement du dispositif de ventilation peut aussi dépendre d'une minuterie, ou d'un automate, qui permet, par exemple, de réaliser une programmation de la période et/ou de la durée de la ventilation et, éventuellement, de son intensité par un contrôle de la vitesse de rotation de la turbine (16) avec des moyens appropriés. Le dispositif de ventilation (13) présente aussi l'avantage de pouvoir être installé à tout moment, en usine, en magasin ou même in situ chez le client. De plus, ce dispositif de ventilation est conçu et aménagé de telle façon que son volume et ses dimensions lui permettent d'être intégré dans le foyer (1) du poêle, par la porte (3). Il constitue en quelque sorte un accessoire, aussi bien pour un poêle domestique que pour un insert de cheminée. Le conduit de soufflage (15) peut comporter un ou plusieurs volets (37), ou registres, pour faire varier l'angle d'éjection du flux d'air pulsé dans le milieu ambiant. REVENDICATIONS 1 - Poêle domestique à foyer fermé muni d'un dispositif de ventilation pour aspirer l'air réchauffé de la chambre (5) de distribution d'air chaud et pour le rejeter au niveau de la partie inférieure dudit poêle, dans le milieu ambiant, laquelle chambre (5) entoure ledit foyer (1) et elle est délimitée par des parois latérales (7), une paroi arrière (6) et le dessus (8) dudit poêle, caractérisé en ce qu'il comporte, au niveau de ladite paroi arrière (6) et du dessous (11) dudit foyer, un aménagement pour accueillir ledit dispositif de ventilation (13) et permettre l'aspiration d'une partie de l'air réchauffé, lequel dispositif de ventilation comprend une structure dont l'allure générale, vue de côté, est en forme d'équerre, constituée d'un caisson d'aspiration (14) qui se fixe sur ladite paroi arrière (6) de ladite chambre de distribution,et d'un caisson de soufflage (15) qui se glisse et se loge sous ledit foyer. 2 - Poêle domestique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le caisson d'aspiration (14) se présente sous la forme d'un trou de souffleur dont l'ouverture (20), qui se situe en amont de la turbine (16) du dispositif de ventilation (13), est cadrée sur une fenêtre (26) aménagée dans la partie inférieure de la paroi arrière (6), laquelle fenêtre (26) a une surface qui est supérieure à celle de ladite ouverture (20). 3 - Poêle domestique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi arrière (6) est constituée d'une tôle munie, dans sa partie inférieure, de la fenêtre (26), laquelle fenêtre est prédécoupée partiellement et elle comprend, notamment, un volet (30) susceptible d'être replié vers l'intérieur de la chambre (5) de distribution d'air chaud, autour d'une ligne (32) située dans sa partie inférieure, lequel volet (30) dégage ladite fenêtre et forme un canal d'aspiration. 4 - Poêle domestique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif de ventilation (13) comprend, dans l'angle de sa structure, entre le caisson d'aspiration (14) et le conduit de soufflage (15), une turbine tangentielle (16) de type cage d'écureuil entraînée par un moteur, lequel moteur est disposé dans un compartiment annexe (17) situé sur le côté dudit caisson d'aspiration de façon à être isolé du flux d'air chaud. 5 - Poêle domestique selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur de température (34) qui permet, par des moyens de commandes appropriés, de faire dépendre la mise en service de la turbine (16) de la température de l'air au niveau de l'aspiration, lequel capteur est logé au niveau de la paroi arrière, dans la fenêtre ou audessus selon le cas. 6 - Poêle domestique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le volet (30) formant le canal d'aspiration comporte, latéralement, un rabat (31) replié à l'équerre qui fait office d'écran pour séparer et surtout isoler le capteur de température (34) par rapport au flux d'air aspiré par la turbine (16), lequel rabat fait également office de moyen de positionnement et de calage dudit volet (30) en prenant appui sur la paroi frontale (27) du compartiment annexe (17). 7 - Poêle domestique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le conduit de soufflage (15) du dispositif de ventilation se présente sous la forme d'une tuyère de section rectangulaire aplatie, qui s'étend sur au moins la moitié de la profondeur du fond du foyer (1), et cette tuyère, dans le cas d'un poêle à bûcher, s'intègre sous ledit foyer par un orifice (35) aménagé dans le fond dudit bûcher. 8 - Poêle domestique selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mise en service de la turbine (16) constitués d'un commutateur (36) avec ou sans télécommande, lequel commutateur comporte une position d'arrêt et au moins deux autres positions : une position permettant un déclenchement et un fonctionnement automatique du dispositif de ventilation en fonction de la température relevée par le capteur de température, éventuellement à vitesse variable, et une autre position qui permet, par exemple, une marche forcée de ladite turbine. 9 -Poêle domestique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de ventilation (13) s'inscrit globalement dans un volume qui est inférieur au volume interne du foyer (1), permettant de livrer ledit poêle avec ledit dispositif de ventilation, ce dernier étant logé à l'intérieur dudit foyer en vue de son montage ultérieur en magasin ou directement chez le client. 10 - Poêle domestique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la tuyère du conduit de soufflage (15) comporte au moins un volet (37), ou registre, qui permet de modifier l'orientation du jet d'air chaud pulsé.