Brevet FR2948441A1 — publié le 20110128

BRULEUR POUR CHEMINEE A COMBUSTIBLE SOLIDE OU EN GEL La présente invention concerne un brûleur pour une cheminée dite décorative ou d'ambiance, et utilisant un combustible sous forme de tablette, comprimé, gel ou liquide. Les cheminées auxquelles s'applique l'invention sont en forme générale de cadre métallique, destinée à constituer le foyer dans lequel est disposé un combustible liquide ou en gel, et dont la combustion ne dégage que très peu de fumée ou de gaz, tel que par exemple de l'éthanol, du � bioéthanol �, ou tout autre matériau ne dégageant que peu de chaleur et peu de fumée, en conséquence ne nécessitant pas de conduit d'évacuation. De manière usuelle, cette structure métallique en forme de cadre est réalisée à partir de quatre plaques ou tôles métalliques pliées, et assemblées selon un parallélépipède, à base rectangle ou carrée. Le métal utilisé est généralement de la tôle d'acier, d'acier inoxydable, d'aluminium ou tout autre matériau adéquat. Les plaques ou tôles pliées, constituant des segments ou éléments longilignes du cadre formant la structure du foyer, sont rassemblées les unes au autres, par leurs bords d'extrémité. En variante avantageuse, l'assemblage des éléments longilignes est réalisé de préférence selon la technique décrite dans le demande de brevet français déposée le même jour que la présente demande, au nom du même demandeur, et ayant pour titre : � Structure de foyer pour cheminée dégageant peu de fumée �. L'utilisation d'un combustible solide ou en gel, à base d'alcool engendre des risques non négligeables si certaines précautions ne sont pas prises. 5 20 Le premier problème est lié au rallumage du brûleur alors que le brûleur est encore chaud, peu de temps après une période d'utilisation. On comprend que l'approche d'un moyen d'allumage, allumette ou briquet, vers les parties du brûleur encore chaud, avec de l'alcool liquide, présente des risques d'inflammation. En outre, en fonctionnement, il importe de limiter la température des éléments extérieurs du brûleur pour éviter tout risque de brûlures. Par ailleurs, la combustion de l'alcool doit être contrôlée pour éviter ou réduire au io maximum le dégagement de CO2, ou tout autre gaz nocif. En dehors des périodes d'utilisation, l'évaporation de l'alcool combustible doit être limitée. 15 De plus, il convient de ne permettre l'allumage que si le brûleur ne présente aucun risque. Or, les dispositifs de brûleur connus ne sont à ce jour pas fiables ni sûrs à tous ces égards. L'invention se propose de remédier aux inconvénients des brûleurs existants, en réalisant un brûleur dont le fonctionnent ne présente pas de risques. A cette fin, selon l'invention, le brûleur pour cheminée du type décorative et 25 formant une enceinte ouverte sur au moins une face, comprenant un réservoir de combustible du type liquide ou en gel, tel que de l'alcool éthylique ou éthanol, est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de blocage ou d'extinction aptes soit à empêcher l'allumage, soit à arrêter la combustion, en fonction de conditions ou paramètres défini(e)s. 30 20 Les moyens de blocage sont aptes à empêcher soit la combustion, soit l'allumage, soit l'accès au combustible en dehors des phases d'allumage et de fonctionnement. De préférence, ledit moyen de blocage inclut une trappe mobile, et apte à dégager ou fermer une ou des ouvertures donnant accès au réservoir de combustible. La trappe est avantageusement coulissante dans un plan horizontal. Lesdites ouvertures sont de formes complémentaires au ou aux réservoirs de io combustible constitués d'un ou de plusieurs godets, sensiblement cylindriques. Avantageusement, le brûleur comporte un détecteur de CO2. Préférentiellement, le brûleur comprend un moyen de mesure de la température 15 extérieure de contact de certains de ses éléments. Selon un mode préféré, le brûleur inclut un moyen de comptage de temps relié soit à un moyen d'alarme visuelle ou sonore, soit au moyen de blocage apte à empêcher l'allumage. Selon une forme avantageuse de réalisation, le brûleur comporte un moyen de détection de flamme. L'invention sera bien comprise à la lumière de la description qui suit d'une forme 25 de réalisation illustrative et non limitative de l'invention, sur la base des dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective frontale d'un exemple de réalisation de structure de foyer selon l'invention une fois les segments assemblés. 30 - La figure 2 montre une vue en perspective du boîtier du brûleur ; - La figure 3 montre une vue en perspective du bloc de support des godets de combustible ; 20 La figure 4 montre une vue en perspective éclatée du boîtier ; - La figure 5 montre une vue en perspective de dessus du boîtier avec la trappe en position semi ouverte ; La figure 6 est une vue en perspective des moyens de coulissement de la 5 trappe , La figure 7 est une vue en perspective d'un récipient destiné au gel combustible ; et La figure 8 est un logigramme de fonctionnement des moyens de sécurité du brûleur. io La figure 1 montre en perspective frontale une structure constituant un foyer de cheminée, et de préférence tel que décrit dans la demande de brevet français déposée le même jour que la présente demande, au nom du même demandeur, et ayant pour titre : � STRUCTURE DE FOYER POUR CHEMINEE A 15 COMBUSTIBLE DEGAGEANT PEU DE FUMEE �. Le foyer 1, de forme parallélépipédique, est constitué de quatre segments ou éléments longilignes réalisés à partir de tôles pliées, de préférence en acier inoxydable, acier ou aluminium. La structure formant le foyer constitue une sorte de cadre à côtés rectangulaires. Dans l'exemple représenté, le parallélépipède formant le cadre comporte deux grands côtés (segments 3 et 5) et deux petits côtés (segments 2 et 4). 25 A titre indicatif, la longueur du plus grand côté est comprise entre 500 et 1200 mm, et est de préférence d'environ 900 mm, tandis que les deux petits côtés présentent une longueur d'environ 650 mm de préférence et le cadre ou foyer présente une profondeur entre environ 100 et 250 mm. 30 La structure du foyer en forme de cadre délimite une enceinte intérieure 6 ouverte sur au moins une des faces, à savoir la face frontale 7 du parallélépipède formant le foyer. Des plaques, métalliques (acier inoxydable, acier, aluminium), de forme rectangulaire, sont prévues pour délimiter l'enceinte interne du foyer. Ainsi, il est prévu cinq plaques, à savoir : - Une plaque formant le fond de l'enceinte, référencée 8 ; - Une plaque supérieure (qui n'est pas visible sur la figure 1) ; - Une plaque inférieure interne, référencée 9 ; - Deux plaques latérales (dont seule la plaque latérale gauche 10 est visible io sur la figure 1). La plaque inférieure interne 9 comporte une ouverture 11 donnant accès au volume délimité par le segment 3 inférieur et la plaque interne inférieure 9. Ce volume (qui n'est visible sur la figure 1) est destiné à recevoir un ou des 15 conteneurs ou récipients contenant un combustible, sous forme de tablette, liquide, gel ou similaire, tel que l'éthanol ou tout autre matériau combustible dont la combustion ne dégage que peu de fumée ou de gaz, et de manière à ne pas nécessiter de système d'évacuation de fumée ou de gaz. 20 Le type de cheminée auquel s'applique l'invention est du type dit décorative, c'est-à-dire que le combustible qui y est placé n'a pas pour vocation de dégager une quantité de chaleur suffisante ou à des fins de chauffage. Le combustible est placé à des fins d'agrément ou décorative pour les utilisateurs. 25 La cheminée décorative du type de l'invention peut être placée à tout endroit d'une pièce, soit par accrochage contre une cloison, soit posée sur un socle ou un autre meuble, ou suspendue, soit fixée au sol, et ce par tout moyen connu. L'ouverture 11 est recouverte au moins en partie d'une plaque 11A fixée sur la 30 plaque interne inférieure 9. La plaque 11A sert également de support à une plaque écran 13 verticale, en matériau transparent, et susceptible de résister à la chaleur, même faible, provenant des flammes sortant de l'ouverture 11 et provenant de la combustion du combustible qui y est disposé. Dans l'espace intérieur délimité en partie basse du foyer, par la plaque frontale 3, la plaque intérieure inférieure 9 et la tôle inférieure extérieure, ce volume étant de forme générale parallélépipédique, est disposé un boîtier 12 comprenant l'ensemble des moyens fonctionnels liés au fonctionnement du brûleur, ainsi que les récipients de combustible. io Le boîtier 12, représenté en vue en perspective de dessus sur la figure 2, est de forme parallélépipédique et constitué de tôles, de préférence aluminium ou acier inoxydable, d'épaisseur entre 0,2 et 3 mm. Le boîtier est disposé dans la partie intérieure du foyer de cheminée (figure 1) 15 dans le même sens, à savoir que la longueur du boîtier 12 correspond à la dimension la plus grande du foyer de cheminée. La longueur du boîtier est d'environ 370 mm, sa largeur d'environ 200 mm, et sa hauteur d'environ 90 mm. Les côtés 13, 14, 15 et 16 dudit parallélépipède sont 20 ajourés par des ouvertures verticales parallèles d'environ 1 mm jusqu'à 10 mm de large, de préférence d'environ 3 mm, sur une grande partie de la hauteur desdits côtés 13 à 16. Ces ouvertures ont pour but d'assurer la ventilation et le refroidissement du boîtier et de ses composants. 25 Le boîtier 12 comporte : • une première partie 17 correspondant sensiblement à la moitié du volume, et contenant l'ensemble des moyens de sécurité, électriques, électroniques et autres décrits ci après, et • une seconde partie référencée 18 constituée d'un volume creux délimité 30 par le côté 15, une paroi 17 parallèle au côté 15, et vertical, et séparant la partie 17 du volume 18. La partie supérieure du volume 18 est délimitée par une plaque 19 comportant une ouverture sur une grande partie de sa longueur et de sa largeur. Ladite plaque 19 comporte une ouverture 19A et est disposée en partie supérieure, affleurant au niveau du plan supérieur du boîtier 12. L'ouverture prévue sur la plaque 19 est constituée d'une série de cercles dont les centres sont alignés, et se recouvrant d'un cercle à l'autre. Ces ouvertures présentent une forme ainsi complémentaire à des godets ou réservoirs (décrits plus loin en regard de la figure 7) sensiblement cylindriques ou coniques, destinés io à contenir du combustible liquide ou en gel, du type éthanol, alcool éthylique ou similaire. En fonction de la taille des godets de combustible, il est possible d'ajuster leur nombre dans l'espace ou volume 18. La figure 3 représente un bloc 18A partiellement ouvert, de forme générale 15 parallélépipédique, et délimitant l'espace 18 destiné au combustible. Ce bloc 18 comporte deux parois latérales verticales 20 et 21, la plaque supérieure ajourée 19, et une face verticale 22 de séparation entre l'espace 18 destiné au combustible, et la partie 17 fonctionnelle (figure 2) du boîtier. Le bloc 18A ne comporte pas ainsi de fond (qui correspond au côté faisant face à la plaque 20 ajourée 19) ni de grand côté vertical, faisant face à la plaque 22 de séparation, cette face ouverte étant disposée en regard du grand côté 15 du boîtier 12, (figure 2). Le bloc 18A est constitué de tôles métalliques, de préférence à partir d'une tôle 25 unique pliée, en un matériau métallique tel que de l'aluminium, de l'acier inoxydable ou similaire. Des pattes de fixation sont prévues sur certains bord pour la fixation du bloc 18A sur le boîtier 12. La figure 4 montre une vue en perspective similaire à la figure 2 dans laquelle les 3o côtés latéraux 14 et 16 ont été ôtés, ainsi que le grand côté frontal 13 du boîtier. On note que le volume 18 destiné au combustible, et la partie 17 fonctionnelle, présentent une longueur inférieure à la longueur totale du boîtier 12, pour ainsi dégager de part et d'autre dudit volume 18 et de la partie 17, deux volumes latéraux respectivement 23 et 24, d'une dimension en vue de dessus, d'environ 45 mm x 180 mm. Les volumes latéraux 23 et 24 occupent toute la largeur du boîtier 12. Dans le second volume latéral 24 sont prévus : - des moyens de motorisation 26 pour entraîner une trappe, et décrits plus io loin en regard des figures 5 et 6 ; - un ensemble électrique et commande et de signalisation, incluant : 1. Un interrupteur 25 destiné à la commande de démarrage et d'arrêt du brûleur ; 2. Des voyants référencés globalement 25A, sous forme de cinq Leds 15 de signalisation, décrits ultérieurement au regard de la figure 8. Le bloc fonctionnel 17 comporte un volume frontal 27 destiné à recevoir des accumulateurs ou piles, tandis qu'une autre partie ou volume 28 du bloc fonctionnel 17 est destiné à recevoir des éléments électroniques, électriques ou 20 de détection, non représentés pour des raisons de clarté. Sur la figure 5, on a représenté le boîtier de la figure 2, recouvert d'une plaque supérieure 29 présentant une ouverture 30 de forme complémentaire, mais légèrement plus grande que l'ouverture 19A prévue sur la plaque 19. Ainsi, dans 25 l'exemple montré, l'ouverture 30 présente une forme générale allongée constituée schématiquement d'un rectangle, sur les deux petits côtés duquel sont raccordés deux demi cercles. La figure géométrique ainsi représente schématiquement une sorte de piste de stade, allongée. 30 Il est prévu une trappe coulissante 31, constituée d'une plaque rectangulaire, apte à se déplacer parallèlement à elle-même entre la paroi supérieure ajourée 19 du volume de combustible 18, et la plaque supérieure 29 du boîtier 12. la paroi 19 et la plaque supérieure 29 sont donc espacées d'une distance suffisante pour permettre le coulissement de la trappe 31. Celle-ci est représentée en position semi fermée ou semi ouverte sur la figure 5. La trappe 31 est entraînée par l'ensemble de motorisation 26 (figure 4) et représenté en détail sur la figure 6, en perspective. L'ensemble de motorisation et de coulissement de la trappe 31 comporte : • Un moteur électrique 32 • Une vis sans fin 33 entraînée par et dans l'axe de l'arbre du moteur ^ Un écrou 34 en prise avec la vis 33 • Une plaque 35 solidaire de l'écrou 34 • Un coulisseau 36, solidaire de la plaque 35 • Une tige 37, parallèle à la vis sans fin 33 et sur laquelle coulisse le coulisseau 36. L'extrémité latérale 31A de la trappe 31 est fixée au coulisseau 36. Ainsi, l'activation du moteur 32 entraîne la rotation de la vis 33, qui déplace l'écrou 34 et donc la trappe, selon un mouvement de translation transversal, selon la plus petite dimension du boîtier parallélépipédique 12. Le brûleur de l'invention comporte des moyens de temporisation inclus dans les parties électroniques, et connues en elles-mêmes. Le brûleur comporte en outre des moyens de mesure de température (non représentés et connus en eux-mêmes) de la plaque supérieure 29 (figure 5), puisque seule celle-ci est accessible de l'extérieur de la cheminée ou du foyer. Le combustible sous forme de gel de préférence est avantageusement conditionné dans des pots en aluminium, dont un exemple est représenté sur la figure 7. Le pot 38 comporte une paroi en tronc de cône 39 évasé, dont le bord 15 lo supérieur ouvert comprend une collerette 40, sur laquelle un opercule amovible (non représenté) peut être collé. Le schéma fonctionnel du dispositif de brûleur de l'invention est représenté par un logigramme en figure 8. Y sont représentées par des blocs fonctionnels toutes les étapes ou actions permettant le fonctionnement du brûleur dans des conditions de sécurité optimales, en fonction des mesures ou détections ou autres. Les différents voyants prévus, associés chacun à une LED de couleur, s'allument lo suivant les situations et états du brûleur ou de son environnement, en fonction des causes et effets, suivant le tableau ci-dessous : Code Couleur Cause - effet couleur led led ^ Jaune Temps de fonctionnement ^ Bleu Batterie Orange Température ^ supérieure à un seuil déterminé Rouge CO2 détecté Bouton Led Verte 0 Les valeurs de seuils (température, taux de CO2, ou autre) sont réglables. Une alarme sonore est prévue. 0 REVENDICATIONS1. Brûleur pour cheminée du type décorative et formant une enceinte ouverte sur au moins une face, comprenant un réservoir de combustible du type liquide ou en gel, tel que de l'alcool éthylique ou éthanol, est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de blocage ou d'extinction aptes soit à empêcher l'allumage, soit à arrêter la combustion, en fonction de conditions ou paramètres défini(e)s. io 2. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de blocage sont aptes à empêcher soit la combustion, soit l'allumage, soit l'accès au combustible en dehors des phases d'allumage et de fonctionnement. 3. Brûleur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit moyen de 15 blocage inclut une trappe mobile, et apte à dégager ou fermer une ou des ouvertures donnant accès au réservoir de combustible. 4. Brûleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la trappe est avantageusement coulissante dans un plan horizontal. 5. Brûleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites ouvertures 20 sont de formes complémentaires au ou aux réservoirs de combustible constitués d'un ou de plusieurs godets, sensiblement cylindriques. 6. Brûleur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un détecteur de CO2. 7. Brûleur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il 25 comprend un moyen de mesure de la température extérieure de contact de certains de ses éléments. 8. Brûleur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il inclut un moyen de comptage de temps relié soit à un moyen d'alarme visuelle ou sonore, soit au moyen de blocage apte à empêcher l'allumage. 30 9. Brûleur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de détection de flamme.