Brevet FR3048072A1 — publié le 20170825

Appareil de chauffage domestique La présente invention concerne le domaine des appareils de chauffage domestiques. Généralement, les appareils de chauffage domestiques comprennent une chambre de combustion du bois reliée à un conduit d'évacuation et incluant éventuellement des chicanes et comprennent des canaux de circulation d'air à réchauffer placés dans l'environnement de cette chambre de combustion. La présente invention a pour but de proposer un appareil de chauffage à rendement accru. Selon un mode de réalisation, il est proposé un appareil de chauffage qui comprend, formés dans un caisson une chambre principale présentant une ouverture frontale d'entrée d'air extérieur et située au-dessus d'une grille, cette chambre principale étant reliée à un conduit supérieur d'évacuation des gaz ; une chambre inférieure située au-dessous de la grille, la chambre principale et la chambre inférieure étant séparées par la grille ; au moins un canal auxiliaire, dont une partie inférieure communique avec une partie inférieure de la chambre principale par un passage inférieur et dont une partie supérieure communique avec une partie supérieure de la chambre principale par un passage supérieur ; et au moins un canal secondaire dont une partie inférieure communique avec ladite chambre inférieure et dont une partie supérieure est reliée audit conduit supérieur d'évacuation des gaz. La chambre principale peut être située au-dessous d'une plaque supérieure. L' appareil de chauffage peut comprendre une chambre supérieure située au-dessus de ladite plaque supérieure et reliée audit conduit supérieur d'évacuation des gaz, la chambre principale et la chambre supérieure étant séparées par ladite plaque supérieure, ladite 3048072 2 plaque supérieure étant pourvue d'au moins un passage de communication entre la chambre principale et la chambre supérieure. Ladite partie supérieure dudit conduit secondaire peut être reliée à ladite chambre supérieure. 5 La chambre principale et le canal secondaire peuvent être séparés par une paroi latérale de séparation. L'appareil de chauffage peut comprendre au moins un conduit d'amenée d'air extérieur dans ledit canal auxiliaire. Le canal auxiliaire peut être aménagé à l'arrière de la chambre 10 principale. La chambre principale et le canal auxiliaire peuvent être séparés par une cloison de séparation. La cloison de séparation entre la chambre principale et le canal auxiliaire peut être pourvue de perforations. 15 La grille peut être au moins en partie inclinée vers le bas de l'arrière vers l'avant. L'appareil de chauffage peut comprendre une enveloppe entourant ledit caisson et laissant subsister un espace entre le caisson et l'enveloppe, cette enveloppe présentant au moins une ouverture 20 inférieure d'entrée d'air extérieur dans ledit espace et au moins une ouverture supérieure de sortie d'air. Un appareil de chauffage et son fonctionnement vont maintenant être décrits à titre d'exemples de réalisation non limitatifs, illustrés par le dessin annexé dans lequel : 25 - la figure 1 représente une vue frontale d'un appareil de chauffage ; - la figure 2 représente une coupe verticale médiane de l'avant vers l'arrière de l'appareil de chauffage, selon II-II de la figure 1 ; - la figure 3 représente une coupe horizontale traversant le 30 foyer de l'appareil de chauffage, selon de la figure 2 ; et - la figure 4 représente une coupe horizontale supérieure de l'appareil de chauffage, selon IV-IV de la figure 2. L'appareil de chauffage 1 représenté, à foyer ouvert, est réalisé sous la forme d'un caisson agencé 2 et comprend une chambre 3048072 3 principale 3 qui est située au-dessus d'une grille 4 et au-dessous d'une plaque supérieure substantiellement horizontale 5 de séparation et qui est délimitée périphériquement par une paroi avant 6, une paroi arrière 7 et des parois latérales 8 et 9. Ces parois 6, 7, 8 et 9 convergent vers 5 le haut. Les parois latérales 8 et 9 convergent vers l'arrière. La paroi avant 6 présente une ouverture frontale 10 d'accès pour le chargement de la chambre principale 3 en produits combustibles, tels que du bois, au-dessus de la grille 4. La plaque de séparation 5 présente un passage central 11 10 d'écoulement des gaz. L'appareil de chauffage 1 comprend une chambre supérieure 12 située au-dessus de la plaque supérieure de séparation 5 et reliée à un conduit supérieur vertical 13 d'évacuation des gaz vers l'extrémité inférieure d'une cheminée 14, de sorte que la chambre principale 3 et 15 la chambre supérieure 12 sont séparées par cette plaque de séparation 5 et communiquent par le passage central 11. Dans le conduit d'évacuation 13 est prévu un volet de réglage de débit 13a actionnable de l'extérieur. L'appareil de chauffage 1 comprend une chambre inférieure 15 20 située au-dessous de la grille 4, la chambre principale 3 et la chambre inférieure 15 étant séparées par la grille 4. La grille 4 est inclinée de l'arrière vers l'avant et vers le bas et présente des zones latérales 4a et 4b inclinées vers une zone médiane inclinée 4c et vers des zones avant 4d et 4e substantiellement 25 horizontales. Ainsi, la grille fait face à l'ouverture frontale 10. La chambre inférieure 15 est délimitée par une paroi inférieure 16 située en vis-à-vis de la grille 4. Cette paroi inférieure 16 est inclinée de l'arrière vers l'avant et comprend une partie avant 16a allant jusqu'à la paroi avant 6, au-dessous de l'ouverture frontale 30 d'accès 10, et se présentant sous la forme d'un réceptacle pour un cendrier amovible 17 qui s'étend au-dessous des zones avant 4d et 4e de la grille 4. L'appareil de chauffage 1 comprend des canaux secondaires 18 et 19, se présentant sous la forme de chambres, qui sont situés 3048072 4 latéralement de part et d'autre de la chambre principale 3 et séparés de cette dernière par les parois latérales 8 et 9. Ces canaux secondaires 18 et 19 sont délimités par des parois latérales 20 et 21 qui rejoignent la paroi avant 6 et la paroi arrière 7. 5 Les parois latérales 8 et 9 qui séparent la chambre principale 3 et les canaux secondaires 18 et 19 sont au moins en partie formées par des murs 8a et 9a en une matière réfractaire apte à stocker la chaleur. Les parties inférieures des canaux secondaires 18 et 19 communiquent avec la chambre inférieure 15, latéralement de part et 10 d'autre de cette dernière, par des passages latéraux situés au-dessous des parois latérales 8 et 9. Les parties supérieures des canaux secondaires 18 et 19 communiquent avec la chambre supérieure 12 par des passages verticaux arrière locaux 22 et 23 adjacents aux coins arrière de la 15 plaque de séparation 5. L'appareil de chauffage 1 comprend un canal auxiliaire 24 aménagé à l'arrière de la chambre principale 3 de façon adjacente à la paroi arrière 7. Le canal auxiliaire 24 est délimité par une cloison transversale 20 de séparation 25, substantiellement verticale, située en vis-à-vis de la paroi arrière 7 et s'étendant transversalement entre les parois latérales 8 et 9 de la chambre principale 3. Cette cloison transversale de séparation 25 est décalée vers l'arrière par rapport au passage central 11 et est pourvue de perforations 25a. 25 La partie inférieure du canal auxiliaire 24 communique avec la partie inférieure de la chambre principale 3 par un passage inférieur 26 s'étendant entre le bord inférieur de la cloison transversale 25 et la partie élevée de la grille 4. La partie supérieure du canal auxiliaire 24 communique avec la 30 partie supérieure de la chambre principale 3 par un passage supérieur 27 s'étendant entre le bord supérieur de la cloison transversale 25 et la plaque de séparation 5. L'appareil de chauffage 1 comprend des conduits 28 d'amenée d'air extérieur dans le canal auxiliaire 24. Ces conduits 28, 3048072 5 substantiellement verticaux, traversent la grille 4, la chambre inférieure 15 et la plaque 16 et débouchent vers le haut sensiblement à la moitié de la hauteur du canal auxiliaire 24 et vers le bas dans une chambre inférieure auxiliaire 29 située au-dessous de la chambre 5 inférieure 15. Cette chambre inférieure auxiliaire 29 est reliée à l'extérieur par un passage arrière 30 dans lequel est prévu un volet de réglage de débit 30a actionnable de l'extérieur. Par exemple, trois conduits 28 répartis transversalement peuvent être prévus. 10 Dans la chambre supérieure 12 sont prévus des déflecteurs horizontaux 31 et 32 de ralentissement de flux, aménageant des chicanes entre le passage central 11 de la plaque de séparation 5 et l'entrée inférieure du conduit supérieur d'évacuation 13. On va maintenant décrire comment peut fonctionner l'appareil 15 de chauffage 1 qui vient d'être décrit. Des bûches de bois sont posées sur la grille 4 dans la chambre principale 3 et sont enflammées. De l'air extérieur entre dans la chambre principale 3 par l'ouverture frontale 10. 20 Des gaz montent dans la chambre principale 3 vers le passage central 11. Des gaz s'introduisent dans le canal auxiliaire 24 par le passage inférieur 26 et montent dans ce canal auxiliaire 24 en direction du passage supérieur 27 puis se dirigent vers le passage 25 central 11. Cette introduction des gaz dans le canal auxiliaire 24 est facilitée par le fait que la grille inclinée 4 forme une rampe de déviation vers l'arrière et vers le haut en direction du passage 26, sous l'effet de l'air entrant par l'ouverture frontale 10. De l'air extérieur est introduit dans le canal auxiliaire 24 par 30 les conduits d'amenée 28, via le passage 30 et la chambre inférieure auxiliaire 29. Des échanges de gaz entre la chambre principale 3 et le canal auxiliaire 24 se produisent au travers des perforations 25a de la cloison de séparation 25, dans un sens et/ou dans l'autre. 3048072 6 Il se produit ainsi une combustion dans la chambre principale 3 et dans le canal auxiliaire 24. Il se produit en même temps une combustion au-dessous de cette grille inclinée 4, dans la chambre inférieure 15, grâce à l'air qui 5 traverse la grille inclinée 4, sous l'effet de l'air entrant par l'ouverture frontale 10. Les gaz qui en résultent se dirigent vers les parties inférieures des canaux secondaires 18 et 19 et montent dans ces canaux secondaires en direction des passages locaux 22 et 23. Les gaz qui traversent le passage central 11 et les passages 18 10 et 19 pénètrent dans la chambre supérieure 12, montent dans cette chambre supérieure 12 vers le conduit supérieur 13, en contournant les déflecteurs 31 et 32, traversent de bas en haut ce conduit supérieur 13 puis sont évacués par la cheminée 14. Bien entendu, le dimensionnement des éléments constituant le 15 caisson 2 est adapté pour que les effets décrits ci-dessus se produisent. Le débit général peut être réglé grâce au volet supérieur 13a. Le débit dans les conduits d'amenée 28 peut être réglé grâce au volet inférieur 30a. L'appareil de chauffage 1 présente les avantages suivants. 20 Il se produit une double combustion, au-dessus et au-dessous de la grille inclinée 4. Au-dessus de la grille inclinée 4, des gaz suivent un double chemin vers le passage central 11, via la chambre principale 3 et via le canal auxiliaire 24. Au-dessous de la grille inclinée 4, depuis la 25 chambre inférieure 15 et vers la chambre supérieure 12, des gaz suivent le chemin des canaux secondaires 18 et 19. Il se produit une double introduction d'air extérieur, dans la chambre principale 3 par l'ouverture frontale 10 et dans le canal auxiliaire 24 par les conduits auxiliaires 28. 30 Il en résulte une combustion optimale du bois et des gaz et une production de chaleur avec un rendement élevé à l'intérieur de l'appareil de chauffage 1. 3048072 7 Par ailleurs, les murs 8a et 9a des parois latérales 8 et 9 contribuent à ce que l'appareil de chauffage 1 présente une inertie thermique. L'appareil de chauffage 1 comprend en outre une enveloppe 5 extérieure 33 qui entoure à distance le caisson 2 en laissant subsister un espace 34 entre le caisson 2 et l'enveloppe 33. Cette enveloppe 33 présente une ouverture frontale 34 correspondant à l'ouverture frontale 10 du caisson 2. L'enveloppe 33 présente au moins une ouverture inférieure 10 d'entrée d'air extérieur dans l'espace 34 et une ouverture supérieure de sortie d'air, de sorte que l'air amené à circuler dans l'espace 34 est réchauffé. REVENDICATIONS1. Appareil de chauffage domestique, comprenant, formés dans un caisson (2) : une chambre principale (3) présentant une ouverture frontale (10) d'entrée d'air extérieur et située au-dessus d'une grille (4), cette chambre principale étant reliée à un conduit supérieur (13) d'évacuation des gaz ; une chambre inférieure (15) située au-dessous de la grille (4), la chambre principale (3) et la chambre inférieure (15) étant séparées par la grille (4) ; au moins un canal auxiliaire (24), dont une partie inférieure communique avec une partie inférieure de la chambre principale (3) par un passage inférieur (26) et dont une partie supérieure communique avec une partie supérieure de la chambre principale (3) par un passage supérieur (27) ; et au moins un canal secondaire (18, 19) dont une partie inférieure communique avec ladite chambre inférieure (15) et dont une partie supérieure est reliée audit conduit supérieur (13) d'évacuation des gaz. 2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel la chambre principale (3) est située au-dessous d'une plaque supérieure (5) et comprenant une chambre supérieure (12) située au-dessus de cette plaque supérieure et reliée audit conduit supérieur (13) d'évacuation des gaz, la chambre principale (3) et la chambre supérieure (12) étant séparées par ladite plaque supérieure (5), ladite plaque supérieure (5) étant pourvue d'au moins un passage (11) de communication entre la chambre principale (3) et la chambre supérieure (12). 3. Appareil selon la revendication 2, dans lequel ladite partie supérieure dudit conduit secondaire (18, 19) est reliée à ladite chambre supérieure (12). 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la chambre principale (3) et le canal secondaire (18, 19) sont séparés par une paroi latérale de séparation (8, 9). 3048072 9 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins un conduit (28) d'amenée d'air extérieur dans ledit canal auxiliaire (24). 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, dans lequel le canal auxiliaire (24) est aménagé à l'arrière de la chambre principale (3). 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la chambre principale (3) et le canal auxiliaire (24) sont séparés par une cloison de séparation (25). 10 8. Appareil selon la revendication 7, dans lequel la cloison de séparation (25) est pourvue de perforations (25a). 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la grille (4) est au moins en partie inclinée vers le bas de l'arrière vers l'avant. 15 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une enveloppe (33) entourant ledit caisson et laissant subsister un espace entre le caisson et l'enveloppe, cette enveloppe présentant au moins une ouverture inférieure d'entrée d'air extérieur dans ledit espace et au moins une ouverture supérieure de 20 sortie d'air.