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L'invention se rapporte a un ensemble
de récupération de calories pour cheminées d'appartement
ou de maison individuelle permettant de conserver
un Foyer ouvert tout en béné-ficiant d'un rendement
exceptionnel.
appareils pour la récupération des calories dans
les cheminées d'appartement ou de maison individuelle.
Nous ne décrirons pas, ci-après, les dispositifs
10 à placer au centre du foyer, servant de support aux
bûches en combustion. Ces dispositifs captent la
chaleur de l'intérieur du foyer pour la distribuer
à l'extérieur par l'intermédiaire d'un fluide calopor-
teur : air ou eau.
lls ne présentent aucune analogie avec
la présente invention.
Une,, autre catégorie de récupérateurs permet
de transformer le foyer ouvert d'une cheminée en
foyer fermé. Ces appareils a-ffectent la forme d'une
20 boîte métallique fermée, à double enveloppe. L'ouvertu-
re de façade est obturée par une porte vitrée pivotante
ou escamotable.
La chaleur rayonnée par le foyer réchauffe
l'air circulant dans le volume intermédiaire entre
25 les enveloppes et se trouve projetée dans la pièce
par des ouvertures prévues au-dessus de la porte.
Ces appareils fonctionnent parfaitement et permettent
une récupération intéressante des calories normalement
emportées dans les fumées.
D'autres variantes de ce type de récupéra-
teurs se prolongent vers le haut par une partie supé-
rieure métallique pyramidale qui entre dans l'avaloir
et dans la hotte de cheminée. Le courant d'air circu-
lant entre les parois de l'appareil et les parois
de la cheminée ressort réchauffé en partie supérieure
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par des bouches latérales.
Cette réalisation s'avère de construction
plus simple, mais, à l'évidence, plus difficile à
monter dans une cheminée ancienne.
Malheureusement et malgré la vision des
flammes à travers la porte vitrée, I'utilisateur
ne retrouve pas l'attrait et l'agrément du foyer
ouvert. .
La présente invention a pour but de proposer
un matériel à haut rendement calorifique qui laisse
à l'utilisateur tous les agréments et les avantages
du foyer à feu ouvert.
Pour récupérer le plus de calories possible
dans les fumées, en utilisant une enceinte à double
enveloppe, il convient d'augmenter suffisamment le
trajet des fumées pour les débarrasser de toutes
les calories utiles avant leur entrée dans le conduit
d'évacuation. La longueur du cheminement des fumées
sur les parois rayonnantes augmente l'~change thermique
20 et permet ainsi d'améliorer la récupération des calo-
ries normalement emportées par les fumées.
Par ailleurs, la technique de combustion
dite à tirage inversé permet de freiner suffisamment
les fumées sans autre moyen mécanique pour assurer
25 un échange efficace.
L'invention se propose d'appliquer ces
deux principes à une cheminée à foyer ouvert selon
une réalisation simple et de montage aisé dans les
cheminées neuves, mais aussi dans les cheminées ancien-
<' ~ .
A cet effet, le récupérateur pour foyerouvert selon l'invent;on est caractérisé par les
moyens suivants~
Une enveloppe centrale à ouverture en
façade sert de foyer. Des évacuations principales,
,
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latérales basses et latérales supérieures débouchent
dans une double enveloppe intermédiaire, à ouverture
en Fac,ade.
Cette enveloppe intermédiaire se prolonge
par le conduit d'évacuation des fumées. Une enveloppe
extérieure, entourant l'ensemble, ferme le volume
et permet de créer un passage d'air le long des parois
du foyer sur lesquelles l'air se réchauffe avant
de sortir dans la pièce par des bouches verticales,
10 ou laterales. Rien entendu, I'cnveloppe exterieure
est également ouverte en fac,ade.
Un clapet disposé en partie haute de l'enve-
loppe centrale permet l'évacuation directe des fumées
en phase d'allumage.
Le récupérateur à foyer ouvert selon l'inven-
tion présente de nombreux avantages par rapport aux
réalisations existant jusqu'~ présent.
Les principaux d'entre eux sont indiqués
ci-après sous forme de liste :
. Maintien de l'agrément et des principaux
avantages des cheminées à foyer ouvert.
. Haut rendement de récupération avec
injection directe à vitesse réglable
de l'air chaud dans !a pièce.
`~ 25 . Evacuation lente des fumées garantissant
un rendement exceptionnel.
Facilité de pose,
. Chargement simple comme dans une cheminée
classique.
~` 30 . Faible risque de projection dans la
pièce, en raison du trajet incurvé des
fumées.
. Amélioration du rendement de combustion.
. La réalisation par modules permet de
,~ I'in~erer dnn~ lo~ ominee~ ~Yi~tnnte~,
D'autres caractéristiques techniques et
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avantages sont consignes dans la description qui
suit, effectuée à titre d'exemple non limitatif sur
un mode de réalisation en référence aux dessins accompa-
gnants dans lesquels :
. La figure 1 est une vue en coupe verticale
de profil du récupérateur selon la version
de base de l'invention.
. La figure 2 est une vue en coupe verticale
parallèle à un plan frontal du récupéra-
teur représenté en figure 1.
. La figure 3 est une vue en coupe verticale
de pro-fil d'un récupérateur à extracteur
mécanique des fumées à catalyseur et
à sorties multiples.
Comme ind;qué ci-dessus, I'idée générale
de l'invention consiste d'une part à augmenter le
trajet des fumées et à les freiner convenablement
pour récupérer le maximum dé calories et à réaliser,
d'autre part, des formes techniques qui permettent
20 une combustion améliorée du type "à tirage inversé".
Divers aménagements et accessoires peuvent
être envisagés, qui faciliteront le montage, le fonc-
tionnement ou les performances de cet appareil. On
les précisera ci-après sans pour autant rendre cette
25 énumération limitative.
Le récupérateur selon l'invent;on est
destiné à etre placé dans une cheminée d'appartement
ou de maison individuelle, en vue d'augmenter son
rendement, tout en conservant pleinement l'agrément
30 du foyer ouvert.
Le récupérateur se compose d'une enveloppe
centrale 1 constituant le foyer proprement dit 2.
L'enveloppe centrale 1 de forme générale parallélépipé-
dique se prolonge vers le haut par une partie supé-
35 rieure pyramidale 3, en forme de hotte, terminéeen extrémité par un clapet 4, de préférence mais
, .
,
,
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non nécessairelllerlt pivotant. Ce clapet pourra comporter
urle faible ouverture réglable en position Fermée
de manière à gar(ler un tirage résiduel de sécurité.
L'enveloppe centrale 1 présente une ouveltu-
.re S en Fac~ade correspondant approximativement en
surface et en emplacement à l'ouverture de la clleminée.
Le Foyer 2, constitué d'une grille ~ e~ d'un cendrier
7 amovible, repose sur le fond 8 de l'enveloppe centra-
le 1. Cette dernière possède, au niveau du foyer,
10 par exemple de part et d'autre, c'est-à-dire en partie
avant et arrière et sur les côtés, des ouvertures
9, 10, 11 et 12 communiquant avec un volume 13 d'évacua-
tion des fumées, délimité par une enveloppe intermédiai-
re 14 et l'enveloppe centrale 1.
L'enveloppe intermédiaire t~ entoure com-
plètement l'enveloppe centrale 1, sauF en Fac,ade
où elle presente une ouver-ture 15 adapt-ée à l~uvelture
de la clleminee et 3 celle de l'enveloppe centrale
1.
2V Les bords de l'ouverture t5 de l'enveloppe
intermédiaire 1~ dépassent les bords correspondant~
de l'ouverture 5 de manière à ménager des rampes 16
et 17 en saillie, formant déflecteur et collecteur
pour les fulnees. Il en est de même pour les bords
25 verticau~ de l'ouvérture 15.
En variante, I'ouverture 15 de l'enveloppe
intermédiaire 14 pourra êtreéquipée, en partie supérieu-
re d'une vitre 1~ ou autre paroi de longueur réglable,
amovible ou escamotable, de surface inférieure à
30 celle de l'ouverture, dans le but de diminuer l'entrée
d'air par cette voie.
L'enveloppe ineerméd;a;re l~ se prolonge
vers le haut et communique en partie supérieure avec
le conduit 19 d'évacuation des fumées en prolongation
35 de sa conformation pvramidale.
Le volume primaire 13 entre l'enveloppe
, ..
. . _
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intermédiaire 14 et les parois extérieures de l'envelop-
pe intérieure 1 sert de volume d'évacuation des -fumées
selon le trajet le plus long possible car les fumées
émises près de l'ouverture passent sous le foyer
où elles peuvent encore se réchau-ffer. Une enveloppe
extérieure ZO entoure l'ensemble chauffant et forme
avec lui un échangeur pour l'air admis et distribué
en partie inférieure par des bouches inférieures
21 et des bouches supericurcs 22 .
Cette enveloppe extérieure est ouverte
de la même façon en fac,ade pour garder à la cheminée
son caractère de foyer ouvert,
Le long du volume d'échange 23 délimité
par l'enveloppe intermédiaire 14 et l'enveloppe exté-
15 rieure 20 circule un courant~ d'air provenant de l'en-
trée d'air inférieure 21 et de l'entrée d'air supérieure
22 pour la partie supérieure frontale du volume d'échan-
ge .
L'air se réchauffe dans le volume 23 au
20 contact des parois de l'enveloppe intermédiaire
14 sous le foyer, en trajet vertical et le long de
la partie supérieure en forme de hotte.
ll s'agit d~UIl simple échange à la manière
d'un échangeur à plaque garantissant un bon rendement.
Pour ne rien négliger, on utilise également
I'espace 24 compris entre l'enveloppe extérieure
2 ~ et les parois 25 de la cheminée, comme volume de
récupération pour le chauffage de l'air ambiant.
Le volume intermédiaire de récupération
30 23 rejoint le conduit d'évacuation 19 des fumées
à l'extrémité de sa partie supérieure en forme de
hotte, Il débouche à ce niveau ou à l'extrémité de
ses parois in~,clinées à l'extérieur par des orifices
; tels que 26, soit directement dans la pièce, soit
35 en un endroit plus éloigné à travers une gaine d'achemi-
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-- 7 --
nement 27~ A-fin de pouvoir orienter le flux d'air
réchaut`fé, les orifices 2~ seront équipés de tronc,ons
28 de gaines métalliques déformables.
Il est prévu également, à trav~rs la hotte
de la cheminée et à travers son habillage, une ou
plusieurs bouches auxiliaires telles que 29 pour
l'évacuation de l'air réchauffé entre l'enveloppe
extérieure et les parois de la cheminée.
L'air de combustion arrive sous le foyer,
10 mais de préférence latéralement, par une gaine 30
de plus gros diamètre traversant les différentes
enveloppes. L'air de combustion est ainsi amené de
l'extérieur ou d'un autre endroit de la pièce et
bénéficie d'un préchauffage.
Le récupérateur selon I'invention a été
décrit ci-dessus par ses moyens généraux. On précisera
ci-après quelques variantes ou aménagements possibles.
Ain~i, d.lns un souci dc mcill~ur~ el`licuci-
t~, on ~ourrLI equiper le conduit ~'~v~cuation des
fumées 19 d'un extracteur mécanique 31 dans le but
d'augmenter le tirage, comme représenté en figure
3. Bien entendu, cet extracteur n'entrera en fonctionne-
ment qu'en cas de surcroît calorifique nécessaire.
A-fin de parfaire la récupération, on prévoit
d'installer dans le conduit des fumées 19 couplé
à l'extracteur mécanique 3~ ou à sa place, un réacteur
catalytique 32 qui provoque la post combustion catalyti-
que des gaz contenus dans les fumées et permet ainsi
de récupérer ~des calories sur les gaz normalement
imbrûlés.
Un échangeur thermique, par exemple à
flux croisés pourra être prévu pour réchauffer l'air
ambiant et éjecter l'air chaud dans la pièce. On
pourra ainsi multiplier les bouches d'évacuation
de l'air chaud, de manière à mieux le répartir dans
: la pièce.
,
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Pour augmenter le débit d'air réchauffé,
les entrées d'air basses 21 et hautes 22 peuvent
etre équipées d'un ventilateur tel que 33 pour augmen-
ter l'échange thermique et obtenir une meilleure
évacuation et répartition de l'air chaud.
A titre d'accessoire, I'ouverture de façade
pourra recevoir côté extérieur, une porte 34 permettant
de fermer le foyer et de garantir ainsi toute la
sécurité pour un fonctionnement de nuit.
Pour plus de facilité de montage, les
différentes parois seront réalisées sous la forme
de cloisons démontables asemblées les unes aux autres
par accrochage, vissage ou tout autre moyen mécanique.
Pour des raisons de sécurité, il est prévu
lS un élément coupe-feu 35 dans le conduit d'évacuation
des fumées. Cet élément coupe-feu peut d'ailleurs
etre associé au clapet 4 et constitwer alors un clapet
coupe-feu.
Afin de favoriser l'écoulement des fumées
20 en partie supérieure, on pourra disposer les parois
verticales légèrement inclinées.
De façon nouvelle dans ce domaine, I'inven-
teur a prévu de traiter l'air par un humidificateur
36 et par un fiItre à poussière 37,
Bien entendu, les versions destinées à
équiper les cheminées anciennes seront réalisées
sous la forme de modules selon des sous-ensembles
distincts.
Le courant aéraulique engendré par la
30 différence de température doit, en principe, suffire
pour évacuer à l'intérieur de la pièce la majorité
des calories produites par la combustion.
Toutefois, pour améliorer le rendement
et la répartition, on pourra activer le débit d'air
35 à réchauffer notamment dans l'espace 25 compris entre
.
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I'enveloppe extérieure et les parois internes de
la cheminée~
L'invention a été décrite ci-dessus en
détail ; il est bien entendu que diverses variantes
5 directes et modifications simples sans apport inventif
ainsi que les substitutions par des équivalents entrent
parfaitement dans son cadre.
