Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
3~
L'invention se rapporte aux generateurs d'air chaud desti-
nes a être montes dans une cheminee à feu ouvert et essentielle-
ment constitues d'un conduit ferme plat comportant au sol une
partie horizontale formant foyer et chamb~e de pre-chauffage de
l'air et~ dans le fond de la cheminée, une partie verticale
dans laquelle l'air est ralenti par des chicanes et prend sa
temperature finale.
Plus precisement, l'invention concerne les genêrateurs
d'air chaud du genre susvise~ dans lesquels l'une des ~ces du
10 conduit pla~ est constituee par des plaques de fonte assem-
blees entre elles. La fonte presente des qualites remarquables
dans cette application, mais l'inconvenient de la difficulte
de moulage de formes complexes sans noyautage et on ne peut
donc, en pratique, envisager de couler directement des portions
de conduit ferme plat. Aussi, dans l'art anterieur, l'on cons-
titue la deuxième face du conduit plat par une paroi de maçon-
nerie. Il en resulte que ce genre de generateurs d'air chaud
ne peut être installe dans une cheminee dejà construite. Par
ailleurs, cette solution ne procure pas une ëtanche-ite et une
20 isolation thermiques parfaites.
L'invention vise à s'affranchir de ces inconvenients et à
reduire le coGt du transport des elements et d'economiser la
main d'oeuvre d'installation, en permettant de construire 1a
conduite plate par assemblage à sec, sans outillage, qu'un non
professionnel peut effectuer.
Le generateur d'air chaud suivant l'invention est prin-
cipalement caracterise en ce que9 lesdites plaques etant munies
sur leur face interne~ d'elements plans allonges de guidage et
de canalisation de l'air chaud, dont deux forment les faces
30 etroi~es du conduit pla~, une tole d'acier decoupee est appli-
~ 3~
quée sur la plaque et repliee pour former des bords qui s'ap-
puient sur les deux dits. elements plans allonges, les plaques
de fonte et les tôles d'acier étant assemblées entre elles par
emboîtement à sec.
Suivant un mode d'exécution préfére, le conduit ferme com-
prend un eleme~t~.horizontal formant foyer, un premier elemenk
vertical appli:q.ue sur le ~ond de la cheminée et un second élé-
ment vertical constitué par `la face arrière d'un avaloir de
fumée~ lui-même obtenu par assemblage d'élements en fonte moulee
10 par emboîtement à sec, ladite face arrière etant munie, du côte
exterieur à l'avaloir, d'élements plans allonges de guidage et
de canalisation de l'airr chaud.
D'autres particularites, ainsi que les avantages de l'in-
vention, apparaitront clairement à l'aide de la description ci-
après :
Au dessin annexe :
La figure 1 est une vue en perspective, en elevation, d'un
generateur d'air chaud conforme à un mode d'execution prefere
de l'invention ;
Ia figure 2 est une vue de dessous~ en perspective, de la
plaque de fonte du premier element de conduit d'un tel genera-
teur ,
La figure 3 est une vue de dessous, en perspective, de la
plaque de fonte du second element de conduit d'un tel gënera-
teur ;
La figure 4 est une vue de dessous, en perspective, de la
plaque de fonte du troisième element de cQnduit d'un tel genera-
teur i
La figure 5 est une vue du generateur, en coupe par un plan
30 Vertlcal ,
: La figure 6 represente, en elevation, et vu de l'arrière,
~ 6~
l'ensemble constitué par des plaques de fonte et de l'avaloir
assemblés ,
La figure 7 est une vue en perspective, en élévation, d'-
une variante d'exécution du genérateur i dsnt
La figure 8 illustre le troisieme élement de conduit, vu
en perspective ;
La figure 9 est une vue en coupe 10ngitudinale dudit troi-
sième element ; et
La figure 10 est une vue schematique, dudit troisième ele-
10 ment,en coupe transversale.
A la figure ls on a represente un genérateur d'air chaud
ayan`t l'aspect général d'~n étui composé de trois parties em-
boltées entre elles, à savoir :
- un élément horizontal 1, vu de dessous à la figure 2, et
constituant le sol du foyer ;
un premier élément vertical 2, vu de l'arrière à la figure
3, et constituant le fond du foyer ; et
- un second élément vertical 3, vu de l'arriere à la figure
4 et solid`aire d'un avaloir de fumée 4.
Chaque element est constitué par une plaque de fonte mu-
nie sur une face d'elements plans allongés jouant le rôle de
déflecteurs et/ou de cloisons destinées à former des canalisa-
tions pour l'air chaud, fermé sur I'autre face et sur les bords
par une tole d'acier appliquée sur la plaque repliee pour for-
mer des bords qui s'appuient sur deux cloisons longitudinales
exterieures, comme on le verra dans la suite.
On voit ainsi, à la figure 2, que l'element 1 est forme
d'une plaque de fonte 10 ~unie d'un element 11 formant une
bande continue repliee ayant deux branches centrales et deux
30 branches exterieures 110 - 111. A titre d'exemple~ la plaque
10 a comme dimensions : 600 x 550 mm, l'intervalle entre les
~ ~ 2 ~ 3~
deux branches centrales de l'élément 11 est de 225 mm et l'in-
tervalle entre chaque branche extérieure et le bord correspon-
dant de la plaque est 45 mm. Entre les branches centrales, la
plaque 10 est munie d'une ouverture rectangulaire 12, de dimen-
sions 220 x 200 mm~ dont le bord parallèle à la branche trans-
versale 112 est rele~e à 50 mm de celle-ci. Chaque branche cen-
trale est munie de deux petites fenêtres allongees, telles que
113 - 1149 ayant par exemple 50 mm de long et separees par un
;ntervalle de 50 mm. L'épaisseur de la plaque 10 est par exem-
10 ple de 10 mm, et la hauteur de l'elemen~ 11, de50 mm. Les ex-
tremites libres des branches 110 et 111 depassent de 50 mm le
bord arrière de la plaque 10.
De même, l'élément 2, figure 3, est formé d'une plaque de
fonte 20, munie de deux bandes extérieures 21, 22 et d'élements
formant deflecteurs, dont certains, tels que 23, ont la forme
de ohevrons. A titre d'exemple, la p~que 20 a comme dimensions
550 x 550 mm. Les bandes 21 - 22 sont situees à 50 mm des
bords de la plaque et leur extremite inferieure depasse lëgè-
rement (de 15 mm par exemple). Leur extremite supérieure est
20 repliee deux fois, pour former un L, dont la grande branche
horizontale (dans la position reelle de l'élément 2, figure 1)
a par exemple 40 mm de long et la petite branche verticale (à
la f`igure 1) a par exemple 12 mm de long. Ainsi, la distance
entre les deux branches verticales des deux L 210 et 220 est,
dans l'exemple décrit, de 360 mm~
A la figure 4, on voit que l'element 3 est compose d'une
plaque de fonte 30 en forme de trapèze, dont les bords sont
oonformes de manière à constituer des elements de jonction 301,
302, 303 et un quatrieme e1ement de jonction, non visible à la
30 figure 4.
Dans le mode d!execution prefere decrit, cette plaque
3~i~
constitue l'élément arrière de l'avaloir 4 (figure 1) et celui-
ci est conforme à la description donnée dans la demande de bre-
vet canadien déposee le 4 avril 1979 par le Demandeur, pour
"Avaloir métallique préfabriqué pour cheminee".
Comme dans l'exemple décrit dans ledit brevet, la grande
base du trapèze a donc une dimension variable suivant la taille
de l'avaloir, tandis que sa hauteur mesurée entre les deux elé-
ments de jonction 301 et 303 est fixée, pour toutes les tailles,
~ 550 mm et que la dimens;on de la petite base est elle-même
10 fixée à 300 mm.
Toutefois, la face de la plaque 30 extérieure à l'avaloir
est munie de déflecteurs tels que 31 et d'un élement en for-
me de bande repliée ayant deux branches longitudinales 320
321 réunies par une branche transversale 322, les branches 320
et 321 sont respectivement interrompues par des ouvertures 323
et 324 dont les bords supérieurs sont séparés entre eux, dans
l'exemple considéré, par une distance de 265 mm. Les branches
320 et 321 sont separees à leurs extremites inferieures, par
une distance fixée a 375 mm, quelle que soit la dimension de la
20 ~rande base de la plaque.
En se référant maintenant principalement a la figure 5,
on voit que les plaques lO - 20 - 30 s'emboitent les unes dans
les autres. Les plaques 10 et 20 sont rectangulaires et de meme
largeur. La plaque lO comporte a son bord arriere un elément de
jonction 101 (voir aussi figure 2) qui coopere avec un élément
de jonction 201 dont est muni le bord inférieur de la plaque
20 (voir aussi figure 3). La jonction ainsi formée est du type
illustrë à la figure 3 du brevet susv;sé~ et assure l'é-tanchéï-
té et la compensation des effets de dilatation.
L'élëment de jonction 301 (voir aussi figure 4) de la pla
que 30, coopere avec un element de jonction 202 ~voir aussi
~ 3~0
figure 3) dont est muni le bard supérieur de la plaque 20 pour
former une jonc-tion étanche identique à la précédente.
Une tôle d'acier 13 est découpée et pliée pour venir
former la première portion d'étui 1 avec la plaque 10. Elle
est munie en 130 de deux ouve~tures servant d'arrivée d'air
exterieur et en 131 (~ifigure 1) d'une ouverture avant qui per-
met l'introduction d'~n tiroir 14, leque1 coulisse entre les
faces internes des deux branches intérieures de l'élément 11
(figure 2). Comme on le voit à la figure 19 les bords latéraux
10 repliés 132 et 133 de l'elément 13 prennent appui sur les fa-
ces externes des branches 110 ~t 111 de l'élément 11 (figure 2).
De même, une t~le d'acier 24 (figure 5) est découpée et
pliée pour venir former la seconde portion d'étui 2 avec la
plaque 20. La face principale~ parallèle ~ la plaque 20 de la
tôle 24 s'appuie en bas sur les extrémités libres des branches
110 et 111 (figure 2~ et sur la face interne du brod replié de
l'élément 13 (figure 5). Les bords verticaux repliés perpendi-
culaires à la plaque 20, de la tôle 24, s'appuient sur la face
externe des éléments 21 et 22 (figure 3). Comme la distance
20 entre les éléments 110 et 111 est légèrement supérieure (de 5
mm, dans l'exemple décrit) à la distance entre les extrémités
inférieures des éléments 21 et 22, ces derniers viennent se
coincer, à angle droit, entre les extrémités inférieures des
éléments 21 et 22. La mise en place et la jonction des deux
portions d'étui 1 et 2 se fait donc avec précision et sans
qu'aucun organe d'assemblage doive etre utilisé.
Enfin, une tôle d'acier 33 (figure 5) est découpée et
pliée pour venir former la trois;ème portion d'étui avec la
plaque 30. La base de cette tôle 33 est conformée en 331 pour
30 constituer une jonction avec le bord supérieur de ~a tôle 24
et ses bords lateraux inclinés viennent s'appliquer contre les
~ 3~
faces externes des elernents 320 et 321 (figure 4~. Comme on 1'a
indique ci-dessus, bien que la base des faces arrière et avant
de l'avaloir ait une dimension ~ariable suivant la taille,
les elements 320 et 321 forment un trapèze de dimensions fixes,
si bien que la tôle 33 peut être conformee une fois pour toutes
et que l'intervalle entre les deux élements 320 et 321~ est
sensiblement egal à l';ntervalle, de 360 mm, en-tre les branches
verticales des L 210 et 220 (figure 3). Il en resulte quea
oomme le montre la figure 6, lesdits L viennent se coincer en-
10 tre les extremites des elements 320 et 321, offrant ainsi unesurface de gui.dage continue pour la mise en place des toles
24 ~t 33.
Deux conduits de sortie d'air chaud 34 et 35 (figures 4 -
5) sont montes autour d'ouvertures pratiquees dans la tole 33
et communiquent avec l'interieur de la portion d'etui 3 par
les ouvertures 323 et 324 ~figure 4).
L'avaloir 4 ne se distingue de celui decrit dans le bre-
vet susvise que par las elemenSs de canalisation et de defle-
xion solidaires de la face externe de son panneau central ar-
20 rière 30. Il est donc inutile d'en donner une descrip~ion de-
taillee. On rappellera ~outeFois qu'il se caracterise en ce
qu'il est obtenu par assemb~age, par simple emboïtement, de
deux elements identiques d'un premier type (tels que 41, figure
1) avec deux elements identiques d'un second type (tels que
42) pour constituer un corps principal en forme de tronc de
pyramide regulière à base rectangulaire, les elements du pre-
mier type ayant des se~tions en C dans des plans parallèles
aux bases et formant chacun une face terminale et deux retours
d'an~les de l'avaloir, tandis que les elements du second type
30 raccordent entre eux lesdits retours d'angles, pour former les
faces avant et arriere de l'avaloir, lesdits elemen~s etant en
~LZ~
fonte moulee et l'element du second type ayant la forme d'un
trapeze dont les côtes obliques sont plus ou moins inclines sur
la base, en fonction de la taille de la cheminee, d~ façon que
les branches horizontales desdites sections en C aient une lon~
gueur ne depassant pas une limite prédeterminee compatible avec
1e moulage de la fonte, sans noyautage. Son corps principal est
coiffe d'un chapeau 43 en fonte moulee muni d'wn volet obtura-
teur 44 (figure 1)~ une plaque d'anti-refoulement 45 (figure 5)
et une tige 46 de commande de la ferme~ure du volet obturateur.
Revenant à la f~gure l, on voit qu'une grille lS est posee
sur l'ouverture 12 de la plaque 10, representee à la figure 2.
Cette grille supporte le bois qui sert de combustible et laisse
passer les cendres~ qwi tombent dans le tiroir 14. Celui-ci,
represente en position ouverte à la figure 1, comporte sur cha-
que face laterale, deux owvertures 141-142 qui viennent en
coîncidenGe avec les ouvertures 113-114 (figures 2 et 5) lors~
`que le tiroir est legèrement ouvert ~de 50 mm dans l'exemple de-
crit). Dans cette position, l'air qui penètre dans le tiroir
(principalement par les ouvertures 130, figure 5) peut passer
20 dans le canal de~imite par l'element 11 (figure 2). Le generateur
d'air chaud peut alors etre m;s en service. Pour couper l'ali-
mentation, il suffit de fermer complètement le tiroir 14. L'ou
verture 141 vient alors en face de l'intervalle entre les ouver-
tures 113 et 114 et se trouve masqu~e, tandis que l'ouverture
142 est masquee par la portion superieure des branches centrales
de l'element 11. On peut obtenir un reglage en donnant au tiroir
une pos;tion ;ntermediaire~
Le principa de fonctionnement dw generateur decrit et re-
presente est le suivant : la portion d'etui l sert de chambre
30 de pre-chauffage de l'air exterieur. L'air chaud suit le trajet
ascentionnel represente par des fleches à la figure 1 et est
o~
ralenti par les déflecteurs formant chicanes. Le trajet verti-
cal a une grande hautewr, ce qui améliore le rendement. Lorsqùe
le tiroir est fermé~ il y a ralentissement de la densité du
~eu et extinction. On ferme les sorties des conduits 34 et 35
et l'appareil fonctionne alors cumme une cheminee classique,
munie de l'avaloir réglementaire.
On notera que l'appareil constitue un bloc autonome,
l'étui ou circule l'air chaud étant entièrement Fermé sans faire
appel à des parois de maçonnerie. Il en résulte qu'on peut l'-
10 installer dans une cheminée existante, sans devoir démulir celle-
ci. Toutefois3 celle-ci comportant déjà normalement un avaloir,
on ~era appel, dans ce cas,à la variante simplifiée schématisée
à la figure 7.
Les éléments 1 et~2 sont identiques à ceux du mode d'exé-
cution des figures 1 ~ 6, mais l'élément vertical supérieur 5
est conformé pour être logé dans l'avaloir d'une cheminée déjà
construite. Il est composé~ comme le montrent les figures 8, 9
et 10~ d'une plaque de fonte 6~ munie~ sur sa face interne, d'-
éléments déflecteurs tels que 60 et d'un boitier 7 en tôle d'a-
20 cier en forme de tronc de pyramide, muni de conduits de sortied'air 70 71.
La plaque 6 se rac~orde à sa base à la plaque de l'élément
2 par une jonctian du meme type que dans le mode d'exécution
précédent (jonction 62, figure 8). La base du boîtier 7 forme
un cadre qui vient se raccorder avec les bords supérieurs de
la tôle qui ferme la portion d'étui 2.
Les portions d'étui 1 et 2 peuvent s'encastrer dans le
sol e~ le fond de la che~inée, si celle-ci est en ccnstruc-
tion. Sinon, on peut les appliquer de manière quelconque sur
30 des parois existantes, l'épaulement formé par la tôle et les
bords débordants des plaques de fon~e pouvant servir à engager
~ 9
~ ~ 2~ 3
une épaisseur de rattrapage de béton refractaire ou de brique~
L'assemblage des e.lements se fait à sec et sans. la pose
d'organe de fixat;on. L'étan.chéï.té vis-a-vis de la pouss;ère
et de l'air est be.aucoup ~ieux assu.rée par les joints entre
les éléments en tôle et les plaques de fonte~ qu'elle ne le
serait pour des conduits plats cunstitués de plaques de fonte
munies d'eléments saillants de canalisation et de deflexion de
l'air directement encastrés dans une paroi de maçonnerie.
- 10 -
