EP1152192A1 - Cheminée comportant un foyer fermé et chambre de chauffe préfabriquée pour un telle cheminée - Google Patents
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- EP1152192A1 EP1152192A1 EP01440110A EP01440110A EP1152192A1 EP 1152192 A1 EP1152192 A1 EP 1152192A1 EP 01440110 A EP01440110 A EP 01440110A EP 01440110 A EP01440110 A EP 01440110A EP 1152192 A1 EP1152192 A1 EP 1152192A1
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- chimney
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
- F24B1/00—Stoves or ranges
- F24B1/18—Stoves with open fires, e.g. fireplaces
- F24B1/185—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion
- F24B1/188—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion characterised by use of heat exchange means , e.g. using a particular heat exchange medium, e.g. oil, gas
- F24B1/1885—Stoves with open fires, e.g. fireplaces with air-handling means, heat exchange means, or additional provisions for convection heating ; Controlling combustion characterised by use of heat exchange means , e.g. using a particular heat exchange medium, e.g. oil, gas the heat exchange medium being air only
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24B—DOMESTIC STOVES OR RANGES FOR SOLID FUELS; IMPLEMENTS FOR USE IN CONNECTION WITH STOVES OR RANGES
- F24B7/00—Stoves, ranges or flue-gas ducts, with additional provisions for convection heating
- F24B7/02—Stoves, ranges or flue-gas ducts, with additional provisions for convection heating with external air ducts
Definitions
- the present invention relates to a fireplace comprising a hearth carrying a hearth closed, two lateral pillars connected by a rear partition, a horizontal strip extending over at least one face of the chimney, a decorative hood extending towards the top from the strip, a smoke pipe extending inside the hood to from the closed hearth, an air heat recovery circuit which passes along the outer walls of the fireplace closed and which has at least one outlet duct passing inside the hood and a prefabricated box placed above the fireplace closed defining a convection chamber open downwards and extending to the less partially inside the hood, this convection chamber belonging to the heat recovery circuit and comprising at least one outlet orifice connected to said hot air duct.
- the present invention also relates to a prefabricated heating chamber for such a fireplace.
- apartment fireplaces are often equipped with a closed hearth formed by a metallic cassette commonly called “insert” in which the burning wood. This combustion heats the walls of the insert to high temperature.
- these chimneys are also equipped with a circuit of air heat recovery which extracts fresh air from a room or outside the apartment, warms it on contact with the walls of the insert and then rejects hot air in said room or in one or more other rooms of the apartment.
- the fresh air heated in contact with the walls of the insert is channeled among other things by the decorative elements of the fireplace such as the side pillars located on either side of the insert.
- the major drawback of this construction is that these elements generally do not have insulating walls.
- a terracotta panel adorns the interior wall of the pillars.
- the prefabricated box defining the convection chamber of the recovery circuit heat and the horizontal strip already significantly improve the resistance to the temperature of the decorative hood and beam respectively.
- These two constructive elements are already described in the publications FR-A-2,666,139 and FR-A-2.660.349 respectively.
- the fire protection of such chimney can be further improved to reduce and even eliminate the risk of deterioration or kindling of decorative elements.
- the convection chamber is not complete and thermally insulated. he the same is true for the embodiment described in publication FR-A-2 619 893 which does not also does not constitute a prefabricated, complete and isolated convection chamber thermally.
- the purpose of the present invention is to provide an effective and reliable solution to the problem mentioned above when making an apartment fireplace where the risks of deterioration or fire are eliminated, while ensuring circulation optimal hot air, as well as simple and economical construction, the elements of the chimney being mainly made of prefabricated elements in factory.
- a chimney as defined in the preamble and characterized by that it comprises two lateral legs arranged between said hearth and the pillars lateral, these legs resting on the sole, supporting said horizontal strip, made of self-supporting, thermally insulating and non-combustible material and arranged to form with the floor, the rear wall, the horizontal strip and the convection chamber, a thermally insulated enclosure into which the said insert is inserted hearth and forms with it a closed heating chamber separate from the elements decorative elements of said chimney, namely at least the pillars and the hood, in that the hearth has fresh air intake openings and that the gap between the fireplace and the heating chamber defines said heat recovery circuit.
- the sole, the rear wall, the horizontal strip and the convection chamber are also produced in a self-supporting, thermally insulating and non-combustible material, this material being a insulating concrete based on vermiculite. This material can also be lined with thermal insulator.
- the fresh air intake orifices are preferably positioned at least on the periphery and in the center in correspondence of said foyer.
- the heat recovery circuit can also include at least one fan fitted with an air filter, placed under the floor to force air circulation in said circuit, this fan can be provided in a decorative base of the fireplace.
- the fresh air intake can be interior to recycle the air ambient and / or outdoor to bring fresh air.
- the interior walls of the legs, horizontal strip and convection chamber are preferably as an extension of one another.
- a prefabricated heating chamber for such fireplace characterized in that it comprises at least one hearth, two jambs, a horizontal strip, a convection chamber and a prefabricated rear partition in a self-supporting, thermally insulating and non-combustible material and assembled by interlocking and gluing.
- the fireplace 1 for apartment comprises, so known, two parallel lateral pillars 2 connected to a rear partition 3, a sole 4 extending between the pillars 2 and supporting a closed metal hearth 5 and called commonly an insert, a horizontal strip 6 located above the hearth and extending over the front face and the two lateral faces of the chimney 1, a hood decorative 7 placed on the strip 6 and attached to the rear partition 3.
- the gases from combustion products in the hearth 5 escape through a drain 8 forming part integral with the fireplace 5 and connected to a smoke pipe 9 leading to a chimney located behind the partition 3 and not shown.
- the chimney 1 is completed by a decorative external beam 10, for example in wood, which rests on the horizontal wing of the strip 6 and is integrally linked to this strip 6 with mortar filling 11.
- the chimney 1 also has an air heat recovery circuit which includes fresh air inlet ports 12 provided in the floor 4, intervals 13 existing between the hearth 5 and the pillars 2 and between the drain 8 and the horizontal strip 6, a prefabricated box 14 defining a convection chamber 14 ', provided outlet ports 15 connected to hot air ducts (not shown) extending inside the hood 7 to the outlets of hot air (not shown) to reject the hot air in the rooms of the apartment.
- an air heat recovery circuit which includes fresh air inlet ports 12 provided in the floor 4, intervals 13 existing between the hearth 5 and the pillars 2 and between the drain 8 and the horizontal strip 6, a prefabricated box 14 defining a convection chamber 14 ', provided outlet ports 15 connected to hot air ducts (not shown) extending inside the hood 7 to the outlets of hot air (not shown) to reject the hot air in the rooms of the apartment.
- the prefabricated box 14 is placed above the hearth 5 on the strip 6, open downwards and extends inside the hood 7. It has a front wall and two vertical side walls which are not in contact with the hood 7, and a ceiling horizontal pierced for example with four outlet holes 15 for hot air and a central orifice 16 for the smoke duct 9.
- the two side walls are in the example shown connected by the rear wall 3 which extends from the floor 4 to the ceiling of the housing 14.
- the chimney 1 is advantageously completed by two lateral jambs 20 arranged between the hearth 5 and the pillars 2, resting on the hearth 4 and arranged to carry the horizontal strip 6.
- These side legs 20 are made of a self-adhesive material bearing, thermally insulating and non-combustible. Therefore, they combine the load-bearing functions of the strip 6 and of the prefabricated box 14, of insulation thermal and fire protection pillars 2. More particularly, these jambs 20 are made from thermally insulating concrete based on vermiculite in accordance with the French patent application filed under the number 00/02840, this material having the advantage of offering both high mechanical strength and very high thermal insulation power.
- thermal insulation sheet 21 such as Aluboard® or any other insulating product which has the power to reflect the heat.
- this thermal insulation sheet 21 is arranged on the wall outside of the jamb 20 opposite the corresponding pillar 2 to increase the thermal protection of these pillars.
- the other constructive elements of the chimney 1 such as the partition rear 3, the sole 4, the horizontal strip 6 and the prefabricated box 14 are advantageously made of thermally insulating concrete, like the jambs 20.
- the rear partition 3 may additionally include a thermal insulation sheet in order to protect the load-bearing wall from high temperatures. So as shown in Figure 3, the combination of these constructive elements makes it possible to create around the hearth 5 a enclosure 22 fully thermally insulated and self-supporting, this enclosure 22 defining a prefabricated heating chamber 22 '.
- the fireplace 5 is put in place in this heating chamber 22 ′, the lateral overflows of its door or of its front obstruct the opening of the enclosure 22 thus creating a heating chamber 22 ' substantially waterproof.
- the decorative elements such as the pillars 2, the beam 10, hood 7 as well as base 23 and possibly adjoining benches at chimney 1 no longer have any technical function and are no longer subject to thermal attacks. It increases, therefore, the safety of such a chimney and the durability of the different materials used for decoration outside.
- the constructive elements of the chimney 1 are prefabricated in the factory in order to facilitate the assembly and installation of the chimney. They are assembled by notches complementary and joined together with an adhesive based on mortar or putty refractory. The dimensions and shapes of these constructive elements are defined externally with respect to the aesthetics and the shape of the chimney 1 and internally with respect to the hearth 5 and its heating power. It appears clearly in FIGS. 1 to 5 that the internal walls of the legs 20, of the strip 6 and the prefabricated box 14 are an extension of each other to form a heating chamber 22 'substantially parallelepipedic, without internal relief so to obtain a good thermal efficiency of this chamber without pressure drop.
- other interior shapes can be envisaged, for example in trunk pyramid in the area where the drain is located 8.
- the sole 4 is dimensioned to carry the assembly formed by the legs 20, the strip 6 and the box 14.
- the fresh air inlet orifices 12 which it comprises are sized to let in as much fresh air as possible and are positioned to sweep the hottest areas of hearth 5, namely at the periphery and in the center of the focus 5.
- the horizontal strip 6 which rests on the legs 20 comprises, whatever the exterior decoration, an L-shaped section to effectively protect the faces interior and bottom of the decorative beam 10.
- the convection chamber 14 ' which rests on the horizontal strip 6, constitutes the upper volume of the heating chamber 22 'and is arranged to collect air heat produced by the heat recovery circuit. Insulation quality of this convection chamber 14 'prevents the air from heating up contained in hood 7 and thus ensures the good performance over time of this hood but also its environment, namely the load-bearing wall and the ceiling.
- This room convection 14 ' is, moreover, crossed by the smoke pipe 9 through its orifice 16.
- the passage of the smoke pipe 9 can be fitted with a metal ferrule with or without thermal insulation coating, ensuring expansion according to the temperature of the fumes and thus allowing the good behavior of the joint guaranteeing the tightness of the convection chamber 14 '.
- the outlet orifices 15 provided in the ceiling of this convection chamber 14 ' allow the distribution of hot air and are equipped with metal ferrules which are connect to the hot air ducts (not shown) with clamps.
- the conduits hot air for example consist of flexible and insulated metal sheaths. They are connected to the air outlet vents (not shown) provided either partially high of the hood 7, or in other rooms. These air outlets are metallic and have grids allowing the adjustment of the air flow, this flow does not can be lower than a safety threshold, for example 25% of the maximum flow. These air outlet vents cannot be installed on horizontal walls to prevent accidental plugging. They also should not be blocked voluntarily for obvious security reasons.
- the diameter of the orifices of outlet 15 and hot air ducts depends on the flow rates and temperatures used in depending on the power of the fan (s) 24 provided in the circuit heat recovery.
- the hot air production circuit works without the participation of the elements decorative, the latter being completely thermally insulated and separated from this circuit thanks to the waterproof enclosure 22.
- FIGS. 9A to 9E illustrate different alternative embodiments of the circuit air heat recovery.
- the air flow through this circuit is a natural circulation and the fresh air intake can be interior (part of the house) and / or outside (outside air or ventilated crawl space).
- An air intake interior that is to say by recycling the ambient air, is of course not possible for polluted premises.
- the air circulation is a forced circulation at the by means of fans 24 fitted with air filters 25.
- the fan 24 is housed in the decorative base 23 of the chimney 1 and the air intake is external.
- the fan 24 is housed under the slab, for example in a vacuum sanitary and the air intake is external and has a second fan 24.
- the fan 24 is housed in the base 23 and the air intake is external for example in the crawlspace.
- the fan 24 is housed in the base 23 and the air intake is interior, for example in the room where the chimney 1.
- the closed and sealed heating chamber 22 Thanks to the presence of the closed and sealed heating chamber 22 ', it is possible imagine all the variants of air heat recovery circuits and in particular from fresh air not recycled, pulsed or not, to avoid the risks of indoor pollution.
- the use of forced circulation by fan puts the house slightly under pressure which promotes heating.
- the air distribution hot being carried out under pressure and not by suction, this can be balanced room by room thanks to the adjustable grilles provided at the hot air outlet vents.
- the operation of the fan (s) can be coupled to a sensor located in the hot air duct which allows the fans to start up according to a programmed temperature rise, fans stop in case of slowdown of the intensity of the fire and the descent below a predetermined threshold of the temperature of the hot air, and the variation of the power of the fans as a function of the hot air temperature to avoid excessively large differences in the air outlets hot air outlet.
- the invention achieves the aims fixed, in particular to optimize the safety and reliability of apartment chimneys by eliminating the risk of deterioration of decorative elements and fire, while being very simple to install.
- the present invention is not limited to the embodiments described but extends any modification and variant obvious to a person skilled in the art. More in particular, the shapes and dimensions of the various constructive elements and decorative elements may vary, the main thing being to keep a heating chamber waterproof clearly separating the technical functions of the chimney: combustion and production of hot air, its aesthetic functions.
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Abstract
La présente invention concerne une nouvelle conception de cheminée d'appartement qui permet d'éliminer les risques de détérioration ou d'incendie des éléments décoratifs de la cheminée, tout en assurant une circulation optimale de l'air chaud, ainsi qu'une construction simple et économique. Cette cheminée est caractérisée en ce qu'elle comporte deux jambages latéraux (20) disposés entre le foyer (5) et les piliers latéraux décoratifs (2), ces jambages (20) reposant sur la sole (4), supportant ledit bandeau horizontal (6), réalisés dans un matériau auto portant, thermiquement isolant et incombustible et agencés pour former avec la sole (4), la cloison arrière (3), le bandeau horizontal (6) et la chambre de convection (14), une enceinte isolée (22) thermiquement dans laquelle s'insère ledit foyer (5) et forme avec lui une chambre de chauffe (22') fermée et séparée des éléments décoratifs de ladite cheminée (1) à savoir au moins les piliers (2) et la hotte (7). Cette construction particulière permet d'isoler thermiquement complètement les éléments techniques de la cheminée de ses éléments décoratifs. Application : Cheminée d'appartement à foyer fermé. <IMAGE>
Description
La présente invention concerne une cheminée comportant une sole portant un foyer
fermé, deux piliers latéraux reliés par une cloison arrière, un bandeau horizontal
s'étendant sur au moins une face de la cheminée, une hotte décorative s'étendant vers
le haut à partir du bandeau, un tuyau à fumées s'étendant à l'intérieur de la hotte à
partir du foyer fermé, un circuit de récupération de chaleur à air qui passe le long des
parois extérieures du foyer fermé et qui comporte au moins un conduit de sortie
passant à l'intérieur de la hotte et un caisson préfabriqué disposé au-dessus du foyer
fermé définissant une chambre de convection ouverte vers le bas et s'étendant au
moins partiellement à l'intérieur de la hotte, cette chambre de convection appartenant
au circuit de récupération de chaleur et comportant au moins un orifice de sortie
raccordé audit conduit d'air chaud.
La présente invention concerne également une chambre de chauffe préfabriquée pour
une telle cheminée.
Les cheminées d'appartement sont souvent équipées d'un foyer fermé formé d'une
cassette métallique appelée communément "insert" dans lequel s'effectue la
combustion du bois. Cette combustion chauffe les parois de l'insert à haute
température. Habituellement, ces cheminées sont également équipées d'un circuit de
récupération de chaleur à air qui prélève de l'air frais en provenance d'une pièce ou de
l'extérieur de l'appartement, le réchauffe au contact des parois de l'insert puis rejette
l'air chaud dans ladite pièce ou dans une ou plusieurs autres pièces de l'appartement.
D'une manière connue, l'air frais réchauffé au contact des parois de l'insert est canalisé
entre autre par les éléments décoratifs de la cheminée tels que les piliers latéraux
situés de part et d'autre de l'insert. L'inconvénient majeur de cette construction est que
ces éléments ne comportent généralement pas de parois isolantes. Au mieux, un
panneau en terre cuite habille la paroi intérieure des piliers. On encourt alors le risque
d'une dispersion importante de l'air chaud qui peut atteindre des températures
supérieures à 200°C générant des désagréments, tels que des déformations, au niveau
des éléments de décoration de la cheminée qui peuvent aller jusqu'à l'embrasement des
piliers ou de la poutre extérieure portée par les piliers.
Le caisson préfabriqué définissant la chambre de convection du circuit de récupération
de chaleur ainsi que le bandeau horizontal permettent déjà d'améliorer nettement la
tenue à la température respectivement de la hotte et de la poutre décoratives. Ces
deux éléments constructifs sont déjà décrits dans les publications FR-A-2.666.139 et
FR-A-2.660.349 respectivement. Néanmoins, la protection incendie d'une telle
cheminée peut être encore améliorée afin de réduire et même supprimer les risques de
détériorations ou d'embrasement des éléments décoratifs. En effet, dans ces
publications, la chambre de convection n'est pas complète et isolée thermiquement. Il
en est de même pour la réalisation décrite dans la publication FR-A-2 619 893 qui ne
constitue pas non plus une chambre de convection préfabriquée, complète et isolée
thermiquement.
Le but de la présente invention est d'apporter une solution efficace et fiable au
problème mentionné ci-dessus en réalisant une cheminée pour appartement où les
risques de détérioration ou d'incendie sont éliminés, tout en assurant une circulation
optimale de l'air chaud, ainsi qu'une construction simple et économique, les éléments
constructifs de la cheminée étant principalement réalisés en éléments préfabriqués en
usine.
Ce but est atteint par une cheminée telle que définie en préambule et caractérisée en
ce qu'elle comporte deux jambages latéraux disposés entre ledit foyer et les piliers
latéraux, ces jambages reposant sur la sole, supportant ledit bandeau horizontal,
réalisés dans un matériau auto portant, thermiquement isolant et incombustible et
agencés pour former avec la sole, la cloison arrière, le bandeau horizontal et la
chambre de convection, une enceinte isolée thermiquement dans laquelle s'insère ledit
foyer et forme avec lui une chambre de chauffe fermée et séparée des éléments
décoratifs de ladite cheminée à savoir au moins les piliers et la hotte, en ce que la sole
comporte des orifices d'entrée d'air frais et en ce que l'intervalle existant entre le foyer
et la chambre de chauffe délimite ledit circuit de récupération de Chaleur.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la sole, la cloison arrière, le
bandeau horizontal et la chambre de convection sont également réalisés dans un
matériau auto portant, isolant thermiquement et incombustible, ce matériau étant un
béton isolant à base de vermiculite. Ce matériau peut également être doublé d'un
isolant thermique.
Pour créer un débit d'air frais maximal et balayer les zones les plus chaudes du foyer,
les orifices d'entrée d'air frais sont de préférence positionnés au moins en périphérie et
au centre en correspondance dudit foyer.
Le circuit de récupération de chaleur peut également comporter au moins un
ventilateur équipé d'un filtre à air, disposé sous la sole pour forcer la circulation d'air
dans ledit circuit, ce ventilateur pouvant être prévu dans un socle décoratif de la
cheminée.
Selon les constructions, la prise d'air frais peut être intérieure pour recycler l'air
ambiant et/ou extérieure pour amener de l'air neuf.
Pour former une chambre de chauffe à haut rendement, les parois intérieures des
jambages, du bandeau horizontal et de la chambre de convection sont de préférence
en prolongement l'une de l'autre.
Ce but est également atteint par une chambre de chauffe préfabriquée pour une telle
cheminée, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une sole, deux jambages, un
bandeau horizontal, une chambre de convection et une cloison arrière préfabriqués
dans un matériau auto portant, isolant thermiquement et incombustible et assemblés
par emboítement et collage.
La présente invention et ses avantages seront mieux compris dans la description
suivante de différentes formes de réalisation données à titre d'exemple non limitatif et
en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de face de la cheminée selon l'invention,
- la figure 2 est une vue de côté de la cheminée de la figure 1,
- la figure 3 est une vue de face en coupe selon la ligne III-III de la figure 2,
- la figure 4 est une vue de côté en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3,
- la figure 5 est une vue de dessus en coupe selon la ligne V-V de la figure 1,
- les figures 6 à 8 sont des vues en perspective de la chambre de chauffe selon l'invention et selon trois types d'insert différents, et
- les figures 9A à E sont des vues de côté simplifiées de la cheminée selon l'invention et selon différents modes d'alimentation en air frais du circuit de récupération de chaleur.
En référence aux figures 1 à 5, la cheminée 1 pour appartement comporte, de manière
connue, deux piliers latéraux parallèles 2 raccordés à une cloison arrière 3, une sole 4
s'étendant entre les piliers 2 et supportant un foyer fermé 5 métallique et appelé
communément un insert, un bandeau horizontal 6 situé au-dessus du foyer et
s'étendant sur la face avant et les deux faces latérales de la cheminée 1, une hotte
décorative 7 posée sur le bandeau 6 et jointe à la cloison arrière 3. Les gaz de
combustion produits dans le foyer 5 s'échappent par un avaloir 8 faisant partie
intégrante du foyer 5 et raccordé à un tuyau à fumées 9 conduisant à un canal de
cheminée situé derrière la cloison 3 et non représenté. Dans l'exemple illustré, la
cheminée 1 est complétée par une poutre extérieure décorative 10, par exemple en
bois, qui repose sur l'aile horizontale du bandeau 6 et est liée solidairement à ce
bandeau 6 par un remplissage en mortier 11.
La cheminée 1 comporte également un circuit de récupération de chaleur à air qui
comprend des orifices d'entrée d'air frais 12 prévus dans la sole 4, des intervalles 13
existant entre le foyer 5 et les piliers 2 et entre l'avaloir 8 et le bandeau horizontal 6,
un caisson préfabriqué 14 définissant une chambre de convection 14', pourvu
d'orifices de sortie 15 raccordés à des conduits d'air chaud (non représentés)
s'étendant à l'intérieur de la hotte 7 jusqu'à des bouches de sortie d'air chaud (non
représentées) pour rejeter l'air chaud dans les pièces de l'appartement.
Le caisson préfabriqué 14 est disposé au-dessus du foyer 5 sur le bandeau 6, ouvert
vers le bas et s'étend à l'intérieur de la hotte 7. Il comporte une paroi avant et deux
parois latérales verticales qui ne sont pas en contact avec la hotte 7, et un plafond
horizontal percé par exemple de quatre orifices de sortie 15 pour l'air chaud et d'un
orifice central 16 pour le conduit à fumées 9. Les deux parois latérales sont dans
l'exemple représenté reliées par la cloison arrière 3 qui s'étend de la sole 4 au plafond
du caisson 14.
La cheminée 1 est avantageusement complétée par deux jambages latéraux 20
disposés entre le foyer 5 et les piliers 2, reposant sur la sole 4 et agencés pour porter
le bandeau horizontal 6. Ces jambages latéraux 20 sont réalisés dans un matériau auto
portant, thermiquement isolant et incombustible. De ce fait, ils combinent les
fonctions de portance du bandeau 6 et du caisson préfabriqué 14, d'isolation
thermique et de protection incendie des piliers 2. Plus particulièrement, ces jambages
20 sont fabriqués à partir d'un béton thermiquement isolant à base de vermiculite
conformément à la demande de brevet français déposée sous le numéro 00/02840, ce
matériau ayant l'avantage d'offrir à la fois une grande résistance mécanique et un
pouvoir d'isolation thermique très élevé. Ils peuvent être réalisés à partir d'un panneau
monolithique donc uniquement composé dudit béton thermiquement isolant ou
renforcés par une armature métallique intérieure ou à partir d'un panneau complexe ou
multicouche par exemple en l'associant à une feuille d'isolation thermique 21 telle que
le produit Aluboard® ou tout autre produit isolant qui a le pouvoir de réfléchir la
chaleur. De préférence, cette feuille d'isolation thermique 21 est disposée sur la paroi
extérieure du jambage 20 en regard du pilier 2 correspondant pour augmenter la
protection thermique de ces piliers.
Par ailleurs, les autres éléments constructifs de la cheminée 1 tels que la cloison
arrière 3, la sole 4, le bandeau horizontal 6 et le caisson préfabriqué 14 sont
avantageusement réalisés en béton thermiquement isolant, comme les jambages 20. La
cloison arrière 3 peut en plus comporter une feuille d'isolation thermique afin de
protéger le mur porteur des fortes températures. Ainsi et comme le montre la figure 3,
la combinaison de ces éléments constructifs permet de créer autour du foyer 5 une
enceinte 22 entièrement isolée thermiquement et auto portante, cette enceinte 22
définissant une chambre de chauffe 22' préfabriquée. Quand le foyer 5 est mis en place
dans cette chambre de chauffe 22', les débordements latéraux de sa porte ou de sa
façade obstruent l'ouverture de l'enceinte 22 créant ainsi une chambre de chauffe 22'
sensiblement étanche.
Grâce à cette construction particulière, les éléments décoratifs tels que les piliers 2, la
poutre 10, la hotte 7 ainsi que le socle 23 et éventuellement les banquettes attenantes
à la cheminée 1 n'ont plus aucune fonction technique et ne sont plus soumises aux
agressions thermiques. On augmente, par conséquent, la sécurité d'une telle cheminée
et la tenue dans le temps des différents matériaux utilisés pour la décoration
extérieure.
Les éléments constructifs de la cheminée 1 sont préfabriqués en usine afin de faciliter
le montage et l'installation de la cheminée. Ils sont assemblés par des encoches
complémentaires et solidarisés par une colle à base de mortier ou de mastic
réfractaire. Les dimensions et les formes de ces éléments constructifs sont définies
extérieurement par rapport à l'esthétique et à la forme de la cheminée 1 et
intérieurement par rapport au foyer 5 et à sa puissance de chauffe. Il apparaít
clairement sur les figures 1 à 5 que les parois intérieures des jambages 20, du bandeau
6 et du caisson préfabriqué 14 sont en prolongement l'une de l'autre pour former une
chambre de chauffe 22' sensiblement parallélépipédique, sans relief intérieur afin
d'obtenir un bon rendement thermique de cette chambre sans perte de charge.
Néanmoins, d'autres formes intérieures peuvent être envisagées, par exemple en tronc
de pyramide dans la zone où se situe l'avaloir 8.
Par ailleurs, la sole 4 est dimensionnée pour porter l'ensemble formé par les jambages
20, le bandeau 6 et le caisson 14. Les orifices d'entrée d'air frais 12 qu'elle comporte
sont dimensionnés pour laisser passer le maximum d'air frais et sont positionnés pour
balayer les zones les plus chaudes du foyer 5, à savoir en périphérie et au centre du
foyer 5.
Les jambages 20 qui reposent sur la sole 4 et supportent le bandeau 6 et le caisson 14
sont adaptés au type de la cheminée 1 en référence aux figures 6 à 8 :
- cheminée centrale symétrique à deux piliers 2 complets (cf. Fig. 6), le foyer 5 ayant une face vitrée,
- cheminée d'angle à deux piliers 2 complets mais différents entre la droite et la gauche (cf. Fig. 7), le foyer 5 ayant deux faces vitrées, et
- cheminée centrale symétrique à deux piliers 2 réduits (cf. Fig. 8), le foyer 5 ayant trois faces vitrées.
Le bandeau horizontal 6 qui repose sur les jambages 20 comporte, quelle que soit la
décoration extérieure, une section en forme en L pour protéger efficacement les faces
intérieure et inférieure de la poutre décorative 10.
La chambre de convection 14' qui repose sur le bandeau horizontal 6, constitue le
volume supérieur de la chambre de chauffe 22' et est agencée pour recueillir l'air
chaud produit par le circuit de récupération de chaleur. La qualité d'isolation
thermique de cette chambre de convection 14' empêche le réchauffement de l'air
contenu dans la hotte 7 et assure ainsi la bonne tenue dans le temps de cette hotte
mais aussi de son environnement à savoir le mur porteur et le plafond. Cette chambre
de convection 14' est, par ailleurs, traversée par le tuyau à fumées 9 au travers de son
orifice 16. Le passage du tuyau à fumées 9 peut être équipé d'une virole métallique
avec ou sans revêtement d'isolation thermique, assurant une dilatation en fonction de
la température des fumées et permettant ainsi la bonne tenue du joint garantissant
l'étanchéité de la chambre de convection 14'.
Les orifices de sortie 15 prévus dans le plafond de cette chambre de convection 14'
permettent la distribution de l'air chaud et sont équipés de viroles métalliques qui se
raccordent aux conduits d'air chaud (non représentés) par des colliers. Les conduits
d'air chaud sont par exemple constitués de gaines métalliques souples et isolées. Ils
sont raccordés aux bouches de sortie d'air (non représentées) prévues soit en partie
haute de la hotte 7, soit dans d'autres pièces. Ces bouches de sortie d'air sont
métalliques et comportent des grilles permettant le réglage du débit d'air, ce débit ne
pouvant être inférieur à un seuil de sécurité soit par exemple 25% du débit maximum.
Ces bouches de sortie d'air ne pourront pas être installées sur des parois horizontales
pour éviter une obturation accidentelle. Elles ne devront pas non plus être obturées
volontairement pour des raisons évidentes de sécurité. Le diamètre des orifices de
sortie 15 et des conduits d'air chaud dépend des débits et températures retenus en
fonction de la puissance du ou des ventilateurs 24 prévus dans le circuit de
récupération de chaleur.
L'intervalle existant entre le foyer 5 et les parois intérieures de l'enceinte 22 délimite
un volume d'air s'étendant de la sole 4 au plafond de la chambre de convection 14' qui
correspond au volume d'air à réchauffer au moyen du circuit de récupération de
chaleur à air. Ce circuit d'air est le suivant :
- arrivée de l'air frais extérieur à la cheminée 1 par les ouvertures 12 de la sole 4,
- réchauffement de l'air contre les parois extérieures du foyer 5 et de l'avaloir 8 dans la chambre de chauffe 22',
- arrivée de l'air chaud dans la chambre de convection 14', et
- distribution de l'air chaud par les conduits d'air chaud (non représentés) qui alimentent les pièces à chauffer.
Ainsi, le circuit de production d'air chaud fonctionne sans la participation des éléments
décoratifs, ces derniers étant totalement isolés thermiquement et séparés de ce circuit
grâce à l'enceinte étanche 22.
Les figures 9A à 9E illustrent différentes variantes de réalisation du circuit de
récupération de chaleur à air. Dans la figure 9A, la circulation d'air à travers ce circuit
est une circulation naturelle et la prise d'air frais peut être intérieure (pièce de la
maison) et/ou extérieure (air extérieur ou vide sanitaire ventilé). Une prise d'air
intérieure, c'est-à-dire par recyclage de l'air ambiant, n'est bien sûr pas envisageable
pour des locaux pollués.
Dans les autres figures 9B à 9E, la circulation de l'air est une circulation forcée au
moyen de ventilateurs 24 équipés de filtres à air 25. Dans la figure 9B, le ventilateur
24 est logé dans le socle 23 décoratif de la cheminée 1 et la prise d'air est extérieure.
Dans la figure 9C, le ventilateur 24 est logé sous la dalle, par exemple dans le vide
sanitaire et la prise d'air est extérieure et comporte un deuxième ventilateur 24. Dans
la figure 9D, le ventilateur 24 est logé dans le socle 23 et la prise d'air est extérieure
par exemple dans le vide sanitaire. Et dans la figure 9E, le ventilateur 24 est logé dans
le socle 23 et la prise d'air est intérieure par exemple dans la pièce où est installée la
cheminée 1.
Grâce à la présence de la chambre de chauffe 22' fermée et étanche, il est possible
d'imaginer toutes les variantes de circuits de récupération de chaleur à air et
notamment à partir d'air frais non recyclé, pulsé ou non, pour éviter les risques de
pollution intérieure. L'utilisation de la circulation forcée par ventilateur, met la maison
légèrement sous pression ce qui favorise le chauffage. De plus, la distribution de l'air
chaud étant effectuée sous pression et non par aspiration, celle-ci peut être équilibrée
pièce par pièce grâce aux grilles réglables prévues aux bouches de sortie d'air chaud.
De plus, le fonctionnement du ou des ventilateurs peut être couplé à une sonde située
dans le conduit d'air chaud ce qui permet le démarrage des ventilateurs suivant une
montée en température programmée, l'arrêt des ventilateurs en cas de ralentissement
de l'intensité du feu et la descente en dessous d'un seuil prédéterminé de la
température de l'air chaud, et la variation de la puissance des ventilateurs en fonction
de la température de l'air chaud pour éviter les écarts trop importants aux bouches de
sortie d'air chaud.
Il ressort clairement de cette description que l'invention permet d'atteindre les buts
fixés, notamment d'optimiser la sécurité et la fiabilité des cheminées d'appartement en
supprimant les risques de détérioration des éléments décoratifs et d'incendie, tout en
étant très simple à installer.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits mais s'étend
à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier. Plus
particulièrement, les formes et dimensions des différents éléments constructifs et
décoratifs peuvent varier, l'essentiel étant de conserver une chambre de chauffe
étanche dissociant très nettement les fonctions techniques de la cheminée :
combustion et production d'air chaud, de ses fonctions esthétiques.
Claims (9)
- Cheminée (1) comportant une sole (4) portant un foyer fermé (5), deux piliers latéraux (2) reliés par une cloison arrière (3), un bandeau horizontal (6) s'étendant sur au moins une face de la cheminée, une hotte décorative (7) s'étendant vers le haut à partir du bandeau, un tuyau à fumées (9) s'étendant à l'intérieur de la hotte à partir du foyer fermé, un circuit de récupération de chaleur à air qui passe le long des parois extérieures du foyer fermé (5) et qui comporte au moins un conduit de sortie passant à l'intérieur de la hotte (7) et un caisson préfabriqué (14) disposé au-dessus du foyer fermé définissant une chambre de convection (14') ouverte vers le bas et s'étendant au moins partiellement à l'intérieur de la hotte, cette chambre de convection appartenant au circuit de récupération de chaleur et comportant au moins un orifice de sortie (15) raccordé audit conduit d'air chaud, caractérisée en ce qu'elle comporte deux jambages latéraux (20) disposés entre ledit foyer (5) et les piliers latéraux (2), ces jambages (20) reposant sur la sole (4), supportant ledit bandeau horizontal (6), réalisés dans un matériau auto portant, thermiquement isolant et incombustible et agencés pour former avec la sole (4), la cloison arrière (3), le bandeau horizontal (6) et la chambre de convection (14), une enceinte isolée (22) thermiquement dans laquelle s'insère ledit foyer (5) et forme avec lui une chambre de chauffe (22') fermée et séparée des éléments décoratifs de ladite cheminée (1) à savoir au moins les piliers (2) et la hotte (7), en ce que la sole (4) comporte des orifices d'entrée d'air frais (12) et en ce que l'intervalle (13) existant entre le foyer (5) et la chambre de chauffe (22') délimite ledit circuit de récupération de chaleur.
- Cheminée selon la revendication 1, caractérisée en ce que la sole (4), la cloison arrière (3), le bandeau horizontal (6) et la chambre de convection (14') sont réalisés dans un matériau autoportant, isolant thermiquement et incombustible, constitué de béton à base de vermiculite.
- Cheminée selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit matériau est doublé d'un isolant thermique (21).
- Cheminée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les orifices d'entrée d'air frais (12) sont positionnés au moins en périphérie et au centre en correspondance dudit foyer (5).
- Cheminée selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit de récupération de chaleur comporte au moins un ventilateur (24) équipé d'un filtre à air (25), disposé sous la sole (4) pour forcer la circulation d'air dans ledit circuit.
- Cheminée selon la revendication 5, caractérisée en ce que le ventilateur (24) est disposé dans un socle décoratif (23) de la cheminée.
- Cheminée selon la revendication 6, caractérisée en ce que la prise d'air frais est intérieure pour recycler l'air ambiant et/ou extérieure pour amener de l'air neuf.
- Cheminée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les parois intérieures des jambages (20), du bandeau horizontal (6) et de la chambre de convection (14') sont en prolongement l'une de l'autre.
- Chambre de chauffe préfabriquée pour une cheminée (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une sole (4), deux jambages latéraux (20), un bandeau horizontal (6), une chambre de convection (14') et une cloison arrière (3) préfabriqués dans un matériau auto portant, isolant thermiquement et incombustible et assemblés par emboítement et collage.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0005755A FR2808580B1 (fr) | 2000-05-04 | 2000-05-04 | Cheminee comportant un foyer ferme et chambre de chauffe prefabriquee pour une telle cheminee |
| FR0005755 | 2000-05-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP1152192A1 true EP1152192A1 (fr) | 2001-11-07 |
Family
ID=8849924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP01440110A Withdrawn EP1152192A1 (fr) | 2000-05-04 | 2001-04-18 | Cheminée comportant un foyer fermé et chambre de chauffe préfabriquée pour un telle cheminée |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1152192A1 (fr) |
| FR (1) | FR2808580B1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2839770A1 (fr) | 2002-05-16 | 2003-11-21 | Hugard Roger | Cheminee pourvue d'un circuit de recuperation de chaleur a air securise |
| FR3071906A1 (fr) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | Sebastien Lenot | Dispositif et procede de recuperation de chaleur pour foyer ferme (insert, cheminee, ou poele a bois) dont l'integralite du systeme, moteur et conduits se situe dans la partie habitable du logement |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2285576A1 (fr) * | 1974-09-20 | 1976-04-16 | Ruegg Walter | Cheminee |
| FR2619893A1 (fr) * | 1987-08-27 | 1989-03-03 | Boidron Michel | Appareil de chauffage a generation d'air chaud utilisable dans un environnement quelconque, meme combustible |
| FR2666139A1 (fr) * | 1990-08-27 | 1992-02-28 | Hugard Roger | Cheminee comportant un foyer metallique ferme, et caisson prefabrique pour une telle cheminee. |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2660349B1 (fr) | 1990-03-28 | 1995-09-08 | Hugard Roger | Cheminee pourvue d'une poutre apparente et d'un bandeau, et element prefabrique d'un tel bandeau. |
-
2000
- 2000-05-04 FR FR0005755A patent/FR2808580B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-04-18 EP EP01440110A patent/EP1152192A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2808580B1 (fr) | 2002-12-06 |
| FR2808580A1 (fr) | 2001-11-09 |
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