FR2661975A1 - Dispositif pour la recuperation et le transfert de la chaleur accumulee dans le plenum des cheminees a foyer ouvert ou ferme. - Google Patents

Abstract

Dispositif pour la récupération de la chaleur accumulée dans le plénum (5) des cheminées à foyer ouvert ou fermé, caractérisé en ce qu'il comprend un moto-ventilateur (6-7) fixé axialement à l'intérieur d'une tubulure (8) qui est elle-même montée dans une virole extérieure (11) en ménageant un espace annulaire libre formant passage d'air, tandis qu'en arrière de ce moto-ventilateur, la virole (11) précitée renferme un clapet de protection (17) dont le maintien en position ouverte à l'encontre de moyens élastiques (18) qui tendent à le fermer, est assuré par un élément (19) propre à fondre en cas d'élévation intempestive de la température.

Description

On sait qu'on désigne habituellement sous le nom de "plénum" le volume défini par l'habillage qui entoure le conduit d'évacuation des fumées au-dessus d'une cheminée du type à foyer ouvert ou à foyer fermé.

Par suite de sa localisation immédiatement au-dessus de L'âtre et de la présence du conduit d'évacuation dont La paroi reste très chaude quelle que soit l'efficacité du système d'éjection équipant la cheminée, l'air qui emplit le plénum est porté à une température très élevée qu'il est évidemment tentant de vouloir récupérer pour le chauffage du local.

Les agencements qui ont été proposés à cet effet ne donnent pas satisfaction. En effet, si l'on se contente de prévoir des ouies à la base et au sommet du plénum en comptant sur l'effet de thermo-siphon, La récupération reste modeste et ne fait au surplus qu'accroître les effets nuisibles de la stratification de l'air chaud au-dessous du plafond du local. Par contre, si on désire avoir recours à des systèmes de ventilation mécanique agissant en aval du foyer (ce qui constitue la solution la plus logique), la température de l'air du plénum est telle qu'il y a lieu de faire appel à des moto-ventilateurs spéciaux aptes à résister à toute surchauffe faisant suite à un arrêt fortuit de fonctionnement, et le coût de l'ensemble de l'installation devient alors totalement prohibitif.

C'est à ces inconvénients qu'entend remédier la présente invention, et ce à L'aide d'un dispositif qui tout en étant équipé d'un moto-ventilateur électrique courant et bon marché, est apte à assurer un fonctionnement parfaitement efficace.

Le dispositif suivant l'invention est principalement remarquable en ce qu'il comprend un moto-ventilateur fixé axialement à l'intérieur d'une tubulure qui est elle-même montée dans une virole extérieure en ménageant un espace annulaire libre formant passage d'air, tandis qu'en arrière de ce moto-ventilateur, la virole précitée renferme un clapet de protection dont le maintien en position ouverte à l'encontre de moyens élastiques qui tendent à Le fermer, est assuré par un élément propre à fondre en cas d'élévation intempestive de la température.

Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, Les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer
Fig. 1 illustre schématiquement l'implantation d'un dispositif suivant l'invention sur le plénum d'une cheminée à foyer fermé.

Fig. 2 est une coupe axiale à plus grande échelle montrant l'agencement de ce dispositif, supposé en position normale de fonction nement.

Fig. 3 reproduit fig. 2 après libération du clapet de protection.

Fig. 4 est un schéma illustrant les différentes possibilités d'adaptation du dispositif de récupération.

En fig. 1, la référence 1 désigne la maçonnerie d'une cheminée classique à l'intérieur de laquelle est monté un foyer 2 de type fermé, qu'on peut supposer être doté de son propre système de ventilation. Les fumées et gaz chauds dégagés par le foyer 2 sont évacués à l'extérieur par un conduit 3 qui s'élève verticalement à l'intérieur d'un habillage 4 délimitant un volume fermé génériquement désigné sous le nom de "plénum".

C'est l'air chaud accumulé dans ce plénum (référencé 5 en fig. 2, 3 et 4) que L'invention se propose de récupérer et de transférer à l'aide d'un dispositif de ventilation mécanique de construction simple et bon marché.

A la manière illustrée en fig. 2, le dispositif suivant l'invention comprend un moto-ventilateur électrique de type usuel dont la turbine 6 et le moteur électrique d'entraînement 7 sont disposés axialement à l'intérieur d'une tubulure 8, laquelle supporte ledit moteur 7 par l'intermédiaire d'un étrier 9. Cette tubulure 8 est elle-même reliée, par des entretoises longitudinales 10 formant coulisseaux, à une virole cylindrique 11 orientée concentriquement à ladite tubulure en définissant un espace annulaire libre. La virole Il également est télescospiquement engagée dans un fourreau 12 scellé dans une ouverture pratiquée dans
L'habillage 4, une grille ornementale 13 étant avantageusement prévue en avant de la grille de protection 14 fixée sur le débouché antérieur de la tubulure 8.

La virole 11 est de Longueur axiale supérieure à celle de la tubulure 8, de telle sorte qu'elle s'étend à l'intérieur du plénum 5. Dans cette virole est prévue une cloison transversale fixe 15 qui ne ferme que partiellement ladite virole et dont le bord supérieur, disposé de manière substantiellement diamétrale, forme support pour un pivot 16.

Sur ce dernier s'articule un volet ou clapet 17 associé à un ressort 18 qui tend à le maintenir en position de fermeture pour laquelle ledit clapet est orienté dans le prolongement de la cloison 15. La retenue du clapet 17 à la position ouverte représentée en fig. 2 est assurée par un élément 19 qui relie le bord extérieur de celui-ci à la virole 11 et qui est établi en une matière propre à fondre et à se sectionner lorsque la température ambiante dépasse un certain seuil.

En fig. 1 on peut voir, par la référence 13 affectée à la grille ornementale, que l'ouverture destinée à loger le dispositif suivant l'invention est située dans la partie inférieure du plénum 5, à une faible hauteur au-dessus de la maçonnerie 1 de la cheminée. Dans la partie supérieure on a prévu au moins une ouie 20 qui fait communiquer l'espace intérieur du plénum 5 avec l'atmosphère du local.

Le moteur 7 du moto-ventilateur 7-8 est préférablement placé sous la dépendance d'un interrupteur thermostatique dont la sonde est logée dans le plénum 5, de façon à ce que ledit moteur 7 soit automatiquement alimenté dès que la température dans le plénum atteint un certain seuil.

Le clapet chargé 17 se trouvant en position ouverte suivant fig. 2, dès que le moto-ventilateur 7-8 entre en fonctionnement, il aspire l'air chaud dans le plénum 5 pour le refouler dans le local.

Il convient ici d'observer que l'air est refoulé à une température modérément chaude, et ce même si la température interne du plénum est élevée. En effet le refoulement de l'air à travers la tuyère 8 provoque évidemment un effet d'aspiration d'une part au niveau de l'ouie supérieure 20 et de L'entrée inférieure d'air usuelle (flèche A de fig. 1), de sorte que de l'air tiède vient se mélanger à l'air très chaud du plénum, d'autre part au niveau du passage annulaire ménagé par les entretoises radiales 10 entre la tuyère 8 précitée et la virole 11, si bien qu'on évite toute surchauffe. On notera encore que l'aspiration de l'air à travers l'ouie 20 combat efficacement le phénomène habituel de stratification de l'air chaud au-dessous du plafond du local.

Si au cours du fonctionnement du foyer 2 le moto-ventilateur 6-7 vient à s' arrêter, à la suite par exemple d'une coupure accidentelle du secteur d'alimentation ou d'une avarie de l'interrupteur thermostatique de commande, le sens de circulation de l'air va s'inverser, en ce sens que de l'air tiède du local va pénétrer dans le plénum 5 à travers le dispositif suivant l'invention et, par effet de thermo-siphon, ressortir dudit plénum à travers l'ouie supérieure 20. Dans ce cas également le moteur 7 et sa turbine 6 sont refroidis et se trouvent ainsi à l'abri d'un endommagement.

Si l'on suppose maintenant que la circulation d'air se révèle insuffisante pour éviter une élévation excessive de la température interne du plénum 5, L'élément 19 qui retient le clapet chargé 17 en position ouverte va fondre en Libérant ledit clapet qui pivote alors pour affecter la position fermée de fig. 3. On observera que la position reculée de La cloison 15 et du clapet 17 par rapport au débouché arrière de la tuyère 8, jointe à la présence de l'espace annulaire ménagé entre ladite tuyère et la virole 11, évitent tout risque d'endommagement du moto-ventilateur 7-8 par effet de cavitation dans le cas où l'alimentation électrique du moteur 7 viendrait à survenir ou à se poursuivre, puisque de
l'air en quantité suffisante peut être aspiré à travers l'espace annu
laire susmentionné pour être refoulé axialement par ladite tuyère.

Afin de signaler la fusion de l'élément de retenue 19 et la fermeture du clapet 17, il est avantageux de faire comporter au dispositif un signal de contrôle. Ce signal peut être très simplement constitué par un bouton coloré 21 (fig. 2 et 3) fixé en bout d'une tige coulissante 22 associée à un ressort 23 qui tend à maintenir ledit bouton à une position éclipsée, mais qui se déforme à la compression lorsque le clapet 17 se ferme et chasse axialement la tige 21.

Le remplacement de l'élément 19 après fusion est évidemment simplifié par les montages télescopiques de la tubulure 8 dans la virole 11 et de cette dernière à l'intérieur du fourreau 12, montages qui permettent en outre le réglage précis de la position axiale du dispositif dans ledit fourreau.

L'extrémité arrière de la virole 11 peut en certains cas être équipée d'un coude tel que celui schématisé en 24 en fig. 2, en vue de favoriser le prélèvement de l'air chaud dans le plénum 5 ou au contraire (lors de l'arrêt du moto-ventilateur 6-7) le transit de l'air tiède admis à travers le tuyère 11.

En ce qui concerne les possibilités d'implantation du dispositif suivant l'invention, on se référera au schéma de fig. 4 qui montre que le même plénum est susceptible d'être équipé de plusieurs dispositifs 25 débouchant dans des pièces distinctes. En variante ces dispositifs 25 sont susceptibles d'être branchés sur une tuyauterie 26 reliée au plénum et logée à l'intérieur d'une gaine telle que 27, ladite tuyauterie étant agencée pour permettre le chauffage d'une ou plusieurs pièces du local éloignées de celle qui renferme la cheminée 1.

il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. On conçoit en particulier que le moto-ventilateur peut être du type centrifuge, ce qui permet en certains cas de mieux adapter les caractéristiques relatives au débit, au niveau sonore et au calibrage de l'installation.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour la récupération et le transfert de la chaleur accumulée dans le plénum (5) des cheminées de chauffage à foyer ouvert ou fermé, caractérisé en ce qu'il comprend un moto-ventilateur (6-7) fixé axialement à l'intérieur d'une tubulure (8) qui est elle-même montée dans une virole extérieure (11) en ménageant un espace annulaire libre formant passage d'air, tandis qu'en arrière de ce moto-ventilateur, la virole (11) précitée renferme un clapet de protection (17) dont le maintien en position ouverte à L'rencontre de moyens élastiques (18) qui tendent à le fermer, est assuré par un élément (19) propre à fondre en cas d'élévation intempestive de la température.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la virole (11) est montée de manière télescopique à L'intérieur d'un fourreau (12) scellé dans une ouverture pratiquée dans la paroi (4) du plénum (5), tandis que la tubulure (8) est elle-même engagé télescopiquement dans la virole précitée.

3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendicaitons 1 et 2, caractérisé en ce que le clapet est constitué par un volet (17) monté sur un pivot (16) solidaire du bord libre d'une cloison (15) fixée dans la tubulure (11) de façon à ne fermer que partiellement cette dernière.

4. Dispositif suivant L'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au clapet chargé (17-19) est associé un signal de contrôle propre à rendre évidente la fusion de l'élément de maintien (19).

5. Dispositif suivant la revendications 4, caractérisé en ce que le signal de contrôle est constitué par un bouton coloré (21) fixé en bout d'une tige coulissante (22) soumise à L'action du clapet (17) lorsque celui-ci se ferme.

6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est monté sur une tuyauterie (26) reliée à L'est pace intérieur du plénum et agencée pour permettre le chauffage d'une pièce éloignée de celle qui renferme la cheminée.