FR2671167A1

FR2671167A1 - METHOD AND DEVICE FOR DRAWING OPEN FIREPLACES INDEPENDENTLY FROM THE AIR IN THE ROOM.

Info

Publication number: FR2671167A1
Application number: FR9016361A
Authority: FR
Inventors: Lang Michel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-12-27
Filing date: 1990-12-27
Publication date: 1992-07-03
Anticipated expiration: 2010-12-27
Also published as: WO1992012385A1; FR2671167B1

Abstract

A method and a device are described which allow any open fireplace to operate normally even though it has any type of malfuction which may cause a blow-back of smoke. The method uses a suction housing (1) containing an electric turbine (2) which compresses outside air and feeds it via a duct (12, 13) to a nozzle (7) mounted inside the chimney hood at the foot of the flue and provided with two cascaded venturi nozzles (8, 9) placed one above the other. The device is particularly intended for open fireplaces located in rooms which have controlled mechanical ventilation.

Description

La présente invention a pour objet un procédé, et les dispositifs permettant sa mise en oeuvre, destinés à créer dans un conduit de fumée, le tirage nécessaire et suffisant pour permettre à une cheminée à feu ouvert de fonctionner normalement, le dit tirage étant indépendant de l'air de la pièce où la dite cheminée se trouve, tout en lui assurant un parfait fonctionnement même, et surtout, en présence d'une ventilation mécanique contrôlée maintenant une légère dépression dans le local, ce qui tend généralement à créer un contre tirage dans le conduit. The subject of the present invention is a method, and the devices allowing its implementation, intended to create in a flue, the draft necessary and sufficient to allow an open fireplace to operate normally, said draft being independent of the air in the room where the said chimney is located, while ensuring perfect functioning even, and above all, in the presence of controlled mechanical ventilation maintaining a slight depression in the room, which generally tends to create a counter draft in the conduit.

Ce procédé permet également de remédier avec les mêmes dispositifs au disfonctionnement d'une cheminée à feu ouvert existante dite " qui fume" quelques soient les raisons provocant ses refoulements de fumée. This process also makes it possible to remedy with the same devices the malfunction of an existing open fire chimney known as "which smokes" whatever are the reasons provoking its smoke backflows.

Autrefois, là ou se trouvait une telle cheminée, principalement une grande cheminée de campagne, il était nécessaire, pour obtenir dans la pièce un air à peu près respirable, de laisser une fenêtre ouverte ce qui lui permettait de fonctionner en tirage naturel à la façon d'une cheminée extérieure dite aujourd'hui "barbecue" (fig. 13, mais avec les inconvénients qui en résultent sur le plan du confort. Depuis quelques années, un aspirateur électrique placé en tête de souche tente, le plus souvent vainement, de créer par dépression une ascendance dans le conduit de fumée (fig 2). Il s'agit là de l'utilisation dévoyée de tourelles de ventilation conçues pour > non pas créer mais accélérer, le renouvellement d'air de divers locaux: cuisines, laboratoires, ateliers... qui, eux, sont ouverts sur l'extérieur. Formerly, where there was such a chimney, mainly a large country chimney, it was necessary, to obtain in the room an air almost breathable, to leave a window open which allowed it to function in natural draft in the way an outdoor chimney known today as "barbecue" (fig. 13, but with the resulting drawbacks in terms of comfort. For the past few years, an electric vacuum cleaner placed at the head of the stump has tried, most often in vain, to create by depression an ascension in the smoke duct (fig 2) .This is the distorted use of ventilation turrets designed to> not create but accelerate, the air renewal of various premises: kitchens, laboratories , workshops ... which are open to the outside.

Certains autres procédés imaginés pour satisfaire à des besoins industriels visant à accélérer la circulation de fluides dans des canalisations grâce à des injections d'air dans le fluide à l'aide de buses placées le plus souvent près de la sortie des conduits, ont fait l'objet de quelques tentatives d'adaptation à la cheminée à feu ouvert, mais cela toujours sans résultat (fig. 3). Certain other processes devised to meet industrial needs aimed at accelerating the circulation of fluids in pipes by injecting air into the fluid using nozzles placed most often near the outlet of the conduits, have made l 'the object of some attempts to adapt to the open fireplace, but that still without result (fig. 3).

Dans la pratique, lorsque le conduit est assez largement dimensionné, certaines cheminées d'ouverture relativement petite réussissent à fonctionner normalement grâce a un phénomène naturel qui veut que la colonne d'air qui se situe dans le conduit se coupe en deux lames circulant en sens inverse: l'air chaud en montant et l'air froid, de compensation7 en descendant (fig. 4).Ce phénomène présente un premier inconvénient qui réside dans le fait que l'air chaud ascendant n'est autre que l'air ambiant de cette pièce, préalablement chauffé, ce qui occasionne une perte de calories dispendieuse et désagréable sur le plan du confort, ainsi qu'un second inconvénient qui réside dans le fait que ce phénomène à pour effet de réduire de moitié la section utile du conduit de fumée aggravant ainsi le rapport qui doit exister entre la section du conduit et l'ouverture de l'âtre, imposant l'installation de petites cheminées ce qui n'est jamais souhaité dans le cas de cheminées à feu ouvert. In practice, when the duct is fairly large in size, certain relatively small opening chimneys succeed in operating normally thanks to a natural phenomenon which means that the air column which is located in the duct is cut into two blades moving in the opposite direction. reverse: hot air going up and cold air, compensating7 going down (fig. 4). This phenomenon has a first drawback which resides in the fact that the hot ascending air is none other than the ambient air of this room, previously heated, which causes an expensive and unpleasant loss of calories in terms of comfort, as well as a second drawback which resides in the fact that this phenomenon has the effect of reducing by half the useful section of the duct of smoke thus aggravating the relationship which must exist between the section of the duct and the opening of the hearth, requiring the installation of small chimneys which is never desired in the case of a path es to open fire.

Tous les dispositifs actuellement connus et cités plus haut n'ont pour résultat que d'accélérer mécaniquement ce phénomène naturel. All the devices currently known and cited above only result in mechanically accelerating this natural phenomenon.

Le procédé suivant l'invention permet de remédier à ces inconvénients. A cet effet il tient compte du phénomène physique évident et incontournable qui veut que "pour extraire d'un volume clos une certaine quantité d'air il soit indispensable d'y en faire entrer autant par ailleurs". Or il se trouve que les cheminées à feu ouvert fonctionnent en général l'hiver, dans des locaux totalement clos. The method according to the invention overcomes these drawbacks. To this end, it takes into account the obvious and unavoidable physical phenomenon which requires that "to extract from a closed volume a certain amount of air it is essential to bring in as much elsewhere". However it turns out that open fireplaces generally operate in winter, in completely enclosed premises.

Tenant compte de ceci, le procédé permet de satisfaire à deux exigences qui sont:
- créer à l'intérieur du conduit et sur toute sa hauteur une circulation ascendante continue sans qu'il soit fait appel à l'air de la pièce et sans qu'il y ait saturation du conduit afin que puisse se réaliser la seconde exigence, à savoir::
- obtenir à la base du conduit une dépression suffisante qui puisse permettre l'absorbtîon et l'entrainement, par le flux ascendant, des fumées qui prennent naissance dans l'âtre lors de la pyrolise partielle du bois de combustion comme illustré en fig. 5 représentant shématiquement l'aménagement de l'invention dans un conduit, le procédé consistant à mettre et à maintenir en mouvement ascendant l'air contenu dans le conduit de fumée sans faire appel à l'air contenu dans la pièce où se trouve la dite cheminée.Taking this into account, the method makes it possible to satisfy two requirements which are:
- create a continuous upward circulation inside the duct and over its entire height without the use of room air and without saturation of the duct so that the second requirement can be met, to know::
- Obtain at the base of the duct a sufficient vacuum which can allow the absorption and entrainment, by the upward flow, of the fumes which arise in the hearth during the partial pyrolization of the firewood as illustrated in fig. 5 schematically showing the arrangement of the invention in a flue, the method consisting in setting and maintaining in upward motion the air contained in the flue without using the air contained in the room where said fireplace.

Ceci est obtenu en disposant dans l'avaloir de la cheminée, et impérativement à la base du conduit de fumée, un diffuseur et en racordant celui-ci par une tuyauterie à un coffret d'insufflation placé à l'extérieur, le dit coffret contenant une turbine électrique chargée de pulser de l'air dans le diffuseur. This is obtained by placing a diffuser in the downstream of the chimney, and imperatively at the base of the smoke duct, and by connecting it by piping to an insufflation box placed outside, said box containing an electric turbine responsible for pulsing air into the diffuser.

La fig. 6 représente à plus grande échelle le diffuseur respectivement en 1/2 vue de face, en coupe suivant a - a' et en 1/2 vue de dessus. Fig. 6 shows on a larger scale the diffuser respectively in 1/2 front view, in section along a - a 'and in 1/2 top view.

La fig. 7 représente, en situation, l'ensemble du dispositif selon l'invention. Fig. 7 shows, in situation, the entire device according to the invention.

La fig. 8 représente la réalisation d'une variante. Fig. 8 shows the production of a variant.

En référence à ces dessins le dispositif comporte:
- un coffret d'aspiration (1) en tôle inox, en fonte d'aluminium ou en toute autre matière stable et inaltérables comportant une turbine électrique (2) d'un débit proportionnel à la section et à la longueur du conduit de fumées une grille d'entrée antimoustiques (3), un embout de sortie (4), une borne de raccordement électrique (5) et des pattes de fixation (6).With reference to these drawings, the device comprises:
- a suction box (1) made of stainless steel sheet, cast aluminum or any other stable and unalterable material comprising an electric turbine (2) with a flow rate proportional to the section and to the length of the flue pipe a anti-mosquito input grid (3), an outlet nozzle (4), an electrical connection terminal (5) and fixing lugs (6).

- un diffuseur fonctionnant suivant le principe des double cônes inversés de Venturi qu'il met en oeuvre deux fois en cascade (fig. 6). - a diffuser operating on the principle of double inverted Venturi cones which it uses twice in cascade (fig. 6).

Ce diffuseur réalisé en inox ou en fonte d'aluminium est composé d'un double cône inversé primaire d'insufflation (8) surmonté d'un double cône inversé secondaire (9) de plus grande section terminé à sa base par une jupe (10) en forme de carter servant à définir une chambre d'aspiration autour du double cône inversé primaire (8) et comportant des pattes (il) percées permettant la fixation de l'appareil dans l'avaloir de la cheminée.This diffuser made of stainless steel or cast aluminum is composed of a double inverted primary insufflation cone (8) surmounted by a double secondary inverted cone (9) of larger section terminated at its base by a skirt (10 ) in the form of a housing used to define a suction chamber around the double inverted primary cone (8) and comprising pierced tabs (il) allowing the device to be fixed in the chimney flue.

Dans ce diffuseur l'axe du double cône secondaire (9) est incliné d'environ 25 sur l'axe du double cône primaire (8) afin, d'une part, de diriger l'air insufflé de façon la plus propice et d'autre part d'éviter la chute de cendre ou suie dans le double cône primaire et par suite dans la tuyauterie qui y est raccordée au risque d'obstruer cette dernière. In this diffuser, the axis of the secondary double cone (9) is inclined by about 25 on the axis of the primary double cone (8) in order, on the one hand, to direct the blown air in the most favorable manner and d on the other hand to avoid the fall of ash or soot in the primary double cone and consequently in the piping which is connected to it at the risk of obstructing the latter.

Ce diffuseur (7) est alimenté en air insufflé à la base du cône convergent du double cône primaire (8). Cet air comprimé en (A) dans l'étranglement de ce double cône primaire se détend en (B) dans l'évasement de son cône divergent en créant une aspiration en (C) à la sortie du dit double cône primaire à l'intérieur de la jupe d'aspiration (10) qui enveloppe le double cône primaire où il se charge d'une partie des fumées émises par le foyer. Cet air chargé traverse en suite le double cône secondaire (9) situé à la suite et au-dessus du double cône primaire.Il y pénètre par la base dans le cône convergent et se comprime dans l'étranglement du dit double cône secondaire en (D) puis se détend en (F) dans l'évasement de son cône divergent de sortie en créant une seconde aspiration en (E) à la sortie de l'appareil à l'intérieur même du conduit de fumée à la base de celui-ci en se chargeant du reste des fumées. This diffuser (7) is supplied with air supplied at the base of the converging cone of the primary double cone (8). This compressed air in (A) in the throttle of this primary double cone expands in (B) in the flare of its divergent cone by creating a suction in (C) at the outlet of said primary double cone inside the suction skirt (10) which envelops the primary double cone where it is responsible for part of the fumes emitted by the hearth. This charged air then passes through the secondary double cone (9) located after and above the primary double cone, entering it through the base in the converging cone and compressing in the throttle of said secondary double cone at ( D) then relaxes in (F) in the flare of its divergent outlet cone by creating a second suction in (E) at the outlet of the appliance inside the smoke pipe at the base of it by taking care of the rest of the smoke.

- une tuyauterie assurant la liaison entre ces deux éléments comprenant, Si nécessaire, un premier tube (12), léger, par exemple en matière plastique rigide, ou souple suivant le trajet à lui faire suivre, d'un diamètre compatible avec le débit de la turbine, assujetti, d'une part à l'embout de sortie (4) du boitier (1), et d'autre part à un second tube (13) d'un diamètre identique, situé en partie chaude, réalisé par exemple en tuyau souple en acier inox hélicoidal, assujetti par vissage à la base du double cône primaire d'insufflation (8) du diffuseur (7). a pipe ensuring the connection between these two elements comprising, if necessary, a first tube (12), light, for example made of rigid plastic material, or flexible along the path to be followed, of a diameter compatible with the flow rate of the turbine, subject, on the one hand to the outlet nozzle (4) of the housing (1), and on the other hand to a second tube (13) of identical diameter, located in the hot part, produced for example in flexible stainless steel helical hose, screwed to the base of the primary dual insufflation cone (8) of the diffuser (7).

Selon des variantes non illustréesw et suivant le cheminement imposé à l'air insufflé, le tube plastique (12) peut ne pas être nécessaire, mais s'il l'est, il peut être encastré dans la maçonnerie ou derrière un doublage isolant, voir même remplacé partiellement ou totalement, par un vide de section compatible ménagé derrière une corniche ou derrière une plinthe. Il est entendu que dans ce cas, cette partie de conduit doit être réalisée sur toute sa longueur, ainsi qu'aux raccord dans ses extrémités, de manière à éviter toute déperdition d'air. According to variants not shown, and depending on the path imposed on the supply air, the plastic tube (12) may not be necessary, but if it is, it can be embedded in the masonry or behind an insulating lining, see even partially or totally replaced, by a compatible section void formed behind a cornice or behind a plinth. It is understood that in this case, this part of the duct must be produced over its entire length, as well as at the connection at its ends, so as to avoid any loss of air.

Dans le cas où, pour des raisons techniques ou de réglements, l'installation du coffret d'aspiration (l) ne peut se faire à l'extérieur, il est possible de disposer ce coffret du côté intérieur (fig. 8). Dans ce cas la grille d'entrée (3) doit se présenter en ventouse directement dans le trou ménagé dans le mur. In the event that, for technical or regulatory reasons, the installation of the suction box (l) cannot be done outside, it is possible to place this box on the inside (fig. 8). In this case the inlet grille (3) must be in suction cup directly in the hole in the wall.

A titre indicatif, dans le cas où la pose du coffret (1) n'est pas réalisable sur un mur de périphérie elle peut l'être en quelque lieu que ce soit à condition que celui-ci soit très correctement ventilé, tel que cave, vide sanitaire, grenier, voir même dans une gaine de ventilation basse d'une pièce aveugle. As an indication, in the case where the installation of the box (1) is not feasible on a peripheral wall it can be done in any place whatsoever provided that it is very well ventilated, such as cellar , crawl space, attic, even in a low ventilation duct of a blind room.

Le dispositif selon l'invention est spécialement destiné à permettre le fonctionnement des cheminées à feu ouvert construites dans une pièce d'un local équipé de la ventilation mécanique contrôlée. The device according to the invention is specially intended to allow the operation of open fireplaces built in a room of a room equipped with controlled mechanical ventilation.

Claims

l) A process intended to create in a smoke duct to which an open fire chimney is connected, sufficient draft to allow this chimney to function normally, in particular when the room in which this chimney is located is kept in slight depression by ventilation controlled mechanical, characterized in that it consists in putting, and maintaining, in upward movement the air contained in the flue without using the air contained in the room where the said chimney is located, by arranging in the chimney flue and imperatively at the base of the duct a diffuser connected by piping to an insufflation box.

2) Device for implementing the method according to claim characterized in that it consists of a diffuser (7) comprising two inverted double cones (8) (9), according to the principle of Venturi superimposed, the double cone primary (8) is placed in the lower part of the diffuser (7) and is surrounded by a skirt (10) which is connected in its upper part to the lower part of the secondary double cone (9) located above the primary (8) .

3) Device according to claim 2 characterized in that the inner axis of the secondary inverted double cone (9) is inclined on the inner axis of the primary inverted double cone (8).

4) Device according to claim 1 characterized in that it further comprises an insufflation box (1) connected to the diffuser (7) by a pipe (12) (13) and that said box is provided with a turbine electric (5) intended to pulsate in the diffuser air taken directly from the outside.

5) Open fireplace characterized in that it comprises a device according to claims 2> 3 and 4.