FR3012576A1

FR3012576A1 - Dispositif de chauffage de type chaudiere et procede de fonctionnement

Info

Publication number: FR3012576A1
Application number: FR1360734A
Authority: FR
Inventors: Jean-Michel Delage
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2015-05-01
Anticipated expiration: 2033-10-31
Also published as: FR3012576B1

Abstract

L'invention concerne un dispositif (D) de chauffage de type chaudière pour un âtre de cheminée (100) ouverte comprenant un réseau de tubes (200) dans lequel circule un fluide caloporteur vers lequel est transférée l'énergie thermique issue de la combustion de bois. Ce dispositif est remarquable en ce que ledit réseau de tubes (200) se répartit autour d'au moins trois foyers superposés en hauteur à savoir : - un premier foyer supérieur ouvert (F1), - un deuxième foyer médian dit inversé (F2) situé au-dessous et brûlant dans la partie supérieure d'un volume fermé (300) disposé au-dessous du foyer ouvert (F1), par tirage et combustion inversés des gaz issus du premier foyer (F1), - un troisième foyer inférieur (F3) situé au-dessous du foyer médian (F2) et disposé dans la partie inférieure dudit volume fermé (300).

Description

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE DE TYPE CHAUDIÈRE ET PROCÉDÉ DE FONCTIONNEMENT DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine des dispositifs de chauffage et notamment aux adaptations permettant d'optimiser, à des fins de chauffage, l'exploitation d'un foyer ouvert tel un âtre de cheminée.

DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Les cheminées ouvertes ne sont pas des dispositifs de chauffage optimisés car la plus grande partie de la chaleur créée s'échappe du fait de l'ouverture du foyer et du fait que la combustion du bois n'est pas complète. Elles présentent néanmoins une esthétique agréable. En addition de l'esthétique, un foyer ouvert offre certaines fonctionnalités telle la possibilité de réaliser des grillades. Pour mieux exploiter cette source de chaleur, il existe des dispositifs connus sous le nom d'inserts qui proposent de fermer le foyer afin d'optimiser la combustion et de permettre une circulation d'air à des fins d'échanges thermiques. Ces dispositifs fixes ne peuvent pas être installés dans tous les âtres et ont pour désavantage de ne pas disposer de l'esthétique agréable d'un foyer ouvert lorsque l'utilisateur le souhaite. De plus, un insert ne peut réellement offrir la possibilité de réaliser des grillades. En outre, la combustion proposée par un dispositif de type insert aussi bien que les moyens de récupérer la chaleur produite, peuvent être optimisés. Toujours pour mieux récupérer la chaleur produite, il existe des dispositifs appelés chaudières d'âtre qui comprennent des faisceaux de tubes dans lesquels circule un fluide caloporteur. Ces dispositifs n'influent pas sur la qualité de la combustion et forment, pour la plupart, une saillie dans l'âtre qui empêche de profiter de son esthétique originelle.

Il apparaît ainsi que les cheminées et notamment celles présentant un grand foyer ouvert ne sont que très rarement utilisées et n'ont de fonction que décorative.

Il existe également des foyers dits ouverts mais dont les différentes parties constitutives ont été conçues pour mieux contrôler la combustion et la récupération de chaleur. Ainsi, par exemple le document NL8401389 décrit un foyer d'âtre dit ouvert avec 5 la possibilité d'un foyer inversé. Il apparaît néanmoins que si le foyer inversé optimise la combustion, il est difficile d'adapter un tel dispositif à un âtre déjà existant. De plus, un tel dispositif requiert la fermeture du foyer initialement ouvert tel un insert ou un poêle car le foyer inversé est mis en oeuvre dans le même volume 10 que le foyer supérieur. L'utilisateur ne peut donc disposer de l'esthétique d'un foyer ouvert. Il existe également des dispositifs dédiés comprenant la superposition d'un foyer ouvert au-dessus d'un poêle avec la possibilité de faire basculer le combustible du foyer ouvert vers le 15 foyer fermé. De telles installations n'ont pas de fonction de chaudière et ne peuvent pas être adaptées à un âtre déjà existant en ce qu'elles comprennent également le dispositif d'échappement des gaz de combustion. Bien entendu, il existe dans l'art antérieur des dispositifs 20 fermés permettant d'améliorer le rendement des foyers utilisant la combustion du bois. Ainsi, les poêles et notamment ceux proposant plusieurs types de foyer permettent d'améliorer la combustion ainsi que la restitution de la chaleur produite mais ne peuvent être installés dans une cheminée sans requérir la fermeture du foyer et 25 la perte de l'esthétique originelle. DESCRIPTION DE L'INVENTION Ce que constatant, le demandeur a mené des recherches visant à concevoir un dispositif de chauffage de type chaudière dans un âtre déjà existant sans perte de l'esthétique et des fonctionnalités d'un 30 foyer ouvert. Ces recherches ont abouti à la conception et à la réalisation d'un dispositif de chauffage de type chaudière pour un âtre de cheminée ouverte comprenant un réseau de tubes dans lequel circule un fluide caloporteur vers lequel est transférée l'énergie thermique 35 issue de la combustion de bois, remarquable en ce que ledit réseau de tubes se répartit autour d'au moins trois foyers superposés en hauteur à savoir : - un premier foyer supérieur ouvert, - un deuxième foyer médian dit inversé situé au-dessous et brûlant dans la partie supérieure d'un volume fermé disposé au-dessous du foyer ouvert, par tirage et combustion inversés des gaz issus du premier foyer, - un troisième foyer inférieur situé au-dessous du foyer médian et disposé dans la partie inférieure dudit volume fermé. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse en ce que le dispositif propose une chaudière à bois intégrable susceptible de respecter l'esthétique et les fonctionnalités du foyer originel de la cheminée avec les atouts et fonctionnalités d'un moyen de chauffage moderne tels le confort, les économies d'énergie, la réduction des rejets de combustion et la sécurité. Ce dispositif propose trois types de combustions à savoir : - une combustion atmosphérique dans le foyer ouvert supérieur, 15 - une combustion à tirage inversé dans le foyer médian inversé, - une combustion directe gérée dans le foyer inférieur fermé. Selon les procédés de fonctionnement imaginés, ces combustions peuvent être réalisées simultanément (atmosphérique et directe ou atmosphérique-inversée) ou non. 20 Ainsi, par exemple la réalisation d'une combustion atmosphérique et d'une combustion à tirage inversé est rendue possible. Un seul feu peut participer aux deux combustions en proposant pour le foyer inversé une injection d'air au niveau du deuxième foyer combinée à une mise en dépression du volume fermé. Un apport d'air primaire et 25 le tirage naturel de l'avaloir participe au foyer atmosphérique. La présence d'un volume et donc d'un foyer fermé sous le foyer ouvert offre les avantages de rendement et de sécurité d'un poêle. De plus, la combustion inversée propose un meilleur rendement et une meilleure combustion des gaz. Le choix d'une combustion inversée 30 permet cette augmentation de rendement tout en permettant d'étendre les possibilités de combustion en occupant un volume supplémentaire non vers le haut mais vers le bas. De plus, un tel choix autorise une grande compacité. Il permet en outre de disposer au mieux les tubes échangeurs. La mise en oeuvre d'un foyer inversé est rendue 35 possible du fait de la création d'un volume fermé sous le foyer ouvert qui peut être mis en dépression. Le dispositif de l'invention constitue ainsi une chaudière à bois et un générateur à air avec les fonctionnalités de gestion de combustion moderne optimisée telles : - la maîtrise de la combustion, - le confort d'utilisation, - les économies d'énergie, - la réduction des rejets de combustion, 5 - une plus grande autonomie, - etc... Ce dispositif peut être associé à un échangeur à eau, à air ou mixte. Il peut être réalisé sur mesure dans une cheminée existante ou pour une nouvelle cheminée en rehausse de sole. En effet, il 10 suffit d'exploiter la hauteur du socle de la plaque foyère ou de surélever cette dernière pour installer le dispositif de l'invention. Alors que les dispositifs existants ne proposaient que des moyens de récupération de calories à eau ou à air avec un mauvais 15 rendement d'une faible autonomie et sacrifiant l'esthétique du foyer ouvert, le dispositif de l'invention réunit dans un volume restreint disposé sous le foyer ouvert, tous les avantages d'un foyer fermé associé à un moyen de transfert de calories tout en gardant l'esthétique et les fonctionnalités dudit foyer ouvert. 20 Bien entendu, le circuit de fluide caloporteur peut être relié à d'autres sources d'énergie. Une pompe de circulation peut être mise en oeuvre. Néanmoins, un bon positionnement des entrées et des sorties de fluide caloporteur en regard des zones d'échange peuvent exploiter le principe de thermo siphon pour déplacer le fluide. 25 Un exemple de fonctionnement de ce dispositif est décrit en détails dans la description appuyée sur les dessins. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le dispositif comprend un quatrième foyer dit inférieur inversé venant se situer immédiatement sous le troisième foyer. Un tel foyer 30 inversé assure une optimisation de la combustion dans le foyer fermé. Selon cette caractéristique le dispositif de l'invention propose un double foyer inversé fonctionnant par gazéification. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le réseau de tubes forme plusieurs panneaux d'échanges cloisonnant 35 les foyers. Cette superposition des foyers permet ainsi de multiplier les zones d'échange thermique. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, les tubes échangeant avec les foyers sont noyés dans un matériau réfractaire avec un jeu de dilatation. La présence de ce matériau réfractaire permet de protéger les tubes tout en contrôlant l'accumulation de chaleur. Il évite de plus la formation de condensation sur lesdits tubes en les séparant de l'air ambiant, des gaz et des vapeurs de combustion. Selon une autre caractéristique, une pluralité de panneaux d'échange associant matériau réfractaire et tubes d'échange est associé à une plaque métallique de protection mécanique et autorisant une montée en température. Selon mode de réalisation préféré, ces plaques sont en fonte proposant une bonne protection mécanique et favorisant une montée en haute température nécessaire pour optimiser la gazéification comparable à un système à parois sans eau. Ainsi, selon un mode de réalisation préféré, les panneaux encadrant le foyer inférieur sont doublés sur leur face intérieure, de fonte.

Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le dispositif comprend une plaque horizontale comprenant une trappe mobile dite registre servant de support au bois dans le foyer supérieur ouvert et autorisant l'accès au foyer médian inversé situé au-dessous.

Cet accès permet d'utiliser directement ce foyer médian. Cette plaque donne également accès au troisième foyer fermé qui est positionné en partie basse du volume fermé. Afin de ne pas gêner l'exploitation du foyer inférieur fermé, ledit deuxième foyer médian comprend une trémie positionnée sous l'ouverture commandée par la plaque registre et incluant deux parties à savoir une première partie fixe et une deuxième partie mobile qui adopte deux positions - une première position de support de combustible proche de la partie fixe à des fins de création d'un foyer inversé sous le foyer 30 supérieur ouvert, et - une deuxième position de passage éloignée de la partie fixe autorisant l'accès au foyer inférieur. Un tel accès a également pour utilité de permettre une mise en veille lors d'une absence prolongée ou non de l'utilisateur, en 35 rendant possible le transfert du contenu du foyer ouvert et/ou du foyer médian inversé vers le foyer inférieur fermé par déplacement de la trappe coulissante et de la partie mobile du foyer médian inversé.

Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, les tubes noyés dans un matériau réfractaire forment des panneaux dosserets verticaux sur une face desquels les foyers échangent et derrière lesquels sont ménagés des conduits d'évacuation de l'air et des gaz issus de la combustion. La création de conduit derrière les dosserets (qui forment sur leur face avant, une paroi du foyer) augmente les surfaces d'échange et optimise le rendement de la chaudière. Ainsi, selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le dispositif comprend en partie inférieure du foyer supérieur une ouverture qui, ménagée dans la cloison formée par un panneau dosseret dit dosseret supérieur disposé à l'arrière du foyer supérieur, communique avec un volume situé à l'arrière dudit dosseret à des fins d'échange et d'évacuation. De même, selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le dispositif comprend en partie supérieure du volume fermé une ouverture qui, ménagée dans la cloison formée par un autre panneau dosseret dit dosseret inférieur disposé à l'arrière du foyer inversé médian et du foyer fermé inférieur, communique avec un volume situé à l'arrière dudit dosseret à des fins d'échange et d'évacuation. Afin de gérer le fonctionnement simultané ou non des foyers, les conduits d'évacuation comprennent un premier volet mobile et sont préformés de façon à ce que la sélection de la position dudit premier volet permette : - de fermer l'ouverture pratiquée en partie inférieure du foyer supérieur et de laisser passer l'air et/ou les gaz issus des foyers situés au-dessous, - d'ouvrir l'ouverture pratiquée en partie inférieure du foyer supérieur et d'empêcher de passer l'air et/ou les gaz issus des 30 foyers situés au-dessous, - d'ouvrir l'ouverture pratiquée en partie inférieure du foyer supérieur et de laisser passer l'air et/ou les gaz issus des foyers situés au-dessous. De plus, pour les mêmes raisons, les conduits d'évacuation 35 comprennent un deuxième volet mobile et sont préformés de façon à ce que la sélection de la position dudit deuxième volet permette : - de fermer l'ouverture pratiquée en partie supérieure du foyer médian et de laisser passer l'air et/ou les gaz issus du foyer situé au-dessous, - d'ouvrir l'ouverture pratiquée en partie supérieure du foyer 5 supérieur et d'empêcher de passer l'air et/ou les gaz issus du foyer situés au-dessous, - d'ouvrir l'ouverture pratiquée en partie supérieure du foyer médian et de laisser passer l'air et/ou les gaz issus du foyer situé au-dessous. 10 Plusieurs modules mobiles sont prévus pour le réglage de la longueur du chemin des gaz et des fumées par chicane mobile ajourée. Tous les mouvements des volets, chicane, plaque registre, trémie amovible, peuvent être motorisés à commande automatique par thermostat et calorstat. 15 Le dispositif comprend en partie avant, un panneau de tubes dont la face avant est équipée d'un panneau de parement. Ainsi, le dispositif est quasi invisible. De même, ledit panneau dosseret supérieur est équipé sur sa face avant d'une plaque foyère en fonte. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés 20 ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, plusieurs modes de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. 25 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue de face d'un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention; La figure 2 est une vue de côté en coupe dudit mode de réalisation avec la plaque de registre fermée; 30 La figure 3 est une vue de côté en coupe dudit mode de réalisation avec la plaque de registre ouvert et le foyer médian en position fermée; La figure 4 est une vue de côté en coupe dudit mode de réalisation avec la plaque de registre ouverte et le foyer médian en 35 position ouverte. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Comme illustrée sur le dessin de la figure 1, la cheminée ouverte de grandes dimensions référencée 100 comporte un foyer ouvert Fl disposé entre une sole foyère 110 et une hotte 120. Ladite sole 110 repose sur un socle 130. Une plaque foyère verticale 140 vient protéger le mur M. Le dispositif D de l'invention s'intègre à une telle 5 configuration ou bien requiert la création du socle 130 afin de disposer d'un volume entre le sol et le foyer ouvert Fl. La sole peut être en partie encastrée dans un décaissement laissant un accès pour le décendrage et pour les réglages. De même, un tel dispositif peut être encastré dans le sol avec un accès au décendrage et au 10 réglages par en dessous en cas de présence d'une cave, d'un garage, d'un sous-sol, etc... Conformément à l'invention et comme illustré sur le dessin de la figure 2, le dispositif de chauffage est de type chaudière pour un âtre de cheminée ouverte 100 comprenant un réseau de tubes 200 dans 15 lequel circule de l'eau vers laquelle est transférée l'énergie thermique issue de la combustion de bois. La chaleur récupérée par le fluide peut servir directement au chauffage ou être intégré à un autre réseau thermique. Ledit réseau de tubes 200 se répartit autour et entre quatre foyers 20 superposés en hauteur à savoir : - un premier foyer supérieur ouvert désigné Fl, - un deuxième foyer médian dit inversé F2 situé au-dessous et brûlant dans la partie supérieure d'un volume fermé 300 disposé au-dessous du foyer ouvert Fl par tirage et combustion inversés des gaz 25 issus du premier foyer' - un troisième foyer inférieur F3 fermé et situé au-dessous du foyer médian et disposé dans la partie inférieure dudit volume fermé 300, - et un quatrième foyer dit inférieur inversé F4 venant se situer immédiatement sous le troisième foyer F3 et fonctionnant par tirage 30 et combustion inversés des gaz issus du troisième foyer,. Le dispositif comprend au niveau de sa sole 110, une plaque horizontale 400 comprenant une trappe mobile horizontalement dite registre 410 servant de support au bois dans le foyer supérieur ouvert Fl et autorisant l'accès au foyer médian inversé F2 situé au- 35 dessous. Ce foyer ouvert Fl peut être éventuellement utilisé seul par exemple en mi-saison pour profiter de l'agrément d'un feu allumé. La mise en mouvement de ladite trappe est commandée par une tige de commande horizontale 420 dont l'extrémité libre est accessible à l'avant du dispositif D. Cette tige est pliable latéralement pour éviter une trop grande saillie en façade. Les tubes 200 échangeant avec les différents foyers sont noyés dans un matériau réfractaire 210. Selon un mode de réalisation 5 préféré, ces tubes sont réalisés en acier, cuivre, inox, etc.... Le réseau de tubes 200 se répartit selon des panneaux formant cloisons séparant les foyers et/ou encadrant ces derniers. Lors de la fabrication des panneaux, un jeu de dilatation est ménagé entre le matériau réfractaire et la surface extérieure des tubes. 10 Ainsi, par exemple, le foyer supérieur ouvert Fl repose sur la plaque 400 au-dessous de laquelle est disposé un panneau horizontal de tubes 220. De plus, la face arrière de la plaque verticale foyère 140 est en contact avec un panneau formant dosseret 230. Le foyer médian inversé F2 ainsi que le foyer inférieur F3 sont encadrés par 15 six panneaux (dont le panneau horizontal 220 décrit ci-dessus) formant un parallélépipède constituant ledit volume fermé 300. Il comprend notamment un autre panneau dosseret 240 disposé à l'arrière du volume fermé 300. Un panneau vertical 250 associé à un plaquage 131 protègent ensemble la partie avant du socle 130. Des panneaux 20 latéraux n'apparaissant pas dans cette vue en coupe encadrent le volume en formant des parois verticales latérales. De plus, des plaques de fonte viennent protéger les faces intérieures desdits panneaux réfractaires. Le réceptacle du combustible du foyer inférieur F3 comprend des 25 tubes 200 noyés dans des éléments réfractaires 260 formant cuvette au centre de laquelle se trouve une grille 261 permettant le passage des gaz pour le foyer inversé inférieur F4. Les flammes de ce dernier viennent échanger avec un dernier panneau inférieur horizontal 270 ajouré pour laisser passer les cendres. Cet évidement 30 autorise également le passage des gaz issus des combustions et peut être réglé par une tirette réglable 271. La partie basse du dispositif est équipée d'un volume de récupération des cendres 500. Selon un mode de réalisation préféré, le réglage de la combustion de ces deux foyers est mis en oeuvre par la présence d'un turbo 35 ventilateur, d'un écrou aérateur ainsi que d'un volet calorstat ou à réglage manuel. De plus, un volet dirige le flux d'air envoyé par le turbo ventilateur selon la combustion souhaitée. - 10 - Ledit foyer médian inversé F2 est positionné sous l'ouverture commandée par la plaque 410. Il comprend une trémie 600 positionnée et incluant une première partie fixe 610 et une deuxième partie mobile 620 adoptant deux positions : - une première position (illustrée sur le dessin des figures 2 et 3) de support de combustible où la partie mobile est proche de la partie fixe 610 à des fins de création d'un foyer inversé sous le foyer supérieur ouvert permettant la combustion simultanée avec un seul brasier, et - une deuxième position (illustrée sur le dessin de la figure 4) de passage où la partie mobile est éloignée de la partie fixe 610 autorisant l'accès au foyer inférieur F3. Une ou plusieurs bouches d'injection d'air 630 peuvent être associées à ce foyer. De plus, selon le mode de réalisation illustré, la partie fixe 610 de la trémie comprend également un tube d'échange thermique 640. Le mouvement de la partie mobile 620 du foyer F2, qui est coulissante est commandé par une poignée rétractable 621 dont l'extrémité libre est accessible sur la face avant du dispositif D.

La chicane créée par la saillie de la partie fixe 610 en partie supérieure du volume fermé 300 optimise la combustion du foyer inférieur F3 (la plaque registre étant alors refermée). Derrière les panneaux dosserets 230 et 240, des conduits 700 sont aménagés afin d'évacuer les gaz issus de la combustion. Selon un mode de réalisation préféré, ces conduits sont associés à une turbine 800 permettant une bonne évacuation et assurant la mise en dépression du volume situé sous le foyer ouvert Fl et notamment du volume fermé 300. Une ouverture 231 communiquant avec lesdits conduits 700 est 30 ménagée dans la cloison formée par le panneau dosseret supérieur 230 en partie inférieure du foyer supérieur Fl. Une autre ouverture 241 communiquant avec lesdits conduits 700 est ménagée en partie supérieure du volume fermé 300 dans la cloison formée par l'autre panneau dosseret 240. 35 Ces conduits d'évacuation 700 sont équipés de volets mobiles et dimensionnés de façon à ce que la sélection de leur position permette le bon fonctionnement des différents foyers.

Ainsi par exemple, le dispositif D comprend un premier volet 710 adoptant trois positions permettant : - dans une première position, de fermer l'ouverture 231 pratiquée en partie inférieure du foyer ouvert supérieur Fl et de laisser passer 5 l'air et/ou les gaz issus des foyers F2, F3, F4 situés au-dessous; - dans une deuxième position, d'ouvrir l'ouverture 231 pratiquée en partie inférieure du foyer ouvert supérieur Fl et d'empêcher de laisser passer l'air et/ou les gaz issus des foyers F2, F3, F4 situés au-dessous; 10 - dans une troisième position, d'ouvrir l'ouverture 231 pratiquée en partie inférieure du foyer supérieur et de laisser passer l'air et/ou les gaz issus des foyers situés au-dessous. Le dispositif D comprend en outre un deuxième volet 720 adoptant trois positions permettant : 15 - dans une première position, de fermer l'ouverture 241 pratiquée en partie supérieure du volume fermé 300 et de laisser passer l'air et/ou les gaz issus du foyer F4 situé au-dessous; - dans une deuxième position, d'ouvrir l'ouverture 241 pratiquée en partie supérieure du volume fermé 300 et d'empêcher de laisser 20 passer l'air et/ou les gaz issus du foyer F4; - dans une troisième position, d'ouvrir l'ouverture 241 pratiquée en partie supérieure du volume fermé 300 et de laisser passer l'air et/ou les gaz issus des foyers situés au-dessous. La superposition des foyers, le mouvement de leurs parties 25 constitutives et la commande des volets assurent à l'utilisateur une grande souplesse de fonctionnement tout en conservant l'esthétique et les fonctionnalités d'un foyer ouvert. Ainsi, la position illustrée par le dessin de la figure 2 permet l'utilisation du foyer supérieur Fl en supportant le bois sur 30 la plaque registre 410. La combustion réalisée est alors atmosphérique et correspond à celle d'un foyer ouvert classique. Le dosseret supérieur 230 ainsi que le panneau horizontal 220 assure l'essentiel de l'échange. L'évacuation des fumées est assurée par l'avaloir du conduit classique principal mais également par 35 l'ouverture 231, le volet 710 étant alors en deuxième ou troisième position. En ouvrant la plaque registre 410 comme illustrée sur le dessin de la figure 3, un volume se libère pour qu'une partie des buches - 12 - placées sur la plaque registre vienne en appui contre la trémie 600. La figure 3 montre les quatre foyers simultanément à des fins d'illustration seulement. Une combustion inversée peut alors avoir lieu à travers le ou les 5 orifices ménagés dans la partie centrale de la trémie 600. Le volume fermé 300 est alors mis en dépression par l'utilisation de la turbine 800. Les gaz issus du foyer s'échappent vers le bas et sont enflammés. Ainsi, sur la base d'un seul feu, deux combustions peuvent être réalisées et fonctionner simultanément. L'exploitation 10 de ce deuxième foyer permet d'exploiter les échangeurs fermant le volume 300. Le volet 710 est alors en première position. Le volet 720 est lui en deuxième ou troisième position. Du fait de l'absence de l'utilisateur, pour des questions de sécurité la trémie peut être ouverte ou pour permettre d'utiliser 15 les autres foyers situés au-dessous, la trémie 600 peut être ouverte comme illustrée sur le dessin de la figure 4 faisant tomber le combustible supporté ou autorisant son passage vers la cuvette 260 formé par le foyer F3. L'utilisation du foyer inférieur F3 va permettre une combustion à 20 haute température sans goudron de type foyer sec (les tubes échangeurs 200 étant noyés) en tirage direct ou indirect. La plaque registre 410 est alors refermée et la trémie 600 reste ouverte. Le volet 720 est ouvert en prenant sa deuxième ou sa troisième position.

25 La cuvette 260 est ajourée en partie centrale pour permettre la création d'un quatrième foyer F4 dit inversé par le passage des gaz issus du foyer F3. Ce quatrième foyer F4 optimise la combustion du foyer F3 et est rendu possible par la mise en dépression du volume 300 et/ou par le flux d'air dirigé du turbo ventilateur.

30 Ce volume 300 présente une pluralité de fonctions à savoir : - chambre de dépression, - volume de combustion, - foyer inversé, - foyer à tirage direct.

35 Comme plusieurs foyers peuvent fonctionner simultanément, un double conduit dans la même cheminée est nécessaire. Il est possible de la mettre en oeuvre par le passage d'une gaine dans le conduit existant. - 13 - On comprend que le dispositif, qui vient d'être ci-dessus décrit et représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi, par bois exemple, puisque l'invention peut accepter du bois ou des dérivés de seules les grilles des foyers doivent être adaptées. 15 20 25 30 35

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif (D) de chauffage de type chaudière pour un âtre de cheminée (100) ouverte comprenant un réseau de tubes (200) dans lequel circule un fluide caloporteur vers lequel est transférée 5 l'énergie thermique issue de la combustion de bois, CARACTÉRISÉ EN CE QUE ledit réseau de tubes (200) se répartit autour d'au moins trois foyers superposés en hauteur à savoir : - un premier foyer supérieur ouvert (F1), - un deuxième foyer médian dit inversé (F2) situé au-dessous et 10 brûlant dans la partie supérieure d'un volume fermé (300) disposé au-dessous du foyer ouvert (F1), par tirage et combustion inversés des gaz issus du premier foyer (F1), - un troisième foyer inférieur (F3) situé au-dessous du foyer médian (F2) et disposé dans la partie inférieure dudit volume fermé (300). 15
2. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend un quatrième foyer (F4) dit inférieur inversé venant se situer immédiatement sous le troisième foyer (F3).
3. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le réseau de tubes (200) forme plusieurs panneaux 20 d'échanges cloisonnant les foyers.
4. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE les tubes (200) échangeant avec les foyers sont noyés dans un matériau réfractaire avec un jeu de dilatation.
5. Dispositif selon les revendications 3 et 4, CARACTÉRISÉ PAR 25 LE FAIT QU'une pluralité de panneaux d'échange est associée à une plaque métallique de protection mécanique et autorisant une montée en haute température.
6. Dispositif (D) selon la revendication 1 et/ou 2, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend une plaque horizontale (400) comprenant 30 une trappe mobile dite registre (410) servant de support au bois dans le foyer supérieur ouvert (F1) et autorisant l'accès au foyer médian inversé (F2) situé au-dessous.
7. Dispositif (D) selon la revendication 6, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit foyer médian inversé (F2) comprend une trémie (600) 35 positionnée sous l'ouverture commandée par la plaque registre (410) et incluant deux parties (610, 620), une première partie fixe (610) et une deuxième partie mobile (620) adoptant deux positions :- 15 - - une première position de support de combustible proche de la partie fixe (610) à des fins de création d'un foyer inversé sous le foyer supérieur ouvert, et - une deuxième position de passage éloignée de la partie fixe (610) 5 autorisant l'accès au foyer inférieur.
8. Dispositif (D) selon les revendications 3 et 4, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE les tubes (200) noyés dans un matériau réfractaire (210) forment des panneaux dosserets verticaux sur une face desquels les foyers échangent et derrière lesquels sont ménagés des conduits 10 (700) d'évacuation de l'air et des gaz issus de la combustion.
9. Dispositif (D) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend, en partie inférieure du foyer supérieur (F1), une ouverture (231) qui, ménagée dans la cloison formée par un panneau dosseret dit dosseret supérieur (230) disposé à l'arrière du 15 foyer supérieur (F1), communique avec un volume situé à arrière dudit dosseret (230) à des fins d'échange et d'évacuation.
10. Dispositif (D) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend, en partie supérieure du foyer inférieur (F3), une ouverture (241) ménagée dans la cloison formée par un autre 20 panneau dosseret dit dosseret inférieur (240) disposé à l'arrière du foyer inférieur (F3) et communiquant avec un volume situé à l'arrière dudit dosseret (240) à des fins d'échange et d'évacuation.
11. Dispositif (D) selon les revendications 8 et 9, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE les conduits d'évacuation comprennent un premier 25 volet mobile (710) et sont préformés de façon à ce que la sélection de la position dudit premier volet (710) permette : - de fermer l'ouverture (231) pratiquée en partie inférieure du foyer supérieur (F1) et de laisser passer l'air et/ou les gaz issus des foyers situés au-dessous, 30 - d'ouvrir l'ouverture (231) pratiquée en partie inférieure du foyer supérieur (F1) et d'empêcher de laisser passer l'air et/ou les gaz issus des foyers situés au-dessous, - d'ouvrir l'ouverture (231) pratiquée en partie inférieure du foyer supérieur (F1) et de laisser passer l'air et/ou les gaz issus des 35 foyers situés au-dessous.
12. Dispositif (D) selon les revendications 8 et 10, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE les conduits d'évacuation comprennent un- 16 - deuxième volet mobile (720) et sont préformés de façon à ce que la sélection de la position dudit deuxième volet (720) permette : - de fermer l'ouverture (241) pratiquée en partie supérieure du foyer inférieur (F3) et de laisser passer l'air et/ou les gaz issus du foyer situé au-dessous, supérieure du foyer - d'ouvrir l'ouverture (241) pratiquée en partie supérieur et d'empêcher de laisser passer l'air des foyer situés au-dessous, et/ou les supérieure gaz du issus foyer - d'ouvrir l'ouverture (241) pratiquée en partie inférieur et de laisser passer l'air et/ou les gaz issus du foyer situé au-dessous. 20 25 30 35