EP0226523A1 - Foyer universel pour combustibles solides - Google Patents

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EP0226523A1
EP0226523A1 EP86450021A EP86450021A EP0226523A1 EP 0226523 A1 EP0226523 A1 EP 0226523A1 EP 86450021 A EP86450021 A EP 86450021A EP 86450021 A EP86450021 A EP 86450021A EP 0226523 A1 EP0226523 A1 EP 0226523A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hearth
air
openings
universal
face
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP86450021A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Angelo Salvador
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication of EP0226523A1 publication Critical patent/EP0226523A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • 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 universal hearth with heat recovery in air or air and water for solid fuels inserted between the jambs of existing or to be built chimneys making it possible to carry out combustion in an open fire hearth, a combustion in a closed hearth glazed with casing for the evacuation of the burnt gases and combustion in a glazed closed hearth called "insert" without casing for the evacuation of the burnt gases.
  • the invention aims to overcome the drawbacks described above, it allows the development of six versions of fireplaces using standard elements common to all versions.
  • the subject of the invention is a universal hearth inserting between the jambs of existing or to be constructed fireplaces comprising a metal envelope box of parallelepiped shape, the front face of which is fully open while the upper face is only partially open, on the lower side and inner side are symmetrically attached vertical partitions on which the hearth plate is generally cast iron in the grooves fitted for this purpose according to the distribution of the partitions in order to generate corridors opening onto the front, a partition developing parallel to the lateral and rear faces generates the air intake corridor to be recycled drawn from inside the room, two other symmetrical partitions ques and parallel to the side faces develop from the front of the box to the partition parallel to the rear face, they delimit the corridors for the primary combustion air, said corridors having a baffle by means of partial partitions so as to the air is preheated in contact with protruding pins or teeth staggered or in a sinusoidal pattern which is provided on the underside of the hearth plate at the base of said corridor, the combustion air being diffused in the hearth by means
  • a metal tunnel provided with openings facing upwards near the glazing makes it possible to channel said heated air, its distribution and distribution flush with the glazing to also remove tar from the glass.
  • a movable internal flap for adjusting the exhaust of the burnt gases is arranged in the upper part of the side plates directly above the exhaust gas opening.
  • the recycled air, drawn both inside the room and outside during its passage behind the stove, reluctant or lateral plates, is diffused in the room through the vents arranged on the partial returns from the upper face of the box to the by means of a collector extended by removable exhaust tubes in contact with the burnt gases to improve heat recovery.
  • the glazing before the fireplace is closed is contained in one or more metal frames forming one or two doors fixed on a frame with double seals forming a sliding door block in fixed side rails so as to be able to cause the block to rise. - full door or normal opening of the door (s).
  • the double gasket of the frame ensures a general seal when the door unit is in the low position, the doors closed.
  • the universal hearth inserting between the legs of a chimney built or to be built comprises a metal casing casing 1 of parallelepipedal shape having a front face 2 open and an upper face 3 partially open with edges fallen 4 and 5 on which are arranged openings 6 for the passage of the mixture of fresh air and to be recycled once reheated.
  • a partition 8 developing from the front face 2 parallel to the lateral faces 9 of the box 1 and to the rear face 10, the connection of the partition 8 at the faces 9 and 10 has a bias portion 11 and this in order to facilitate the installation or extraction of fans 12, on the bias portion 11 a pre-sinking 11a is carried out, on the portion 13 of the partition 8 parallel to the rear face 10 connects a vertical partition 14 developing from the front face 2, intermediately a partial partition 15 is disposed between the partitions 8 and 14 so as to generate, when the hearth plate 16 is placed on the vertical partitions 8, 14 and 15, the latter fit into the grooves 17 shown in FIG.
  • the air to be recycled and to be heated passing through the corridors 18 drawn from inside the room where the hearth is located is mixed with fresh air drawn from outside, the latter penetrating into the rear sheath formed by the reluctant 30 and the rear face 10 of the box 1 by means of openings 27 arranged on the vertical faces 9 or 10 or on the lower face 7 according to the position of the supply duct of said outside air, the openings 27 then being arranged by removal of the material facilitated by an initial pre-sinking during manufacture.
  • a groove 28 is arranged to receive the lower end 29 of the counter-core 30 shown in FIG.
  • the groove 28 is aligned with the end of the fallen edge 5 of the box 1 so that the counter-core 30 is vertical, the latter being immobilized in the groove 28 and resting on the fallen edge 5 on which it can be immobilized by means of brackets and bolts not shown, at the rear the reluctant is provided with pins 31 or projecting teeth contained in the sheath 32 arranged by the offset of the reluctant 30 of the rear face 10 of the box 1, the sheath 32 being intended to allow the passage of the mixture of the fresh air and the air to be recycled so that a heat exchange takes place between these and the metal elements before its diffusion through the openings 6 at the outlet of which it is channeled and directed by suitable sheaths.
  • the hearth plate 16 is provided with grooves 33 on the upper face, vertically and on the front face of the grooves 34 are arranged on the counter-core 30 as an extension of the grooves 33.
  • the universal hearth comprises to generate an open hearth, an envelope box 1, a hearth plate 16 and reluctantly 30, on the side faces 9 bearing on the lateral sides of the hearth plate 16 and reluctantly 30 is attached a lining 35 of prefabricated traditional refractory material, the outside face of said lining being aligned with the end of the fallen edges 4, the discharge openings 6 arranged on the fallen edges 4 being closed by the lining 35, only the sheath 32 allows the circulation of the mixture of air to be recycled and fresh air drawn from outside, the air to be recycled passing through the corridors 18 and 19, the air passing through the corridor 19 being directed towards the corridor 18 through the opening 11b arranged by removal of the material delimited by the pre-sinking 11a, the openings 21 arranged on the hearth plate being closed.
  • the element 37 on its face 37a is provided with a groove 40 near the connection of the wings 37a and 37b, the face 37b being offset from the glazing 39 in order to allow the diffusion of the heated air against the glazing.
  • the element 37 is made integral with the side plates 36 by means of bolts for example.
  • a metal deflector 42 is fixed by any suitable means on the face 37b of the element 37.
  • the offset of the side plates 36 of the faces 9 of the box 1 generates a sheath 47 inside which are contained the pins 48 or projecting teeth which are provided with said plates 36 according to a distribution as previously described in a staggered outline and / or sinusoidal, in order to perfect the heat exchange of the mixture of fresh air and to recycle with the metallic elements, said heated air being evacuated through openings 6 and recovered in a collector 49 adjusting on the fallen edges 4 and 5 facing the openings 6, the collected air is then ventilated through ducts 50 in the room or rooms to be heated.
  • a movable flap 51 detailed in FIG.
  • a movable frame 74 provided with a double seal 74a, said frame comprising tabs 69 provided at their end 70 with an axis 71 provided with tabs 72 the latter sliding in the slides 73 fixed externally on the front of the side plates 36 by any appropriate means such as screws and bolts, plumb with the legs 69 of the hinges 68 connect one or two movable frames 65 in the shape of a U receiving inside the wings 66 the window or windows 67, the slides 73 at the level of the legs 69 when the glazing is facing the hearth, have a bias profile so as to press the frame 74 and its seal 74a at the front of the side plates 36, wings 37a of the upper element 37 and the wing 43b of the lower element 43 in order to generate the seal in the low position, the frames 65 are immobilized between them and the door block / hearth assembly made integral and watertight in the low position by means of magnets 75, for example during vertical displacements, by removing the magnets 75, the frames 65 are immobilized between them and
  • the glazed closed hearth differs from the hearth shown in FIG. 6 by adding a drain 76, the latter resting on the partial returns 4 and 5 of the box 1, its immobilization is obtained thanks to the upper parts 77 side faces projecting vertically from the fallen edges 4 and 78 of the fallen edge 5, the front face 79 of the hood fitting into the groove 40 formed on the wing 37a of the upper element 37, the evacuation of the heated air is produced by means of flexible ducts 50a leaving the openings 6 towards the part or parts to be heated.
  • the low metal fuel support grid of various shapes can be replaced by an identical metallic element formed by pipes in which a heat-transfer fluid circulates which allows a complementary calorific sample generating recovery systems. mixed air and water heat.
  • the flexible ducts 50a for evacuating the new heated air or for recycling are arranged so that they are not in contact with the burnt gases to ensure their perfect resistance over time.
  • the part of the sheaths 50 which passes through the exhaust pipe for the burnt gases and therefore bathed by the said gases is made up of rigid metallic elements of appropriate resistance up to passage of the deflector 42, the end portion of said sheaths 50a being protected after this deflector, it is possible to use flexible adjustable sheaths fitted into the elements 50 which allows instant decoupling and disassembly of the hearth, the flexible end portion of the evacuation sheaths staying in place.
  • all of the outside fresh air intake and heated air exhaust ducts are provided at their ends with assemblies formed by a bushing and a flap, not shown, constituted by a frame which is fixed on the sleeve and which carries the movable shutter.
  • Said movable flap is fully rotatable on two pivots so that it allows both the necessary adjustment of the passage of the desired amount of air and the complete shutter to prevent the untimely arrival of cold air when the hearth is not in operation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Solid-Fuel Combustion (AREA)

Abstract

Le foyer universel objet de l'invention s'insérant entre les jambages d'une cheminée comporte un caisson enveloppe métallique (1) dont la face avant (2) est ouverte et la face supérieure (3) partiellement ouverte présentant des bords tombés (4, 5) sur lesquels sont aménagées des ouvertures (6) pour le passage du mélange air neuf et à recycler une fois réchauffé, la face inférieure (7) est dotée de cloisons symétriques verticales (8, 14, 15) débouchant sur l'avant du foyer, une plaque foyère (16) en appui sur les cloisons engendre des couloirs notamment un couloir (18) périphérique pour l'admission d'air neuf puisé à l'extérieur et air à recycler et deux couloirs (19) pour puiser l'air de combustion diffusé à l'intérieur du foyer au moyen d'ouvertures (21) aménagées sur la plaque foyère. En arrière de la plaque foyère (16) repose le contrecoeur (30) s'appuyant sur le bord tombé (5) afin d'engendrer une gaine (32) pour réchauffer lors de son passage dans ladite gaine (32) le mélange air neuf et à recycler avant son expulsion dans la pièce à réchauffer au moyen de gaines (50a) prolongeant les ouvertures (6).

Description

  • La présente invention est relative à un foyer universel avec récupération de chaleur à air ou air et eau pour combustibles solides s'insérant entre les jambages de cheminées existantes ou à construire permettant de réaliser une combustion en foyer à feu ouvert, une combustion en foyer fermé vitré avec tubage de l'évacuation des gaz brûlés et une combustion en foyer fermé vitré dit "insert" sans tubage de l'évacuation des gaz brûlés.
  • On connaït différents foyers pour combustibles solides à récupération de chaleur à air ou à air et eau s'insérant entre les jambages des cheminées existantes ou à construire, leur construction est unitaire et elle ne permet pas la réalisation des six versions connues de foyer par utilisation d'éléments standards.
  • L'invention a pour but de pallier aux inconvénients précédemment exposés, elle permet l'élaboration de six versions de foyers à l'aide d'éléments standards communs à toutes les versions.
  • L'invention a pour objet un foyer universal s'insérant entre les jambages des cheminées existantes ou à construire comportant un caisson enveloppe métal­lique de forme parallélèpipédique dont la face avant est intégralement ouverte tandis que la face supérieure n'est que partiellement ouverte, sur la face inférieure et côté interne sont rapportées de manière symétrique des cloisons verticales sur lesquelles s'encastre la plaque foyère généralement en fonte dans les saignées aménagées à cet effet selon la répartition des cloisons afin d'engendrer des couloirs débouchant sur l'avant, une cloison se développant parallèlement aux faces latérales et arrières engendre le couloir d'admission d'air à recycler puisé à l'intérieur de la pièce, deux autres cloisons symétri­ ques et parallèles aux faces latérales se développent de l'avant du caisson jusqu'à la cloison parallèle à la face arrière, elles délimitent les couloirs pour l'air primaire de combustion, lesdits couloirs présentant une chicane au moyen de cloisons partielles de sorte à ce que l'air soit préchauffé au contact de picots ou dents saillantes répartis en quinconce ou selon un tracé sinusoïdal dont est pourvu le dessous de la plaque foyère à l'aplomb dudit couloir, l'air de combustion étant diffusé dans le foyer au moyen d'ouvertures pratiquées sur la plaque foyère en extrémité avant du couloir, lesdites cloisons parallèles aux faces latérales se développant jusqu'à la cloison parallèle à la face arrière du caisson délimitent l'emplacement du tiroir à cendres à l'aplomb duquel la plaque foyère est pourvue d'évidements permettant les tombées de cendre, sur la plaque foyère en sa partie arrière une rainure est aménagée dans laquelle s'encastre le contrecoeur vertical se développant jusqu'au niveau de la face supérieure du caisson où il s'appuie et est immobilisé sur le retour partiel engendrant une gaine pour le passage de l'air à recycler en mélange avec de l'air neuf puisé à l'extérieur, ledit mélange d'air étant réchauffé lors de son passage dans la gaine au contact des picots ou dents saillantes dont est pourvu le contrecouer, lesdits picots ou dents saillantes contenus dans la gaine étant répartis selon un tracé en quinconce ou sinusoödal afin de parfaire l'échange de chaleur.
  • Dans le cas d'un foyer ouvert sur les faces latérales du caisson est rapporté un garnissage en matériau réfractaire immobilisé par tous moyens connus, les ouvertures avant des couloirs n'étant pas obturées, l'air admis au travers des couloirs d'air de combustion étant dirigé grâce à l'enlévement de matière délimité sur les cloisons parallèles aux faces latérales du caisson facilité par un prédéfonçage initial dans le couloir d'admission d'air à recycler, les ouvertures pratiquées pour la diffusion de l'air de combustion aménagées sur la plaque foyère étant obturées par une tôle rapportée ou le bâti avant de la plaque foyère en matériaux réfractaires.
  • Pour un foyer fermé vitré dit "insert" sans tubage de l'évacuation des gaz brûlés, de part et d'autre des faces latérales du caisson sont rapportées parallèlement des plaques latérales s'encastrant dans les rainures aménagées sur la plaque foyère et contrecoeur généralement en fonte, leur partie supé­rieure s'appuyant et étant immobilisée sur le retour partiel de la face supé­rieure du caisson afin d'engendrer des gaines latérales à l'intérieur desquelles sont contenus les picots ou dents saillantes répartis comme précédemment décrit et dont les plaques latérales sont pourvues, des bouches d'évacuation d'air de recyclage sont aménagées sur les retours partiels de la face supérieure du caisson pour permettre l'expulsion dudit air après l'échange de chaleur. Sur la face avant est rapporté en partie supérieure un élément métallique en forme de V dont une branche disposée selon un plan horizontal est dotée d'évidements pour permettre le passage d'air préchauffé lors de son passage dans ledit élément en V avant sa diffusion à l'intérieur du foyer grâce au décalage de la seconde branche de la vitre de fermeture et ce afin que le mélange dudit air secondaire réchauffé avec les gaz brûlés provoque la recom­bustion des gaz brûlés, évitant également le goudronnage du vitrage. En partie inférieure du foyer face aux ouvertures de diffusion d'air primaire de combus­tion préchauffé dans les couloirs, un tunnel métallique doté d'ouvertures orientées vers le haut à proximité du vitrage permet de canaliser ledit air réchauffé, sa diffusion et répartition au ras du vitrage afin d'éliminer aussi le goudronnage de la vitre. Afin d'améliorer le rendement de récupération, un volet interne mobile pour le réglage de l'échappement des gaz brûlés est disposé en partie supérieure des plaques latérales à l'aplomb de l'ouverture d'échappement des gaz. L'air recyclé tant puisé à l'intérieur de la pièce que celui extérieur durant son passage au derrière des plaques foyère, contrecoeur ou latérales, est diffusé dans le local au travers des bouches aménagées sur les retours partiels de la face supérieure du caisson au moyen d'un collecteur prolongé par des tubes d'évacuation démontables en contact avec les gaz brûlés pour améliorer la récupération de chaleur. Le vitrage avant de ferme­ture du foyer est contenu dans un ou des cadres métalliques formant une ou deux portes fixées sur un cadre à double joints d'étanchéité formant un bloc-porte coulissant dans des glissières latérales fixes de manière à pouvoir provoquer la remontée du bloc-porte entier ou l'ouverture normale de la ou des portes. Le double joint d'étanchéité du cadre permet d'assurer une étan­chéité générale lorsque le bloc-porte est en position basse, les portes fermées.
  • Dans le cas d'un foyer fermé vitré avec tubage de l'évacuation des gaz brûlés, seul un avaloir est disposé sur les retours partiels de la face supérieure du caisson et dans la rainure aménagée sur la face horizontale de l'élément en V. Les éléments prolongeant les ouvertures d'évacuation de l'air réchauffé étant seuls différents.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus claire­ ment de la description qui va suivra faite en regard des dessins joints donnés à titre d'exemple non limitatif, où :
    • - la figure 1 est une vue en perspective d'un caisson standard,
    • - la figure 2, une vue de face d'un caisson standard avec plaque foyère et contrecoeur standard engendrant un foyer ouvert,
    • - la figure 3, une vue en coupe d'un foyer ouvert,
    • - la figure 4, le détail d'une plaque foyère vue de dessous,
    • - la figure 5, le détail d'un contrecoeur vu de derrière,
    • - la figure 6, un foyer fermé vitré dit "insert", sans tubage d'évacuation des gaz brûlés, vu en coupe,
    • - la figure 7, le détail d'un élément supérieur,
    • - la figure 8, le détail de l'élément bas,
    • - la figure 9, une vue de côté montrant les glissières du vitrage,
    • - la figure 10, une vue en coupe du vitrage,
    • - la figure 11, la mise en place du foyer représenté figure 6 dans une che­minée,
    • - la figure 12, une vue en coupe d'un foyer fermé avec avaloir,
    • - la figure 13, une vue en coupe du foyer avec avaloir, vu de face,
    • - la figure 14, la mise en place d'un foyer représenté en coupe figures 12 et 13 dans une cheminée.
  • Tel que représenté figures 1 à 5, le foyer universal s'insérant entre les jambages d'une cheminée construite ou à construire comporte un caisson enveloppe métallique 1 de forme parallélèpipédique présentant une face avant 2 ouverte et une face supérieure 3 partiellement ouverte présentant des bords tombés 4 et 5 sur lesquels sont aménagées des ouvertures 6 pour le passage du mélange d'air neuf et à recycler une fois réchauffé. Sur la face inférieure 7 sont rapportées de manière symétrique des cloisons verticales, une cloison 8 se développant de la face avant 2 parallèlement aux faces latérales 9 du caisson 1 et à la face arrière 10, le raccordement de la cloison 8 au niveau des faces 9 et 10 présente une partie biaise 11 et ce afin de faciliter la mise en place ou l'extraction de ventilateurs 12, sur la partie biaise 11 un prédé­fonçage 11a est réalisé, sur la partie 13 de la cloison 8 parallèle à la face arrière 10 se raccorde une cloison verticale 14 se développant de la face avant 2, intermédiairement une cloison 15 partielle est disposée entre les cloisons 8 et 14 de sorte à engendrer, lorsque la plaque foyère 16 est mise en place sur les cloisons verticales 8, 14 et 15, ces dernières s'emboîtent dans les saignées 17 représentées figure 4 des couloirs débouchant sur la face avant 2, un couloir 18 périphérique pour l'admission de l'air à recycler et deux couloirs 19 pour l'air de combustion, les couloirs 19 grâce aux cloisons partielles 15 présentant une chicane afin que l'air de combustion effectue un circuit durant lequel il se préchauffe au contact des picots 20 dont la plaque foyère 16 est pourvue, ledit air de combustion préchauffé étant diffusé à l'intérieur du foyer grâce aux ouvertures 21 aménagées sur la plaque foyère 16, afin de régler le débit d'air de combustion des obturateurs réglables 22 représentés figures 11 et 14 par vis micromètriques par exemple, sont placés face à chacune des extrémités des couloirs 19, bien que non nécessaires les ouvertures avant des couloirs 18 sont aussi pourvues d'obturateurs 22, l'espace 23 entre les cloisons 14 est destiné à recevoir un cendrier 24, afin de maintenir ledit cendrier une tôle support 25 relie les cloisons 14, les cendres passant au travers d'évide­ments 26 aménagés sur la plaque foyère 16 représentée figure 4 à l'aplomb de ce dernier, l'air à recycler et à réchauffer passant au travers des couloirs 18 puisé à l'intérieur du local où se trouve le foyer est mélangé avec de l'air neuf puisé à l'extérieur, ce dernier pénétrant dans la gaine arrière formée par le contrecoeur 30 et la face arrière 10 du caisson 1 au moyen d'ouvertures 27 aménagées sur les faces verticales 9 ou 10 ou sur la face inférieure 7 selon la position de la gaine d'amenée dudit air extérieur, les ouvertures 27 étant alors aménagées par enlévement de la matière facilité par un prédéfonçage initial lors de la fabrication. En partie arrière de la plaque foyère 16 une saignée 28 est aménagée pour recevoir l'extrémité basse 29 du contrecoeur 30 représenté figure 5, la saignée 28 est alignée avec l'extrémité du bord tombé 5 du caisson 1 de sorte que le contrecoeur 30 soit vertical, celui-ci étant immobi­lisé dans la saignée 28 et en appui sur le bord tombé 5 sur lequel il peut être immobilisé au moyen d'équerres et boulons non représentés, à l'arrière le contrecoeur est pourvu de picots 31 ou dents saillantes contenus dans la gaine 32 aménagée par le décalage du contrecoeur 30 de la face arrière 10 du caisson 1, la gaine 32 étant destinée à permettre le passage du mélange de l'air neuf et de l'air à recycler pour qu'un échange de chaleur ait lieu entre ceux-ci et les éléments métalliques avant sa diffusion au travers des ouver­tures 6 à la sortie desquelles il est canalisé et dirigé par des gaines appro­priées.
  • A l'aplomb des extrémités des bords tombés 4 parallèles aux faces latérales, la plaque foyère 16 est dotée de saignées 33 sur la face supérieure, vertica­lement et sur la face avant des saignées 34 sont aménagées sur le contrecoeur 30 en prolongement des saignées 33.
  • Selon le mode de réalisation représenté figures 2 et 3, le foyer universel comporte pour engendrer un foyer ouvert, un caisson enveloppe 1, une plaque foyère 16 et contrecoeur 30, sur les faces latérales 9 en appui sur les côtés latéraux de la plaque foyère 16 et contrecoeur 30 est rapporté un garnissage 35 en matériau réfractaire traditionnel préfabriqué, la face extérieure dudit garnissage étant alignée avec l'extrémité des bords tombés 4, les ouvertures d'évacuation 6 aménagées sur les bords tombés 4 étant obturées par le garnis­sage 35, seule la gaine 32 permet la circulation du mélange d'air à recycler et air neuf puisé à l'extérieur, l'air à recycler passant au travers des couloirs 18 et 19, l'air passant au travers du couloir 19 étant dirigé vers le couloir 18 au travers de l'ouverture 11b aménagée par enlévement de la matière délimité par le prédéfonçage 11a, les ouvertures 21 aménagées sur la plaque foyère étant obturées.
  • Selon la réalisation représentée figures 6 à 11 pour engendrer un foyer dit "insert", dans les saignées 33 de la plaque foyère 16 et 34 du contrecoeur 30 s'emboîtent les plaques latérales 36 généralement en fonte, ces dernières s'appuyant sur l'extrémité des bords tombés 4, en partie avant haute, les plaques 36 sont maintenues au moyen d'un élément 37 métallique représenté figure 7, en forme de V dont la face supérieure 37a est disposée horizonta­lement et pourvue d'ouvertures 38 pour permettre le passage d'air secondaire de combustion et ce de sorte à réchauffer ledit air avant sa diffusion dans le haut du foyer, contre le vitrage 39 de manière à éviter le goudronnage dudit vitrage et provoquer lors de son mélange avec les gaz brûlés, la recombustion desdits gaz. L'élément 37 sur sa face 37a est dotée d'une saignée 40 à proximité du raccordement des ailes 37a et 37b, la face 37b étant décalée du vitrage 39 afin de permettre la diffusion de l'air réchauffé contre le vitrage. L'élément 37 est rendu solidaire des plaques latérales 36 au moyen de boulons par exemple. Afin d'améliorer le tirage et d'éviter les refoulements, par réduction du conduit d'évacuation des gaz brûlés ainsi que pour protéger les parties terminales souples des tuyaux d'évacuation d'air chaud vers la ou les pièces, un déflecteur métallique 42 est fixé par tous moyens appropriés sur la face 37b de l'élément 37. En partie inférieure des plaques latérales 36, un élément en forme d'équerre 43 représenté figure 8 est disposé, l'aile 43a s'insérant dans une saignée 44 aménagée sur la plaque foyère 16, ledit élé­ment 43 coiffant les ouvertures 21 d'air primaire de combustion préchauffé, ledit air étant diffusé au travers d'ouvertures 45 réparties sur l'aile 43b à proximité du vitrage 39, la partie avant dudit élément 43 étant obturée soit par une plaque rapportée 46 ou par la maçonnerie d'habillage par exemple, ledit élément 43 étant immobilisé sur les plaques latérales 36 comme précé­demmen décrit pour l'élément 37.
  • Le décalage des plaques latérales 36 des faces 9 du caisson 1 engendre une gaine 47 à l'intérieur de laquelle sont contenus les picots 48 ou dents saillan­tes dont sont pourvues lesdites plaques 36 selon une répartition comme précé­demment décrit selon un tracé en quinconce et/ou sinusoïdal, afin de parfaire l'échange de chaleur du mélange d'air neuf et à recycler avec les éléments métalliques, ledit air réchauffé étant évacué au travers des ouvertures 6 et récupéré dans un collecteur 49 s'ajustant sur les bords tombés 4 et 5 face aux ouvertures 6, l'air collecté étant ensuite ventilé au travers de gaines 50 dans la ou les pièces à chauffer. Afin de régler l'échappement des gaz brûlés un volet mobile 51 détaillé figure 12 est disposé en partie supérieure des plaques latérales 36 et contrecoeur 30, ledit volet 51 repose sur quatre appuis latéraux 52 rapportés et fixés par boulons 53 par exemple sur les plaques latérales 36, sur la partie arrière axiale du volet 51 est fixé un bras oblique 54 en la partie supérieure duquel s'emboîte dans un ergot 55 l'axe 56 de liaison d'un prolongement 57 constitué par deux plats 58 dont l'écartement permet la pénétration du bras oblique 54, l'autre extrémité du prolongement étant pourvue d'un évidement 59 afin d'engendrer une articulation sphérique avec l'extrémité d'une tige 60 coulissant dans un manchon 60a fixe doté de crans 61 de manière à permettre l'immobilisation du volet 51 à l'ouverture désirée par emboîtement de l'ergot 62 dont le prolongement 63 amovible de la tige 60 est pourvu, ledit prolongement 63 amovible s'emboîtant à l'extrémité de la tige 60 et est pourvu d'une poignée de préhension 64 dépassant sur l'avant du foyer afin de permettre les différentes manoeuvres du volet mobile 51 et notamment sa fermeture vers le haut, l'ouverture vers le bas dudit volet 51 étant obtenue par sa simple gravité, le retrait du prolongement amovible 63 de la tige 60 permettant le débattement vertical du bloc-porte vitrage 39, ce dernier comme représenté figures 9 et 10, se compose d'un cadre 74 mobile, doté d'un double joint d'étanchéité 74a, ledit cadre comportant des pattes 69 dotées en leur extrémité 70 d'un axe 71 pourvu de taquets 72 ces derniers coulissant dans les glissières 73 fixées extérieurement sur l'avant des plaques latérales 36 par tous moyens appropriés tels que vis et boulons, à l'aplomb des pattes 69 des paumelles 68 raccordent un ou deux cadres mobiles 65 en forme de U recevant à l'intérieur des ailes 66 la ou les vitres 67, les glissières 73 au niveau des pattes 69 lorsque le vitrage est face au foyer, présentent un profil biais de sorte à plaquer le cadre 74 et son joint 74a à l'avant des plaques latérales 36, ailes 37a de l'élément supérieur 37 et l'aile 43b de l'élément inférieur 43 afin d'engendrer l'étanchéité en position basse, les cadres 65 sont immobilisés entre eux et l'ensemble bloc-porte/foyer rendu solidaire et étanche en position basse au moyen d'aimants 75, par exemple lors des déplacements verticaux, par désemparage des aimants 75, les cadres 65 engendrant les portes sont maintenus sensiblement fermés lors du glisse­ment contre l'élément transversal haut du décor de façade, l'étanchéité n'étant pas nécessaire lorsqu'on relève les vitrages.
  • Selon les figures 12 à 14, le foyer fermé vitré diffère du foyer représenté figue 6 par adjonction d'un avaloir 76, ce dernier s'appuyant sur les retours partiels 4 et 5 du caisson 1, son immobilisation est obtenue grâce aux parties supérieures 77 des faces latérales dépassant l'aplomb des bords tombés 4 et 78 du bord tombé 5, la face avant 79 de l'avaloir s'emboîtant dans la saignée 40 aménagée sur l'aile 37a de l'élément supérieur 37, l'évacuation de l'air réchauffée se fait au moyen de gaines souples 50a partant des ouvertures 6 vers la ou les pièces à chauffer.
  • Dans toutes les versions la grille basse métallique de support de combustible de formes diverses non représentée parce que connue, peut être remplacée par un element métallique identique formé de tubulures dans lesquelles circule un liquide caloporteur qui permet un prélèvement calorifique complémentaire engendrant des systèmes à récupération de chaleur mixtes air et eau.
  • Dans toutes les versions les gaines souples 50a d'évacuation de l'air réchauffé neuf ou de recyclage, sont disposées de telle sorte qu'elles ne soient pas au contact des gaz brûlés pour assurer leur parfaite tenue dans le temps. Dans le cas particulier du foyer "insert" la partie des gaines 50 qui traverse le conduit d'évacuation des gaz brûlés et donc baignée par lesdits gaz, est constituée d'éléments métalliques rigides de résistance appropriée jusqu'au passage du déflecteur 42, la partie terminale desdites gaines 50a étant protégée aprés ce déflecteur, il peut être utilisé des gaines souples orientables emboîtées dans les éléments 50 ce qui permet le désaccouplement et démon­tage instantané du foyer, la partie souple terminale des gaines d'évacuation restant en place.
  • Dans toutes les versions, toutes les gaines d'amenée d'air neuf extérieur à réchauffer et d'évacuation d'air réchauffé sont pourvues à leurs extrémités d'ensembles formés par une douille et un volet non représentés constitués par un cadre qui se fixe sur la douille et qui porte le volet mobile d'obturation. Ledit volet mobile est à rotation complète sur deux pivots de telle sorte qu'il permette à la fois le réglage nécessaire du passage de la quantité d'air désirée et l'obturation complète pour éviter l'arrivée intempestive d'air froid lorsque le foyer n'est pas en fonctionnement.

Claims (11)

1°) Foyer universel avec récupération de chaleur à air ou air et eau pour combustibles solides s'insérant entre les jambages de cheminées existantes ou à construire permettant de réaliser une combustion en foyer à feu ouvert, en foyer fermé vitré sans tubage de l'évacuation des gaz brûlés, dit "insert", ou avec tubage de l'évacuation des gaz brûlés, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments standards connus pour la réalisation de toutes les versions, un caisson enveloppe métallique (1) de forme parallélèpipédique dont la face avant (2) est ouverte et la face supérieure (3) partiellement ouverte tout en présentant des bords tombés (4 et 5) sur lesquels sont aménagés des ouvertu­res (6) pour le passage du mélange air neuf et air à recycler une fois ré­chauffé au contact des éléments métalliques, la face inférieure (7) étant dotée de cloisons symétriques verticales (8, 14, 15) débouchant sur l'avant du foyer, une plaque foyère (16) s'emboîtant au moyen de saignées (17) sur lesdites cloisons engendrant des couloirs, un couloir (18) périphérique pour l'admission d'air neuf puisé à l'extérieur de la pièce contenant la cheminée et air à recycler, et deux couloirs (19) pour l'air primaire de combustion, ledit air étant diffusé à l'intérieur du foyer au moyen d'ouvertures (21) aménagées sur la plaque foyère (16), l'espace compris entre les cloisons (14) étant destiné à recevoir en appui sur une tôle support (25) un cendrier (24) recueil­lant les cendres passant au travers des évidements (26) aménagés sur la plaque foyère (16), en partie arrière de la plaque foyère (16) s'emboîte dans la saignée (28) le contrecoeur (30) s'appuyant en partie supérieure sur le bord tombé (5) engendrant une gaine (32) à l'intérieur de laquelle sont contenus les picots ou dents saillantes (31) pour réchauffer lors de son passage le mélange d'air neuf et à recycler, latéralement la plaque foyère (16) et contrecoeur (30) sont pourvus de saignées (33, 34) en prolongement et dans lesquelles s'emboîtent les plaques latérales (36) en appui en partie supérieure sur les bords tombés (4) engendrant des gaines (47) à l'intérieur desquelles sont contenus les picots ou dents saillantes (48) desdites plaques (36) pour parfaire l'échange de chaleur entre les éléments métalliques et le mélange d'air neuf et à recycler, un élément supérieur métallique (37) en forme de V engendrant une chambre de préchauffage permet de maintenir les plaques latérales (36) en leur partie avant, la face (37a) supérieure disposée horizon­talement est pourvue d'ouvertures (38) pour le passage de l'air secondaire à préchauffer avant sa diffusion dans le haut du foyer entre l'extrémité de la face (37b) décalée du vitrage (39), ledit air étant dirigé contre le vitrage (39) de manière à éviter le goudronnage du vitrage et provoquer la recombustion des gaz brûlés, la face (37a) étant dotée d'une saignée (40) à proximité du ra­cordement des ailes (37a et 37b) , un élément avant inférieur (43) en forme d'équerre s'insère dans une saignée (44) aménagée sur la plaque foyère (16) coiffant les ouvertures (21) d'air primaire de combustion préchauffé servant à diffuser et répartir ledit air au travers d'ouvertures (45) réparties sur l'aile (43b) à proximité du vitrage (39) la partie avant étant obturée par une plaque rapportée (46) ou par la maçonnerie d'habillage, un bloc porte-vitrage (39) en deux cadres mobiles (65) rendus solidaires d'un cadre 74, à débattement latéral et vertical reliés au moyen de paumelles (68) aux pattes (69) dotées d'un axe (71) coulissant dans des glissières (73) se fixant extérieurement à l'avant des plaques latérales (36), un volet mobile (51) repose sur les appuis latéraux (52) rapportés sur les plaques latérales (36) en leur partie supérieure afin de régler l'échappement des gaz brûlés, la manoeuvre du volet (51) étant obtenu par déplacement d'une tige (60) et de son prolongement amovible (63) agissant sur un bras oblique (54) fixé en partie arrière axiale du volet (51), un avaloir (76) s'appuie sur les retours partiels (4, 5) immobilisé par l'extré­mité supérieure (77) des faces latérales (36) et (78) du contrecoeur (30) dépassant les bords tombés (4 et 5), la face avant (79) s'emboîtant dans la saignée (40) aménagée sur la face (37a) de l'élément (37), l'air réchauffé passant au travers des ouvertures (6) étant soit récupéré dans un collecteur (49) s'ajustant sur les bords tombés (4 et 5) grâce aux ouvertures (6) et ventilé au travers de gaines (50) dans la ou les pièces à chauffer, ou au moyen de gaines (50a) directement raccordées face aux ouvertures (6).
2°) Foyer universel selon la revendication 1 caractérisé par la plaque foyère (16) qui est dotée de picots ou dents saillantes (20) à l'aplomb des couloirs (19).
3°) Foyer universel selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cloison (15) partielle engendre une chicane pour le passage de l'air primaire de combustion.
4°) Foyer universel selon la revendication 1 caractérisé en ce que le raccorde­ment de la cloison (8) au niveau des faces (9 et 10) du caisson présente une partie biaise (11) pour faciliter la mise en place de ventilateurs (12) et un prédéfonçage (11a).
5°) Foyer universel selon la revendication 1 caractérisé en ce que les extrémi­tés avant des couloirs (18 et 19) sont dotées d'obturateurs réglables (22) par vis micrométriques afin de régler le débit d'air primaire de combustion et d'air à recycler.
6°) Foyer universel selon la revendication 1 caractérisé en ce que les faces latérales (9), arrières (10) et inférieures (7) sont dotées de prédéfonçages pour aménager des ouvertures (27) selon la position de la gaine d'amenée d'air extérieur.
7°) Foyer universel selon la revendication 1 caractérisé en ce que la fermetu­re du volet mobile (51) est obtenu par son déplacement vers le haut au moyen d'un bras oblique (54), prolongement (57), tige (60) et prolongement (63) amovible, doté d'un ergot (62) s'emboîtant dans l'un des crans (61) dont est pourvu un manchon (60a), l'ouverture du volet (51) s'effectuant lors du dégagement de l'ergot (62) du cran (61) par simple gravité.
8°) Foyer universel selon la revendication 1 caractérisé en ce que les gaines souples (50a) traversant le conduit d'évacuation des gaz brûlés pour le cas du foyer "insert" sont protégées par emboîtement dans des éléments mobiles rigides (50) prolongeant le collecteur (49) et pris sur des douilles.
9°) Foyer universel selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un foyer à feu ouvert se compose d'un caisson enveloppe (1), d'une plaque foyère (16) et contrecoeur (30), les faces latérales (9) recevant un garnissage (35) en matériaux réfractaires préfabriqué, les ouvertures d'évacuation (6) des bords tombés (4) étant obturées, seule la gaine (32) permet la circulation du mélange de l'air neuf et à recycler.
10°) Foyer universel selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'un foyer "insert" comporte un caisson enveloppe (1), une plaque foyère (16) et con­trecoeur (30), des faces latérales (36) reliées en partie haute par l'élément en V (37) et inférieur par l'élément (43), un déflecteur (42), un collecteur (49) et un bloc porte-vitrage (39).
11°) Foyer universel selon les revendications 1 et 10 caractérisé en ce que pour un foyer avec tubage de l'évacuation des gaz brûlés, un avaloir (76) est rapporté sur les bords tombés (4 et 5), le collecteur (49) étant supprimé et les ouvertures (6) sont directement prolongées par des gaines (50a).
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FR2515315A2 (fr) * 1979-02-27 1983-04-29 Salvador Angelo Recuperateurs de chaleur pour foyers ouverts. extension a l'echange thermique dans les foyers fermes
EP0110801A2 (fr) * 1982-11-30 1984-06-13 FONDIS, Société Anonyme dite: Foyer fermé perfectionné pour cheminées à feu ouvert
DE3427744A1 (de) * 1983-08-09 1985-02-28 Energie- und Transporttechnik GmbH, 2400 Lübeck Einsatz fuer offene kamine

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