FR2537703A1

FR2537703A1 - Method and device for controlling a chimney with an open fire

Info

Publication number: FR2537703A1
Application number: FR8220806A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-12-08
Filing date: 1982-12-08
Publication date: 1984-06-15
Also published as: FR2537703B1

Abstract

The present invention relates to a method, and the implementing device, for the control of a chimney with an open fire comprising a draught shutter and a flap for the admission of fresh air. This method consists, after manually opening and locking the draught shutter and the fresh air admission flap, in automatically taking over the adjustment control of the shutter and the flap as a function of the temperature of the fire in such a fashion as to unlock the shutter and the flap from their open position keeping them open and subjecting the adjustment of the shutter and of the flap to the temperature of the fire so as to ensure a partial closure of the draught shutter and a total closure of the air admission flap when the fire goes out; the partial closure of the draught shutter is then finished manually by a total closure.

Description

La présente invention concerne un procédé de commande d'une cheminée à foyer ouvert et le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. The present invention relates to a method of controlling an open fireplace and the device for implementing the method.

Les cheminées à foyer ouvert sont généralement munies d'un volet de tirage disposé dans la hotte ou conduit d'évacuation des fumées ; ce volet de tirage est normalement ferme lorsque la cheminée n'est pas utilisée pour éviter une forte aération et, le cas échéant, un refroidissement de la pièce dans laquelle est Si- tuee la cheminée. Pour utiliser la cheminée, on ouvre le volet de tirage et, habituellement on ouvre la trappe qui permet l'arrivée d'air frais dans le foyer. Open fireplaces are generally provided with a draft flap located in the hood or smoke evacuation duct; this draft flap is normally closed when the chimney is not used to avoid strong ventilation and, if necessary, cooling of the room in which the chimney is located. To use the chimney, we open the draft shutter and usually we open the hatch which allows fresh air to enter the fireplace.

Ces manoeuvres d'ouverture du volet et de la trappe sont manuelles et, lorsque le foyer s'éteint il est nécessaire de les refermer ; ceci est un inconvénient du fait que le feu peut.se prolonger une bonne partie de la nuit et que dans ce cas, le volet et la trappe ne seront fermés qu'au matin, ou alors seront fermés avant l'extinction complète. Dans un cas la pièce se refroidira du fait de la circulation d'air frais, dans l'autre cas les gaz de combustion ne seront plus évacués ce qui représente un danger. These maneuvers for opening the shutter and the hatch are manual and, when the hearth goes out, it is necessary to close them; this is a drawback of the fact that the fire can last a good part of the night and that in this case, the shutter and the hatch will only be closed in the morning, or else will be closed before the complete extinction. In one case the room will cool due to the circulation of fresh air, in the other case the combustion gases will no longer be evacuated which represents a danger.

La présente invention permet de remédier à ces inconvénients, elle a pour objet un procédé de commande d'une cheminée à foyer ouvert du type comportant une hotte dans laquelle est disposé un volet de tirage à commande manuelle et une gaine d'arrivée d'air frais, disposée sous la sole du foyer, et dans laquelle est située une trappe à commande manuelle; le procédé consiste, après ouverture et verrouillage manuel du volet de tirage et de la trappe d'arrivée d'air frais, à prendre en charge automatiquement la commande de réglage du volet et de la trappe en fonction de la température du foyer de façon à déverrouiller le volet et la trappe de leur position ouverte en les maintenant ouverts et à soumettre le réglage du volet et de la trappe à la température du foyer de façon à assurer une fermeture partielle du volet de tirage et une fermeture totale de la trappe d'arrivée d'air lors de l'extinction du foyer ; la fermeture partielle du volet de tirage est ensuite complétée manuellement par une fermeture totale. The present invention overcomes these drawbacks, it relates to a method of controlling an open hearth fireplace of the type comprising a hood in which is disposed a manually operated draft flap and an air intake duct cool, placed under the hearth hearth, and in which is located a manually operated hatch; the process consists, after manual opening and locking of the draft shutter and the fresh air inlet flap, to automatically take over the control control of the flap and the flap depending on the temperature of the hearth so as to unlock the shutter and the hatch from their open position by keeping them open and subject the adjustment of the shutter and the hatch to the temperature of the hearth so as to ensure partial closure of the draft shutter and total closure of the hatch air supply when the fire goes out; the partial closure of the draft flap is then manually completed by a total closure.

Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le dispositif comporte un capteur de température situé dans le foyer, au-dessus de la plaque de fond; ce capteur est relié d'une part, à un dispositif de commande du volet de tirage et, d'autre part, à un dispositif de commande de la trappe agissant sur l'arrivée d'air frais, lesquels volet et trappe sont munis d'une commande manuelle au moyen de leviers verrouillables en position ouverte. For the implementation of the method according to the invention, the device comprises a temperature sensor located in the hearth, above the bottom plate; this sensor is connected on the one hand, to a device for controlling the draft shutter and, on the other hand, to a device for controlling the hatch acting on the arrival of fresh air, which shutter and hatch are provided with '' manual control by means of lockable levers in the open position.

Selon une autre disposition de l'invention, le levier du volet de tirage comporte deux butées, une première butée d'ouverture du volet et une seconde butée de maintien du volet en fermeture partielle, ces butées coopérant avec une première fourchette et une seconde fourchette situées dans la hotte, la première fourchette étant siuée en dehors de l'axe de gravité du levier, la seconde fourchette étant située sur l'axe de gravité du levier. According to another arrangement of the invention, the lever of the draw flap has two stops, a first stop for opening the shutter and a second stop for keeping the shutter in partial closure, these stops cooperating with a first fork and a second fork. located in the hood, the first fork being located outside the axis of gravity of the lever, the second fork being located on the axis of gravity of the lever.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description et des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue d'ensemble schématisée, avec le
volet de tirage et la trappe en position fermée - la figure 2 représente la gaine d'arrivée d'air frais selor une
coupe AA - la figure 3 est une vue de dessus de la sole du foyer montrant
la rainure de guidage du levier de commande de la trappe - la figure 4 représente le volet de tirage en position ouverte
manuellement - la figure 5 représente le volet de tirage en position déverrouil
lé par le dispositif de commande - la figure 6 représente le volet de tirage en position de ferme
ture partielle.The invention will be better understood with the aid of the description and the appended drawings in which - Figure 1 shows a schematic overview, with the
draft shutter and hatch in closed position - Figure 2 shows the fresh air intake duct selor a
section AA - Figure 3 is a top view of the hearth floor showing
the guide groove of the door control lever - Figure 4 shows the draft flap in the open position
manually - Figure 5 shows the draft flap in the unlocked position
lé by the control device - Figure 6 shows the draft shutter in the closed position
partial ture.

La cheminée à foyer ouvert représentée figure 1 est une cheminée classique avec un foyer muni d'une sole 1 et d'une plaque de fond 2 en fonte qui sert également de décoration. Dans la hotte 3 qui précède le conduit de cheminée, non représenté, est disposé un volet de tirage 4 pivotant sur un axe 5 ; ce volet de tirage assure l'obturation de tout le conduit de la hotte 3 et repose, en position fermée sur les bordures 6 et 7. Un levier 8 articulé en 9 sur le volet 4 et comportant une poignée 10, permet la manoeuvre du volet 4 ; cette poignée est accessible par un opérateur placé devant le foyer pour ouvrir ou fermer le volet 4. Pour maintenir le volet 4 ouvert, le levier 8 possède une première butée 11 qui vient se positionner sur une première fourchette 12, implantée dans la partie basse de la hotte 3.Dans cette position ouverte, le levier 8 est incliné par rapport à la normale et il est maintenu, par le poids du volet 4, dans cette position inclinée. Le levier 8 comporte une deuxième butée 13 qui, coopérant avec une deuxième fourchette 14 permet de maintenir le volet 4 en position de fermeture partielle ; ceci permet de garder un minimum de tirage de précaution lorsque la combustion dans le foyer n'est pas terminée. La fermeture totale du volet 4 est obtenue par une manoeuvre du levier 8 par sa poignée 10 pour dégager la butée 13 de la fourchette 14, le volet 4 venant en appui sur ses bordures 6 et 7. The open hearth fireplace represented in FIG. 1 is a conventional fireplace with a hearth provided with a hearth 1 and a bottom plate 2 in cast iron which also serves as decoration. In the hood 3 which precedes the chimney flue, not shown, is arranged a draft flap 4 pivoting on an axis 5; this draft flap ensures the obturation of the entire duct of the hood 3 and rests, in the closed position on the edges 6 and 7. A lever 8 articulated in 9 on the flap 4 and comprising a handle 10, allows the maneuver of the flap 4; this handle is accessible by an operator placed in front of the hearth to open or close the flap 4. To keep the flap 4 open, the lever 8 has a first stop 11 which is positioned on a first fork 12, located in the lower part of the hood 3. In this open position, the lever 8 is inclined relative to normal and it is held, by the weight of the flap 4, in this inclined position. The lever 8 has a second stop 13 which, cooperating with a second fork 14 keeps the flap 4 in the partially closed position; this allows to keep a minimum of caution when the combustion in the fireplace is not finished. The shutter 4 is completely closed by operating the lever 8 by its handle 10 to release the stop 13 from the fork 14, the shutter 4 coming to bear on its edges 6 and 7.

Le volet 4 est également soumis à l'action d'un dispositif de manoeuvre automatique 15 qui comporte un piston 16. Ce dispositif 15 est disposé dans la hotte 3 sur un axe perpendiculaire au plan bissecteur des plans correspondants aux positions ouverte et fermée du volet 4. Le piston 16 est en contact avec le volet 4 par l'intermédiaire d'un appui 17, sans être solidaire de cet appui
Un capteur 18 sensible à la température du foyer donne les ordres au dispositif 15 de manoeuvre automatique du volet 4. Ces ordres peuvent être transmis par un fluide expansible, sous l'effet de la températurè, au piston 16 du dispositif 15 par l'intermédiaire d'une conduite 19.The shutter 4 is also subjected to the action of an automatic operating device 15 which comprises a piston 16. This device 15 is arranged in the hood 3 on an axis perpendicular to the bisector plane of the planes corresponding to the open and closed positions of the shutter 4. The piston 16 is in contact with the flap 4 by means of a support 17, without being integral with this support
A sensor 18 sensitive to the temperature of the hearth gives the orders to the device 15 for automatic operation of the shutter 4. These orders can be transmitted by an expandable fluid, under the effect of the temperature, to the piston 16 of the device 15 via of a pipe 19.

Le capteur 18 est disposé au-dessus de la plaque de fond 2 et de préférence en contact avec cette plaque 2 de façon à ce que les ordres du capteur 18 soient en relation avec la température de la plaque 2. The sensor 18 is placed above the bottom plate 2 and preferably in contact with this plate 2 so that the commands from the sensor 18 are related to the temperature of the plate 2.

La partie basse du foyer, sous la sole 1, comporte une gaine 20 d'arrivée d'air frais de l'extérieur qui débouche par une grille 21 dans le foyer. Une trappe 22, représentée en position fermée, obture le conduit 23 disposé sous la grille 21. La trappe 22 est montée solidaire d'un axe 24 dont l'une des extrémités comporte un levier 25 de commande manuelle d'ouverture. Ce levier 25 est monté sur l'axe 24 de façon rigide ; il sera souple, de préférence réalisé en acier pour ressort. Le levier 25 peut être monté sur l'aile d'un U27 conformé sur l'axe 24 pour réaliser une meilleure liaison rigide. La sole 1 comporte une rainure 26 dans laquelle se déplace le levier 25 qui se prolonge à la partie avant du foyer pour pouvoir être manoeuvré par un opérateur. L'autre extrémité de l'axe 24 comporte un bras 28 manoeuvré par le piston d'un dispositif de commande 29 soumis aux ordres du capteur 18. Une liaison 30 entre le capteur 18 et le dispositif 29 assure le cheminement du fluide expansible. te piston du dispositif 29 n'est pas solidaire du bras 28, il sollicite, comme le piston 16 du dispositif 15, le bras 28 en fonction de la température du foyer. The lower part of the hearth, under the hearth 1, comprises a sheath 20 for the arrival of fresh air from the outside which opens out through a grid 21 into the hearth. A hatch 22, shown in the closed position, closes the conduit 23 disposed under the grid 21. The hatch 22 is mounted integral with a pin 24, one of the ends of which comprises a lever 25 for manual opening control. This lever 25 is mounted on the axis 24 rigidly; it will be flexible, preferably made of spring steel. The lever 25 can be mounted on the wing of a U27 shaped on the axis 24 to achieve a better rigid connection. The sole 1 has a groove 26 in which the lever 25 moves which extends to the front part of the hearth so that it can be operated by an operator. The other end of the axis 24 comprises an arm 28 maneuvered by the piston of a control device 29 subject to the orders of the sensor 18. A connection 30 between the sensor 18 and the device 29 ensures the path of the expandable fluid. te piston of the device 29 is not secured to the arm 28, it requests, like the piston 16 of the device 15, the arm 28 depending on the temperature of the hearth.

La figure 2 représente en coupe selon AA, le dispositif de commande 29 fixé sur le conduit 23 dans la gaine d'arrivée d'air frais 20. Le piston 31 du dispositif 29 agit sur une roulette 32 disposée sur le levier 28. FIG. 2 shows in section along AA, the control device 29 fixed on the duct 23 in the fresh air intake sheath 20. The piston 31 of the device 29 acts on a roller 32 disposed on the lever 28.

La figure 3 est une vue de dessus de la sole 7 montrant la rainure de guidage 26 du levier 25 de commande de la trappe d'arrivée d'air frais. Cette rainure 26, perpendiculaire à l'axe 24 de la trappe comporte une échancrure 33 de blocage du levier 25 en position d'ouverture de la trappe. Le levier 25 est engagé manuellement dans l'échancrure 33 en forçant sur son extrémité ; c'est la souplesse du levier 25 qui permet son engagement manuel dans l'échancrure 33. Une deuxième échancrure/peut être prévue pour årrêter la fermeture automatique de la trappe dans une position déterminee. Figure 3 is a top view of the floor 7 showing the guide groove 26 of the lever 25 for controlling the fresh air inlet flap. This groove 26, perpendicular to the axis 24 of the hatch comprises a notch 33 for locking the lever 25 in the open position of the hatch. The lever 25 is manually engaged in the notch 33 by forcing on its end; it is the flexibility of the lever 25 which allows its manual engagement in the notch 33. A second notch / can be provided to stop the automatic closing of the hatch in a determined position.

Le fonctionnement du dispositif de conunand autaumatique est lié à l'activité du foyer. L'opérateur qui désire mettre en activité le foyer ouvre le volet de tirage 4 en le poussant par la poignée 10 et le maintien ouvert en engageant la butée 11 dans la fourchette 12. Le poids du volet 4 ou un ressort de rappel maintien la butée 11 dans la fourchette 12. Habituellement, pour améliorer le tirage, l'opérateur ouvre également la trappe 22 d'arrivée d'air frais au moyen du levier 25 qui émerge de la sole, à travers la rainure 26. La trappe est également sollicitée, par son poids ou par un ressort de rappel, pour revenir en position fermée.L'opérateur maintien la trappe 22 ouverte en engageant le levier 25 dans l'échancrure 33 (figure 3) ; le levier 22 presse sur la languette 35,
Lorsque la plaque de fond 2 a atteint une température prédéterminée, du fait de l'activité du foyer, le capteur 18 transmet des ordres aux dispositifs 15 et 29 pour le volet de tirage 4 et la trappe 22 respectivement. Le piston 31 du dispositif 29 se déplace pour atteindre la roulette 32 (figure 2) du bras 28 solidaire de l'axe 24 de la trappe 22, puis il pousse la roulette 32 pour faire naître dans l'axe 24 un mouvement de rotation qui va se répercuter sur le levier 25 de façon à le déverrouiller en le faisant sortir de l'échancrure 33 (figure 3) et à le ramener sur son axe normal de déplacement.Dans cette position du levier 25, la fermeture de la trappe 22 s'effectuera automatiquement en fonction de la température par le recul du piston 31 selon les ordres du capteur 18.The functioning of the automatic control device is linked to the activity of the home. The operator who wishes to activate the hearth opens the draft shutter 4 by pushing it by the handle 10 and keeping it open by engaging the stop 11 in the fork 12. The weight of the shutter 4 or a return spring keeps the stop 11 in the fork 12. Usually, to improve the draft, the operator also opens the hatch 22 for the arrival of fresh air by means of the lever 25 which emerges from the floor, through the groove 26. The hatch is also stressed , by its weight or by a return spring, to return to the closed position. The operator keeps the hatch 22 open by engaging the lever 25 in the notch 33 (FIG. 3); the lever 22 presses on the tongue 35,
When the bottom plate 2 has reached a predetermined temperature, due to the activity of the hearth, the sensor 18 transmits orders to the devices 15 and 29 for the draft shutter 4 and the hatch 22 respectively. The piston 31 of the device 29 moves to reach the caster 32 (FIG. 2) of the arm 28 integral with the axis 24 of the hatch 22, then it pushes the caster 32 to give rise in the axis 24 to a rotational movement which will be reflected on the lever 25 so as to unlock it by bringing it out of the notch 33 (Figure 3) and to bring it back on its normal axis of movement. In this position of the lever 25, closing the hatch 22 s '' will automatically perform as a function of temperature by the recoil of the piston 31 according to the orders of the sensor 18.

Le dispositif 29 permet de s'affranchir de l'ouverture manuelle de la trappe d'arrivée d'air frais 22 ; dès que la temperature s'élève dans le foyer, le piston 31 agit sur la commande
d'ouverture de la trappe 22 selon les ordres du capteur 18. Cette
disposition présente l'avantage de différer l'entrée d'air frais
dans la cheminée et dans la pièce oU se situe cette cheminée. Un
autre avantage du dispositif de commande automatique est de per
mettre une implantation quelconque de la trappe d'arrivée d'air
frais puisque la commande manuelle n'est pas nécessaire.The device 29 overcomes the manual opening of the fresh air inlet flap 22; as soon as the temperature rises in the hearth, the piston 31 acts on the control
opening the hatch 22 according to the orders of the sensor 18. This
advantage of delaying the intake of fresh air
in the fireplace and in the room where this fireplace is located. A
another advantage of the automatic control device is to
put any layout of the air intake hatch
fresh since manual control is not necessary.

Le capteur 18 donne également des ordres, en fonction de la
température du foyer et de la plaque 2, au dispositif de commande
15 disposé dans la hotte 3. La figure 4 montre le volet de tira
ge 4 en position ouverte manuellement, la butée Il du levier 8 est
en appui sur la fourchette 12. Le piston 16, sous les ordres du
capteur 18, se déplace (figure 5) pour atteindre le point d'appui
17 et le pousser, faisant ainsi pivoter le volet 4. Le pivotement
du volet 4 autour de son axe 5 déplace le point d'articulation 9
du levier 8 d'une distance suffisante pour provoquer la désolida
risation de la butée 11 de la fourchette 12. Le levier 8 prend une
position normale (figure 5), dans laquelle il est engagé dans la
fourchette 14.Lorsque les ordres de retrait du piston 16 arrivent du capteur 18, le volet 4 pivote de façon à se refermer jusqu'a une position (figure 6) limitée par la butée 13 du levier 8 qui coopère avec la fourchette 14. Le piston 16 se dégage totalement du point d'appui 17 du volet 4. Cette position du volet 4 est une position de sécurité du fait que l'on garde un tirage suffisant pour assurer l'évacuation des gaz de fin de combustion dans le foyer.La fermeture totale du volet de tirage 4 est réalisée par l'opérateur qui dégage la butée 13 de la fourchette 14 en agissant sur la poignée 10 du levier 8 ; dans la position fermée, figure 1, le volet 4 est en appui étanche sur les bordures 6 et 7 dans la hotte 3,
Le capteur 18 peut également donner des ordres à d'autres dispositifs et notamment à des dispositifs de commande situés dans des conduits de circuits de récupération de chaleur, soit par circulation d'air, soit par circulation d'eau. Dans le cas d'un circuit de récupération de chaleur par circulation d'air autour du foyers une trappe similaire à la trappe 22 d'arrivée d'air frais pourra être disposée au niveau des bouches de sortie d'air chaud. Cette disposition qui évite l'entrée d'air frais tant que le foyer n'a pas atteint une température suffisante, permet de réaliser des installation de récupération de chaleur par une circulation d'air prove nant de l'extérieur et non pas par une circulation fermée de l'air de la pièce à chauffer.The sensor 18 also gives orders, depending on the
temperature of the hearth and of the plate 2, at the control device
15 arranged in the hood 3. FIG. 4 shows the draft flap
ge 4 in the manually open position, the stop Il of the lever 8 is
resting on the fork 12. The piston 16, under the orders of the
sensor 18, moves (figure 5) to reach the fulcrum
17 and push it, thereby pivoting the flap 4. The pivoting
of the flap 4 around its axis 5 moves the articulation point 9
of lever 8 a sufficient distance to cause separation
risation of the stop 11 of the fork 12. The lever 8 takes a
normal position (Figure 5), in which it is engaged in the
fork 14.When the orders to withdraw the piston 16 arrive from the sensor 18, the flap 4 pivots so as to close up to a position (FIG. 6) limited by the stop 13 of the lever 8 which cooperates with the fork 14. The piston 16 completely disengages from the fulcrum 17 of the shutter 4. This position of the shutter 4 is a safety position due to the fact that sufficient draft is kept to ensure the evacuation of the end-of-combustion gases in the hearth. The complete closing of the draw flap 4 is carried out by the operator who releases the stop 13 from the fork 14 by acting on the handle 10 of the lever 8; in the closed position, FIG. 1, the flap 4 is in leaktight support on the edges 6 and 7 in the hood 3,
The sensor 18 can also give orders to other devices and in particular to control devices located in conduits of heat recovery circuits, either by air circulation or by water circulation. In the case of a circuit for recovering heat by circulation of air around the hearths, a hatch similar to the hatch 22 for the arrival of fresh air may be placed at the level of the hot air outlet openings. This arrangement which avoids the entry of fresh air as long as the hearth has not reached a sufficient temperature, makes it possible to carry out heat recovery installations by a circulation of air coming from outside and not by a closed air circulation of the room to be heated.

Dans le cas d'une récupération de chaleur par circulation d'eau dans des tubes, le capteur peut donner des ordres à une vanne de mise en liaison avec le circuit normal de chauffage. In the case of heat recovery by circulation of water in tubes, the sensor can give orders to a valve for connection to the normal heating circuit.

Claims

- CLAIMS

1- Method for controlling an open hearth fireplace comprising a hearth 1, a bottom plate 2, a hood 3 in which a draft flap is arranged, and at least one fresh air inlet flap characterized in what it consists of after manual opening and locking of the draft shutter 4 and of the fresh air inlet flap 22, è automatically taking over the control of adjustment of the flap and the flap as a function of the temperature of the hearth so as to unlock the shutter and the hatch from their open position by keeping them open and to subject the adjustment of the shutter and the hatch to the temperature of the hearth so as to ensure a partial closing of the draft shutter and a total closing of the air intake flap when the fireplace is extinguished.

2- The control method according to claim 1 characterized in that it consists in completing the partial closure of the draft shutter by a complete manual closure.

3- Automatic control device for the implementation of the method characterized in that it comprises a temperature sensor 18 located in the hearth, above the bottom plate 2, this sensor is connected on the one hand, to a control device 15 for the draft flap 4 and, on the other hand, a control device 29 for the flap 22 acting on the supply of fresh air, the draft flap 4 and the flap 22 being provided with manual control by means of lockable levers in the open position.

4- control device according to claim 3 characterized in that the lever 8 of the pulling volt 4 comprises two stops, a first stop-11 for opening the shutter 4 and a second stop 13 for holding the shutter 4 in partial closure, these stops cooperating with a first fork 12 and a second fork 14 located in the hood 3, the first fork 12 being located outside the axis of gravity of the lever 8, the second fork 14 being located on the axis of gravity of the lever 8.

5- Control device according to claim 3 characterized in that the control device 15 of the draft flap 4 comprises a piston 16 which acts on a fulcrum 17 on the flap 4.

6- Control device according to claim 3 characterized in that the control device 29 of the hatch 22 acts on the arm 28 located at the end of the axis 24 of the hatch 22.

7- Control device according to claim 3 characterized in that the manual control lever 25 of the hatch 22 emerges from the sole 1 through a groove 26 having a notch 33 for locking the lever 25 in the open position of the hatch 22.