CHAPITRE V

LES CHEMINÉES VENTII.ATRICES. — AVANTAGES ET RENDE- MENT CALORIFiQDK. — APPAREIL LERAS. — APPAREILS A TUBES VERTICAUX OU HORIZONTAUX. — CHEMINÉE FON- DET. — CHEMINÉE DR M. CH. JOLY.

Dans les cheminées que nous avons étudiées jusqu'ici, la chaleur rayonnante est seule utilisée. C'est le système de Rumford, dans le-

quél on a supprimé toute espèce de bouches de chaleur. De nos jours, ou est revenu sur la regrettable erreur de Rumford, et Ton a imaginé divers systèmes d'appareils qui ont pour objet de mettre à profit la chaleur qu'emportent les gaz provenant de la combustion. M. Péclet donne à ces cheminées le

Fig. 164. — Cheminée ventilatrice.

nom de cheminées ventilatrices, nom assez impropre, car il ne fait pas connaître leur objet exact. Le but de ces cheminées, c'est de chauffer un certain volume d'air, à l'aide des gaz brûlants qui existent dans le foyer, et de déverser cet air chaud dans les pièces . Ces cheminées donnent un rendementcalorifique bien supérieur à celui des cheminées ordinaires.

La plus simple de ces cheminées est représentée figure 164. Dans le conduit de fumée on place un tuyau de tôle, dont l'extrémité inférieure s'ouvre à l'air du dehors, et dont

l'extrémité supérieure débouche dans la chambre, à travers la paroi de la cheminée et tout près du plafond. L'air de ce tuyau qui communique avec celui de la pièce, ou bien avec une ventouse extérieure, par une bouche d'entrée A, s'échauffe au contact des gaz du foyer, et un tirage s'établit, qui amène dans la chambre, par la bouchesupérieure B,

Fig. 165. — Cheminé'e Douglas Galton.

un courant d'air chaud, remplaçant celui que le tirage de la cheminée emporte.

Si cette arrivée se fait en quantité suffisante, l'aspiration d'air extérieur qui fait siffler les vents coulis aux jointures des portes et des fenêtres, est satisfaite, et l'on n'a plus, suivant les paroles de Rumford, a une partie du corps qui frissonne, tandis que l'autre est grillée par le feu de la cheminée. » Au contraire, l'air chaud s'étale en nappe à la partie supérieure de la pièce, et descend graduellement en répandant sa chaleur d'une manière

L'ART DU CHAUFFAGE

uniforme, jusqu'à ce que le courant l'entraîne dans le foyer.

Dans les cheminées ordinaires, l'aspiration de l'air par le tirage produit, quand la chambre est bien fermée, une diminution de pression barométrique, qui cause une impression désagréable, comparable à la sensation qu'on éprouve avant un orage. Au contraire, dans les cheminées que Péclet appelle ventilatrices, la large section du tuyau d'appel maintient la pression intérieure sensiblement au niveau de la pression du dehors, et rien de semblable ne peut avoir lieu.

La disposition représentée par la figure fl64 a l'inconvénient de ne permettre le ramonage de la cheminée qu'à la condition de démonter le tuyau ventilateur.

Dans l'appareil représenté par la figure 1 65 et que Ton connaît sous le nom de cheminée Douglas Qalton, du nom d'un officier du génie anglais qui l'a imaginée, le tuyau de tôle AC donne passage à la fumée. L'espace compris entre ce tuyau de tôle et la maçonnerie, reçoit l'air appelé par un conduit, B, qui va le prendre au dehors, et cet air, après s'être chauffé .en léchant le tuyau de fumée, AC, se répand à l'intérieur de la pièce par la bouche supérieure. Ici le ramonage au fagot est aussi facile àopérer que dansunecheminée ordinaire.

Des expériences faites au Conservatoire des arts et métiers, sur deux cheminées de ce genre, construites pour les casernes anglaises, d'après les proportions données par le capitaine Douglas Galton, montrèrent que le volume d'air apporté par la ventilation est à peu près égal au volume emporté par le tirage ; que, quand le feu marche bien, l'air chaud, à son entrée dans la chambre, a la température de 33°. Le rendement calorifique de cette cheminée est de 35 pour 100 de la chaleur totale développée par le combustible.

La cheminée Douglas Galton est très-recommandée par Péclet.

(1) Général Morïn, Manuel pratique du chauffage et de ia ventilation.

M. Leras, professeur au lycée d'Alençon, avait présenté à PExposition universelle de 4855, une cheminée ventilatrice, ainsi composée. Plusieurs boîtes communiquant successivement les unes avec les autres, entourent le foyer. Celui-ci est très-avancé dans la pièce, et des plaques de cuivre poli qui garnissent ses côtés, augmentent encore le rayonnement. L'air du dehors entre dans la première boîte qui se trouve sous l'âtre, puis passe derrière le foyer, circule sur les côtés, et vient enfin se dégager par plusieurs bouches percées latéralement sur les jambages.

Un appareil remarquable, et qui s'est rapidement propagé dans les nouvelles maisons de Paris , c'est l'appareil à tubes pneumatiques de M. Fondet, qui est d'une installation très-facile et d'un effet calorifique excellent. Dans cet appareil, l'air appelé de l'extérieur, au moyen d'ouvertures qui correspondent à un canal pratiqué dans l'épaisseur des murs, et que les architectes d'aujourd'hui appellent, assez improprement, ventouse, vient circuler autour d'une série de tubes semblables à ceux d'un jeu d'orgue. Après s'être échauffé en traversant ces tubes, cet air est rejeté à l'intérieur de la pièce.

La figure 166 représente cet appareil er place. Une série de tubes de fonte, F, F, appliqués sur une plaque HH, remplacent la plaque du fond de la cheminée, et se posent avec un certain degré d'inclinaison. Deux capacités horizontales, C, A, sont séparées l'une de l'autre par là série de tubes étroits, F, F La capacité inférieure, C, communique avec une prise d'air extérieure, c'est-à-dire avec la ventouse, au moyen du canal D, placé sous le parquet. L'air attiré dans ce tuyau pai court toute la série des petits tubes F, F, et après s'y être beaucoup échauffé, il se rend dans la capacité horizontale supérieure A, d'où il est déversé dans la chambre par une bouche de chaleur E qui s'ouvre sur le côté de la cheminée-

La figure 167 fera comprendre la marche de l'air autour de ces tubes, et la voie suivie par les gaz sortant du foyer.

f\g. 1C6. — Cheminée f'ondet.

Les gaz formés dans le foyer contournent les petits tubes de fonte F, F et se rendent dans le tuyau de la cheminée A, après avoir

Fig. 167. — Coupe de la cheminée Fondet.

échauffé ces tubes. Les flèches £, b représentent la direction de Fair à l'intérieur des tubes ; la flèche a montre la direction des gaz qui se rendent dans la cheminée après avoir échauffé les tubes de fonte. D est le tube d'aspiration qui va puiser l'air au dehors par la

ventouse. Les tubes étant prismatiques et disposés en quinconce, on les débarrasse facilement de la suie avec une petite raclette ou lame de fer, que Ton introduit dans leurs interstices.

L'appareil Fondet étant maintenant tombé dans le domaine public, est à bas prix dans le commerce, et les architectes le font établir dans presque toutes les maisons nouvelles de Paris. L'économie réalisée sur le combustible, compense rapidement le prix d'achat de l'appareil.

Nous mentionnerons une autre disposition pour réchauffement de l'air, qui était fort appréciée par Péclet (1), car il la fit installer dans son cabinet de travail, et put juger de ses qualités par un long usage. Cet appareil peut

Fig. 168. — Cheminée ventilatrice Péclet.

être placé , sans modi fication à la maçonnerie, dans une cheminée ordinaire quelconque, La figure 168 représente cette cheminée. Une série de tubes verticaux, L, disposés

(I) E, Péclet. Traité de la chaleur , t Ilf, p. 95,

Fig, 169. — Cheminée Ch. Jo)y vue de face et en coupe.

en quinconce, communique d'une part avec une caisse inférieure, P, dans laquelle arrive sans cesse l'air extérieur, et d'autre part avec une boite supérieure, N, aboutissant à une bouche de chaleur, S, c'est-à-dire à une ouverture par laquelle l'air chauffé se dégage daiis l'appartement. Une plaque de fônte mobile sépare le foyer des tuyaux L. On retire cette plaque pour nettoyer les tuyaux. La plaque posée en avant des tubes, force les gaz delà combustion à se recourber par-dessus cette plaque, puis à circuler autour des tubes L, jusqu'à ce qu'ils s'écoulent dans le conduit de la cheminée, par l'ouverture T, située à la partie postérieure et inférieure de tout l'appareil. L'air froid pris à l'extérieur s'échauffe en parcourant les tubes L et se dégage par là bouche! S, prâtiqùéé au sommet de la caisse à air chaud, N. Un tablier mobile aide à allumer le feu • ' -:

Dans un ouvrage remarquable par l'originalité des vues, publié en 1869, par un homme qui à beaucoup vu et beaucoup réfléchi par lui-même, sur les questions de chauffage, dans le Traité du chauffage , de la ventilation et de la distribution des eaux^ par M. V.-Ch. Joly (1), nous trouvons la description d'un agencement tout particulier du sous-manteau des cheminées, qui permet de réaliser les avantages de la cheminée à tubes prismatiques de Fondet, tout en donnant une prise d'air plus large et échauffant davantage l'air dans le foyer.

Ce qui distingue la cheminée ventilatrice de M. Ch. Joly de celles qui l'ont précédée, c'est que dans ce système on fait passer la flamme et la fumée à l'intérieur des tuyaux, tandis

. (i) Traité pratiqué du chauffage, de la ventilation et de la distribution des eaux dans les habitations particulières* Pari», 1869, 1 vol. in-8.

Fig. 170. — Plan de la cheminée Ch. Joly.

que dans la cheminée Fondet et les systèmes analogues, la flamme et la fumée ne font qu'entourer et lécher les surfaces de ces tuyaux.

Dans la cheminée de M. V.-Ch. Joly, on s'est proposé de mettre à profit le coffre, qui n'est utilisé en rien dans les systèmes ordinaires. La disposition adoptée par M. Joly, ingénieuse combinaison de celles qui ont paru jusqu'ici, réunit les avantages que présentent les feux apparents avec ceux des poêles : elle produit tout à la fois l'évacuation de l'air vicié et l'introduction d'un volume équivalent d'air nouveau à une température modérée, en même temps qu'un emploi économique du combustible.

Cet appareil, dont les figures 169, 170,171, donnent la coupe et les sections transversale et longitudinale, présente les dispositions suivantes.

L'air frais extérieur arrive entre les solives du plancher par le canal de la ventouse ordinaire, ménagée dans l'épaisseur des murs. Il débo uche sous la plaque de l'âtre, A. Là, il s'étale en nappe, pour envelopper tout l'appareil en fonte, B, qui, exposé au contact du combustible, est muni de nombreuses nervures, destinées à augmenter, dans des proportions considérables, les surfaces de transmission du calorique. Il résulte de cette dispo-

sition que l'air neuf pouvant circuler librement dans la chambre de chaleur, C, au con-

Fig. 171. — Coupe transversale de la cheminée Ch. Joly.

tact de surfaces très-multipliées?. n'arrive pas

desséché et carbonisé, comme dans les anciens appareils.

La forme du foyer permet l'usage du bois placé sur des chenets ordinaires, ou de la houille et du coke, si Ton ajoute une grille.

La plaque du fond qui reçoit Faction directe de la flamme, est inclinée à un angle de 12 à 15 degrés, et le haut est disposé en forme de coquille, afin de réfléchir et d'uti lisser le plus possible le calorique rayonnant. Les deux angles intérieurs, qui, dans les cheminées ordinaires , laissent passer de Fair frais, -lequel ralentit le tirage, sont arrondis et abaissés pour diriger tous les gaz de la combustion vers une trappe, E, laquelle est placée très-bas et bien à portée de la main. €ette trappe sert, soit à régler le tirage, soit à empêcher, en été, les courants descendants, soit enfin à boucher hermétiquement les tuyaux, en cas de feu à la cheminée. Audessus, se trouve une plaque, oMchicarie, mobile, G, qui est posée simplement sur des tasseaux, pour permettre un ramonage facile. Deux tampons latéraux donnent accès aux tuyaux de tôle, terminés par un tambour, qui servent à utiliser la fumée sur un long parcours, tandis que Fair chauffé va s'échapper dans la pièce par les grilles I, placées sur les côtés de la cheminée, aussi haut que possible. Le tablier mobile ordinaire, destiné à faciliter l'allumage, est renfermé dans une boîte en tôle, et en avant de la chambre de chaleur.

Cet appareil est d'une installation facile. 11 ne change en rien l'aspect extérieur de nos cheminées ; il assure la ventilation dans des conditions d'hygiène les plus favorables , puisque la prise d'air extérieur a pour effet, non-seulement de supprimer à peu près les courants d'air froid qui se dirigent des portes; et des fenêtres vers le foyer, quand cette prise n'existe pas, mais encore d'envoyer dans la pièce un courant d'air pur et modérément chaud, qui s'élève vers le plafond avant de revenir vers le foyer, c'est-à-dire de façon à

traverser et à renouveler toutes les couches d'air de la pièce en assurant une bonne ventilation. Le combustible, dont on n'utilise d'habitude que 8 à 10 pour 100 comme chauffage, se trouve ici produire, selon l'inventeur, jusqu'à 30 pour 100 d'effet utile, tout en assurant une bonne ventilation.