Brevet FR2303245A1 — publié le 19761001

la présente invention concerne a'une manière générale les chaudières destinées à assurer le chauffage de locaux par l'in- termédiaire d'une installation assurant le rayonnement de la chaleur. On connait sans doute des chaudières du genre ci-dessus dans lesquelles le combustible utilisé pour le chauffage de 1 'ins- tallation est généralement soit du charbon, soit du fuel. La présente invention vise une chaudière du genre ci-dessus dans laquelle le combustible utilisé est du bois qui peut être sec, ou bien encore récemment coupé. Une chaudière selon l'invention se caractérise en ce qu'elle comprend une enveloppe préférentiellement de forme circulaire s'détendant sur la verticale comportant des fonds de fermeture supérieur et inférieur ; un couvercle de chargement associé au fond supérieur ; un foyer ménagé en partie inférieure au-dessus d'au moins un tube perforé d'amenée d'air de combustion, les parois de la chaudière étant revêtues d'un matériau réfractaire tandis qu'un serpentin est noyé dans ledit matériau en ayant une arrivée située vers le bras et une sortie en partie supérieure au moins un élément tubulaire d'arrivée d'air neuf s'étendant sur la verticale le long du matériau réfractaire et ayant une extrémité débouchant au voisinage du couvercle et son autre extrémité au niveau du foyer ; un magasin de chargement qui est coaxial à ladite enveloppe et constitué par une virole fixée audit fond supérieur, l'extrémité inférieure de cette virole définissant avec le fond inférieur le foyer, tandis qu'une évacuation des fumées est prévue entre cette virole et la paroi r- fractaire vers un orifice de dégagement, et qu'un registre est ménagé au voisinage d'une extrémité dudit tube perforé. Selon une caractéristique de l'invention, trois tubes perforés sont noyés dans le matériau réfractaire recouvrant le fond de llenveloppe ; de manière avantageuse ces tubes occupent la partie inférieure du foyer en étant divergents et ce, en partant de la porte de visite ; l'amenée d'air de combustion dans le foyer est obtenue par l'intermédiaire d'une pluralité de créneaux transversaux, ménagés dans ces tubes. -Avantageusement, et selon une autre caractéristique de l'invention, un matelas de laine minérale est interposé entre l'eive- loppe ae la chaudière et le matériau réfractaire ainsi que sur le fond du foyer. melon encore une autre caractéristique de l'invention la virole de chargement présente ulie forme trorconique allant en s' Cvns.ant du haut vers le bas. Une telle chaudière de par sa structure offre de nombreux avantages. En premier lieu elle permet l'utilisation de toutes essences de bois, petits ou gros, avec des longueurs pouvant être très variables ; à titre d'ordre de Landeur des bouts d'un mètre peuvent être insérés dans la chaudire. Ln second lieu la présence du revêtement en matériau réfrac- taire qui recouvre la ìuasi-totalité de la paroi intérieure de l'enveloppe, crée une ambiance de température très élevée dans le foyer ce qui élimine toutes traces de goudronnage et de condensation dans la chaudière ainsi que d'ailleurs dans la chemine. En troisième lieu l'air de combustion admis dans le foyer à travers les créneaux du ou des tubes perforés, est préchauffé avant admission dans le foyer et est réparti sur praticuement toute la surface de ce dernier, ce qui conduit à calciner le bois jusqu'à une complète combustion. En ouatrième lieu, le bois qui est placé dans la virole se trouve distillé et se trouve pratiquement réduit en charbon de bois conduisant ainsi a un volume de cendres négligeable. En cinquième lieu, les gaz qui se trouvent formés dans la virole empêchent toute combustion du bois vers le haut, et redescendant petit à petit vers le bas de cette virole, ils s'enflamment au niveau du foyer par la Trèsence des amenées d'air neuf verticales. Dans une telle disposition le couvercle se doit d'être a son plan de joint avec le fond supérieur, rendu hermétique, et pour ce faire il est avantageusement doté d'un cordon d'amiante inséré dans une gorge. avec une telle chaudière, dont on appréciera la simplicité de construction, on peut donc assurer le fonctionnement d'une installation de chauffage avec un prix de revient sensiblement abaissé comparativement puisque aux chaudières actuelles toutes les essences de bois peuvent être utilisées sans traitement préalable D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 montre une coupe verticale d'une chaudière conformément à l'invention la figure 2 est une vue en coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 1 la figure 3 est une vue en coupe partielle suivant la ligne III-III de la figure 2 la figure 4 est une vue partielle à échelle agrandie de 1' articulation du couvercle. Dans la forme de réalisation choisie et représentée aux figures 1 à 4, la chaudière suivant l'invention comprend une envie loppe circulaire de révolution 10 autour d'un axe X-X ; cette enveloppe en tale épaisse est fermée à ses extrémités par des fonds respectivement supérieur 11 et inférieur llh également en tôle épaisse. La surface intérieure de cette enveloppe, est revêtue d'un matelas de laine minérale 12 d'une épaisseur pouvant être de 1' ordre de 4 à 5 centimètres. Bu-dessus de ce matelas, le fond inférieur 11 porte, dans l'exemple représenté, trois tubes divergents respectivement 13, 14 et 15 d'amenée d'air de combustion. Les tubes précités ont chacun une extrémité débouchant devant un registre 16 adapté à obturer une ouverture 17 ménagée en partie basse de ltenveloppe afin de permettre l'accessibilité à un foyer indiqué globalement en 18. Les tubes divergents précités 13, 14, 15 sont noyés (voir en particulier å lå figure 3) dans un matériau réfractaire 20 constitué par exemple de brique réfractaire concassée liée par un ciment approprié, et ils comportent chacun une série de créneaux transversaux 13A, 14A, 15A. a part intérieure verticale de l'enveloppe 10 est également revêtue, sur le matelas précité de laine minérale 12, d'une ceinture de matériau réfractaire 22 de constitution analogue à ce qui vient d'être dit à l'intérieur de laquelle est noyé un serpentin 23 destiné à permettre la circulation d'un fluide quelconque, mais notamment de l'eau. Le fond supérieur 11 porte deux éléments tubulaires 25, 26 s'étendant verticalement le long de la paroi constituée par le matériau réfractaire ; ces éléments tubulaires sont fixés au fond supérieur 11 de toute manière convenable et ils s'étendent sur la plus grande partie de la hauteur de l'enveloppe. Ues éléments tubulaires ont pour fonction d'amener ce l'air neuf au voisinage supérieur du foyer 18, et ils ont disposés diamétralement. La fond supérieur 11 porte aussi une virole 2% coaxiale à l'axe X-X ; cette virole est de fonte tronconique allant 'l"t an s' évasant vers le bas, et son bord inférieur est situe sensiblement au même niveau que les extrémités des éléments tubulaires préci- tés 25, 26. La forme tronconique donnée à la virole a pour ut c'e:pê- cher le coincement du bois dans cette dernière ai f'i,,r et à mesure, que par suite de la combustion, le bois logé dans la virole descend dans cette dernière vers le foyer. L'ouverture supérieure de la virole 28 (voir figiire en particulier) est obturable par un couvercle 30 articulé en 1 sur le fond supérieur, ce couvercle 50 porte sur sa face interne un joint constitué par un cordon d'amiante32 logé dans une gorge 53 ménagée à cet effet dans un anneau 34 solidaire au couvercle 30. La surface de la paroi verticale en matériau réfractaire t la surface extérieure de la virole 28 définissent une cheminée annulaire 35 d'évacuation des fumées où'celles-ci sont évacuées vers l'extérieur par l'intermédiaire d'une buse 56 engagée dans un passage racial )7, ménagé dans le matériau réfractaire, le matelas de laine minérale, et l'enveloppe. La buse 36 est dotée d'un registre 38 ayant pour fonction de réguler le tirage en association avec le registre inférieur 16 par l'intermédiaire de moyens usuels non représentés de ma niera à doser l'air admis dans le foyer par l'internédiaire des créneaux 13A, 14A, 15A ménagés dans les tubes 13, 14, 15. En fonctionnement le matériau réfractaire crée une ambiance de température très élevée dans le foyer, ce qui élimine toutes traces de goudronnage et de condensation dans la chaudière, ainsi que dans la cheminée, tandis que le serpentin -préf éren- tiellement en cuivre - absorbe toutes les calories contenues dans le matériau réfractaire. De plus l'air de combustion du foyer étant préchauffé à i' intérieur des tubes 15 a 15 répartis sur toute la surface du fond de la chaudière calcine le bois jusqu'à combustion complète. quant au bois disposé à l'intérieur de la virole, il est cistillé et pratiquement réduit en charbon de bois d'une part, par le réchauffement provoqué en provenance du foyer, et d'autre part, par le fait que les gaz issus du réchauffement et localisés dans la virole espEchent toute combustion du bois contenu dans cette dernière. Les gaz ainsi localisés redescendent en partie inférieure de la virole où ils s'enflamment par la présence des amenées d' air neuf provenant de la base des éléments tubulaires 25, 26 1' évacuation vers l'extérieur étant effectuée par la cheminée annulaire 35. ainsi grâce à une telle structure de chaudière, il est os- sible d'utiliser comte combustible une quelconque essence de bois, sec ou récemment coupé, avec un entretien pratiquement nul de la chaudière. On notera enfin que la présence de matelas de laine minérale entre la paroi intérieure de l'enveloppe et le matériau réfractaire constitue en quelque sorte un tampon destiné à encaisser les dilatations des différents organes de la chaudière. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à la forme d' exécution choisie et représentée, laquelle est au contraire susceptible de modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. chaudière pour installation de chauffage, caractérisée en ce cu'elle comprend essentiellement : une enveloppe s'étendent verticalement avec fonds supérieur et inférieur, ladite enveloppe étant revêtue intérieurement d'une épaisseur de matériau réfractaire ; une virole disposée à l'intérieur de l'enveloppe en étant coaxiale à cette dernièr82fixée au fond supérieur, cette virole étant obturable par un couvercle, et son bord inférieur délit tant avec le fond inférieur un foyer, tandis qu'elle ménage, en combinaison avec le revêtement réfractaire une cheminée annulaire ; au moins un tube reposant sur le fond inférieur en ayant un orifice au voisinage d'un registre bas, ce tube comportant une série d'ouvertures en regard du foyer et étant noyé dans du m2té- riau réfractaire ; au moins un élément tubulaire d'amenée d'air neuf s'étendant verticalement en ayant un orifice inférieur au niveau du bord inférieur de la virole, tandis que l'orifice supérieur est à l'air libre -; un conduit d'évacuation des fumes débouchant dans la cheminée, et un serpentin noyé dans le matériau réfractaire. 2. Chaudière suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'enveloppe est cylindrique de révolution, et la virole est disposée coaxialement à cette enveloppe. 3. Chaudière suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que un matelas de laine minérale est interposé entre l'enveloppe et le revêtement en matériau réfractaire 4. Chaudière suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée an ce que la virole présente une forme tronconique allant en s'évasant vers le bas. 5. Chaudière suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le fond inférieur supporte un faisceau de tubes, préféren- tiellement trois, divergents a" partir d'un registre de manière a occuper la plus grande partie de la surface dudit fond. 6. Chaudière suivant l'une quelconque des revendications 1 ou ), caractérisée en ce que lesdits tubes comportent suivant une génératrice une pluralité de créneaux transversaux débouchant vers le foyer. 7. Chaudière suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le serpentin est noyé dans le revêtement en matériau réfrac taire en étant déporté vers l'axa de la chaudière. 8. Chaudière suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'élle comporte deux tubes d'amenée d'air neuf diamétrale- ment opposé. 9. Chaudière suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le couvercle comporte une gorge sur sa face interne destinée à recevoir un joint d'étanchéité sous forme d'un cordon d'amiante.