Brevet FR2515792A1 — publié le 19830506

DESCEPTION DE L'INTIflN Chaudière à bois L'invention concerne les chaudière de chauffage central à circulation d'eau et production d'eau chaude sanitaire par ballon réchauffeur interposé. Elle est composée d'un foyer entoure d'un élément de chauffe lequel est composé d'une partie en paroi d'eau et d'une partie tubulaire dans laquelle circule l'eau à chauffer. Cet élément est lui-même entouré des fumées qui sont obligées d'y circuler avant d'être évacuées dans la cheminée. Ce dispositif est complété pur une grille spéciale en forme de berceau à fond plein qui assure la diffusion de l'air de combustion et retient dans le foyer les braises jusqu'à ce qu'elles soient complètement consommées. Cette invention peut être utilisée dans les installations de chauffage central domestique et permet de brûler dans des conditions optimum le combustible bois. L'invention dont il s'agit concerne une chaudière de chauffage spécialement conçue pour brûler le bois et plus particulièrement 2 éléments de cette chaudière Une grille berceau a fond plein qui permet d'une part de retenir les braises dans le foyer jusqu'd parfaite combustion et une répartition de l'air de combustion sur toute la longueur des bûches afin d'assurer une combustion plus régulière et plus lente. Un élément de chauffe qui combine une chemise d'eau classique et une par- tie tubulaire. Il offre une plus grande surface en contact direct avec les flammes des braises et avec les fumées, et assure un rendement meilleur. Les chaudières à bois qui existent actuellement sont en général composées d'un foyer dans lequel on introduit les bûches de combustible, lesquelles reposent sur une aire perforée qui permet l'arrivée de l'air de combustion par le bas et l'évacuation continue, et par inertie des cendres et des braises de la zone de combustion vers une aire de stockage appelé cendrier. Ce foyer est entouré d'une chemise d'eau à chauffer et il est relié au conduit d'évacuation des fumées soit directement soit par l'intermédiaire de chicanes destinées à ralentir le passage des fumées. Ces systèmes qui existent actuellement présentent deux inconvénients importants. - Au niveau de la combustion des bûches qui sont introduites dans le foyer, il se produit le phénomène suivant : l'air de combustion arrive par dessous la charge de combustible par un côté de celle-ci. il traverse d'abord le sol perforé où la grille permet la combustion puis s'évacue par le conduit de fumée. Entrainé par le tirage de la cheminée, il a tendance à emprunter le chemin le plus court qui le conduit de son entrée sous le foyer vers son point de sortie. Il en résulte que traversant, du moins au départ de la combustion, que la parti du combustible située dans la trajectoire, il se produit une combustion locals - Au niveau de la transmission des calories produites par la combustion vers l'eau de chauffage. Cette eau a pour mission de véhiculer ces calories dans ces canalisations et de les restituer aux points désirés par l'intermédiaire de radiateurs. Le manque de surface d'échange dû à la conception des chemises d'eau classiques, composées de 2 parois entre lesquelles circule l'eau, ne permet pas la récupération de toute la chaleur produite dans le foyer. il en résulte qu'une partie importante de cette chaleur est perdue avec les fumées. L'invention décrite ci-dessous a pour effet de remédier à ces deux inconvénients. En ce qui concerne l'admission de l'air dans le foyer et son contact avec le combustible, il est prévu une grille spéciale (croquis NO 1) et coupe suivant AA du croquis NO 1. Cette grille se présente sous la forme d'un berceau dont l'axe est situé dans le sens de la longueur du foyer. La partie centrale de la grille est horizontale et formée d'une paroi pleine légèrement connexe. Les deux parties latérales sont fortement inclinées et formées d'un barreaudage droite. La partie supérieure du barraudage est soudée sur une glissière qui posée sur des hergots fixés au fond du foyer permet de donner à celle-ci un mouvement de translaction pour un décendrage éventuel du foyer. Où que soit situé le point d'entrée de l'air de combustion et pourvu que celui-ci se trouve en dessous de la grille, il est impossible à l'air de s'engouffrer en un seul point du foyer pour ne traverser qu'une partie de la masse de combustible. Cet air frais se trouve arrêté par le fond plein de la grille ci-dessus décrite ce qui 1 'oblige à se diffuser sous toute la longueur du foyer pour finalement s'infiltrer à travers le barreaudage latéral et oxygéner la totalité de la masse de combustible stoqué dans le foyer. Il en résulte une combustion plus lente plus régulièrement répartie sur toute la charge et de ce fait, les calories produites sont mieux absorbées par les parois de la chemise d'eau et de la tubulure qui enveloppe le foyer. Une autre particularité de cette grille consiste dans le fait que les braises et le charbon de bois produit par la combustion des bûches se trouvent stocké sur la partie centrale de la grille. Dans une grille classique les charbons de bois produits par la combustion descendent jusqu'au contact de celle-ci et la traverse dès que leur grosseur le leur permet. Dans le système de notre invention, les charbons sont dirigés par le barreaudage incliné de la grille vers la partie centrale et pleine de celle-ci qui forme un obstacle à leur fuite directe vers le cendrier. Les charbons se consument donc dans le foyer et produisent des calories supplémentaires. Leur résidu ne peut s'échapper que sous forme de cendre ayant acquis une fluidité suffisante. La forme légèrement connexe de cette partie de la grille évite la formation d'un monticule trop important de cendre complètement consumées. En ce qui concerne la récupération des calories produites dans le foyer pour les transmettre à l'eau devant servir à les véhiculer jusqu'au point d'uti lisation, la présente invention consiste à faire circuler autour du foyer de d'eau à chauffer. Cette eau circule dans un élément tubulaire dont les parois sont en contact direct avec les flammes et les braises côté intérieur et en contact avec les fumées côté extérieur. Suivant une première version présentée par les croquis NO 2 comprenant une coupe suivant A.A. et une coupe suivant B.B., l'eau à chauffer circule dans un élément tubulaire placé de chaque côté et au dessus du foyer lequel est com- plété par une plaque d'eau (2) formant la partie arrière du foyer.L'élément tubulaire est composé d'un collecteur inférieur recevant l'eau refroidie en retour des radiateurs et d'un collecteur superieu;4permettant le départ de l'eau réchauffée vers les radiateurs, les 2 collecteurs sont reliés par des tubes (5) Les flammes et les fumées produites par la combustion dans le foyer sont d'abord en contact avec les côté latéraux intérieurs de l'élément tubulaire, traversent la partie supérieure de celui-ci pour redescendre de chaque côté, passer sous la plaque arrière et être évacuées dans le conduit de fumée. Ce long circuit offre une surface importante en contact avec les flammes et les fumées et permet la récupération du maximum de calories. Suivant une deuxième version de l'invention présentée par le croquis NO 2 bis. L'eau à chauffer circule dans une sorte de chemise (2) composée de 2 plaques et placée tout autour du foyer. Cette chemise est complètée par un élément tubulaire (5) formant le dessus du foyer et un collecteur supérieur (6). Comme dans la première version de l'invention, les flammes et fumées productrices de chaleur traversent l'élément tubulaire formant le dessus du foyer pour redescendre latéralement et repartir vers l'arrière en passant sous les bords latéraux de la plaque d'eau formant l'arrière du foyer. Cette chaudière peut être utilisée notamment dans les installations de chauffage central à circulation d'eau chaude soit comme source unique de chaleur soit en complément d'une autre source : Fuel Oil ou gaz. REVENDICATIOMS 1) Chaudière de chauffage central conçu spécialement pour brûler du bois est composée d'un foyer (1) entourée par un élément de chauffe lequel est com posé d'une chemise d'eau (2) complétée par une partie tubulaire (3-4-5) et une chambre des fumées (6) entourant l'élément de chauffe. Une grille de forme de berceau (7) composée d'une partie centrale pleine légèrement -- con- nexe et d'un barreaudage latéral incliné assure la retenue des charbons non brûleés dans le foyer et la diffusion de l'air de combustion. 2) Chaudière suivant la version représentée par le croquis NO 2, la partie tu bulaire de 1 'élément de chauffe forme les côtés latéraux et le dessus du foyer, l'arrière du foyer étant formé d'une chemise d'eau. 3J Chaudière suivant la version représentée par le croquis NO 2 bis dont la partie tubulaire de l'élément de chauffe forme le dessus du foyer, les côtés et l'arrière étant formé par une chemise d'eau.