Brevet FR2516209A1 — publié le 19830513

PERFECTIONNEMENT AUX DISPOSITIFS DE CHAUFFAGE A COMBUSTION INVERSEE. La présente invention concerne les dispositifs de chauffage à combustion inversée. De tels dispositifs comprennent une chambre supérieure de stockage et de distillation dans laquelle on introduit des bûches de bois par une ouverture supérieure obturable. Un compartiment inférieur de post-combustion communique avec la chambre supérieure de stockage et de distillation par une grille support sur laquelle reposent les bûches. Le compartiment de post-combustion communique lui-même avec une canalisation dfévacuation des gaz, et comporte une entre d'air frais inférieure. De tels dispositifs permettent de produire une combustion relativement efficace et complète du bois et constituent une amélioration par rapport aux foyers a com- bustion non inversée dans lesquels l'évacuation des gaz de fait par le haut.Cependant, la combustion des gaz produits par la distillation des bûches de bois dans la chambre de distillation est relativement incomplète, de sorte qu'on peut mesurer une quantité non négligeable d'oxyde de carbone dans les gaz d'échappement, et que les vapeurs produites provoquent à la longue la corrosion du compartiment de post-combustion et des echangeurs de chaleur qui y sont even- tuellement disposés. La présente invention a notamment pour objet de proposer un dispositif permettant d'ameliorer sensiblement la combustion du bois. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif dans lequel la corrosion du compartiment de post-combustion et des echangeurs soit notablement reduite. Pour ce faire, et selon une caractéristique de l'invention, la grille support constituant la base de la chambre su périeure de stockage et de distillation comprend des briques réfractaires disjointes disposées sur des cornières. Les briques réfractaires s'échauffent au contact de la combustion et des braises, et présentent une surface très chaude que viennent lécher les gaz produits par la distillation des bûches de bois, provoquant l'enflammage de ces gaz et leur combustion complète lors de leur passage dans la chambre de post-combustion. On a pu constater qu'avec une telle disposition la combustion du dispositif de chauffage est notablement améliore car le taux d'oxyde de carbone décelé dans les conduites d'évacuation des gaz est fortement réduit par rapport aux dispositifs de l'art antérieur.En outre, les briques réfractaires provoquent l'élimination presque complète des vapeurs produites par la distillation des bûches, de sorte que la corrosion des échangeurs et du compartiment de post-combustion est fortement reduite. Les briques réfractaires jouent à la fois le roule de support des bûches, comme la grille support des dispositifs de l'art anterieur, et le rôle de réallumeur et de catalyseur pour enflammer les gaz et les vapeurs de distillation et complétér la combustion. Selon une autre caractéristique de l'invention, le compartiment de post-combustion est tapissé de briques ré frac- taires. Ces briques permettent d'une part d'éviter la corrosion des parois du compartiment de post-combustion, d'autre part de réaliser une isolation thermique de ces parois, et enfin de compléter la post-combustion des gaz. Selon une autre caractéristique de l'invention, le compartiment de post-combustion comporte une ouverture latérale obturable par une porte pour l'évacuation des cendres ; dette porte comporte deux parois métalliques séparées par un compartiment intermédiaire communiquant avec l'extérieur du dispositif de chauffage par une ouverture inférieure et avec l'intérieur du compartiment de post-combustion par une ouverture supérieure. Ainsi, l'air d'alimentation de post-combustion pénètre par l'ouverture inférieure, se rechauffe dans le compartiment intermediaire, et passe par l'ouverture supérieure, de sorte que l'air pénétrant dans le compartiment est réchauffé et ne refroidit pas les briques réfractaires tapissant le compartiment de post-combustion et formant la grille support. On améliore ainsi l'efficacité des briques réfractaires pour compléter la combustion du bois. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans le cas de réalisation d'une chaudière pour la production d'un fluide liquide chaud, l'échangeur de chaleur est disposé dans la canalisation d'évacuation des gaz en aval du compartiment de postcombustion. Dans les dispositifs de l'art antérieur, l'échangeur de chaleur pénètre dans le compartiment de post-combustion, de sorte que sa corrosion est relativement rapide. Selon la disposition de la présente invention, cet echangeur de chaleur est à l'extérieur du compartiment de post-combustion, de façon à éviter sa corrosion. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles - la figure 1 représente une vue schématique en coupe de côté du dispositif selon la présente invention ; et - la figure 2 représente une vue en coupe de dessus du même dispositif. Le mode de réalisation représenté sur les figures concerne une chaudière à combustion inversée permettant la production d'un fluide liquide chaud. La chaudière comprend une chambre 1 de stockage et de distillation limitée par un couvercle supérieur 2, des parois latérales 3 et un fond 4. La paroi latérale 3 comporte une première ouverture 5 sélectivement obturable par une porte 6 pour l'introduction de bûches de bois dans la chambre 1, et une seconde ouverture latérale 7 pour l'admission d'air extérieur. Le fond 4 comporte des rampes inclinées 8 reliées par une grille support 9. La grille support 9 comprend deux cornières transversales 10 et 11 sur lesquelles sont disposées transversalement une rangée de briques réfractaires 12 disjointes. La chambre 1 communique, par la grille support 9, avec un compartiment inférieur de post-combustion 13 limite à sa partie supérieure par le fond 4 de la chambre i, à sa partie inf6- rieure par le fond 14 de la chaudière, et comportant une paroi latérale 15 munie d'une ouverture 16 sélectivement obturable par une porte 17. La porte 17 comprend une paroi interieure 18 et une paroi ex térieure 19 métalliques séparées par un compartiment intermédiaire 20. La paroi extérieure 19 est percée d'une ouverture inférieure 21, et la paroi intérieure 18 est percée d'une ouverture supérieure 22. Les parois latérales 15 et le fond 14 du compartiment de post-combustion 13 sont tapissées de briques réfractaires 23. Le compartiment de post-combustion 13 communique par une ouverture supérieure 24 avec une conduite d'évacuation des gaz 25 dans laquelle est disposé un échangeur de chaleur 26. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, l'échangeur est disposé entièrement à l'extérieur du compartiment de post-combustion 13, et comporte deux faces latérales léchées par les gaz d'évacuation. Des conduites d'entrée 27 et de sortie 28 de fluide alimentent 1' échangeur en fluide à chauffer. Le fonctionnement du dispositif est le suivant les bûches placées dans la chambre 1 sont progressivement distillées et chauffées, et les gaz produits passent entre les interstices me- nagés entre les briques 12 de la grille support 9. La partie inférieure de la chambre 1 est la partie dans laquelle se produit la combustion des bûches, de sorte que les briques 12 sont chauffées à haute température par les braises et les flammes. Ces briques 12 favorisent la combustion des vapeurs et gaz produits par la distillation du bois. Cette combustion est poursuivie dans le compartiment 13 par apport de l'air extérieur par les ouvertures 21 et 22 de la porte 17, l'air pénétrant étant echauffe par son passage dans le compartiment intermédiaire 20. Les gaz sont évacués par la conduite 25 après passage sur les surfaces de l'échangeur 26. La présente invention n'est pas limite aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de chauffage à combustion inversée, comprenant une chambre (1) superieure de stockage et de distillation, communiquant à sa base (4), par une grille support (9), avec un compartiment inférieur de post-combustion (13) communiquant luimême avec une conduite (25) d'évacuation des gaz, caractérisé en ce que la grille support (9) comprend des briques réfractaires (12) disjointes. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dispose transversalement une rangee de briques réfractaires (12) parallélépipédiques disjointes entre deux cornieres (10, 11) support inférieures. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérise en ce que le compartiment de post-combustion (13) est tapissé de briques réfractaires (23). 4 - Dispositif selon 1' une quelconque des revendications 1 à 3, dont le compartiment de post-combustion (13) comporte une ouverture latérale (16) obturable par une porte (17) pour l'évacuation des cendres, caractérisé en ce que la porte (17) comporte une paroi intélieure (18) et une paroi extérieure (19) métalliques sépares par un compartiment intermediaire (20) communiquant avec l'extérieur par une ouverture inférieure (21) et avec l'int - rieur par une ouverture supérieure (22), de sorte que de l'air d'alimentation de post-combustion pénètre par l'ouverture inférieure, se réchauffe dans le compartiment intermédiaire et passe par l'ou- verture supérieure. 5 - Chaudière à combustion inversée pour la production de fluide de liquide chaud selon l'une des revendications 3 ou 4, comprenant un échangeur de chaleur (26) soumis à l'action des gaz de combustion, caractérisée en ce que l'échangeur (26) est disposé dans la conduite (25) d'évacuation des gaz en aval du compartiment de post-combustion (13).