Brevet FR2547021A1 — publié le 19841207

Fourneau à turbo-combustion La présente invention concerne un fourneau perfectionné qui assure un rendement calorifique optimal avec une consommation de combustible et un entretien réduits. Le but de l'invention est de favoriser la combustion intense et complète d'une charge de combustible volumineux dans un fourneau de manière à pouvoir utiliser, avec un rendement optimal, des combustibles constitués de matériaux bruts non débités ou conditionnés, par exemple des baches de bois volumineuses, des briquettes, de grosses liasses de papier. Ce but est atteint grâce à l'invention par un fourneau caractérisé par au moins un tuyau d'aspiration d'air primaire débouchant à l'extérieur dans le haut du fourneau et d'étendant dans le foyer avec une inclinaison par rap- port à un plan axial vertical du foyer, ledit tuyau ayant son extrémité libre située à une faible distance de la grille de combustion de manière à aspirer un flux d'air primaire à travers la charge de combustible enfournée et- à balayer les fumées de combustion vers un orifice d'évacu- ation de fumées Au moins un orifice obturable est encore prévu dans le haut du fourneau pour l'introduction d'air secondaire dans le foyer. Le fourneau selon l'invention a pour avantages d'assurer une combustion complète et intense du combustible avec un rendement calorifique optimal pour un co t de combustible et d'entretien réduits. L'invention est exposée da façon plus détaillée dans ce qui suit avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un fourneau selon l'invention, dans un premier exemple de réalisation, la figure 2 est une vue de dessus du fourneau de la figure 1 avec couvercle retiré, les figures 3 et 4 illustrent une variante d'exécution du fourneau montré aux figures 1 et 2; la figure 5 est une vue en coupe verticale d'une chau- dière à turbo-combustion suivant un deuxième exemple de réalisation de l'invention, la figure 6 est une vue de dessus de la chaudière de la figure 5, avec enveloppe partiellement arrachée, la figure 7 est une vue en coupe verticale suivant la ligne A-A de la figure 5. On se reporte d'abord aux figures 1 et 2 qui illustrent un premier exemple de réalisation Le fourneau 1 présente une ouverture de chargement 2 obturable par un couvercle (non représenté), une grille de combustion 3 et une ouverture d'évacuation de fumées 4 Dans sa partie supé- rieure le fourneau 1 présente un orifice d'introduction d'air primaire 5 muni d'un clapet d'obturation réglable 6. L'orifice 5 donne accès à un tuyau d'aspiration d'air primaire 7 qui s'étend dans le foyer 10 avec une incli- naison d'un certain angle par rapport à un plan axial vertical et ce tuyau s'étend de manière que son extrémité libre 8 soit située à une faible distance de la grille de combustion 3 L'extrémité libre du tuyau d'amenée d'air primaire 7 est entourée d'un manchon de protection 9 Plusieurs tuyaux d'aspiration d'air primaire tel que le tuyau 7 peuvent également être prévus. L'aspiration directe d'air primaire dans le foyer par le tuyau 7 produit une circulation de flux d'air à travers la charge de combustible enfournée dans le foyer 10 comme symbolisé par les flèches, ce qui provoque une combustion intense et complète du combustible et assure un rendement calorifique optimal Cette disposition permet d'utiliser comme combustible des bûches de bois volumineuses ou des briquettes sans qu'il soit nécessaire de les débiter Il est également possible de brûler de grosses liasses de papier non préparées pour assurer un chauffage intense de. longue durée Le fourneau selon l'invention permet ainsi de produire un chauffage continu avec un combustible brut relativement peu coûteux Le réglage de la combustion et donc de la chaleur se fait à l'aide du clapet 6 Un ou plusieurs orifices d'introduction d'air secondairetel que l'orifice 11 sur la figure 2,peuvent également être prévus pour parfaire le réglage de la combustion. Un avantage supplémentaire du fourneau selon l'invention est qu'il assure un chauffage continu efficace qui laisse comme résidu une faible quantité de cendres et celles-ci ne doivent être évacuées qu'après de longués périodes de chauffage, ce qui réduit considérablement l'entretien: il a été constaté expérimentalement que deux ou trois évacuations seulement par hiver suffisent en chauffage continu. De plus, du fait de la circulation du flux d'air primaire aspiré à travers la charge de combustible, les fumées de combustion se trouvent évacuées de façon continue sans problème de reflux. Le fourneau se complète d'un cendrier 12 en dessous de la grille de combustion 3, avec un portillon ou un tiroir 13 Avantageusement le corps du fourneau est entouré d'un manteau de protection constitué par exemple d'un grillage. Le fourneau à turbo-combustion selon l'invention peut être réalisé dans divers modes d'exécutioi 1 Une variante d'exécution du fourneau de la figure 1 esz illustrée aux figures 3 et 4 qui sont des vues semblables à celles des figures 1 et 2 Dans cette variante d'exécution, l'ouverture d'évacuation de fumées 4 débouche dans la paroi supérieure au lieu de l'gtre dans la paroi latérale comme dans l'exécution montrée aux figures 1 et 2. Les figures 5 à 7 illustrent un autre exemple de réalisation dans lequel le fourneau selon l'invention sert d'élément de chauffe d'une chaudière Sur ces dessins les mêmes réfé- rences numériques que sur la figure 1 désignent des élé- ments identiques ou équivalents Le foyer 10 est pourvu ici de quatre tuyaux d'aspiration d'air primaire 7 Les parois latérales et la paroi supérieure du foyer 10 forment une chemise constituant un réservoir pour un fluide à chauffer, par exemple de l'eau Le réservoir 20 a une entrée de fluide 21 à sa partie inférieure et une sortie de fluide 22 à sa partie supérieure La chaleur de combustion dans le foyer 10 chauffe le fluide du réser- voir 20 et la sortie 22 libère donc le fluide chaud. L'ouverture d'évacuation de fumées 4 débouche dans une boite à fumées 23 ayant une sortie de fumées 24 La boite à fumées 23 contient un récupérateur de chaleur 25 dérivant une partie du fluide du réservoir 20 à travers la boîte à fumées 23 de façon que la chaleur des fumées évacuées serve également à chauffer une quantité de fluide, augmentant ainsi le rendement de la chaudière. REVENDICATIONS 1 Fourneau comprenant un foyer, une grille de combustion et un orifice d'évacuation de fumées, caractérisé par au moins un tuyau d'aspiration d'air primaire ( 7) débouchant à l'extérieur dans le haut du fourneau et s'étendant dans le foyer ( 10) avec une inclinaison par rapport à un plan axial vertical du foyer, ledit tuyau ( 7) ayant son extrémité libre ( 8) située à une faible distance de la grille de combustion ( 3) de manière à aspirer un flux d'air primaire à travers la charge de combustible enfournée et à balayer les fumées de combustion vers l'orifice d'évacuation de fumées ( 4). 2 Fourneau selon la revendication 1, dans lequel l'extré- mité libre ( 8) du ou des tuyaux d'aspiration d'air primaire ( 7) est entourée d'un manchon de protection ( 9). 3 Fourneau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en outre par au moins un orifice obturable ( 11) dans le haut du fourneau pour l'introduction d'air secondaire dans le foyer ( 10). 4 Fourneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre un cendrier ( 12) en dessous de la grille de combustion ( 3). Fourneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi du foyer ( 10) est aménagée pour former un réservoir à fluide ( 20) ayant une entrée de fluide ( 21) dans le bas et une sortie de fluide ( 22) dans le haut, et en ce que l'orifice d'éva- cuation de fumées ( 4) débouche dans une boîte à fumées ( 23) contenant un récupérateur de chaleur ( 25) dérivant du fluide du réservoir ( 20) vers la sortie de fluide ( 22).