Brevet FR2618879A1 — publié le 19890203

CHAUDIERE NOTAMMENT A BOIS, A DEPRESSION ET A ALIMENTATION PAR GRAVITE La présente invention a trait à une chaudiére notamment à bois, à dépression et à alimentation par gravité. Le but de l'invention est de réaliser une chaudière destinée à assurer un chauffage par eau chaude, à haut rendement, de conception simple et susceptible de fonctionner de manière entièrement automatique. A cet effet, l'invention a pour objet une chaudière notamment à bois, à dépression et à alimentation par gravité, caractérisée en ce qu'elle comprend une enveloppe externe dans laquelle est disposée, à distance de L'enveloppe externe, l'intervalle étant rempli d'eau à chauffer, une enveloppe interne délimitant une chambre inférieure, dite de combustion et une chambre supérieure, dite de post-combustion, reliées entre elles par un réseau de conduits de fumée, un puits central vertical d'alimentation en combustible traversant l'enveloppe externe et débouchant dans la partie supérieure de la chambre de combustion, des tubulures, dites de confinement du foyer, traversant de part en part la chambre de combustion et disposée autour de l'axe dudit puits central, des moyens de décendrage du foyer, des arrivées d'air comburant dans la chambre de combustion, au moins un conduit d'évacuation des fumées relié à la chambre de post-combustion et connecté à un extracteur, une arrivée d'eau à chauffer à la partie inférieure de La chaudière, entre les deux enveloppes et une sortie d'eau chaude à la partie supérieure. Une telle chaudière peut être alimentée automatiquement en combustible introduit dans le puits central où descend le combustible sous l'effet de son propre poids. L'air de combustion est introduit du fait de la dépression créée par ledit extracteur dans les chambres de post-combustîon, par les arrivées d'air latérales dans la chambre de combustion, la combustion s'effectuant au bas de la colonne de combustible qui s'effondre progressivement et se remplit à mesure par le haut. Ce type de chaudiére, outre les avantages de simplicité, de haut rendement et d'automaticité, présente un certain nombre de caractéristiques intéressantes telles qu'une température de foyer très élevée, une alimentation par gravité par un puits toujours plein, un foyer à grille verticale constitué par lesdites tubulures de confinement, une circulation d'air par dépression assurant une sécurité maximale contre des incendies et, en outre, ne comporte aucune partie métallique en mouvement au niveau du foyer. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de la chaudière de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels - Figure 1 est une vue en élévation d'une chaudiére conforme à l'invention ; - Figure 2 est une vue de droite de la chaudiére de la figure 1, avec demi-coupe axiale verticale suivant la ligne II-II, et - Figure 3 est une vue de dessus de la chaudière avec une demi-coupe Ihorizontale au droit de la chambre de post-combustion. La chaudière représentée sur les dessins comporte une enveloppe externe 1 métallique, cylindrique, verticale montée sur pieds 2 et munie latéralement, à sa partie inférieure, d'un trou d'homme 3 de visite. A l'intérieur de l'enveloppe 1 et à distance de celle-ci, est disposée une seconde enveloppe métallique délimitant une chambre inférieure 4, dite de combustion, de forme génerale cylindrique et à parois supérieure et inférieure bombées et une chambre supérieure 5, dite de post-combustion, communiquant avec la chambre 4 par un réseau de conduits verticaux 6, de préférence régulièrement répartis autour d'un puits central vertical 7 communiquant à son extrémité inférieure avec la chambre de combustion 4, traversant l'enveloppe externe 1 et terminé par une goulotte 8 d'alimentation en combustible. La chambre de combustion 4 est reliée par un conduit audit trou d'homme 3 afin de permettre sa visite. La chambre de post-combustion 5 a une forme annulaire, entoure le puits 7 et présente également des parois supérieure et inférieure bombées. La chambre 5 communique en outre par sa partie supérieure avec des collecteurs 9 de fumées extérieurs à la chaudiére, via des conduits 10 traversant l'enveloppe 1. Aux collecteurs 9 est branché un extracteur (non représenté) chargé de mettre les chambres 5 et 4 en dépression. L'air comburant est introduit dans la chambre de combustion 4 par des tuyères 11 ménagées entre L'enveloppe 1 et la chambre 4 et rayonnant tout autour de cette dernière en débouchant sur l'extérieur. Des conduits tubulaires verticaux 12 régulièrement répartis en cercle autour de l'axe du puits 7, traversent de part en part la chambre 4 et sont chargés de confiner le foyer de combustion à la base du puits 7. Des conduits de décendrage 13 sont interposés entre le fond de la chambre 4 et l'enveloppe 1 et font communiquer La chambre 4 avec L'extérieur. L'eau à chauffer est introduite à la partie inférieure de la chaudière, par des canalisations 14, dans L'espace entre L'enveloppe 1 et la chambre 4. L'eau chaude est évacuée par une canalisation 15 piquée à La partie supérieure de L'enveloppe 1. L'eau circule entre L'enveloppe 1 et les chambres 4 et 5, entre les conduits 6, entre la chambre 5 et le puits 7, ainsi qu'au travers de la chambre 4 via les tubulures 12. Les parties chaudes de la chaudière, telles que la chambre de combustion 4, les conduits d'échange 6 et la chambre de post-combustion 5, sont complètement immergées dans l'eau à chauffer ce qui assure à la chaudière un rendement excellent. La conduite de la chaudière peut être totalement automatique en prévoyant un convoyeur de chargement de la goulotte 8 en combustible. le combustible est de préférence du bois, ce terme désignant tout combustible issu du bois ou de sa transformation, à savoir plaquettes de bois, écorces, déchets de scieries, etc... Un système automatique met en marche ledit convoyeur d'alimentation lorsque le niveau de combustible dans le puits 7, décelé par un système de détection approprié, atteint un niveau minimal préfixé. La combustion s'effectue au bas du puits 7 dans la chambre 4 en étant confinée par les tubulures 12 formant foyer à grille verticale. Au fur et à mesure que s'opère la combustion, ' la colonne de combustible dans le puits s'effondre, la chambre de combustion 4 se remplissant en combustible à mesure par le haut. Du fait de la dépression créée en permanence dans la chambre 5, les fumées sont parfaitement évacuées et, surtout, il n'y a aucun risque de projection de particules enflammées vers l'extérieur de la chaudière à partir de la chambre 4, ni par les conduits 11, ni par les conduits 13. Ces derniers servent à décendrer éventuellemnt le foyer. Les cendres engendrées dans la chambre de combustion 4 y tourbillonnent et se fragmentent. Les cendres les plus légères sont emportées par l'aspiration d'air et parviennent dans la chambre de post-combustion où elles achèvent leur dégradation. A la sortie de la chaudière les fumées sont éventuellement envoyées sur un échangeur thermique de récupération. L'espacement entre t'enveloppe 1 et les chambres 4 et 5 est obtenu à L'aide des conduits 11 et 13 à la partie inférieure, qui sont soudés aux deux enveloppes en regard et, à la partie supérieure, par des entretoises 16, par exemple soudées à la paroi de la chambre 5 mais libres vis à vis de l'enveloppe 1. Il est à noter que la chaudière pourrait être munie éventuellement d'un dispositif de décendrage automatique à aspiration. Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes notamment en ce qui concerne les formes, dimensions et agencements des deux chambres 4 et 5, du reseau tubulaire 6 de communication entre lesdites chambres et de la grille verticale de foyer constituée par les conduits 12. Bien que la chaudière soit particulièrement adaptée à l'utilisation comme combustible du bois notamment de récupération, elle pourrait bien entendu brûler d'autres types de combustible solide. REVENDICATIONS 1. Chaudière notamment à bois, à dépression et à alimentation par gravité, caractérisée en ce qu'elle comprend une enveloppe externe (1) dans laquelle est disposée, à distancie de L'enveloppe externe, l'intervalle étant rempli d'eau à chauffer, une enveloppe interne délimitant une chambre inférieure (4), dite de combustion et une chambre supérieure (5), dite de post-combustion, reliées entre elles par un réseau de conduits de fumée (6), un puits central vertical (7) d'alimentation en combustible traversant l'enveloppe externe (1) et débouchant dans la partie supérieure de la chambre de combustion (4), des tubulures (12), dites de confinement du foyer, traversant de, part en part la chambre de combustion (4) et disposées autour de l'axe dudit puits central (7), des moyens (13) de décendrage du foyer, des arrivées (11) d'air comburant dans la chambre de combustion (4), au moins un conduit (9) d'évacuation des fumées relié à la chambre de post-combustion (5) et connecté à un extracteur, une arrivée (14) d'eau à chauffer à la partie inférieure de la chaudière, entre les deux enveloppes et une sortie d'eau chaude (15) à la partie supérieure. 2. Chaudière suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de décendrage sont des conduits (13) interposés entre l'enveloppe externe (1) et le fond de la chambre de combustion (4). 3. Chaudière suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdites arrivées d'air comburant sont des conduits (11) interposés entre l'enveloppe externe (1) et la chambre de combustion (4) et rayonnant tout autour de la chaudière. 4. Chaudière suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'enveloppe externe (1) a une forme de cylindre d'axe vertical, la chambre de combustion (4) est également cylindrique avec des parois supérieure et inférieure bombées et la chambre de post-combustion (5) est annulaire et entoure ledit puits central (7), lesdits conduits de fumées (6) étant régulièrement distribués autour de l'axe du puits.