Brevet FR2668247A1 — publié le 19920424

La présente invention se rapporte à un poêle à polycombustibles solides du type à "post-combustion". Dans ce type de poêle le combustible subit deux combustions successives dans le but d'améliorer le rendement en diminuant le taux d'imbrûlés, la première combustion ou combustion primaire s'effectue à la base du stock de combustible grâce à au moins une arrivée d'air primaire, et la post-combustion s'effectue à très haute température grâce à au moins une arrive d'air secondaire insufflé au niveau des gaz chauds issus de la première combustion. Des poêles de ce type sont déjà connus, comme par exemple celui qui a fait l'objet de la demande de brevet FR 84 07108. Ce poêle présente la particularité de comporter un tube insufflant l'air primaire directement à la base et au centre du stock de combustible, à l'endroit où se développe la combustion primaire. Les gaz chauds circulent au travers du stock de combustible et subissent en arrivant dans le haut du poêle une post-combustion sous l'effet d'air secondaire arrivant par au moins une ouverture du couvercle et tout le stock de combustible brule en même temps. On note un certain nombre d'inconvénients ou de limites à ce dispositif - proximité de la zone de post-combustions et de la sortie des fumées dans laquelle peut se propager la flamme - forte température de sortie des fumées diminuant le rendement global - absence de précision au niveau des réglages des entrées d'air, ces réglages étant laissés à l'habileté de l'utilisateur - absence de possibilité d'augmentation des surfaces d'échange de chaleur pour diminuer la température de sortie des fumées et améliorer le rendement. Le poêle à polycombustibles selon la présente invention a pour but de palier tous les inconvénients de l'art antérieur, il est du type à combustion primaire et "post-combustion" dont le corps comporte une entrée d'air primaire, une entrée d'air secondaire, et un tube incliné d'insufflation de l'air primaire directement dans le foyer où se développe la combustion primaire et se caractérise en ce que - le corps présente une structure à triple paroi, une paroi intermédiaire délimitant un magasin à combustible, une paroi intermédiaire délimitant avec la paroi interne une couronne de convection, une paroi externe délimitant avec la paroi intermédiaire un volume de circulation des fumées et gaz chauds, - au moins un moyen de communication est prévu entre le magasin et le volume de circulation des fumées et gaz chauds, - au moins une entrée d'air de convection est prévue à la base de la couronne de convection, - au moins une sortie d'air de convection est prévue sur le dessus du poêle. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description faite ci-après en référence aux figures annexées suivantes - figure 1 : vue en coupe verticale schématique d'un poêle selon l'invention, - figure 2 : demi-vue de dessus schématique du poêle de la figure 1, - figure 3 : vue en perspective d'une variante de l'élément d'insufflation d'air primaire. Le poêle selon l'invention se compose de façon classique d'un corps (1), de préférence mais non limitativement cylindrique, formant magasin à combustibles (2) et foyer (3), d'une grille de combustion classique située en partie basse du corps (1) et supportant le lit de combustibles incandescent, d'un cendrier (5) situé sous la grille (4), d'une sortie des fumees (6) et gaz chauds en communication avec une cheminée (7). De façoàn connue en soi, un tube d'air primaire 8 incliné amène de l'air frais extérieur depuis une ouverture latérale du corps, dite entrée d'air primaire (9), jusque dans le foyer (3) où se développe la première combustion, sensiblement au dessus du centre de la grille de combustion (4). Cette disposition du tube (8) a deux fonctions : amener l'air primaire au coeur du combustible incandescent, réchauffer l'air primaire pour favoriser la première combustion. L'originalité de poêle réside dans la structure du corps (7) qui comporte trois parois cylindriques concentriques - une paroi interne (10) délimitant le magasin à combustible - une paroi intermédiaire (11) - une paroi externe (12). Dans le volume, appelé couronne de convection, compris entre la paroi interne(l) et la paroi intermédiaire (11), circule de l'air par convection depuis une ou plusieurs entres d'air de convection (14) prevues à la base de la couronne de convection (13), sous le poêle comme le montre la figure 1. Chaque entrée d'air de convection (14) est de préférence équipée d'un moyen d'ouverture-fermeture réglable du type clapet par exemple. L'air de la couronne de convection (13) se réchauffe au contact de la paroi intermédiaire (11) comme il sera dit plus loin, et il est évacué par au moins une sortie d'air de convection (15) à ouverture reglable ou non prévue sur le dessus du poêle. D'autre part, on prévoir au moins un moyen de communication entre le magasin de combustible (2) et le volume compris entre la paroi intermédiaire (11) et la paroi externe (12), par exemple un simple passage tubulaire horizontal, appelé couloir de combustion (16), de préférence placé sous le tube d'air primaire (8) et débouchant sensiblement au dessus de la grille de combustion (4), au niveau où se développe la première combustion. Les gaz chauds et les imbrûlés issus de cette première combustion s'échappent par le couloir de combustion (16) et subissent une post-combustion ou pyrolise sous l'effet d'une ou plusieurs entrées d'air secondaire (17), de préférence à ouverture réglable et prévue en partie basse de l'enveloppe externe (12) et à proximité du couloir de combustion (16). Les gaz chauds et fumées circulent dans le volume compris entre les parois externe (12) et intermédiaire (11) et sont évacuées par la sortie des fumées (6) reliées à la cheminée (7). Les gaz chauds et fumées échauffent par conséquent d'une part la paroi externe (12) et d'autre part la paroi intermêdaire (11) qui joue le rôle d'échangeur de la chaleur avec l'air circulant dans la couronne de convection (13). La pièce est chauffée à la fois par rayonnement de la paroi externe (12) et par convection de l'air chaud issu de la sortie d'air de convection (15). La structure originale à triple paroi du corps du poêle assure ainsi plusieurs fonctions simultanément - augmentation de la surface d'échange par la présence de la paroi interne (10); - diminution de la température des fumées et gaz à la sortie (6) donc augmentation du rendement global de l'appareil, - isolation thermique du magasin à combustible (2) par la couronne de convection (13), - contrôle de la température des fumées par régulation du débit d'air de convection. Par ailleurs, on prévoir une légère dépouille vers le haut de la paroi interne (10) pour éviter le voûtage du combustible dans le magasin (2), ainsi qu'un couvercle (18) permettant d'ouvrir le magasin à combustible (2) sur toute sa surface et comportant une ouverture de fumées (19) réglable pour évacuer les fumees stagnant en haut du magasin de combustible (2) en particulier avant l'ouverture du couvercle (18). On perfectionne encore le poêle en prévoyant au moins un jeu de tringleries non représentées, du type pentographe par exemple, pour asservir l'entrée d'air primaire (9) à l'entrée d'air de convection (13) ou les trois entrées d'air (9, 17,13) entre elles et pour régler et maintenir la température de sortie des fumées et gaz chauds à une valeur normale, à la sortie des fumées (6). Selon une variante de mise en oeuvre, l'élément insufflateur d'air primaire (8) aura une structure modifiée représentée à la figure 3. I1 est conformé selon une pièce creuse (20) en matériau réfractaire comportant deux parois entre lesquelles l'air primaire froid provenant de l'extérieur par le tube d' amenée (21) est insufflé à la base du foyer. Les fonctions de ce tube sont donc les suivantes - retenir la masse de bois contenu dans le magasin en formant un foyer à sa base - insuffler l'air primaire à la base du combustible de magasin. Avec la structure de la figure 3, on peut refroidir les parois de l'insufflateur et éviter ainsi la propagation de la combustion au stock de combustibles en contact direct avec l'insufflateur. Le poêle selon l'invention sera réalisé de préférence mais non limitativement en fonte et présente de multiples avantages notamment - utilisation de tous combustibles solides, y compris broussailles, plaquettes de bois, sciure, bois courts de scieries et autres déchets de bois jusqu'alors inexploités - amélioration du rendement par économie de combustible, par augmentation de la surface d'échange en amont de la sortie des fumées, par diminution des imbrûlés - diminution des imbrûlés et rejets poluants, en particulier diminution des dépôts de bistre et de goudron dans la cheminée - autonomie de douze heures donc peu de contraintes de chargement - facilité et propreté de manutention ; - suppression du décendrage journalier ; - isolation thermique de la réserve de bois grâce à la couronne de convection ; ; - combustion continue sur lit de cendre permanent - grand dimensionnement du magasin de combustible diminuant les contraintes de chargement ; - contrôle de la température de sortie des fumées par régulation de la convection. Des variantes d'exécution entrant dans le cadre des équivalents techniques peuvent être prévues sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Poêle à polycombustibles solides du type à combustion primaire et "post-combustion" dont le corps (1) comporte une entrée d'air primaire (9), une entrée d'air secondaire (17), et un tube incliné d'insufflation de l'air primaire (8) directement dans le foyer (3) où se développe la combustion primaire, caractérisé en ce que - le corps (1) présente une structure à triple paroi, une paroi intermédiaire delimitant un magasin à combustible (2), une paroi intermédiaire (11) délimitant avec la paroi interne une couronne de convection (13), une paroi externe (12) délimitant avec la paroi intermédiaire (11) un volume de circulation des fumées et gaz chauds ; - au moins un moyen de communication est prévu entre le magasin et le volume de circulation des fumées et gaz chauds ; ; - au moins une entrée drair de convection (14) est prévue à la base de la couronne de convection ; - au moins une sortie d'air de convection (15) est prévue sur le dessus du poêle. 2. Poêle selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen de communication est un couloir de combustion (16) tubulaire prévu sous le tube d'air primaire (8). 3. Poêle selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un jeu de tringleries pour asservir au moins l'entrée d'air primaire (9) à l'entrée d'air de convection (13). 4. Poêle selon l'une des revendication 1 à 3, caractérisé en ce que l'insufflateur (20) est une pièce creuse reliée à un tube d'amenée (21).