Brevet FR2679625A1 — publié le 19930129

DISPOSITIF DE COMBUSTION COMPLEMENTAIRE DE FUMEES ET APPAREILS DE COMBUSTION AINSI EQUIPES La présente invention a trait à un dispositif de combustion complémentaire de fumées et gaz engendrés par des appareils de combustion tels que des poêles ou appareils de chauffage similaires notamment. Tous ces appareils n'assurent pas, et de loin, la combustion complète des fumées dégagées, quelle que soit la nature du combustible. Les conséquences néfastes sont nombreuses, telles que l'encrassement, la pollution atmosphérique, la perte d'énergie, la diminution de rendement des appareils de combustion. Le but de l'invention est de proposer un dispositif chargé d'opérer une combustion des fumées ou gaz non encore brillés, avant leur rejet à l'extérieur de l'appareil dans lequel ils ont été engendrés en vue de pallier les inconvénients rappelés ci-dessus des appareils connus. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de combustion complémentaire des fumées et gaz engendrés dans un appareil de combustion, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une enceinte munie, à sa partie supérieure, d'une première série de trous d'un diamètre déterminé, à sa partie inférieure, d'une seconde série de trous d'un diamètre sensiblement inférieur à celui des trous de la première série, ladite enceinte étant également pourvue à sa partie inférieure d'une arrivée d'air secondaire de combustion, les trous des deux séries étant ménagés dans une paroi séparant ladite enceinte du foyer de combustion principale dudit appareil de combustion. Avec un tel dispositif s'opère une post-combustion des fumées et gaz non brûlés lors de la combustion principale, cette post-combustion s'effectuant après pénétration desdits gaz et fumées dans l'enceinte par l'intermédiaire des trous en partie inférieure de l'enceinte, mélange avec l'air secondaire de combustion et évacuation du mélange par les trous en partie supérieure, en direction du foyer principal, ledit mélange s'enflammant au sortir desdits trous. Suivant une première application de l'invention à un appareil de chauffage du type poêle, le dispositif est constitué d'une boîte parallélépipèdique disposée sur la face interne de l'une des parois de la chambre de combustion principale. Suivant une autre application aux foyers du type insert deux des dispositifs selon l'invention, constitués d'une boîte parallélépipèdique, sont disposés sur les deux flancs latéraux de la chambre de combustion principale, chaque boîte comportant son propre circuit d'introduction d'air secondaire muni d'un volet thermostatique de réglage de la postcombustion. Suivant encore une autre application, destinée à la réalisation d'un appareil du type réchaud portatif, le dispositif est constitué par un cylindre ouvert à sa partie supérieure et fermé à sa partie inférieure et disposé coaxialement, verticalement, à l'intérieur d'une seconde enceinte cylindrique formant l'enveloppe externe du réchaud, l'intervalle entre les deux cylindres, en partie supérieure, étant fermé, cependant que le même intervalle, en partie inférieure, est muni de passages d'entrée d'air secondaire, le fond du premier cylindre étant également muni de passages d'entrés d'air principal. Le premier cylindre peut être éventuellement coiffé d'une partie cylindrique formant foyer pour la post-combustion, munie d'un passage d'évacuation des produits finals de combustion et servant de plaque de cuisson. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de réalisation du dispositif de l'invention, description donné à titre d'exemple uniquement et en regards des dessins annexés sur lesquels - Figure 1 est un schéma illustrant le principe du dispositif de l'invention - Figure 2 illustre une application de l'invention à une poêle à bois à turbo - Figure 3 illustre une application de l'invention à un foyer du type insert - Figure 4 illustre l'application de l'invention à la constitution d'un réchaud, et - Figure 5 est une variante de réalisation du réchaud de la figure 4. Sur la figure l on a représenté en l une boite parallélépipèdique fermée sauf à sa partie inférieure qui communique avec un conduit 2 d'admission d'air secondaire de combustion provenant de l'extérieur via un orifice dont l'ouverture peut être plus ou moins obstrué par un volet mobile, réglable 3. Sur l'une des grandes faces verticales de la boîte l sont ménagées, d'une part, une première série de trous 4, disposés en partie supérieure de la boîte et, d'autre part, d'une seconde série de trous 5, disposés en partie inférieure. Les trous 4 sont de préférence alignés en V et sont d'un diamètre sensiblement supérieur à celui des trous 5 qui, eux, sont alignes de préférence horizontalement. La face 6 de la boite dans laquelle sont ménagés les trous 4 et 5 est disposée dans un appareil de combustion de façon à constituer l'une des parois du foyer principal. La figure 2 illustre une application d'une boite du type de la figure 1, à un poêle à bois à turbo. La chambre de combustion 7 du poêle est de forme générale parallélépipèdique et la boite l selon l'invention est disposée contre l'une des parois verticales de ladite chambre avec sa face 6 munie des trous 4 et 5 tournée vers le centre du poêle. La partie inférieure de la boite 1 communique avec un conduit 8, disposé sous la sole du poêle, débouchant en façade avant et en partie inférieure du poêle par un orifice d'introduction d'air secondaire de combustion muni d'un volet de réglage 9. On a symbolisé en 10 la grille du foyer du poêle et en il des deux turbos alimentés en partie supérieure du poêle par une chambre de mélange 12, ce type de poêle étant, par ailleurs, connu. Les trous 5 assurent, d'une part, le passage d'une partie de l'air secondaire de combustion 13 admis dans la boite l, dans le foyer principal du poêle, ce mouvement d'air étant illustré par les flèches 14 et, d'autre part, le passage d'une partie substantielle des fumées et gaz imbrûlés issus de la combustion dans le foyer principal, dans la boite l, ce mouvement étant illustré par les flèches 15. L'air secondaire 13 se mélange à l'intérieur de la boite avec lesdits gaz et fumées imbrûlés et ressort de la boite l par les trous 4 en direction du foyer principal du poêle, ce mouvement étant illustré par les flèches 16. Au sortir des trous 4 ledit mélange s'enflamme. L'agencement de la boite est tel que la paroi la plus chaude (6) de la boîte l est à bonne distance de la paroi externe correspondante du poêle et est tournée vers le centre du poêle en sorte qu'aucune des parois externes du poêle n'est soumise à une surchauffe. Un tel dispositif assure une post-combustion des gaz et fumées imbrûlés permettant de réduire substantiellement les rejets à l'extérieur de produits de pollution et de récupérer des calories de manière substantielle. Les résidus de la post-combustion au droit des trous 4 sont évacués par le conduit d'évacuation classique du poêle ou de l'appareil de combustion incorporant le dispositif de l'invention. La figure 3 illustre l'application de l'invention à un foyer du type insert. Le foyer principal de ce type d'appareil est flanqué latéralement de deux boîtes identiques l analogues à celle représentée en figure 1 et munies chacune en partie inférieure d'une conduit 2 d'admission d'air secondaire de combustion et d'un volet 3 de réglage à commande thermostatique. Les faces 6 munies des trous 4 et 5 des boites 1 sont tournées vers le foyer de l'appareil, les produits de combustion finals étant évacués par le conduit 17. La figure 4 illustre l'application de l'invention à la réalisation d'un réchaud. Ce réchaud est constitué d'un premier cylindre vertical 20 ouvert à sa partie supérieure et fermé à sa partie inférieure. Ce cylindre 20 est disposé à l'intérieur d'un second cylindre vertical, coaxial 21 formant l'enveloppe externe du réchaud. L'intervalle entre les deux cylindres 20, 21 est, en partie supérieure, formé, cependant qu'il est, en partie inférieure, muni d'un ou plusieurs passages d'admission d'air secondaire de combustion. Le fond du cylindre interne 20 est muni également de passages d'air principal de combustion en forme de grille de combustion recevant du combustible solide. Le cylindre interne 20 correspond à la paroi 6 de la boite et est muni des trous 4 en partie supérieure et des trous 5 en partie inférieure, répartis sur tout le pourtour dudit cylindre 20. L'intervalle annulaire délimité entre les cylindres 20 et 21 correspond à la boite 1. Les gaz et fumées imbrûlés issus de l'intérieur du cylindre 20 délimitant le foyer principal du réchaud, sont aspirés (flèches 15) dans ledit intervalle entre les cylindres 20, 21, se mélangent à l'air secondaire de combustion 13 et sont réintroduits (flèches 16) à l'intérieur du cylindre 20, en partie supérieure, par les trous 4 et sont brillés. Le dispositif de la figure 5 est similaire à celui de la figure 4 excepté l'adjonction, en partie supérieure du cylindre interne 20, d'une coiffe cylindrique 22 formant plaque de cuisson 23 et munie d'un orifice 24 d'évacuation des résidus de combustion. Enfin, l'invention n'est évidemment pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes notamment en ce qui concerne les formes et dimensions de la boite 1 assurant le mélange des imbrûlés avec l'air secondaire de combustion ainsi que le nombre, le diamètre et la distribution de la première série de trous (4) et le nombre, le diamètre et la distribution de la seconde série de trous (5). REVENDICATIONS =:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:=:= 1. Dispositif de combustion complémentaire des fumées et gaz engendrés dans un appareil de combustion, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une enceinte (1) munie, à sa partie supérieure, d'une première série de trous (4) d'un diamètre déterminé, à sa partie inférieure, d'une seconde série de trous (5) d'un diamètre sensiblement inférieur à celui des trous de la première série, ladite enceinte étant également pourvue à sa partie inférieure d'une arrivée (23) d'air secondaire de combustion, les trous des deux séries étant ménagés dans une paroi (6) séparant ladite enceinte du foyer de combustion principale dudit appareil de combustion. 2. Dispositif suivant la revendication 1, plus particulièrement appliqué à un appareil de chauffage du type poêle, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une boîte parallélépipèdique (1) disposée sur la face interne de l'une des parois de la chambre de combustion principale. 3. Dispositif suivant la revendication 1, plus particulièrement appliqué aux foyers du type insert, caractérisé en ce qu'il comprend deux boîtes parallélépipèdiques (1) disposées sur les deux flancs latéraux de la chambre de combustion principale, chaque boîte comportant son propre circuit (2) d'introduction d'air secondaire muni d'un volet thermostatique (3) de réglage de la post-combustion. 4. Dispositif suivant la revendication 1, plus particulièrement appliqué à la réalisation d'un appareil du type réchaud portatif, caractérisé en ce qu'il est constitué par un cylindre (20) ouvert à sa partie supérieure et fermé à sa partie inférieure et disposé coaxialement, verticalement, à l'intérieur d'une seconde enceinte cylindrique (21) formant l'enveloppe externe du réchaud, l'intervalle entre les deux cylindre, en partie supérieure, étant fermé, cependant que le même intervalle, en partie inférieure, est muni de passages d'entrée d'air secondaire, le fond du premier cylindre (20) étant également muni de passages d'entrée d'air principal. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit premier cylindre est coiffé d'une partie cylindrique (22) formant foyer pour la post-combustion, munie d'un passage (24) d'évacuation des produits finals de combustion et servant de plaque de cuisson (23).