Brevet FR2713748A1 — publié le 19950616

La présente invention concerne un générateur de chaleur utilisant des combustibles solides, comportant un foyer, un circuit d'évacuation des fumées et un circuit d'admission d'air comburant au foyer, ledit foyer présentant une surface de combustion prévue dans sa partie inférieure et une zone d'allumage située au moins à proximité immédiate de la surface de combustion. L'allumage de tels générateurs de chaleur de conception traditionnelle, tels que les cheminées domestiques utilisant le bois ou le charbon, nécessite une intervention manuelle. Ceci représente en soi une contrainte qui oblige l'usager à manipuler des allumettes ou un briquet pour provoquer l'inflammation du combustible et met par conséquent la sécurité en cause, notamment en ce qui concerne les risques de brûlures. De plus, le combustible ne peut être allumé qu'en présence de l'usager. Ainsi, après une absence, I'usager doit mettre le générateur de chaleur en fonctionnement dès son retour et attendre, parfois relativement longtemps, que la chaleur s'installe. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un générateur de chaleur muni d'un dispositif d'allumage qui ne nécessite aucune manipulation d'un objet enflammé tel qu'une allumette ou un briquet et assure par conséquent la sécurité de l'usager et qui, selon une variante, soit susceptible d'être actionné même en l'absence de l'usager. Dans ce but, le générateur de chaleur comporte un dispositif d'allumage comprenant des moyens électriques prévus au moins au voisinage de la zone d'allumage et destinés à fournir une chaleur apte à provoquer l'inflammation d'une charge d'allumage préalablement placée dans ladite zone d'allumage, et des moyens de commande de l'alimentation en courant desdits moyens électriques. Selon un mode préféré de réalisation, ces moyens électriques comportent au moins une résistance électrique, mais ils peuvent également comporter un système à rayonnement infrarouge ou d'autres systèmes électriques fournissant localement de la chaleur. lls peuvent être logés dans un boîtier, éventuellement muni d'une trappe de vidage. De tels moyens électriques permettent d'enflammer la charge d'allumage qui, elle-même, enflamme alors le combustible, par un simple actionnement des moyens de commande de l'alimentation en courant, sans aucune manipulation dangereuse. Dans leur mode de réalisation le plus simple, les moyens de commande de l'alimentation en courant peuvent être constitués par un interrupteur classique ouvrant ou fermant un circuit d'alimentation électrique. On peut munir un tel interrupteur d'un programmateur de son actionnement, afin de déclencher l'allumage à un instant déterminé, même en l'absence de l'usager. L'interrupteur peut également être associé à des moyens de coupure automatique de l'alimentation, qui coupent cette alimentation après un laps de temps jugé suffisant pour la mise en fonctionnement du générateur de chaleur. On peut également installer, par exemple dans le foyer, des capteurs de paramètres de fonctionnement du générateur de chaleur et prévoir une unité de commande susceptible d'actionner les moyens de commande de l'alimentation en courant des moyens électriques en fonction des paramètres recueillis par ces capteurs. Ceci permet non seulement de provoquer l'inflammation du combustible, mais aussi de réactiver la combustion si elle est jugée insuffisante. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisations indiqués à titres d'exemples non limitatifs. La description se réfere aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 montre en vue de face un générateur de chaleur selon un premier mode de réalisation, - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne 11-11 de la figure 1, - la figure 3 représente, vu de face, un générateur de chaleur selon un autre mode de réalisation, - la figure 4 est un organigramme. Les figures 1 et 2 montrent un générateur de chaleur 10 utilisant un combustible solide 12. Ce générateur comporte un foyer 14, un circuit d'évacuation des fumées dont l'amorce, constituée par un conduit d'évacuation, est désignée par la référence 16 et un circuit d'admission d'air comburant au foyer 14. De manière connue, ce circuit d'admission d'air comburant peut comporter une ouverture latérale 18 débouchant sur une cavité inférieure 20 délimitée vers le haut par une grille 24 qui comporte des orifices 25 d'admission d'air et constitue la surface de combustion du foyer. Cette grille 24 est bien évidemment placée dans la partie inférieure de ce foyer. En fait, la surface de combustion peut être constituée par une surface généralement plane, pourvue ou non d'orifices d'admission d'air comburant et d'évacuation des cendres. Le générateur comporte une zone d'allumage 26 qui, comme le montrent les figures, est au moins située à proximité immédiate de la surface de combustion 24. En fait, cette zone d'allumage peut être constituée par une région centrale de cette surface de combustion ou, comme on le verra ultérieurement, être au moins partiellement comprise dans un boîtier situé en retrait par rapport à la surface de combustion. Le générateur 10 comporte, en outre, un dispositif d'allumage qui comprend des moyens électriques 28 prévus au voisinage de la zone d'allumage 26. Dans l'exemple représenté, ces moyens électriques sont constitués par au moins une résistance 28, mais ils peuvent également comprendre d'autres moyens produisant de la chaleur tels qu'une plaque à rayonnement infra-rouge ou autre. L'important est que les moyens électriques soient capables de fournir une chaleur apte à provoquer l'inflammation d'une charge d'allumage 30 préalablement placée dans la zone d'allumage 26. Le générateur 10 comporte en outre des moyens de commande de l'alimentation en courant des moyens électriques. Sur la figure 2, ces moyens de commande sont représentés par un interrupteur 32 qui ouvre ou ferme le circuit d'alimentation des moyens électriques en courant fourni par un générateur représenté symboliquement et doté de la référence G sur la figure 2. Comme on le voit sur les figures, les moyens électriques sont logés dans un boîtier 34 dont les parois latérales 34a et la paroi inférieure 34b sont isolées de l'air comburant, et qui présente une ouverture supérieure 34c débouchant sur la surface de combustion 24. Ce boîtier permet de disposer les moyens électriques en retrait de la surface de combustion de façon à ce que les cendres produites par la combustion de la charge d'allumage forment une couche protectrice qui évite le contact direct des braises produites ultérieurement lors de la combustion du combustible principal 12 et qui, par conséquent, permettent d'éviter que les moyens électriques ne soient endommagés par une chaleur excessive prolongée. En isolant de l'air comburant les parois latérales 34a et la paroi inférieure 34b du boîtier 34, on évite que les cendres de la charge d'allumage ne soient réactivées. De plus, dans la disposition des figures, l'air comburant balaie les parois inférieure et latérales du boîtier et contribue par conséquent à les refroidir. En fait, bien que ce ne soit pas représenté, on peut simplement prévoir de disposer les moyens électriques dans une zone relativement froide de la surface de combustion, pas nécessairement située en retrait par rapport à cette dernière, qui soit balayée par l'air comburant par dessous pour la refroidir mais qui soit dépourvue d'orifice d'introduction de cet air comburant dans le foyer afin d'éviter la réactivation des cendres de la charge d'allumage. L'important est que ces moyens électriques soient situés à proximité, voire à l'intérieur de la zone d'allumage, sans risquer toutefois d'être endommagés par une chaleur prolongée. ll est avantageux que la paroi inférieure 34b du boîtier 34 comporte une partie mobile, par exemple sous la forme d'un volet pivotant ou d'une plaque coulissante, pour constituer une trappe de vidange des cendres recueillies dans ce boîtier. La partie inférieure de la cavité 20 formant cendrier peut également être dotée d'une plaque mobile 22 qui permet de recueillir les cendres de la combustion tombées à travers la grille 24. Sur les figures 1 et 2, le combustible solide est représenté par des buches de bois 12. Il est également possible de prévoir toutes sortes d'autres combustibles solides tels que des morceaux de charbon 36 représentés à la figure 3. Dans ce cas, et dans le cas général où le combustible solide est de dimension adaptée, le générateur de chaleur comporte avantageusement un dispositif automatique d'alimentation du foyer en combustible. Sur la figure 3, ce dispositif comporte une trémie 38 dont le fond comporte un volet mobile 40 qui, lorsqu'il est ouvert, libère la descente du combustible 36 jusqu'à la surface de combustion 24, à travers une conduite d'alimentation 42. Lorsque le combustible utilisé est minéral, tel que du charbon, il peut être nécessaire de prévoir un chargement intermédiaire de bois en bûches entre la charge d'allumage et le combustible. Toujours sur la figure 3, on remarque que la charge d'allumage 26 peut être enfermée dans au moins un sachet combustible étanche 44. Cette disposition permet de soustraire la charge d'allumage à l'influence de l'hygrométrie ambiante et améliore sa capacité à s'enflammer sous l'effet de la chaleur produite par les moyens électriques. Cette charge d'allumage peut être constituée par du bois naturel divisé, tel que des copeaux, ou bien par du bois ou du charbon de bois imprégné d'une substance telle que de la parafine, du pétrole ou autre, qui facilite son inflammation. Sur les figures 1 et 2, cette charge d'allumage est directement disposée au contact des moyens électriques dans le boîtier 34. Sur la figure 3, la grille 24' qui constitue la surface de combustion s'étend également au-dessus du boîtier 34', moins profond que le boîtier 34, de sorte que la charge d'allumage n'est pas placée au contact direct de la résistance 28. Dans ce cas, la grille présente, au moins au-dessus de l'ouverture supérieure du boîtier 34, des orifices suffisamment grands pour ne pas gêner l'allumage. Sur cette figure, la zone d'allumage est constituée par une région centrale 46 de la grille 24'. On comprend qu'il suffit, pour l'efficacité du dispositif d'allumage, que les moyens électriques telle que la résistance 28 soient situés au voisinage immédiat de la zone d'allumage. Ceci est le cas sur la figure 3 où la distance qui sépare verticalement la résistance 28 de la surface de combustion est faible. On a vu, sur la figure 2, que les moyens de commande de l'alimentation en courant des moyens électriques peuvent être constitués par un interrupteur 32 relié au réseau d'alimentation. Il est également possible que le dispositif soit mis sous tension par une impulsion appropriée du réseau d'alimentation EDF. Cette impulsion peut, par exemple, être délivrée lorsque la tarification est modifiée, notamment lors du passage du tarif "heures de pointe" au tarif "heures creuses". Par une impulsion analogue, la tension peut être coupée lorsque le tarif augmente. Toujours pour limiter les interventions de l'usager, les moyens de commande de l'alimentation en courant des moyens électriques comprennent avantageusement des moyens de coupure automatique de cette alimentation. Ces derniers peuvent être constitués par un simple minuteur associé à l'interrupteur 32 et qui délenche automatiquement la réouverture du circuit après un laps de temps jugé suffisant pour provoquer l'inflammation de la charge d'allumage. On peut également utiliser des capteurs de paramètres de fonctionnement du foyer, représentés très schématiquement sur la figure 3 sous la référence 50. Ces paramètres de fonctionnement du foyer peuvent par exemple être la température des fumées ou celle des parois du générateur 10. Les capteurs 50 sont associés à une unité de commande UC susceptible d'actionner les moyens de commande de l'alimentation en courant en fonction des paramètres recueillis. Dans l'exemple de la figure 3, cette unité de commande est représentée très schématiquement sous la référence UC et est associée à l'interrupteur 32. Ainsi, lorsque les capteurs 50 détectent un fonctionnement insuffisant du foyer, l'unité de commande UC peut commander la fermeture du circuit électrique et donc le chauffage des moyens électriques afin de réactiver l'inflammation du combustible. Comme l'indique l'organigramme de la figure 4, le générateur de chaleur peut comporter un système S de programmation des moyens de commande de l'alimentation en courant des moyens électriques. Ce système S peut par exemple, à un moment déterminé, transmettre une impulsion à l'unité de commande UC pour qu'elle actionne les moyens 32 de commande de l'alimentation en courant des moyens électriques 28. De plus, ce système de programmation S peut être associé au moyen de coupure automatique de l'alimentation précitée et, après un laps de temps déterminé, envoyer une nouvelle impulsion à l'unité de commande UC qui actionne les moyens de commande de l'alimentation des moyens électriques pour couper l'alimentation. Les capteurs 50 peuvent à tout moment transmettre des paramètres de fonctionnement du foyer à l'unité de commande UC, qui peut maintenir les moyens électriques en fonctionnement jusqu'à ce que les capteurs détectent le démarrage effectif de la combustion et, le cas échéant, commander la mise en fonctionnement des moyens électriques pour réactiver cette combustion. Le générateur de chaleur peut être associé à un équipement de commande à distance des moyens de commande de l'alimentation en courant des moyens électriques. En fait, cet équipement de commande à distance peut par exemple comprendre un équipement domotique qui peut agir sur le système de programmation s'il est présent, ou sur l'unité de commande seule, ou même sur les moyens de commande de l'alimentation en courant. On peut également prévoir un actionnement à distance de ces moyens de commande de l'alimentation, par exemple au moyen d'une télécommande classique. REVENDICATIONS 1. Générateur de chaleur (10) utilisant des combustibles solides (12, 36), comportant un foyer (14), un circuit (16) d'évacuation des fumées et un circuit (18, 20, 25) d'admission d'air comburant au foyer (14), ledit foyer présentant une surface de combustion (24, 24) prévue dans sa partie inférieure et une zone d'allumage (26, 46) située au moins à proximité immédiate de la surface de combustion, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un dispositif d'allumage comprenant des moyens électriques (28) prévus au moins au voisinage de la zone d'allumage (26) et destinés à fournir une chaleur apte à provoquer l'inflammation d'une charge d'allumage (30) préalablement placée dans ladite zone d'allumage (26, 46), et des moyens (32) de commande de l'alimentation en courant desdits moyens électriques. 2. Générateur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens électriques comprennent au moins une résistance électrique (28). 3. Générateur de chaleur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens électriques sont logés dans un boîtier (34, 34') comportant des parois latérales (34a) et une paroi inférieure (34b) isolées de l'air comburant, et présentant une ouverture (34c) supérieure débouchant sur la surface de combustion (24, 24). 4. Générateur de chaleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la paroi inférieure (34b) du boîtier (34) comporte une trappe de vidage des cendres recueillies dans ledit boîtier. 5. Générateur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens (32) de commande de l'alimentation en courant des moyens électriques (28) comprennent des moyens de coupure automatique de cette alimentation. 6. Générateur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte des capteurs (50) de paramètres de fonctionnement du foyer (14) et une unité de commande (UC) susceptible d'actionner les moyens (32) de commande de l'alimentation en courant des moyens électriques en fonction des paramètres recueillis par lesdits capteurs (50). 7. Générateur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un système (S) de programmation des moyens (32) de commande de l'alimentation en courant des moyens électriques (28). 8. Générateur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est associé à un équipement de commande à distance des moyens (32) de commande de l'alimentation en courant des moyens électriques (28). 9. Générateur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (38, 40, 42) automatique d'alimentation du foyer (14) en combustible (36). 10. Générateur de chaleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la charge d'allumage (26) est enfermée dans au moins un sachet combustible étanche. (44).