Brevet FR2801094A1 — publié le 20010518

présente invention concerne un dispositif de crémation pour des être humains, des animaux ou autres objets comportant un four fermé au moyen de parois, avec une porte 'accès et un moyen de crémation. De tels dispositifs et fours de crémation sont connus dans l'état de la technique. Ces fours, actuellement sur marché, sont généralement basés sur le principe d' combustion au gaz de l'objet destiné à être brûlé. Ils comprennent principalement un bloc d'admission avec une porte d'accès, un four en briques réfractaires, un système 'alimentation en gaz et un système de postcombustion pour nettoyer les fumées issues de la crémation de leur composantes polluantes. demandes de brevet EP 0 890 788 et EP 0 805 305, par exemple, décrivent de tels fours de crémation fonctionnant avec des brûleurs à gaz. La demande de brevet EP 0 636 838 montre un autre type de dispositif de crémation. Dans ce document, le four utilise des corps de chauffe électriques au lieu de brûleurs à Le principal désavantage que l'on rencontre avec l'utilisation de gaz pour la combustion est le fait qu' le impose une arrivée importante de celui-ci. En fonction du lieu prévu pour l'installation du four, la mise disposition d'une telle arrivée de gaz peut être très coûteuse, par exemple en raison d'une distance importante raccordement au réseau existant, voire impossible. outre, l'utilisation de gaz n'est pas sans risque, notamment d'explosion, qui imposent des normes de sécurité sevères. Le désavantage des corps de chauffe réside quant à lui dans la quantite importante d'énergie électrique nécessaire pour obtenir chaleur suffisante et la lenteur du procédé de crémation Le but de l'invention est d'améliorer les dispositifs et les procédés de crémation connus. Plus particulièrement, l'invention a pour but de proposer un dispositif de crémation qui pallie les inconvénients des systèmes connus tout en gardant un coût raisonnable et concurrentiel par rapport auxdits systèmes. L'invention est caractérisée en ce que l'on utilise un laser pour effectuer la crémation. De préférence, le laser utilisé est un laser au C02 d'une puissance minimale de 2kW. Selon un premier mode d'exécution particulier, le laser est placé à l'extérieur du four et le rayon laser est introduit à l'intérieur du four au travers d'une fente dans l'une parois du four. Selon un autre mode d'exécution, le rayon du laser peut être introduit à l'intérieur du four par réflexion sur miroir. De préférence, le miroir est monté sur un chariot mobile déplaçant le long de ladite paroi comportant la fente de sorte que le rayon laser peut effectuer un mouvement de va- et-vient dans le four. Selon autre mode d'exécution préféré, la paroi du four faisant face à la paroi comportant la fente comporte une plaque amovible en matière absorbante placée en face ladite fente pour absorber le rayon laser et éviter endommagement du four. Les parois du four sont formées par des assemblages plaques superposées, lesdites plaques étant en métal ou alliage de métaux pour résister aux températures élevées et elles comportent de préférence des ouvertures et des canaux permettant l'extraction des fumées, respectivement une circulation d'air pour préchauffer ou refroidir le four. L'invention concerne également un procédé de crémation dans un four utilisant le dispositif selon l'invention. procède est caractérisé par les étapes suivantes: -) on préchauffe le four; -) on crée une dépression dans le four pour diminuer pertes de chaleur; -) on ouvre la porte et on introduit l'objet destiné à être brûlé dans le four; -) on ferme la porte et on la verrouille de manière hermétique; -) on allume le laser et le rayon généré est introduit dans le four; -) on balaye l'objet destiné à être brûlé par des mouvements de va-et-vient du rayon laser; -) à la fin du cycle de crémation, on arrête le laser, on crée une dépression dans le four, on ouvre la porte et on recueille les restes. De preférence, le laser utilisé dans le procédé est un laser C02 d'une puissance minimale de 2kW. Selon mode d'exécution préféré du procédé, on utilise un miroir qui se déplace le long d'une paroi du four comportant une fente pour introduire le rayon laser dans le four pour effectuer le balayage de l'obj par de mouvements de va-et-vient. Les avantages de l'invention sont nombreux. 'on peut notamment citer une meilleure combustion grâce à une température de fonctionnement plus élevée que dans les systèmes utilisant du gaz, une absence risque d'explosion et un entretien réduit. De plus la consommation d'énergie est réduite par rapport au système à corps de chauffe ce qui améliore le rendement de l'invention. L'invention sera mieux comprise par la description détaillée d'un mode d'exécution de celle-ci et des figures qui l'accompagnent. La figure 1 montre le dispositif de crémation selon l'invention. La figure 2 montre le détail de la réalisation parois d'un four. La figure 3 représente un schéma bloc illustrant schématiquement le procédé selon l'invention. Le dispositif de crémation de la figure 1 comprend tout d'abord un laser 1 qui émet un rayon 3. Ce laser est de préférence un laser C02 d'un puissance de 2kW ou plus qui est monté fixe et sans lentille. D'autres types de laser sont bien entendu possibles. Le laser 1 est refroidi un groupe de refroidissement 2 au travers d'un circuit de refroidissement schématisé par la référence 18. Le rayon laser 3 issu du laser 1 est envoyé sur un miroir 7. Ledit miroir 7 est lui-même monté sur un chariot mobile 8 qui se déplace sur un système de rails 6 placé le long de la paroi longitudinale 19 du four 13. Cette paroi longitudinale 19 comporte sur pratiquement toute sa longueur une fente 9 au travers de laquelle le rayon laser 3 réfléchi par le miroir 7 pénètre dans le four 13. Ce miroir est en outre refroidi par un système de refroidissement à eau dont le circuit est schématisé par la référence 17 Le déplacement du chariot mobile 8 sur les rails 6 est commandé par un moteur schématisé en 4 et un système d'entraînement approprié, par exemple un entraînement à chaîne. La rayon laser 3, le miroir 7, le chariot 8 et les rails 6 sont en outre isolés et protégés par un cache 5 qui recouvre, de préférence, toute la longueur du rail 6. Le four 13 une forme rectangulaire classique avec deux parois longitudinales 19 et 20, une paroi supérieure 21, une paroi inférieure 22 et un fond 23 (non visible sur la figure). Pour des questions de simplification, la porte d'accès n'est pas représentée dans la figure 1. Les parois 19, 20, 21, 22 et le fond 23 sont en métal, et consistent plus particulièrement en une superposition de plaques en acier et en alliages de métaux résistant aux températures élevées, par exemple du Fe avec du Cr ou du Va. Ces parois seront décrites plus en détail en référence à la figure 2. De plus, on peut prévoir des ouverture des conduits ou des canaux dans lesdites parois afin de permettre un préchauffage ou un refroidissement du four, ou encore une combustion secondaire (post-combustion) fumées. A l'intérieur du four 13, on a représenté un cercueil 11, comme objet destiné à être brûlé, sur lequel le rayon laser 3 arrive au point 10. En face de la fente 9 de la paroi longitudinale 19, une plaque 12 en matière absorbante est fixée sur la paroi longitudinale 20, à l'intérieur du four 13. Cette plaque 12 est destinée à protéger la paroi 20 du faisceau laser 3, lorsque la combustion est terminée ou lorsque le rayon n'est interrompu dans sa trajectoire par de la matière à brûler. Cette plaque 12 est en outre destinée à être changée périodiquement. Dans la paroi supérieure 21 du four 13, a schématisé un système d'extraction de l'air et des fumées 14 et un système d'injection d'air 15 nécessaires pour la combustion. Ces systèmes d'extraction 14 d'injection 15 sont connus dans l'art antérieur des fours crématoires. En général, on procède de la manière suivante pour effectuer la combustion: - de l'air, avec éventuellement un apport supplémentaire d'oxygène est préchauffé et injecté dans le four au moyen de ventilateurs, par l'entrée 15; - l'extraction de l'air se fait soit de manière directe (ventilateur ou turbine) soit manière indirecte (venturi) par la sortie 14. On peut outre prévoir une deuxième combustion (post-combustion) des fumées extraites du four pour réduire au maximum les composantes polluantes des fumées. En principe, en raison de la haute température atteinte dans le système à laser selon l'invention, les fumées sont nettement moins polluantes que dans un système fonctionnant au gaz, néanmoins, peut être nécessaire d'effectuer une postcombustion raison des normes de pollution qui doivent être respectées. Cette post combustion peut se faire soit directement dans une chambre intégrée au four, en récupérant 'énergie du four, soit dans un dispositif séparé. Les systèmes d'injection 15 et d'extraction 14 permettent également, en jouant sur les débits des ventilateurs, de maintenir une dépression à l'intérieur du four, dépression qui évite tout risque de fuite de fumée et dispersion de chaleur. L'assemblage des plaques formant les parois du four 13 est décrit plus en détail en référence ' la figure 2. Chaque paroi du four 13 est constituée par un empilage de plaque en métal ou en alliage métaux résistant aux hautes températures générées dans un tel four. La première paroi longitudinale est composée de trois plaques successives, toutes comportant en outre une fente longitudinale pour laisser passer le rayon laser. La première plaque 24 qui constitue paroi intérieure droite (sur la figure) du four 13 est fabriquée dans un alliage de Fe et de Cr ou Va et a une épaisseur d'environ 10 mm. La deuxième plaque 25 est formée en acier ordinaire au moyen de trois plaque d'environ 10 d'épaisseur chacune. La troisième plaque 26, d'environ 10 mm d'épaisseur, est en acier ordinaire et ferme le côté extérieur du four 13. La deuxième paroi longitudinale 20 est constituée de trois plaques 27, 28 et 29. La plaque 27 forme la paroi intérieure du four 13 et est en alliage de Fe et de Cr ou Va pour résister à la température. Elle a une épaisseur d'environ 10 mm. On a ensuite la deuxième plaque 28 qui est constituée de 5 plaques successives en acier ordinaire d'environ 10 mm d'épaisseur chacune. La troisième plaque 29 qui ferme le coté du four est en acier ordinaire et a une épaisseur d'environ 10 mm. La paroi inférieure 22 est formée d'un empilage de trois plaques 30, et 32. La première plaque 30 est à l'intérieur du four et est formée en alliage de Fe et Cr ou Va. Elle a une épaisseur d'environ 10 mm. La plaque 31 est composée 5 plaques successives en acier ordinaire et d'environ 10 mm d'épaisseur chacune. La troisième plaque 32 de la paroi inférieure 22 est formée d'acier ordinaire a une épaisseur d'environ 10 mm. La paroi supérieure 21 du four 13 est constituée 'un empilage de cinq plaques successives 33, 34, 35, 36 et 37. La première plaque 33 est à l'intérieur du four 13 et est fabriquée en un alliage de Fe avec du Cr ou du Va. La deuxième plaque 34 est formée par un empilage de cinq plaques de 10 mm d'épaisseur en acier ordinaire. La troisième plaque 35 est en acier ordinaire et a une épaisseur de 10 mm environ. La quatrième plaque 36 est formée par un empilage de trois plaques successives en acier ordinaire, de 10 mm d'épaisseur environ chacune. La cinquième plaque 37 est formée d'un plaque de 10 mm environ d'épaisseur en acier ordinaire et sert à fermer le dessus du four 13. De manière similaire à ce qui est décrit ci-dessus pour les parois longitudinales 19 et 20, le fond 23 du four est formé de trois plaques, la première, du côté intérieur du four étant en alliage de Fe avec de Cr ou du Va. La deuxième est constituée d'un empilage de cinq plaques 10 mm d'épaisseur en acier ordinaire et la troisième plaque est aussi en acier ordinaire, avec une épaisseur d'environ 10 mm. Bien entendu, les épaisseurs des plaques peuvent varier en fonction de la température de fonctionnement prévue du four, et de la durée de crémation, qui dépend des ets qui vont être brûlés (cadavres de personnes ou d'animaux, par exemple). Le procédé de crémation, illustré à la figure 3 par un schema-bloc, comporte les étapes suivantes: -) préchauffe le four par exemple en introduisant de l'air par l'entrée 15, en effectuant une circulation dans des canaux des parois du four 13 et en activant le laser 1; -) on crée une dépression dans le four 13 pour diminuer les pertes de chaleur; -) on ouvre la porte et on introduit le cercueil 11 dans le four 13 par un moyen mécanique, comme par exemple un vérin, ou un tapis mécanique; -) la porte est fermée et verrouillée de manière hermétique; -) on allume le laser 1 et le rayon laser 3 généré introduit dans le four 13 par la fente 9 de la paroi longitudinale 19 du four; -) on déplace la rayon laser 3 en balayant le fond du cercueil 11. Ce balayage provoque un feu très intense qui brûle une partie importante du cercueil et de son contenu et crée des cendres nécessaire pour la suite de la crémation; -) on poursuit la crémation par des mouvements de va-et- vient rayon laser 3; -) à la fin cycle de crémation, on arrête le laser 1 on crée une dépression dans le four 13, on ouvre la porte et on recueille les restes (cendres, clos, prothèses Ti etc...) de manière automatique ou manuelle. De préférence le rayon laser 3 est introduit dans four 13 au moyen d'un miroir 7 monté sur un chariot 8 se déplace sur rails 6. Ainsi, le balayage et le mouvement de va-et-vient sont effectués par un déplacement approprié du miroir 7. La commande le contrôle du système complet et du procédé de crémation s'effectue au moyen d'un ordinateur , comme un PC ou un PLC, et d'un programme approprié. Les debits d'injection et d'extraction d'air, le déplacement du miroir peuvent être ajustés en fonctions de divers paramètres comme, par exemple, la température du four, la taille de l'objet destiné à être brûlé. A cet effet, il est utile de prévoir des moyens de mesure dans le dispositif, comme par exemple des contacts pour détecter la fermeture correcte de la porte, des détecteurs pour contrôler la température et la pression interne du four, des sondes de détection d'oxygène pour contrôler la composition des gaz et des fumées. Il est également judicieux de prévoir un moyen mécanique d'obturation du laser en cas de problème et d'autre dispositifs de sécurité. Des modifications du système sont possibles dans le cadre de la protection revendiquée. Par exemple, le deplacement du miroir pour effectuer le balayage peut s'effectuer aussi en rotation autour d'un axe plutôt que linéairement. Les parois four ne sont pas obligatoirement métal, mais des moyens équivalents, comme des briques réfractaires sont envisageables. Revendications 1. Dispositif de crémation comportant un four (13 fermé au moyen de parois (19,20,21,22,23) avec une porte d'accès et un moyen de crémation caractérisé en ce que le moyen de crémation est formé par un laser (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit laser (1) est un laser au COZ ayant une puissance minimale de 2kW. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le laser (1) est placé à l'extérieur du four (13) et en ce que le rayon laser (3) est introduit à l'intérieur du four (13) au travers d'une fente (9) dans l'une des parois longitudinale (19) du four. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rayon (3) du laser (1) est introduit à l'intérieur du four (13) par réflexion sur un miroir (7). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit miroir (7) est monté sur un chariot mobile (8) se deplaçant le long de ladite paroi longitudinale (19) comportant la fente (9) de sorte que le rayon laser (3) peut effectuer un mouvement de va-et-vient dans four 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérise en ce la paroi longitudinale (20) du four (13) faisant face à la paroi longitudinale (19) comportant la fente (9) comporte une plaque (12) amovible en matière absorbante placée en face de ladite fente (9) pour absorber le rayon laser (3) et éviter un endommagement du four. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les parois (19,20,21,22, ) du four (13) sont formées par un assemblage de plaques superposées, lesdites plaques étant en métal ou en alliage de métaux pour résister aux températures élevées. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites plaques comportent des ouvertures et des canaux permettant l'extraction des fumées, respectivement une circulation d'air pour préchauffer ou refroidir le four. 9. Procédé de crémation dans four crématoire utilisant un laser selon l'une des revendications précédentes, ledit procédé étant caractérisé par les étapes suivantes: -) on préchauffe le four; -) on crée une dépression dans le four pour diminuer les pertes de chaleur; -) on ouvre la porte et on introduit l'objet destiné à être brûlé dans le four; -) on ferme la porte et on la verrouille de manière hermétique; -) on allume le laser le rayon laser généré est introduit dans le four; -) on balaye l'objet destiné à être brûlé par des mouvements de va-et-vient rayon laser; -) à la fin du cycle de crémation, on arrête le laser, on crée une dépression dans le four, on ouvre la porte et on recueille les restes. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérise en ce que ledit rayon laser est issu d'un laser C02 d' puissance minimale de 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'un miroir est utilisé pour introduire le rayon laser dans le four travers d'une fente dans l'une des parois du four. 12. Procédé selon la revendication il, caractérisé en ce que le miroir se déplace le long de ladite paroi fendue pour effectuer les mouvements de va-et-vient du rayon laser.