Brevet FR2799532A1 — publié le 20010413

La présente invention concerne un poêle destiné brûler des granulés de sciure de bois en fonctionnement autarcique , sans ventilateur , tout en produisant une force électromotrice. La combustion de ces granulés de bois est traditionnellement effectuée dans un poêle équipé d'un ventilateur d'air de combustion et d'un ventilateur extracteur de fumée. En cas de panne de courant prolongée il n'y a plus de chauffage, de plus ce type de poêle n'accepte aucun autre combustible. Le dispositif selon l'invention apporte une innovation technique performante,polyvalente,écologique. I1 comporte en effet - de l'air de combustion autopropulsé préchauffé - un foyer acceptant d'autres combustibles - chauffage en cas de panne de courant - chauffage autarcique - chaleur avec production d'une force électromotrice - suppression des ventilateurs et de leur consommation électrique - suppression du bruit des ventilateurs - diverses possibilités d'alimentation des granulés - régulation automatique Le granulé de bois ne contient pas d'air donc pas d'oxygène pour assurer seul sa combustion anaérobie" Les dessins annexés illustrent l'invention Les figures 1 et 2 représentent en coupe le dispositif de de l'invention et un mode de réalisation. La figure 3 représente la vue en plan coupe C- Les figures 4 et 5 représentent la tubulure d'alimentation Le dispositif est constitué 1) un foyer (3) en béton réfractaire-isolant constitué de briques (8) auto-jointives auto-blocantes . Ce foyer est multi-combustibles . 2) de tuyéres (6et7) et de boites à vent (4et5) . prechauffant et auto-propulsant l'air de combustion 3) d'une zone d'échange thermique (9) 4) de tablette (10) porte chaîne couple thermo electrique créant une force électromotrice . de briques réfractaires isolantes (18) pour la fermeture de la zone d'échange thermique (9) 6) d'une tubulure d' alimentation de granulés bois auto-ventilée (11). 7) d'une auto évacuation des cendres (12). 8) d'une régulation automatique indépendante du circuit électrique. 9) de diverses possibilités d'alimentation en granulés. 10)d'une polyvalence du dispositif. Le dispositif comporte plus en détails les points suivants . 1) Foyer (3) La température d'inflammation spontanée dans l'air des granulés de bois est d'environ 300 C. Réalisation d'un foyer (3) en béton réfractaire isolant composé de brique auto-jointive auto-blocante (8) pour obtenir et maintenir facilement la température d'inflammabilité et ceci en association avec le préchauffage de l'air de combustion.Ce dispositif procure un auto allumage des granulés de bois. Ce foyer est multi combustibles. Réalisation des briques (8),nous considérons une brique parallélèpipède que nous coupons en deux dans le sens de l'épaisseur,nous décallons un des morceaux légèrement vers la droite et vers le bas ; ce qui donne àchaque côté un joint et un blocage . Ce dispositif de brique auto-jointive auto-blocante assure l'étanchéité et le maintien des parois,il est adaptable pour des parois rectilignes ou circulaires. 2) Tuyères (6 et 7) et boîtes à vent (4 et 5) L'air de combustion doit être autopropulsé cet effet nous réalisons des tuyères (6) qui utilisent le tirage de la cheminée (2), ces éléments de canalisation profilée imposeront à l'air aspiré une augmentation de vitesse. Ces tuyères (6) prendront naissance dans une boîte vent (4) équipée d'ailettes pour évacuer la chaleur sous la sole (13),assurer l'équilibre thermique de l'enceinte métallique (1),réalisent par leur profil le préchauffage de l'air de combustion et la différence de température dans la zone d'échange thermique (9). Ce dispositif est complété par deux tuyères (7) ventilant la zone d'échange thermique (9), ces deux tuyères prendront naissance sous la boîte à vent (4) dans l'enceinte du bac à cendre (5) assurant par l'intermédiaire 'ailettes le préchauffage de l'air, la ventilation et l'équilibre thermique de l'enceinte métallique (1). Chaque ensembles de tuyères possèdent son réglage de débit d'air réalisé par les réglettes (16 et 17) avec un débit de fuite de douze pour cent. Les différentes prises d'air du foyer (16+17+20) peuvent être réunies pour permettre l'arrivée d'air d'un autre local. ( Bilan thermique du volume chauffé) Le préchauffage de l'air de combustion donne une augmentation de la température du foyer d'op une meilleure combustion. 3) Zone d'échange thermique (9) Ce dispositif est caractérisé par . - le foyer (3) en béton réfractaire isolant - les tablettes porte chaîne couple thermoélectrique (10) - les briques de fermeture zone (9) en béton réfractaire isolant (18) -les tuyéres (6) d'air de combustion créant une difference de température dans la zone (9). -les tuyéres (7) auto-propulsant l'air dans la zone (9) Cet ensemble (l+3+6+7+9+10+18) optimalise l'installation d'une chaîne de couple thermo électrique dont la réaction est 'amplification de la force électromotrice produite que nous dirigeons vers l'alimentation d'une batterie, via un condensateur et en paralléle à l'alimentation par chargeur automatique électronique du moteur 12 volts contmnu,@ @la vis sans fin. 4) Tablette (10) porte chaîne couple thermo électrique Ces tablettes (10) seront pourvues de fines rainures "type peigne" décallées pour permettrent l'enroulement de la chaîne couple thermo-électrique,le corps de ces tablettes sera réalisé pour réduire la conductibilité thermique entre les faces portantes des soudures . Les tablettes (10) côté zone d'échange thermique (9) seront ventilées par les tuyéres (7) pour augmenter la difference de température entre la soudure de mesure et la soudure de référence . Ces tablettes (10) seront posées sur le sommet des parois en briques (8) 5) Brique de fermeture zone (9) Ces briques (18) réfractaires-isolantes seront posées sur les tablettes (10) porte chaîne couple thermo électrique assurant la fermeture de la zone d'échange thermique (9) 6) Tubulure d'alimentation de granulés de bois Ce dispositif d'alimentation de granulés comporte une tubulure (11) auto-ventilée par l'intermédiaire du boîtier prise d'air (19) et du tirage de la cheminée (2) . Le boitier prise d'air sera profilé pour augmenter la vitesse de l'air,des ailettes évacueront les calories de cet ensemble . La partie inférieur de ce boitier sera plus basse que la sortie de la tubulure d' alimentation pour éviter le tirage naturel ,cette partie comportera un voile de réglage (20) de débit d'air avec débit de fuite de quinze pour cent .Le réservoir à granulés sera étanche. 7) Evacuation des cendres Le dispositif d'auto évacuation des cendres est caractérisé en ce qu'il comporte une conception de la sole (13) en béton réfractaire isolant,briques auto-jointives avec un dénivelé entre le pourtour et l'emplacement de la grille (12) d'évacuation. L'auto évacuation des cendres est effectuee par la turbulance de l'air autopropulsé des tuyéres (6) et la chute des granulés de bois de la tubulure d'alimentation ; Selon des modes particuliers de réalisation le cendrier (24) peut être remplacé par un réservoir étanche installé dans le sous sol . 8) Régulation automatique indépendante La tuyauterie de départ de fumées (2) sera pourvue d'un régistre (21) calculé avec un débit de fuite de douze pour cent qui assurera une dépression et une combustion minimum . L'axe du régistre (21) sera pourvu à l'extérieur d'évacuateur de chaleur puis un disque à contact électrique commandera en paralléle avec une sonde thermique de la température du foyer (3) le moteur électrique la vis sans fin Cet ensemble sera commandé par un piston sensible à la température ambiante,réglable de 18 à 25 C environ . Le débit d'air de combustion sera proportionnel à l'ouverture du régistre de fumée (21) . Le régistre automatique présente l'avantage 'adapter le rapport :température recherchée - débit des granulés - air de combustion -de réaliser à la fermeture une montée en pression dans le foyer (3) ce qui provoque une augmentation de température une réduction des pertes de chaleur par la cheminée (2) . La puissance de chauffe sera fonction des différents débits d'alimentation,de temporisé à continu ; maximum sera fait pour maintenir la température d'inflammabilité dans le foyer .(3) 9) Diverses possibilités d'alimentation en granulés L'alimentation des granulés de bois peut se faire avec un réservoir de 40 litres (dans l'exemple figure 1) adaptable sur l'enceinte métallique (1). Cet ensemble comprend le réservoir,la vis sans fin,l'accus ou la batterie,le chargeur automatique électronique,le moteur et vient se fixer la tubulure d'alimentation de granulés (11) et l'enceinte métallique (1). Selon des modes particuliers de réalisation l'ensemble d alimentation peut s'installer: - dans un coffre situé à coté de la cheminée - dans le sous-sol - dans un local arrière Polyvalence Selon des modes particuliers de réalisation le dispositif est caractérisé par ces multiples adaptations. Les granulés de bois étant le plus difficile à brûler l'ensemble est adaptable à tous combustibles se transportant par vis sans fin - brisure de noix,de noisettes - bois déchiquettés (taillis,etc,... ) Le foyer est multi-combustibles,il peut brûler bûches,ceps de vigne,briquette de charbon,etc, Le dispositif peut se réaliser sous forme de: - poêle,insert,cuisinière - chaudière,chauffage de serre,etc,... . La production de la force électromotrice peut se réaliser dans le circuit de départ de fumée associée à. zone d'échange thermique comportant un serpentin pour chauffer l'eau. La zone récupérateur (23) peut comporter un mini-four Lors de l'utilisation du corps de chauffe avec des bûches,dans une situation isolée la petite force électromotrice peut rendre bien des services. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour brûler les granulés de bois en fonctionnement autarcique, sans ventilateurs, tout en produisant une force électromotrice caractérisé en ce qu'il comporte - un foyer en réfractaire isolant (3) - des tuyères (6 et 7) et des boites à vent (4 et5) préchauffant et auto-propulsant l'air de combustion - une zone d'échange thermique (9) - des tablettes porte chaîne couple thermoélectrique (10) créant une force électromotrice - une tubulure d'alimentation de granulés de bois (11) auto-ventilée - une auto évacuation des cendres (12) - une régulation automatique indépendante du circuit électrique - une alimentation de granulés 2) Dispositif selon la revendication - 1 - caractérisé en ce que le foyer (3) multi-combustibles est composé de briques (8).auto-jointives auto-blocantes réalisées en béton réfractaire isolant pour obtenir et maintenir facilement la température d'inflammabilité et ceci en association avec le préchauffage de l'air de combustion. 3) Dispositif selon la revendication -1 ou 2- caractérisé en ce que les tuyères (6 et7) qui auto-propulsent et préchauffent l'air de combustion utilisent le*t'irage de la cheminée, ces éléments de canalisation profilée imposant à l'air aspiré une augmentation de vitesse. Les tuyères (6) prenant naissance dans, les boites à vent(4) pour récupérer la chaleur sous la sole (13),ces tuyères assurant l'équilibre thermique dans une enceinte métallique (1) réalisant par leur profil le préchauffage de l'air de combustion et la différence de température dans la zone d'échange thermique (9). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la zone d'échange thermique (9) optimalise l'installation de la chaîne de couple thermoélectrique dont la réaction est l'ampliftcâtion de la force électromotrice produite , dirigée vers l'alimentation d'une batterie, cette zone (9) comportant: - le foyer en béton réfractaire isolant (3) - des tablettes porte chaîne couple thermo-électrique(10) - les briques de fermeture zone (9) en béton réfractaire isolant (18) .- - les tuyères d'air de combustion (6) qui créent une différence de température dans la zone (9) d'échange thermique. - les tuyères (7) qui auto propulsent l'air dans la zone(9) et qui prennent naissance dans une boite à vent (5) récupèrent la chaleur de la zone cendrier et assurent l'équilibre thermique de l'enceinte métallique (1) . 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les tablettes (10) porte chaîne couple thermoélectrique sont pourvues de fines rainures décallées pour permettre l'enroulement de la chaîne. Ces tablettes étant posées sur le sommet des parois (8) du foyer. 6) Dispositif selon l'une quelconque des-revendications précédentes caractérisé en ce que les briques (18) réfractaires isolantes posées sur les tablettes (10) assurent la fermeture de la zone d'échange thermique (9). 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une auto- évacuation des cendres créée par la turbulence. de l'air autopropulsé des tuyères (6), la chuté des granulés de bois de la tubulure d'alimentation (11), la conception de la sole (13) et de la grille (12). 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par un régistre de fumées (21) pilote par un piston sensible à la température réglable de 18 à 25 C et ceci en paralléle avec une sonde de de température du foyer pour maintenir la température d'inflammabilité. Dispositif selon la revendication -1- caractérisé en ce que la production de la force électromotrice se réalise dans le conduit de départ de fumées associé une zone d'échange thermique comportant un serpentin pour chauffer l'eau.