Brevet FR2866262A1 — publié le 20050819

La présente invention concerne un perfectionnement d'un dispositif permettant de sécher le bois. Lors du séchage, le bois présente souvent des zones de points chauds en surface résultant d'un séchage trop rapide. Ces points chauds créent des contraintes favorisant la formation de criques à la surface ou à l'intérieur du bois. Il existe actuellement différents systèmes de séchage du bois dans l'art antérieur. Ainsi, le brevet JP 8 061 848 décrit un séchoir à bois dans lequel le bois est séché par un flux d'air chaud. Afin d'éviter un séchage trop rapide en surface du bois, l'air est humidifié avec de la vapeur, permettant de contrôler l'hygrométrie. D'autres systèmes assurant le séchage du bois peuvent être constitués des moyens tels qu' une enceinte isotherme réalisée à partir de panneaux isolants, au moins un groupe frigorifique associé à des échangeurs ayant un rôle de déshumidificateur, des ventilateurs dans l'enceinte assurant la circulation d'air à travers le bois et une extraction partielle de l'air humide, et des résistances électriques assurant le chauffage de l'air en sortie de déshumidificateur. Ces différents systèmes présentent plusieurs inconvénients, notamment au niveau de leur rentabilité. En effet, la majorité des appareillages est électrique, ce qui représente par conséquent un coût énergétique élevé. Par ailleurs, la capacité de séchage de l'air est faible par rapport à la puissance électrique absorbée par les groupes frigorifiques. De plus, le degré d'humidité de l'air traité reste généralement supérieur à 30 25% en sortie de déshumidificateur, ce qui limite le pouvoir d'absorption de l'air au cours du séchage. Par ailleurs, le débit d'air évacué reste faible ce qui limite l'évacuation d'eau dans l'enceinte, augmentant ainsi le temps de séchage. Ces divers inconvénients font que le séchage du bois nécessite un temps d'opération long, augmentant les coûts énergétiques et ayant pour conséquence un mauvais rapport coût énergétique! temps. L'invention se propose de remédier à ces divers inconvénients en proposant en séchoir à bois assurant une bonne efficacité en terme de temps et de coût énergétique, tout en assurant un dispositif simple et peu coûteux. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de séchage du bois constitué d'un caisson, d'au moins un générateur d'air chaud, de ventilateurs, d'un plénum muni d'une plaque de répartition et d'une gaine d'évacuation, caractérisé en ce que l'air soufflé à travers le bois s'autorégule en température et en hygrométrie grâce à une montée progressive de la température et une diminution progressive du taux d'humidité. On comprendra mieux l'invention en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une représentation schématique du séchoir selon l'invention la figure 2 est un exemple de plaque de répartition de l'air sur plénum. Le séchoir à bois est constitué d'un caisson 1, d'un ou plusieurs générateurs d'air chaud 2, de ventilateurs 3, d'un plénum 4 muni d'une plaque de répartition 5 et d'une gaine d'évacuation 6. Le caisson 1 a une forme parallélépipédique et sera réalisé en un matériau isolant afin d'éviter toute perte de chaleur lors du séchage. Les dimensions de ce caisson 1 seront fonction de la quantité de bois à sécher. Le bois 7 à sécher est placé à l'intérieur de ce caisson 1. Il doit remplir préférentiellement au moins 50% du volume intérieur du caisson 1 afin d'obtenir un rendement optimum pour le dispositif. Un générateur 2 d'air chaud, annexe au caisson 1, amène l'air chaud et neuf à l'intérieur du caisson 1 au niveau d'un plénum 4 grâce à une gaine. Ce générateur 2 sera du type chaudière et ne sera pas plus décrit dans la mesure où il fait partie de l'art antérieur. Ce générateur 2 peut fonctionner indifféremment au gaz, au fuel ou au bois. La température de l'air neuf provenant du générateur 2 peut être stabilisée par différents types de régulations, telles que la variation du débit d'air amené ou la variation de puissance du brûleur de la chaudière par exemple. Ceci permet d'obtenir des températures de l'ordre de 40 à 90 C en sortie de générateur 2. Le caisson 1 est muni de ventilateurs 3 assurant le recyclage et le brassage de l'air à l'intérieur du caisson 1. Ces ventilateurs 3 sont placés sur la face supérieure interne du caisson. Ils assurent un débit de brassage de l'air à travers le bois à sécher de l'ordre de 400 à 2000 fois le volume intérieur du caisson par heure. Le caisson 1 est équipé d'un plénum 4 à l'une de ses extrémités, proche du générateur 2 d'air chaud. Ce plénum 4 permet le mélange d'air neuf chaud et d'air recyclé. Ce plénum 4 permet le soufflage d'un débit d'air homogène au niveau de la température et de l'humidité à travers le bois à sécher. Le plénum 4 est muni en sortie d'une plaque 5 de répartition de l'air à travers le bois à sécher. A l'extrémité opposée à l'emplacement du plénum 4, le caisson 1 est muni d'une gaine d'évacuation 6 destinée à faire sortir l'air humide. Une fois que l'air a traversé le bois à sécher, il est majoritairement recyclé par les ventilateurs 3. L'air restant est évacué par la gaine. Le débit d'air évacué sera légèrement inférieur au débit d'air neuf provenant du générateur 2 afin de maintenir une légère surpression dans le caisson. Afin d'obtenir un séchage optimal du bois, le débit d'air neuf et chaud représentera entre 5 et 30% du débit d'air recyclé. Ce dispositif présente de nombreux avantages, notamment la répartition 5 homogène de l'air à travers le bois à sécher. Par ailleurs, la vitesse de circulation de l'air à travers le bois est importante, de l'ordre de 3 à 15 m/s selon la configuration du séchoir, ce qui favorise les échanges thermiques et hydriques avec le bois à sécher. Au début du séchage du bois, l'air brassé est relativement froid et humide. Au fur et à mesure du séchage du bois, l'air brassé qui capte moins d'humidité augmente en température et diminue parallèlement en humidité. L'air brassé à travers le bois résulte d'un mélange entre un air neuf et chaud provenant du générateur 2 et d'un air recyclé grâce aux ventilateurs 3 présents dans le caisson. Cet air brassé s'autorégule en température et en hygrométrie au fur et à mesure du séchage du bois. Cette autorégulation évite un séchage trop rapide en surface du bois, évitant d'atteindre les limites des courbes de sorption des bois, et par conséquent la formation de criques à la surface du bois. Compte tenu de cette autorégulation de l'air brassé au niveau de la température et de l'hygrométrie, le dispositif selon l'invention ne nécessite pas d'injection de vapeur d'eau. Ceci améliore l'efficacité du système dans la mesure où aucune humidité additionnelle ne doit être évacuée, limitant également les coûts de séchage. De plus, ce système permet d'obtenir une température du bois à coeur à 56 C pendant environ 30 minutes de manière aisée si la température de soufflage de l'air est supérieure à 68 C. Ceci permet de respecter la norme phytosanitaire NIMP 15. Ce système permet d'obtenir au final un séchage important et en profondeur du bois (l'hygrométrie du bois est inférieure à 8%) grâce au degré d'humidité de l'air neuf inférieur à 3%. Ce dispositif présente une grande efficacité dans la mesure où il permet de sécher le bois dans des délais très courts. Ceci est possible grâce aux puissances importantes des générateurs d'air chaud, à savoir plus de 100 kilowatts, et au dimensionnement correct du débit de brassage afin de ne pas générer de séchage trop rapide du bois. Ainsi, plus la puissance du générateur d'air chaud est grande, plus le débit d'air neuf est important, ce qui augmente la quantité d'humidité évacuée. L'efficacité du système se retrouve également dans les coûts 15 énergétiques qui restent faibles. Le fort brassage permis par le dispositif selon l'invention permet une augmentation progressive et homogène de la température ainsi qu'une diminution progressive et homogène de l'hygrométrie. Bien que l'invention ait été décrite avec des moyens de réalisation particuliers, elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits. REVENDICATIONS 1. Dispositif de séchage du bois constitué d'un caisson 1, d'au moins un générateur 2 d'air chaud, de ventilateurs 3, d'un plénum 4 muni d'une plaque de répartition 5 et d'une gaine d'évacuation 6, caractérisé en ce que l'air soufflé à travers le bois s'autorégule en température et en hygrométrie tout en assurant une montée progressive de la température et une diminution progressive du taux d'humidité en cours de séchage. 2. Dispositif de séchage du bois selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'air soufflé provient d'un mélange d'air provenant du générateur 2 et d'air recyclé. 3. Dispositif de séchage du bois selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'air soufflé à travers le bois est distribué au moyen d'une plaque de répartition 5 du plénum 4. 4. Dispositif de séchage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une majorité de l'air soufflé à travers le bois est recyclé par les ventilateurs 3. 5. Dispositif de séchage du bois selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une partie de l'air soufflé à travers le bois est évacuée par la gaine d'évacuation 6. 6. Dispositif de séchage du bois selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le débit d'air évacué est légèrement inférieur au débit d'air brassé. 7. Dispositif de séchage du bois selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le débit d'air neuf chaud représente entre 5 et 30% du débit d'air recyclé. 8. Dispositif de séchage du bois selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ventilateurs 3 assurent un débit de brassage de l'air soufflé de l'ordre de 400 à 2000 fois le volume intérieur du caisson 1 par heure.