Brevet FR2876177A1 — publié le 20060407

Distributeur pour poêle à combustible solide et poêle équipé d'un tel distributeur. La présente invention concerne le domaine de la conception et de la réalisation des poêles. L'invention trouve tout particulièrement mais non exclusivement son application dans le cadre de la fabrication des poêles à combustible constitué par des granulés de dérivés de bois, tels que de la sciure. Un tel combustible, communément désignés par l'homme de l'art sous l'anglicisme pellet s , présente l'avantage d'être écologique tout en autorisant des rendements de combustion très élevés. Il présente de plus un pouvoir calorifique (Pci) important de l'ordre de 5000 Wh/kg. Ce type de combustible est élaboré à partir de sciures propres non traitées et sélectionnées. Ces sciures sont broyées, séchées et enfin agglomérées sans colle. Les granulés ainsi obtenus sont refroidis et dépoussiérés avant d'être stockés en vrac ou conditionnés en sacs. Ces granulés présentent généralement une taille de 6 mm pour les applications domestiques et une taille de 8 mm de diamètre pour les applications industrielles. De tels granulés constituent un combustible bon marché mais présentent l'inconvénient de brûler difficilement du fait de leur grande compacité. De ce fait, les poêles utilisés pour les brûler doivent inclure des moyens de ventilation dynamique, tels qu'une turbine, permettant d'apporter à celui-ci la quantité de comburant nécessaire. Dans ce type de poêles spécialement conçus pour la combustion des pellets, ceux-ci sont acheminés à partir d'un réservoir par une vis sans fin jusqu'au foyer du poêle ledit foyer étant ventilé par les moyens de ventilation dynamique cités au paragraphe précédent. Toutefois, de tels poêles ne permettent pas toujours d'obtenir une bonne combustion. Ce type de poêles de l'état de la technique présente aussi l'inconvénient de ne pas présenter de moyens empêchant un retour de combustion du combustible vers le réservoir. Or, un tel retour de combustion peut être dommageable pour l'appareil et impliquer un danger pour les utilisateurs de celui-ci ou les personnes présentes dans la pièce où il se situe. Par ailleurs, les poêles de l'état de la technique spécialement conçus pour la combustion des granulés de bois ne permettent pas toujours une distribution continue et régulière de ces granulés dans le foyer. Même si l'invention trouve particulièrement son application dans le cadre des poêles pour granulés de bois, la présente invention pourra aussi être mise en oeuvre pour d'autres types de poêles fonctionnant avec d'autres combustibles tels que notamment les bûches de bois conventionnelles, les bûches de bois densifiées ou les plaquettes de bois. L'objectif de la présente invention est de proposer des moyens permettant de pallier les inconvénients des poêles de l'état de la technique et principalement de ceux conçus pour la combustion des granulés de bois. Notamment, un objectif de la présente invention est de présenter de tels moyens qui permettent d'assurer une distribution régulière du combustible dans le poêle. Egalement, un objectif de la présente invention est de décrire de tels moyens qui permettent de proscrire un retour de combustion vers le réservoir contenant le combustible. Encore un autre objectif de la présente invention est de décrire de tels moyens autorisant la délivrance du combustible dans le foyer du poêle selon des vitesses de distribution variables. Encore un autre objectif de la présente invention est de proposer de tels moyens permettant de s'affranchir de l'utilisation de turbine ou autre moyen de ventilation dynamique pour autoriser la parfaite combustion du combustible. Ces différents objectifs sont atteints grâce à l'invention qui concerne un dispositif d'alimentation d'un poêle en combustible solide permettant de délivrer ledit combustible dans le foyer dudit poêle caractérisé en ce qu'il comprend au moins un cylindre fixe pourvu d'une ouverture longitudinale supérieure d'alimentation et d'une ouverture longitudinale inférieure de distribution et à l'intérieur duquel un axe est monté rotatif, ledit axe rotatif supportant au moins trois parois essentiellement transversales audit axe et délimitant au moins deux secteurs de distribution de combustible, des moyens de mise en rotation dudit axe rotatif, et des moyens permettant de déverser successivement par gravité tout ou partie du contenu desdits secteurs dans le foyer du poêle par ladite ouverture longitudinale inférieure de distribution. Selon une variante de l'invention, lesdits moyens permettant de déverser successivement par gravité tout ou partie du contenu desdits secteurs dans le foyer incluent une pluralité d'aubes essentiellement parallèles audit axe, lesdites aubes d'un secteur étant décalées par rapport aux aubes d'un autre secteur. Ce type de dispositif d'alimentation constitue un distributeur en combustible susceptible d'être utilisé dans le cadre de la réalisation de n'importe quel type de poêle. Comme déjà indiqué, il trouve toutefois tout particulièrement mais non exclusivement son application pour la distribution des granulés de bois. Un tel dispositif, peut permettre de distribuer le combustible dans le foyer du poêle de façon régulière notamment lorsque les moyens de mise en rotation de l'axe supportant les parois transversales et les aubes imposent une vitesse de rotation régulière au dispositif. Lors de cette rotation, le combustible est délivré dans le foyer du poêle alternativement d'un compartiment d'un secteur, puis d'un compartiment du secteur voisin. Ainsi, la délivrance du combustible dans le foyer du poêle se fait de façon essentiellement continue et essentiellement régulière et permet au combustible de se préchauffer et de s'enflammer sur une largeur suffisante pour donner l'aspect d'un véritable feu de bois On notera que, préférentiellement, les secteurs de distribution de combustible du dispositif d'alimentation selon la présente invention présenteront essentiellement la même taille. Comme indiqué ci-dessus, le dispositif d'alimentation selon la présente invention devra présenter un nombre de parois transversales délimitant au moins deux secteurs de distribution de combustible. Toutefois, selon une variante préférentielle de l'invention, ce dispositif présentera cinq parois transversales délimitant quatre secteurs de distribution de combustible solide. On notera que plus le nombre de secteurs du dispositif sera élevé, plus la distribution de combustible dans le foyer du poêle équipé d'un tel dispositif pourra être fluide et régulière. On notera également que le nombre d'aubes prévues dans chaque secteur de distribution pourra varier. Toutefois, selon une variante préférentielle, chaque secteur de distribution de combustible solide est pourvu de quatre aubes équiréparties autour dudit axe de rotation.Pour chaque secteur, chaque aube forme ainsi avec chacune des deux aubes adjacentes un angle essentiellement de 90 délimitant des compartiments de tailles égales. Egalement selon une variante préférentielle de l'invention, les aubes de chaque secteur seront décalées d'un angle a par rapport aux aubes du secteur adjacent, a étant égal à 360 /N/n, N étant le nombre de secteurs du dispositif et n étant le nombre d'aubes par secteur. Ainsi, lorsque selon le mode préférentiel de l'invention, le dispositif intégrera quatre secteurs présentant chacun quatre aubes, l'angle alpha sera de 360 /4/4 soit 22,5 . On notera également que préférentiellement le dispositif selon l'invention inclura des moyens permettant de faire varier la vitesse de rotation de son axe rotatif, de façon à permettre la délivrance d'une quantité plus ou moins importante de combustible dans le poêle. Plus la vitesse de rotation de l'axe rotatif sera élevée, plus la fréquence de distribution du combustible à partir des compartiments des secteurs sera élevée, et donc plus la quantité de combustible délivré dans le foyer du poêle pourra être importante. Selon une autre variante de l'invention, lesdits moyens permettant de déverser successivement par gravité tout ou partie du contenu desdits secteurs dans le foyer incluent un cylindre rotatif délimitant lesdits secteurs et présentant autant d'ouvertures que de secteurs, lesdites ouvertures étant décalées. L'invention concerne également tout poêle présentant un corps de poêle 30 formant foyer, au moins une sole de combustion dudit combustible, des moyens d'amenée d'air au niveau de ladite sole et au moins un réservoir de combustible solide caractérisé en ce qu'il est équipé d'au moins un dispositif d'alimentation en combustible solide tel que décrit ci-dessus, relié audit réservoir et d'au moins une goulotte reliant ledit dispositif à l'intérieur dudit foyer. Préférentiellement, le poêle selon la présente invention présente au moins un conduit qui communique dans sa partie inférieure avec un orifice situé à proximité de la goulotte et qui débouche dans la partie supérieure du poêle. Un tel conduit permet avantageusement de refroidir ladite goulotte par passage d'air de convexion. Egalement préférentiellement, la sole est constituée en creuset percé d'orifices dans ses parois latérales et ou dans sa paroi inférieure. L'utilisation d'un tel creuset et/ou d'un tel conduit permet d'injecter l'air nécessaire à la combustion du combustible en quantité suffisante pour permettre la parfaite combustion du combustible distribué dans le foyer du poêle sans utiliser de moyens de ventilation dynamique tels qu'une turbine. La fabrication du poêle s'en trouve facilitée et son coût de revient diminué. L'invention, ainsi que les différents avantages qu'elle présente, seront plus facilement compris grâce à la description qui va suivre d'un mode non limitatif de réalisation de celle-ci, donné en référence aux dessins dans lesquels: la figure 1 représente une vue en coupe d'un poêle équipé d'un dispositif d'alimentation en combustible selon la présente invention; la figure 2 représente une vue en perspective de ce dispositif d'alimentation; la figure 3 représente une vue de dessus de ce même dispositif; la figure 4 représente l'axe rotatif du dispositif d'alimentation représenté aux figures 2 et 3; la figure 5 représente de façon schématique le décalage des aubes des différents secteurs du dispositif d'alimentation selon la présente invention; la figure 6 représente une vue en perspective du creuset équipant le poêle selon la figure 1; la figure 7 représente une variante de réalisation d'une partie du dispositif de distributeur selon l'invention. En référence à la figure 1, un poêle destiné à la combustion de granulés de bois ( pellets ) est représenté en coupe transversale. Ce poêle comprend trois parties principales, à savoir un corps de poêle 13 délimitant un foyer 2, un réservoir de combustible 11 et un distributeur 1 de ce combustible dans le foyer 2 du poêle. D'une façon classique, ce corps du poêle 13 est équipé d'une sole 10, d'une première porte 16 donnant accès à l'intérieur du foyer 2, d'une deuxième porte 17 donnant accès à la sole 10, d'une fente 18 permettant l'apport d'air secondaire nécessaire à la postcombustion, d'un déflecteur 19 et de moyens d'évacuation des gaz de combustion 20 incluant un volet de contrôle. Le combustible est stocké dans le réservoir 11 et distribué par l'intermédiaire du distributeur 1 dans le foyer 2 du poêle et plus précisément sur la sole 10 de celui-ci, par l'intermédiaire d'une goulotte 12. Conformément à la présente invention, la sole 10 est intégrée dans un creuset 14 présentant sur ses parois latérales des orifices 15. Ce creuset 14 est représenté plus en détail à la figure 6. Une buse d'entrée d'air primaire 22, équipée d'un volet de contrôle permettant de régler la quantité d'air entrant dans le poele, est prévue dans la partie inférieure de celui-ci à proximité du creuset 14. Par ailleurs, le corps du poêle 13 est équipé d'une double paroi délimitant un conduit 21 qui communique dans sa partie inférieure avec un orifice 21a situé à proximité de la goulotte et qui débouche dans la partie supérieure du poêle. Ce conduit 21 permet le passage d'air de convexion et permet de refroidir la goulotte 12.. Le poêle selon la présente invention ne présente donc pas de moyens dynamiques de ventilation tels qu'une turbine, habituellement nécessaire pour obtenir une combustion correcte des combustibles à combustion difficile tels que les granulés de bois. En effet, l'invention permet de s'affranchir de tels moyens dynamiques de ventilation qui présentent l'inconvénient d'être coûteux et de complexifier la fabrication des poêles au profit de moyens statiques de ventilation constitués essentiellement par le conduit 21 et l'intégration de la sole 10 dans un creuset 14 percé d'orifices sur ses parois latérales 15 qui coopère de façon synergique avec le système de distribution 1 qui va maintenant être décrit ci-après plus en détail en référence aux figures 1, 2, 3, 4 et 5. En référence à la figure 1, le dispositif de distribution du combustible comprend un cylindre 3 à l'intérieur duquel est monté un axe rotatif 6 qui coopère avec des moyens classiques de mise en rotation de cet axe de rotation 6, moyens qui peuvent être motorisés (ces moyens ne sont pas représentés sur les figures). Le cylindre 3 présente une ouverture longitudinale supérieure 4 qui coopère avec le réservoir 11 et par laquelle les granulés de combustible contenus dans le réservoir 11 tombent par gravité dans le distributeur 1. Ce cylindre 3 présente par ailleurs une ouverture longitudinale inférieure 5 permettant la distribution des granulés de combustible vers le foyer du poêle. A cette fin, cette ouverture longitudinale 5 du cylindre 3 coopère avec une goulotte 12, également longitudinale, qui débouche dans la partie inférieure du poêle 2, au-dessus de la sole 10, de façon à permettre la distribution par gravité de granulés de combustible sur celle-ci. En référence à la figure 3, qui représente une vue de dessus du dispositif de distribution de granulés selon la présente invention, et en référence à la figure 4 qui représente une partie de ce dispositif, on notera que celui-ci comprend outre le cylindre 3 et l'axe rotatif 6, cinq parois 7 transversales à l'axe de rotation 6. Ces parois transversales 7 de forme circulaire coopèrent avec le cylindre 3 et présentent à cet effet un diamètre juste inférieur à celui de ce cylindre. Ces parois transversales 7 délimitent quatre secteurs de distribution 8 de taille égale. Par ailleurs, le distributeur 1 comprend seize aubes 9 réparties à raison de quatre aubes par secteur 8. Ces aubes 9 sont fixées d'une part à l'axe rotatif 6 et d'autre part aux parois transversales 7 et délimitent quatre compartiments 8a de tailles égales par secteur 8. Conformément à la présente invention, les aubes 9 d'un secteur 8 sont décalées par rapport aux aubes 9 du secteur 8 adjacent. En référence à la figure 5, on notera que les secteurs 8 pris de gauche à droite sur la figure 4 présentent pour le premier secteur des aubes à 0 , 90 , 180 , 2700; pour le deuxième secteur des aubes à 22,5 , 112,5 , 202, 5 , 292,5 ; pour le troisième secteur des aubes à 45 , 135 , 225 et 315 , et enfin pour le quatrième secteur des aubes à 67,5 , 157,5 , 247, 5 et 337,5 . Une telle disposition correspond à un décalage de 22,5 entre les aubes 9 d'un secteur par rapport au secteur adjacent. Une telle disposition des aubes 9 dans les secteurs 8 permet de délivrer le combustible dans la goulotte 12 compartiment d'un secteur par compartiment du secteur adjacent, de façon régulière. La distribution des granulés dans le foyer 2 du poêle se fait ainsi d'une façon quasi linéaire. L'alimentation régulière du poêle en combustible permet donc d'obtenir une combustion parfaite de celui-ci dans le foyer 2. La figure 7 représente une variante de réalisation de l'axe rotatif représenté à la figure 4. Selon cette variante, cet axe 6 est équipé d'un cylindre 6a qui est donc également rotatif et qui est percé d'orifices décalés 23. Des parois 7 disposées aux extrémités et à l'intérieur du cylindre 6a délimitent des secteurs 8 de tailles égales (pour les besoins de clarté de la figure 7, seule une paroi 7 interne est représentée. Les ouvertures décalées 23 dans le cylindre permettent la distribution du combustible sur une grande largeur tout en évitant le retour de combustion vers le réservoir. On notera que le poêle décrit dans ce mode de réalisation pourra inclure des moyens permettant de faire varier la vitesse des moyens de rotation de l'axe de rotation 6. De cette façon, il sera possible de régler la vitesse d'alimentation du poêle en combustible et ainsi d'obtenir une température de chauffage plus ou moins élevée. Le mode de réalisation de l'invention ici décrit n'a pas pour objectif de réduire la portée de celle-ci. En particulier, il pourra y être apporté de nombreuses modifications dans la limite des revendications sans sortir de son cadre. En particulier, on notera que le nombre de secteurs sera au moins de deux mais pourra être de trois, de quatre ou supérieur à quatre. De même, le nombre d'aubes par secteur pourra être différent de quatre sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation (1) d'un poêle en combustible solide permettant de délivrer ledit combustible dans le foyer dudit poêle caractérisé en ce qu'il comprend au moins un cylindre fixe (3) pourvu d'une ouverture longitudinale supérieure d'alimentation (4) et d'une ouverture longitudinale inférieure de distribution (5) et à l'intérieur duquel un axe (6) est monté rotatif, ledit axe rotatif (6) supportant au moins trois parois (7) essentiellement transversales audit axe (6) et délimitant au moins deux secteurs de distribution (8) de combustible, des moyens de mise en rotation dudit axe rotatif, et des moyens permettant de déverser successivement par gravité tout ou partie du contenu desdits secteurs dans le foyer du poêle par ladite ouverture longitudinale inférieure de distribution. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens permettant de déverser successivement par gravité tout ou partie du contenu desdits secteurs dans le foyer incluent un cylindre rotatif délimitant lesdits secteurs et présentant autant d'ouvertures que de secteurs, lesdites ouvertures étant décalées. 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdits moyens permettant de déverser successivement par gravité tout ou partie du contenu desdits secteurs dans le foyer incluent une pluralité d'aubes (9) essentiellement parallèles audit axe (6), lesdites aubes (9) d'un secteur étant décalées par rapport aux aubes d'un autre secteur. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que lesdits secteurs de distribution (8) de combustible présentent essentiellement la même taille. 5. Dispositif selon l'une des revendication 1 à 4 caractérisé en ce qu'il présente cinq parois transversales (7) délimitant quatre secteurs de distribution (8) de combustible solide. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisé en ce que chaque secteur de distribution (8) de combustible solide est pourvu de quatre aubes (9) équiréparties autour dudit axe rotatif (6). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6 caractérisé en ce que les aubes (9) de chaque secteur (8) sont décalées de 360 /N/n, par rapport aux aubes (9) du secteur (8) adjacent, N étant le nombre de secteurs du dispositif et n étant le nombre d'aubes par secteur. 8. Dispositif selon les revendications 5, 6 et 7 caractérisé en ce que les aubes (9) de chaque secteur (8) sont décalés de 22,5 par rapport aux aubes du secteur adjacent. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant de faire varier la vitesse de rotation dudit axe rotatif. 10. Poêle présentant un corps de poêle (13) formant foyer (2), au moins une sole de combustion (10) dudit combustible, des moyens d'amenée d'air au niveau de ladite sole (10) et au moins un réservoir (11) de combustible solide caractérisé en ce qu'il est équipé d'au moins un dispositif d'alimentation (1) en combustible solide selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 relié audit réservoir et d'au moins une goulotte (12) reliant ledit dispositif à l'intérieur dudit foyer. 11. Poêle selon la revendication 10 caractérisé en ce qu'il présente au moins un conduit (21) qui communique dans sa partie inférieure avec un orifice (21a)situé à proximité de la goulote et qui débouche dans la partie supérieure du poêle. 12. Poêle selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11 caractérisé en ce que ladite sole (10) est intégrée dans un creuset (14) percé d'orifices (15) dans ses parois latérales et ou dans sa paroi inférieure..