Brevet FR3124580A1 — publié le 20221230

La présente invention a pour objet un dispositif de chauffage à combustion (10) prévu pour réaliser un apport de chaleur à proximité de cultures comprenant: - une enceinte (12) à l’intérieur de laquelle s’étend un conduit principal d’échappement (14) et un conduit périphérique (16) annulaire, le conduit principal d’échappement (14) débouchant à son extrémité axiale supérieure par une bouche de sortie (20), - au moins une chambre de combustion (24, 26, 28) qui est raccordée au conduit principal d’échappement (14) à travers le conduit périphérique (16) et qui est prévue pour produire de la chaleur à partir d’un combustible (30) dans une zone de foyer central (48), le dispositif de chauffage (10) permettant ainsi de produire un flux d’air chaud (F1) qui est propulsé à la sortie du conduit principal d’échappement (14). Figure pour l'abrégé : 3 DISPOSITIF DE CHAUFFAGE A COMBUSTION COMPORTANT UN CONDUIT PRINCIPAL ET UN CONDUIT SECONDAIRE Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un dispositif de chauffage à combustion. L’invention concerne plus particulièrement un dispositif de chauffage prévu pour générer de la chaleur à partir d’un combustible, notamment un combustible à base de biomasse, la chaleur produite étant destinée à lutter contre le gel tardif ou toutes autres menaces liée à une baisse de température dans les vignes, vergers et autres cultures. Présentation du problème technique A chaque arrivée du printemps, dans les vignes, les maraîchages ou les zones d’arbres fruitiers, les gelées de printemps provoquent des ravages dans la période de montée de la sève, encore appelée la période du « bourgeonnage », soit en avril et mai pour la zone de l’Europe de l’Ouest (Allemagne, Espagne, France, Italie, Suisse et Portugal). Le phénomène est semblable dans les pays de l’hémisphère sud de la zone tempérée en octobre et novembre. La plupart des exploitations agricoles, pour se protéger d’un évènement difficilement pris en charge par les assurances, font appel à des techniques de protection. Les dispositifs existants à l’heure actuelle, sont le brassage de l’air par éolienne, l’utilisation d’hélicoptère, l’arrosage intensif (1m 3 d’eau par seconde), la mise en place de bidon de paraffine en feu (400 à 500 bidons de 15 kg par hectare) et les traditionnels brûleurs à gaz et autre chaufferette au fuel. Ce sont autant de systèmes qui, indépendamment de leur efficacité toute relative, sont forts coûteux en exploitation. Pour résoudre ces problèmes, la demanderesse a proposé dans sa demande WO2020/201494 un dispositif de chauffage à combustion, aussi appelé chaufferette, utilisant du combustible à base de biomasse, par exemple des granulés ou pellets. Un objectif de la présente invention est de proposer une amélioration à ce dispositif de chauffage à combustion. Avec cet objectif en vue, l’invention propose un dispositif de chauffage à combustion prévu pour réaliser un apport de chaleur à proximité de cultures en vue de lutter contre le gel saisonnier, le dispositif de chauffage comprenant: - une enceinte à l’intérieur de laquelle s’étend un conduit principal d’échappement et un conduit périphérique annulaire, le conduit principal d’échappement débouchant à son extrémité axiale supérieure par une bouche de sortie, - au moins une chambre de combustion qui est raccordée au conduit principal d’échappement à travers le conduit périphérique et qui est prévue pour produire de la chaleur à partir d’un combustible dans une zone de foyer central, dans lequel chaque chambre de combustion comporte : - un orifice d’alimentation pour son alimentation en combustible, - une prise d’air située à l’extérieur de l’enceinte, - un orifice de sortie qui débouche dans le conduit principal d’échappement au niveau de la zone de foyer central, dans lequel le conduit périphérique comporte : - au moins une lumière inférieure formant entrée d’air qui est située à une hauteur inférieure à la zone de foyer central, - au moins une lumière supérieure qui est agencée dans la paroi du conduit principal d’échappement au-dessus de la zone de foyer central, - un tronçon d’extrémité supérieure dont la section de passage se rétrécit progressivement jusqu’à une hauteur située juste au-dessus de la lumière supérieure, le dispositif de chauffage permettant ainsi de produire un flux d’air chaud qui est propulsé à la sortie du conduit principal d’échappement. Le dispositif de chauffage selon l’invention permet d’obtenir une bonne combustion de manière à produire un flux d’air très chaud. Ce dispositif de chauffage produit une colonne d’air chaud qui est propulsé grâce à la structure particulière de l’enceinte où se produit la combustion et grâce à l’aménagement d’arrivées d’air judicieusement placées. Il y a un effet d’accélération de l’air chaud à la sortie du conduit principal d’échappement. Le dispositif de chauffage selon l’invention permet aussi d’assécher l’air autour de l’enceinte et sous l’enceinte ce qui contribue à la lutte contre le gel saisonnier. Le rendement de ce dispositif de chauffage est élevé et ceci avec différents types de combustible, ce qui assure un bon recyclage des matières végétales lorsque le combustible utilisé est du type biomasse. Selon d’autres caractéristiques avantageuses de l’invention : - le conduit principal d’échappement comporte un conduit interne coaxial au conduit principal d’échappement et qui s’étend depuis la zone de foyer central, jusqu’à une hauteur intermédiaire située entre la zone de foyer central et la lumière supérieure, le conduit interne comportant un orifice d’entrée interne qui débouche sous la zone de foyer central et un orifice de sortie interne à son extrémité axiale supérieure ; - le conduit interne comporte un tronçon plein surmonté d’un tronçon perforé ; - le dispositif de chauffage comprend plusieurs chambres de combustion et la paroi axiale du conduit interne est pourvue d’ailettes radiales qui délimitent plusieurs secteurs de combustion, chaque secteur de combustion étant agencé en vis-à-vis d’une chambre de combustion ; - chaque ailette radiale comporte une cloison pleine inférieure qui s’étend depuis la paroi axiale du conduit interne jusqu’à la paroi axiale du conduit principal d’échappement, et une cloison ajourée supérieure dont la dimension radiale est inférieure à la distance radiale entre la paroi axiale du conduit interne et la paroi axiale du conduit principal d’échappement de manière à faire communiquer les secteurs de combustion entre eux ; - la paroi axiale du conduit interne est pourvue de parois de guidage dont l’une au moins est inclinée de manière à rediriger le flux d’air chaud entrant par l’orifice de sortie vers le haut le long du conduit interne ; - le conduit principal d’échappement comporte un déflecteur interne qui est agencé au voisinage de l’extrémité axiale supérieure du conduit interne de manière à réduire la section de passage du flux d’air chaud ; - la paroi axiale du conduit principal d’échappement comporte au moins une première lumière intermédiaire située juste au-dessus du déflecteur interne ; - le conduit périphérique comporte un déflecteur périphérique qui est prévu pour canaliser une partie du flux d’air montant dans le conduit périphérique vers la première lumière intermédiaire ; - la paroi axiale du conduit principal d’échappement comporte au moins une seconde lumière intermédiaire agencée sous le déflecteur interne ; - le conduit principal d’échappement se prolonge sous la zone de foyer central par un tronçon de support qui est fermé, à son extrémité axiale supérieure, par une paroi de fond et qui est ouvert, à son extrémité axiale inférieure, le tronçon de support comportant au moins une lumière inférieure pour l’alimentation du conduit périphérique en air frais ; - le dispositif de chauffage comporte au moins trois chambres de combustion qui sont réparties angulairement autour de l’axe du conduit principal d’échappement et qui sont agencées dans un même plan transversal ; - le dispositif de chauffage comporte plusieurs chambres de combustion qui sont agencées sur plusieurs étages superposés le long du conduit principal d’échappement ; - chaque chambre de combustion est reliée, par son orifice d’alimentation, à une trémie prévue pour contenir une réserve de combustible, et la trémie est fixée sur la paroi axiale externe de l’enceinte. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : est une vue de côté qui représente schématiquement un dispositif de chauffage à combustion selon un premier mode de réalisation de l’invention ; est une vue en perspective qui représente le dispositif de chauffage de la ; est une vue en coupe axiale selon le plan 3-3 qui illustre l’intérieur du dispositif de chauffage de la ; est une vue en perspective qui représente la zone de foyer central du dispositif de chauffage de la , la zone de foyer central comprenant une paroi de fond et un conduit interne muni d’ailettes radiales ; est une vue en perspective qui représente partiellement le dispositif de chauffage de la et qui illustre la configuration des déflecteurs positionnés sur la paroi axiale interne du conduit principal d’échappement ; est une vue en perspective qui représente partiellement un dispositif de chauffage selon un deuxième mode de réalisation de l’invention comportant deux étages de trois chambres de combustion ; est une vue en perspective qui représente le dispositif de chauffage du deuxième mode de réalisation et qui montre l’agencement des différentes chambres de combustion sur les deux étages ; est une vue de dessus qui représente le dispositif de chauffage du deuxième mode de réalisation et qui montre la répartition circonférentielle des chambres de combustion ; est une vue partielle en perspective qui montre un détail du raccordement d’une chambre de combustion du premier étage au conduit principal d’échappement. Dispositif de chauffage (10) à combustion prévu pour réaliser un apport de chaleur à proximité de cultures en vue de lutter contre le gel saisonnier, le dispositif de chauffage (10) comprenant: - une enceinte (12) à l’intérieur de laquelle s’étend un conduit principal d’échappement (14) et un conduit périphérique (16) annulaire, le conduit principal d’échappement (14) débouchant à son extrémité axiale supérieure par une bouche de sortie (20), - au moins une chambre de combustion (24, 26, 28) qui est raccordée au conduit principal d’échappement (14) à travers le conduit périphérique (16) et qui est prévue pour produire de la chaleur à partir d’un combustible (30) dans une zone de foyer central (48), dans lequel chaque chambre de combustion (24, 26, 28) comporte : - un orifice d’alimentation (38) pour son alimentation en combustible, - une prise d’air (42) située à l’extérieur de l’enceinte (12), - un orifice de sortie (46) qui débouche dans le conduit principal d’échappement (14) au niveau de la zone de foyer central (48), dans lequel le conduit périphérique (16) comporte : - au moins une lumière inférieure (76) formant entrée d’air qui est située à une hauteur inférieure à la zone de foyer central (48), - au moins une lumière supérieure (84) qui est agencée dans la paroi du conduit principal d’échappement (14) au-dessus de la zone de foyer central (48), - un tronçon d’extrémité supérieure (86) dont la section de passage se rétrécit progressivement jusqu’à une hauteur située juste au-dessus de la lumière supérieure (84), le dispositif de chauffage (10) permettant ainsi de produire un flux d’air chaud (F1) qui est propulsé à la sortie du conduit principal d’échappement (14). Dispositif de chauffage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le conduit principal d’échappement (14) comporte un conduit interne (52) coaxial au conduit principal d’échappement (14) et qui s’étend depuis la zone de foyer central (48), jusqu’à une hauteur intermédiaire située entre la zone de foyer central (48) et la lumière supérieure (84), le conduit interne (52) comportant un orifice d’entrée interne (54) qui débouche sous la zone de foyer central (48) et un orifice de sortie interne (56) à son extrémité axiale supérieure. Dispositif de chauffage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le conduit interne (52) comporte un tronçon plein (58) surmonté d’un tronçon perforé (60). Dispositif de chauffage (10) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu’il comprend plusieurs chambres de combustion (24, 26, 28) et en ce que la paroi axiale du conduit interne (52) est pourvue d’ailettes radiales (64) qui délimitent plusieurs secteurs de combustion (66), chaque secteur de combustion (66) étant agencé en vis-à-vis d’une chambre de combustion (24, 26, 28). Dispositif de chauffage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque ailette radiale (64) comporte une cloison pleine inférieure (68) qui s’étend depuis la paroi axiale du conduit interne (52) jusqu’à la paroi axiale du conduit principal d’échappement (14), et une cloison ajourée supérieure (70) dont la dimension radiale est inférieure à la distance radiale entre la paroi axiale du conduit interne (52) et la paroi axiale du conduit principal d’échappement (14) de manière à faire communiquer les secteurs de combustion (66) entre eux. Dispositif de chauffage (10) selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la paroi axiale du conduit interne (52) est pourvue de parois de guidage (110, 112) dont l’une au moins est inclinée de manière à rediriger le flux d’air chaud entrant par l’orifice de sortie (46) vers le haut le long du conduit interne (52). Dispositif de chauffage (10) selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le conduit principal d’échappement (14) comporte un déflecteur interne (92) qui est agencé au voisinage de l’extrémité axiale supérieure du conduit interne (52) de manière à réduire la section de passage du flux d’air chaud. Dispositif de chauffage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la paroi axiale du conduit principal d’échappement (14) comporte au moins une première lumière intermédiaire (98) située juste au-dessus du déflecteur interne (92). Dispositif de chauffage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le conduit périphérique (16) comporte un déflecteur périphérique (100) qui est prévu pour canaliser une partie du flux d’air montant dans le conduit périphérique (16) vers la première lumière intermédiaire (98). Dispositif de chauffage (10) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la paroi axiale du conduit principal d’échappement (14) comporte au moins une seconde lumière intermédiaire (102) agencée sous le déflecteur interne. Dispositif de chauffage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit principal d’échappement (14) se prolonge sous la zone de foyer central (48) par un tronçon de support (74) qui est fermé, à son extrémité axiale supérieure, par une paroi de fond (50) et qui est ouvert, à son extrémité axiale inférieure, le tronçon de support (74) comportant au moins une lumière inférieure (76) pour l’alimentation du conduit périphérique (16) en air frais. Dispositif de chauffage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte au moins trois chambres de combustion (24, 26, 28) qui sont réparties angulairement autour de l’axe (A1) du conduit principal d’échappement (14) et qui sont agencées dans un même plan transversal. Dispositif de chauffage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte plusieurs chambres de combustion (24, 26, 28) qui sont agencées sur plusieurs étages (104, 106) superposés le long du conduit principal d’échappement (14). Dispositif de chauffage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque chambre de combustion (24, 26, 28) est reliée, par son orifice d’alimentation (38), à une trémie (40) prévue pour contenir une réserve de combustible (30), et en ce que la trémie (40) est fixée sur la paroi axiale externe (22) de l’enceinte (12).