Brevet FR3153882A1 — publié le 20250411

Titre étuve de réticulation comprenant un moyen de chauffage électrique disposé dans la chambre de combustion La présente invention concerne une étuve de réticulation (2) d’un matelas (16) de fibres minérales et/ou végétales, comprenant au moins une chambre de combustion (4), au moins un brûleur (14) configuré pour générer une flamme au sein de la chambre de combustion (4) et un caisson de réticulation (6) configuré pour recevoir ledit matelas (16) et aérauliquement raccordé à la chambre de combustion (4), ladite étuve (2) comprenant au moins une source électrique de chauffage (18) du caisson de réticulation (6) caractérisée en ce que la source électrique de chauffage (18) est disposée dans la chambre de combustion (4). (figure 1) Etuve de réticulation comprenant un moyen de chauffage électrique disposé dans la chambre de combustion La présente invention se rapporte au domaine des étuves de réticulation et porte plus particulièrement sur le chauffage des matelas de fibres minérales et/ou végétales. Les étuves de réticulation pour un matelas de fibres minérales et/ou végétales connues à ce jour comprennent un système de chauffage mis en œuvre par un brûleur à gaz. Il est connu d’ajouter à cette étude un deuxième moyen de chauffage tel qu’une source électrique de chauffage, combinée au brûleur déjà compris dans l’étuve. Dans l’art antérieur, cette source électrique de chauffage est disposée spécifiquement dans le caisson de réticulation, notamment dans un coin du caisson de réticulation. La situation économique et écologique actuelle impose d’améliorer l’efficacité des moyens de chauffage utilisés dans ces étuves, par exemple en réduisant l’apport de calories qui provient du brûleur. Ainsi, la source électrique de chauffage est configurée pour chauffer le matelas présent dans le caisson de réticulation, ce qui permet de réduire la proportion de chauffage généré par le brûleur et par conséquent, la consommation de gaz. Il convient néanmoins d’aller plus loin. L’espace disponible dans la chambre de réticulation ne permet pas d’intégrer une puissance de chauffe électrique suffisante au regard des besoins en puissance pour la cuisson du matelas de fibres minérales et/ou végétales et la quantité de gaz consommé par le brûleur reste trop importante. Par ailleurs, la source électrique de chauffage disposée dans un coin du caisson de réticulation a tendance à s’encrasser, ce qui implique une diminution du chauffage électrique et une diminution du rendement. En outre, cet encrassement impose des temps d’arrêt pour procéder au nettoyage de la source électrique de chauffage. Ces temps d’arrêt impactent négativement les coûts de fabrication du matelas de fibres minérales et/ou végétales. La présente invention résout ces inconvénients et propose une étuve de réticulation d’un matelas de fibres minérales et/ou végétales, comprenant au moins une chambre de combustion, au moins un brûleur configuré pour générer une flamme au sein de la chambre de combustion et un caisson de réticulation aérauliquement raccordé à la chambre de combustion et configuré pour recevoir ledit matelas et, ladite étuve comprenant au moins une source électrique de chauffage configurée pour chauffer le matelas, caractérisée en ce que la source électrique de chauffage est disposée dans la chambre de combustion. La disposition spécifique de la source électrique de chauffage au sein de la chambre de combustion permet de réduire la puissance nominale installée du brûleur. Le flux d’air n’a pas le temps de se refroidir et reste à une température élevée jusqu’à son contact avec le matelas qui circule au sein du caisson de réticulation. Selon une autre caractéristique de l’invention, la source électrique de chauffage est disposée de sorte à être exposée à la flamme générée par le brûleur. Cette disposition permet de détruire, par exemple par pyrolyse, tout éventuel dépôt ou impureté présent sur la source électrique de chauffage. Ce montage permet d’éviter les pertes de rendement dû à l’encrassement des sources de chauffage électrique. Selon une autre caractéristique de l’invention, l’étuve comprend une boucle d’air chaud qui comprend une sortie de la chambre de combustion, un passage au travers du caisson de réticulation et une entrée dans la chambre de combustion. L’air est chauffé dans la chambre de combustion via le brûleur et la source électrique de chauffage, l’air ainsi chauffé entre ensuite dans le caisson de réticulation. L’air chaud transfère alors ses calories au matelas ce qui provoque une réticulation de la colle qui lie ses fibres. L’air de la boucle d’air chaud qui sort de la chambre de réticulation est plus froid que lorsqu’il entre dans celle-ci, et le brûleur et la source électrique de chauffage mettent en œuvre un nouvel apport de calories au flux d’air chaud. Selon une autre caractéristique de l’invention, l’étuve comprend au moins un dispositif de mise en circulation de l’air configuré pour faire circuler de l’air chaud au travers de la boucle d’air chaud. Le dispositif de mise en circulation de l’air peut par exemple être un ventilateur disposé entre la sortie de la chambre de combustion et une entrée du caisson de réticulation. Selon une autre caractéristique de l’invention, la source électrique de chauffage comprend au moins une résistance à tube radiant, ledit tube radiant s’étendant transversalement à une direction du flux d’air chaud au sein de la chambre de combustion. Le tube radiant s’étend majoritairement le long d’une première direction, tandis que le flux d’air se déplace globalement le long d’une deuxième direction, ces deux directions étant sécantes en unique point. Le tube radiant de la résistance s’étend par exemple perpendiculairement à une direction d’extension de la flamme du brûleur. Selon une autre caractéristique de l’invention, la source électrique de chauffage comprend au moins deux tubes radiants alignés au sein de la chambre de combustion le long d’un même axe. L’axe sur lequel sont alignés les tubes radiants est perpendiculaire, ou sensiblement perpendiculaire, à la direction d’extension de la flamme du brûleur. Selon une variante, dans la chambre de combustion, au moins deux tubes radiants sont parallèles et alignés sur cet axe, en formant un couple de tubes radiant disposés le long d’un axe commun. La chambre de combustion présente donc une largeur minimale permettant de mettre deux tubes radiants bout à bout, selon un même axe traversant perpendiculairement la chambre de combustion. Une succession de plusieurs tubes radiants est opérée selon différents axes perpendiculaires à la chambre de combustion. Selon une autre caractéristique de l’invention, la source électrique de chauffage comprend au moins deux tubes radiants disposés au sein de la chambre de combustion le long de deux axes distincts. Les axes sur lesquels sont alignés les tubes radiants sont perpendiculaires à une direction d’extension de la flamme du brûleur. Sur chacun des axes, un unique tube radiant est disposé. Plusieurs tubes radiants peuvent être disposés côte-à-côte, le long d’axes parallèles mais distincts. Selon une autre caractéristique de l’invention, la chambre de combustion comprend une première section où est disposé le brûleur et une deuxième section où est disposée la source électrique de chauffage, un volume de la première section étant inférieur à un volume de la deuxième section. La volume de la deuxième section est supérieur à celui de la première section afin de pouvoir disposer au moins deux tubes radiants bout à bout, alignés sur un même axe. Limiter certaines sections permet de réduire la quantité d’air à chauffer et donc la puissance à mettre en œuvre pour le chauffage. Selon une autre caractéristique de l’invention, la chambre de combustion comprend une première section où est disposé le brûleur et une deuxième section où est disposée la source électrique de chauffage, un volume de la première section étant égal à un volume de la deuxième section. Dans ce mode de réalisation, les tubes radiants sont rangés côte-à-côte, le long d’une unique rangée. Les tubes radiants sont insérés dans la chambre de combustion par une seule et même face, ou par deux faces disposées en opposition l’une par rapport à l’autre. Selon une autre caractéristique de l’invention, la chambre de combustion est délimitée pas une paroi périphérique qui comprend au moins un cadre externe, une tôle périphérique interne et un isolant thermique disposé entre les deux tôles. La température du cadre externe de la chambre de combustion doit être inférieure à 60°C. Le montage tel qu’envisagé ici permet de réduire la puissance nominale du brûleur. C’est pour cette raison que la structure de la paroi périphérique de la chambre de combustion peut être un sandwich de tôles entre lesquelles est disposé un isolant thermique. Selon une autre caractéristique de l’invention, la puissance nominale de la source électrique de chauffage est supérieure ou égale à la puissance nominale du brûleur. La consommation de gaz peut ainsi être abaissée, comparativement à une installation de l’art antérieur à puissance totale équivalente. La puissance nominale du brûleur est par exemple de 200kW, tandis que la puissance nominale de la source électrique est par exemple de 220kW. Le système nécessite 220 kW/h en régime stabilisé. La production de chaleur totale de l’étuve est mise en œuvre à 50% pour la source électrique de chauffage et à 50% pour le brûleur. De manière alternative, la répartition peut être modifiée jusqu’à atteindre 75% de la production de chaleur totale fournie par la source électrique de chauffage et 25% provenant du brûleur. On peut ainsi considérer que la source électrique de chauffage fournit entre 50% et 90% de la puissance de chauffage demandée par le système. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels : FIG. 1 est une représentation d’une étuve de réticulation comprenant une chambre de combustion composée d’un brûleur et d’une source électrique de chauffage ; FIG. 2 est une vue de coupe d’un mode de réalisation de la chambre de combustion de l’étuve selon l’invention ; FIG. 3 est une vue de coupe d’un autre mode de réalisation de la chambre de combustion de l’étuve selon l’invention ; FIG. 4 est une vue de coupe d’une paroi périphérique qui entoure la chambre de combustion. Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes par rapport aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique et/ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur. L’invention concerne une nouvelle étuve et plus particulièrement une nouvelle chambre de combustion de cette étuve permettant de chauffer le caisson de réticulation par des calories provenant d’un brûleur et par des calories provenant d’une source électrique de chauffage, ces deux composants étant disposés à l’intérieur de la chambre de combustion. La FIG. 1 montre une étuve de réticulation 2 selon l’invention qui comprend une chambre de combustion 4, un caisson de réticulation 6 et un dispositif de mise en circulation 8 d’un flux d’air chaud. Sur la FIG. 1 , on constate que la chambre de combustion 4 se situe sur la partie haute de l’étuve de réticulation 2. Plus précisément, la chambre de combustion 4 se situe verticalement au-dessus du caisson de réticulation 6. La chambre de combustion 4 est aérauliquement reliée au caisson de réticulation 6 d’une part, par un premier conduit 10 disposé entre une sortie 11 de la chambre de combustion 4 et une bouche d’admission 13 du caisson de réticulation 6 et d’autre part, par un deuxième conduit 12 qui s’étend entre une bouche d’évacuation 15 du caisson de réticulation 6 et une entrée 17 de la chambre de combustion 4. La combinaison de ces conduits 10, 12, de la chambre de combustion 4 et du caisson de réticulation 6 forme une boucle d’air chaud où un flux d’air chaud circule en boucle. L’étuve de réticulation 2 comprend un support 19 configuré pour soutenir la chambre de combustion 4. Le support 19 s’étend au-dessus du caisson de réticulation 6 et supporte le poids de la chambre de combustion 4. La chambre de combustion 4 comprend un brûleur 14 configuré pour générer une flamme au sein de la chambre de combustion 4. De manière générale, le brûleur 14 est alimenté par du gaz. La chambre de combustion 4 peut comprendre un dispositif de mise en circulation 8 de l’air chaud, tel qu’un ventilateur à hélice 7 radiale configuré pour mettre en œuvre une circulation du flux d’air au sein de la boucle d’air chaud. L’hélice 7 radiale est configurée pour changer la direction du flux d’air au sein de la boucle d’air chaud afin de passer d’une direction horizontale dans la chambre de combustion 4 à une direction verticale dans le premier conduit 10. Le dispositif de mise en circulation 8 de l’air est connecté d’un côté à une portion de la chambre de combustion 4 et de l’autre la sortir 11 de la chambre de combustion 4. Le dispositif de mise en circulation comprend un dispositif d’actionnement 9 tel qu’un moteur et une boite de vitesse configuré actionner la rotation de l’hélice 7 du dispositif de mise en circulation 8. Le caisson de réticulation 6 reçoit au moins un matelas 16 de fibres minérales et/ou végétales, un tel matelas 16 étant destiné à devenir un rouleau ou un panneau de laine de verre, de roche ou d’un matériau végétal utilisé pour isoler thermiquement toute conduite, paroi ou plus généralement tout objet nécessitant une isolation thermique. Le ou les matelas 16 de fibres sont traversés par le flux d’air chaud. La bouche d’admission 13 du caisson de réticulation 6 est disposé en partie haute d’une enceinte qui délimite le caisson de réticulation 6. La bouche d’évacuation 15 du caisson de réticulation 6 est quant à elle située en partie basse de cette enceinte, sur une face opposée à celle de la bouche d’admission 13. Le flux d’air suit ainsi un parcours en diagonale et descendant lors de sa traversée du caisson de réticulation 6. Les figures 2 et 3 nous permet de constater que selon l’invention, la chambre de combustion 4 loge une source électrique de chauffage 18, tel que des tubes radiants, par exemple insérés de part et d’autre de la chambre de combustion 4. Le tube radiant est un cylindre métallique comprenant une surface intérieure et une surface extérieure. La surface extérieure du tube radiant est en contact avec le flux d’air de la boucle d’air chaud et c’est la raison pour laquelle le tube, ou au moins la surface extérieure du tube, comprend ou est recouvert d’un matériau apte à résister au caractère corrosif de de la flamme du brûleur. La surface intérieure est configurée pour être en contact avec l’air chauffé par une résistance comprise dans le tube radiant. Le tube radiant est hermétique, l’extrémité libre comprise dans la chambre de combustion 4 est fermée. Le tube radiant comprend une bride sur l’extrémité libre à l’extérieure de la chambre de combustion 4. Le tube radiant est rendu solidaire de la chambre de combustion 4 via par exemple un montage amovible de la bride avec la tôle externe de la chambre de combustion 4. Les tubes radiants disposés dans la chambre de combustion 4 sont espacés les uns des autres afin de permettre au flux d’air de traverser la chambre de combustion 4 et d’échanger des calories avec les cylindres métalliques chauffés par les résistances. La flamme du brûleur 14 est en contact avec les tubes radiants. Ainsi, une direction d’extension27 illustrant une projection de la flamme du brûleur 14, est sécant, avantageusement perpendiculaire, à un axe 20 de chacun des tubes radiants. La FIG. 2 est une vue en coupe longitudinale d’un mode de réalisation de la chambre de combustion 4, de l’étuve de réticulation 2, du brûleur 14 et du dispositif de mise en circulation 8. Le brûleur 14 est disposé à une première extrémité de la chambre de combustion 4 de manière à ce que sa flamme s’étende au sein de la chambre de combustion 4, le long de la direction d’extension 27. A l’autre extrémité de la chambre de combustion se trouve le dispositif de mise en circulation 8. A titre d’exemple, trente tubes radiants sont disposés dans la chambre de combustion 4, organisés en six rangées de tubes radiants disposées en deux blocs de trois rangées l’un en face de l’autre, chaque rangée comprenant cinq tubes radiants disposés les uns au-dessus des autres. La combinaison de ces tubes radiants forme la source électrique de chauffage 18. Les tubes d’un premier bloc de tubes radiants sont alignés aux tubes d’un second blocs de tubes, le long de l’axe 20 traversant perpendiculairement la chambre de combustion 4. Les tubes des blocs sont ainsi alignés deux à deux, chaque couple partageant un même axe 20, le flux d’air venant lécher chaque couple de tubes radiants alignés bout à bout. La chambre de combustion 4 comprend une première section 22 où est disposé au moins en partie le brûleur 14, et une deuxième section 24 ou est disposée la source électrique de chauffage 18. On constate sur cette FIG. 2 que la deuxième section 24 présente des dimensions supérieures à celles de la première section 22. Le volume de la première section 22 est ainsi inférieur au volume de la deuxième section 24. La chambre de combustion 4 comprend également un divergent 21 qui relie la première section 22 à la deuxième section 24, ce divergent se présentant sous la forme d’un tube conique. La chambre de combustion 4 comprend aussi un convergent 23 qui relie la deuxième section 24 au dispositif de mise en circulation 8 du flux d’air chaud, ce convergent se présentant sous la forme d’un canal conique. La FIG. 3 est une vue en coupe longitudinale d’un autre mode de réalisation de la chambre de combustion 4 de l’étuve de réticulation 2. Le brûleur 14 est disposé à une première extrémité de la chambre de combustion 4 de manière à ce que sa flamme s’étende au sein de la chambre de combustion 4, le long de la direction d’extension 27. A l’autre extrémité de la chambre de combustion 4 se trouve le dispositif de mise en circulation 8 dont le rôle est d’assurer la mise en circulation du flux d’air chaud au sein de la boucle d’air chaud. A titre d’exemple, trente-deux tubes radiants sont disposés dans la chambre de combustion 4, organisés en huit rangées de tubes radiants disposées en un bloc, chaque rangée comprenant quatre tubes radiants disposés les uns au-dessus des autres. La combinaison de ces tubes radiants forme la source électrique de chauffage 18. Chaque tube radiant est aligné le long d’un axe 20 distinct traversant perpendiculairement la chambre de combustion 4. Les tubes radiants sont ainsi alignés un à un, en étant disposés côte-à-côte, le long d’axes 20 distincts mais parallèles entre eux. La deuxième section 24 où est disposée la source électrique de chauffage 18 présente des dimensions supérieures ou égales, ou sensiblement égales, à celles de la première section 22, dans laquelle se situe le brûleur 14. La FIG. 4 est une vue en coupe illustrant un nouveau type d’isolation thermique de la chambre de combustion 4, qui est rendu possible par la disposition de la source électrique de chauffage 18 au sein de la chambre de combustion 4. L’isolation de la chambre de combustion 4 comprend par exemple six couches : la première couche 26 est une tôle périphérique interne de la chambre de combustion 4, qui est ici un revêtement en acier ou en inox. Le choix de disposer cette tôle à l’intérieure de la chambre de combustion 4 est avantageux car cette tôle évite toute usure prématurée de la couche d’isolation thermique, qui pourrait résulter du frottement du flux d’air chaud en circulation au sein de la boucle d’air chaud, ou même de la flamme en tant que telle. La deuxième 28 et la troisième 30 couches de la chambre de combustion 4 sont des isolants thermiques microporeux haute température, par exemple de 50 mm d’épaisseur chacune. La quatrième 32 et la cinquième 34 couches comprennent deux isolants différents entre les parois de cotés 36 et les parois supérieure et inférieure 38. Les parois de cotés 36 sont des panneaux de laine de roche Les parois supérieure et inférieure 38 sont des panneaux rigides de fibre minérale La quatrième 32 et la cinquième 34 couches présentent une épaisseur de 50mm. La sixième couche 40 est un cadre externe qui vient entourer et maintenir les cinq couches précédemment décrites. La première couche 26 est la tôle périphérique interne qui est la plus proche de la flamme générée par le brûleur 14, tandis que la sixième couche 40 est celle la plus proche de l’environnement extérieur de la chambre de combustion 4. Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. L’invention, telle qu’elle vient d’être décrite, atteint bien le but qu’elle s’était fixée, et permet de proposer une étuve de réticulation qui comprend au moins deux sources de chauffage disposées dans une chambre de combustion, les deux sources de chauffage étant au moins une source d’énergie électrique et une source d’énergie résultant d’une combustion. Des variantes non décrites ici pourraient être mises en œuvre sans sortir du contexte de l’invention, dès lors que, conformément à l’invention, elles comprennent une chambre de combustion comprenant au moins une résistance conforme à l’invention. Etuve de réticulation (2) d’un matelas (16) de fibres minérales et/ou végétales, comprenant au moins une chambre de combustion (4), au moins un brûleur (14) configuré pour générer une flamme au sein de la chambre de combustion (4) et un caisson de réticulation (6) aérauliquement raccordé à la chambre de combustion (4) et configuré pour recevoir ledit matelas (16), ladite étuve (2) comprenant au moins une source électrique de chauffage (18) du matelas (16), caractérisée en ce que la source électrique de chauffage (18) est disposée dans la chambre de combustion (4). Etuve de réticulation (2) selon la revendication précédente, dans laquelle la source électrique de chauffage (18) est disposée de sorte à être exposée à la flamme générée par le brûleur (14). Etuve de réticulation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une boucle d’air chaud qui comprend une sortie (11) de la chambre de combustion (4), un passage au travers du caisson de réticulation (6) et une entrée (17) dans la chambre de combustion (4). Etuve de réticulation (2) selon la revendication précédente, comprenant au moins un dispositif de mise en circulation de l’air (8) configuré pour faire circuler de l’air chaud au travers de la boucle d’air chaud. Etuve de réticulation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la source électrique de chauffage (18) comprend au moins une résistance à tube radiant, ledit tube radiant s’étendant transversalement à une direction du flux d’air chaud au sein de la chambre de combustion (4). Etuve de réticulation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la source électrique de chauffage (18) comprend au moins deux tubes radiants alignés au sein de la chambre de combustion (4) le long d’un même axe (20). Etuve de réticulation (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la source électrique de chauffage (18) comprend au moins deux tubes radiants disposés au sein de la chambre de combustion (4) le long de deux axes (20) distincts. Etuve de réticulation (2) selon la revendication 6, dans laquelle la chambre de combustion (4) comprend une première section (22) où est disposé le brûleur (14) et une deuxième section (24) où est disposée la source électrique de chauffage (18), un volume de la première section (22) étant inférieur à un volume de la deuxième section (24). Etuve de réticulation selon la revendication 7, dans laquelle la chambre de combustion comprend une première section (22) où est disposé le brûleur (14) et une deuxième section (24) ou est disposée la source électrique de chauffage (18), un volume de la première section (22) étant égal à un volume de la deuxième section (24). Etuve de réticulation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la chambre de combustion (4) est délimitée pas une paroi périphérique qui comprend au moins un cadre externe (40), une tôle périphérique interne (26) et un isolant thermique (28, 30 ,32) disposé entre les deux tôles (26, 34). Etuve de réticulation (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle une puissance nominale de la source électrique de chauffage (18) est supérieure ou égale à une puissance nominale du brûleur (14).