Foyer, en particulier poêle à bois, équipé d'un dispositif capable de neutraliser les éléments polluants des gaz brûlés

Abstract

 Cette invention concerne un foyer à combustible solide, en particulier poêle à bois, équipé d'un dispositif capable de neutraliser les éléments polluants des gaz brûlés, et comportant, de manière conventionnelle, une chambre de combustion, formée de parois verticales, qui s'étend entre une grille et le carneau d'évacuation des gaz brûlés, caractérisé en ce que le dispositif précité (12) est constitué par une chambre de postcombustion qui s'étend obliquement au travers de la chambre de combustion (1) et constitue un passage obligé porté à haute tempé­rature par le combustible, les gas brûlés circulant dans ce dispositif, depuis le bas vers le haut, et d'une paroi du foyer vers la paroi opposée. Le résumé se réfère à la planche unique.

Description

[0001] 

[0002] L'invention concerne un foyer à combustible solide, en particulier poêle à bois, équipé d'un dispositif capable de neutraliser les éléments polluants des gaz brûlés, et comportant, de manière conventionnelle, une chambre de combustion, formée de parois verticales, qui s'étend entre une grille et le carneau d'évacuation des gaz brûlés.

[0003] Il est connu que les gaz brûlés provenant de la combustion du bois contiennent d'importantes quantités d'élé­ments polluants dont on trouvera le détail dans un tableau analytique et comparatif figurant plus loin dans le texte.

[0004] On a généralement tenté de provoquer une combustion aussi complète que possible des gaz brûlés en faisant usage de catalyseurs qui ont pour but d'élever sensiblement la température sur le passage des gaz brûlés. Ces catalyseurs ont une longévité relativement brève; leur activité catalytique diminue avec le vieillisse­ment, ce qui signifie qu'il nécessite plus de chaleur au démarrage et qu'à la limite il ne démarre plus.

[0005] La longévité d'un catalyseur se trouvera également réduite, de façon appréciable lors de la combustion, d'autres matériaux que le bois naturel, tels que par exemple des déchets, des agglomérés, des bûches de papier ou des bûches artificielles, du charbon, des liquides légers, des allumeurs chimiques du bois traîté ou peint, du bois flotté ou des nettoyants chimiques. Tous ces produits contiennent en effet des éléments qui empoisonnent le catalyseur ce qui en renduit l'efficacité de facon très sensible.

[0006] Ceci signifie en pratique que l'utilisateur devra faire remplacer le catalyseur beaucoup plus tôt que prévu et qu'en général cette opération sera omise de telle sorte que la pollution ne sera plus combattue après un délai d'utilisation plus court que prévu. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif capable de neutraliser les éléments polluants des gaz brûlés pendant une période pratiquement illimitée, la durée d'utilisation du dispositif étant pra­tiquement égale à celle du foyer lui-même.

[0007] A cet effet, le dispositif précité est consti­tué par une chambre de postcombustion qui s'étend obliquement au travers de la chambre de combustion et constitue un passage obligé porté à haute température par le combustible, les gaz brûlés circulant dans ce dispositif, depuis le bas vers le haut, et d'une paroi du foyer vers la paroi opposée.

[0008] Dans une forme de réalisation avantageuse, la chambre de postcombustion précitée est constituée par deux tôles s'étendant de bas en haut et de l'arrière vers l'avant de la chambre de combustion.

[0009] Toujours selon l'invention, la chambre de postcombustion précitée est située sensiblement dans la moitié supé­rieure de la chambre de combustion.

[0010] Pour obtenir, selon l'invention, des résul­tats escomptés, la chambre de postcombustion est réalisée en un acier dont la température d'écaillage à l'air est située entre environ 1100° et 1250°C.

[0011] D'autres détails et avantages de l'invention ressortiront de la description qui sera donnée ci-après d'un foyer à combustible solide, en particulier poêle à bois, équipé d'un dispositif capable de neutraliser les éléments polluants des gaz brûlés, selon l'invention. Cette description n'est donnée qu'à titre d'exemple et ne limite pas l'invention. Les notations de référence se rapportent à la figure ci-jointe.

[0012] Cette figure est une vue en coupe selon un plan vertical du foyer équipé du dispositif selon l'invention.

[0013] Le foyer, représenté par cette figure, est représenté à titre purement exemplatif et est essentiellement consti­tué de quatre parois verticales constituant la chambre de combustion (1). La paroi arrière est désignée de façon générale par la référence (2). La paroi avant (3) présente un orifice obturé par une porte généralement vitrée (4).

[0014] La base de la chambre de combustion est occupée par une grille (5) disposée, de manière conventionnelle, au-dessus d'un cendrier (6). Un registre d'air (7), qui peut être reglé automatiquement ou manuellement, règle le tirage ou le débit des gaz de combustion ou l'admission d'air comburant.

[0015] La plaque de base (8) sur laquelle repose la grille (5), supporte, vers l'arrière de la chambre de combustion, une tôle sensiblement verticale (9) pour permettre le passage des gaz comburants entre l'extrémité supérieure de cette tôle et un déflecteur horizontal (10).

[0016] Un autre orifice pour le passage des gaz comburants se trouve à la partie supérieure et à l'avant du foyer et est indiqué par la référence (11). L'air comburant qui atteint l'orifice (11), circule dans une chambre verticale lelong de la partie avant du foyer.

[0017] Le dispositif selon l'invention, destiné à éliminer les éléments polluants contenus dans les gaz brûlés, est désigné par la référence générale (12).

[0018] Ce dispositif est constitué de deux tôles qui s'étendent de bas en haut et d'arrière en avant. Elles forment une partie inférieure (12ʹ) et une partie supérieure (12ʺ).

[0019] Les deux parties (12ʹ) et (12ʺ) forment entre elles un angle comme le montre la figure 1. Les tôles, consti­tuant en réalité une chambre de combustion, sont constituées en un acier DIN spécial dont la température d'écaillage à l'air est très élevée. Cette température peut se situer entre 1100° et 1250°C. Du fait de cette très haute température, une combustion pratiquement complète des résidus provenant de la combustion du combustible peut être assurée. La chambre de postcombustion, que constitue le dispositif (12), repose à l'arrière et latéralement par les tôles qui constituent le dispositif, sur des saillies internes prévues sur les faces intérieures des parois verticales constituant la chambre de combustion.

[0020] A l'avant de la chambre de postcombustion est prévu un registre (13) qui permet d'assurer le passage des gaz de combustion directement vers le carneau (14). Lorsque le registre (13) est fermé, la totalité des gaz de combustion passe obligatoirement par la chambre de postcombustion.

[0021] L'efficacité du dispositif selon l'invention, ayant été testée par le demandeur, les essais indiquent une réduction importante des créosotes et des divers polluants.

[0022] L'efficacité du dispositif a été déterminée en comparant les quantités de matières non brûlées déposées sur un filtre et cela dans un foyer équipé d'une chambre de combustion ou dépourvu de celle-ci.

[0023] La réduction de corps volatiles condensables est de l'ordre de 70 à 90 %, ce qui indique que les fumées ne contiennent plus, après leur passage au travers de la chambre de combustion, qu'environ 10 % de matériaux créosotants contre 80 % antérieurement.

[0024] Le fait de porter les gaz à une très haute température réduit considérablement les quantités de certains maté­riaux organiques polycycliques et non polycycliques comme le démontre le tableau cité ci-après et établi par la société dite MONSANTO RESEARCH CORPORATION.

[0025] Le tableau comparatif ci-dessous a été établi après que les gaz polluants aient été portés à des températures situées entre environ 850° et environ 900°C :

[0026] En faisant usage d'une chambre de postcom­bustion portée à haute température, les mêmes résultats ou des résultats tout à fait analogues ont pu être constatés. L'intérêt du dispositif selon l'invention doit être vu dans le fait qu'il ne nécessite ni entretien, ni remplacement et que sa capacité dépolluante n'est pas mise en cause par le passage de certaines fumées provenant de la combustion des déchets cités dans le préambule.

[0027] L'invention n'est évidemment pas limitée à la forme d'exécution décrite ci-dessus et bien des modifications pourraient y être apportées sans sortir du cadre de la présente demande de brevet. On pourrait prévoir notamment, une préchambre en produits réfractaires recourverts ou non de matériaux catalytiques, qui maintiendrait une température élevée (+ de 1.000C°) à toutes les allures du poêle.

Revendications

1. Foyer à combustible solide, en parti­culier poêle à bois, équipé d'un dispositif capable de neutraliser les éléments polluants des gaz brûlés, et comportant, de manière conven­tionnelle, une chambre de combustion, formée de parois verticales, qui s'étend entre une grille et le carneau d'évacuation des gaz brûlés, caractérisé en ce que le dispositif précité (12) est constitué par une chambre de postcombustion qui s'étend obliquement au travers de la chambre de combustion (1) et constitue un passage obligé porté à haute température par le combustible, les gaz brûlés circulant dans ce dispositif, depuis le bas vers la haut, et d'une paroid du foyer vers la paroi opposée.

2. Foyer selon la revendication 1, carac­térisé en ce que la chambre de postcombustion précitée (12) est constituée par deux tôles s'étendant de bas en haut et de l'arrière vers l'avant de la chambre de combustion (1).

3. Foyer selon l'une quelconque des reven­dications 1 - 2, caractérisé en ce que la chambre de postcombustion précitée (12) est située sensiblement dans la moitié supérieure de la chambre de combustion (1).

4. Foyer selon l'une quelconque des reven­dications 1 - 3, caractérisé en ce que la chambre de postcombustion précitée (12) est constituée, en considérant le sens de déplacement des gaz brûlés de celle-ci, d'une partie inférieure (12ʹ) et d'une partie supérieure (12ʺ), la partie inférieure (12ʹ) formant avec la verticale un angle inférieur à celui formé avec la verticale par la partie supérieure (12ʺ).

5. Foyer selon la revendication 4, carac­térisé en ce que la chambre de postcombustion (12) repose d'une part par une base sur une saillie interne de la paroi de la chambre de combustion (1) et d'autre part par ses extrémités latérales sur des saillies internes appartenant à deux parois latérales de la chambre de combustion.

6. Foyer selon l'une quelconque des reven­dications 1 - 5, caractérisé en ce que la chambre de postcombustion (12) est réalisée en un acier dont la température d'écaillage à l'air est située entre environ 1100° et environ 1250°C.

Dessins