Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
APPAREIL DE PRÉCHAUFFAGE DE CONDUIT DE
COMBUSTION DE COMBUSTIBLES SOLIDES
CON'l~X'l~ DE L'INVENTION
l.Domaine technique de l'invention
La présente invention a trait à un appareil de
conditionnement de l'air de combustion et qui a pour
objectif d'améliorer le tirage d'un brûleur à
combustibles solides au moment du départ.
2. DescriPtion de la technique antérieure
Il est reconnu que les poêles à bois sont
difficiles d'allumage au moment du départ parce que la
cheminée est froide, le conduit entre le poêle et la
cheminée est aussi froid et le poêle lui-même est froid,
les conditions de froid sur le chemin de la fumée font
que la fumée monte difficilement et seulement sous forme
d'un nuage épais qui ne cherche que les fissures des
conduits pour s'échapper dans la maison même plutôt que
de monter péniblement la cheminée, d'autant plus qu'au
cours de l'ascension, la fumée se refroidit et devient
par le fait même plus dense. Ce n'est qu'après que la
cheminée a été réchauffée que le tirage est suffisant
pour assurer le fonctionnement du poêle.
Des méthodes de réchauffement de cheminée ont
été en usage depuis longtemps. Dans les fonderies des
post brûleurs sont utilisés au haut des cubilots pour
compléter la combustion et en purifier les produits. Ces
post brûleurs génèrent des températures élevées et il
est possible qu'ils ajoutent du tirage à la combustion
qui est déjà alimentée par un ventilateur. Certains
poêles ont aussi des post brûleurs dans des zones à
l'intérieur du poêle qui complètent la combustion.
D'autres poêles utilisent des catalystes qui ont pour
résultat d'augmenter la température des produits de
combustion, mais avant que le catalyste n'entre en
fonction, il faut d'abord que la combustion soit assez
avancée pour créer une température ambiante de 200~C et
plus dans la région du catalyste.
7 4 ~
,~.
- Cottier, dans le brevet Canadien no. 36366
émis en 1891, avait conçu un raccord tubulaire attaché à
une cheminée et dont la sortie est dirigée vers le
centre de la cheminée mais dont l'entrée est évasée pour
recueillir l'air de l'étage, le passage des gaz chauds
causant une aspiration de l'air froid.
- Zaniewski, dans le brevet américain
no. 1118266 émis en 1982, contrôle le tirage de la
cheminée par un module moteur au faîte de la cheminée.
- Moran, dans le brevet américain no. 2701999
émis en 1955, offre un contrôle de tirage à la sortie
d'une cheminée au moyen d'une longueur de tuyau perforé
radialement pour en faire un tamis à travers, lequel
peut passer l'air exterieur qui se mélange avec la
fumée.
- Feldman, dans le brevet américain
no. 3643581 émis en 1972, illustre une méthode de
ventilation ascendante et verticale autour de la fumée
du centre d'une cheminée, l'air et la fumée se combinant
pour diminuer la concentration de polluants.
- Winegardner, dans le brevet américain
no. 3431056 émis en 1969, décrit un conduit de
ventilation dans lequel est installé un ventilateur et
une voile qui contrôle le passage de l'air en agissant
sur un rhéostat connecté au ventilateur.
- Mueller, dans le brevet américain
no. 3768956 émis en 1973, révèle un raccord à
l'intérieur duquel il y a un détecteur de tirage et un
ventilateur en série pour contrôler le débit de
combustion dans les foyers à combustibles gazeux.
- Filmore, dans le brevet américain
no. 4250868 émis en 1981, attache un ventilateur en haut
d'une cheminée dans la ligne directe des produits de
combustion pour en contrôler le tirage.
Mais aucune des méthodes décrites ci-dessus ne
possède toutes les caractéristiques ni les avantages
particuliers de mon invention.
~,~
J'ai essayé de réchauffer le conduit par
l~extérieur, ceci ne résultant qu'en une faible
augmentation de tirage et qu'en un risque à la sécurité
en plaçant un fil chauffant électrique autour d'un
conduit métallique pouvant lui-même être chauffé à
blanc.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
J'ai conçu une méthode d'aspiration de la
fumée de cheminée en injectant par le biais d'un raccord
dirigé vers le centre et l'aval du conduit de cheminée
de l'air chaud.
Suivant la présente invention on propose un
appareil de préchauffage de conduit de combustion pour
améliorer le tirage d~un appareil à combustion lors de
l'opération d'allumage, comprenant un ventilateur et un
élément chauffant montés en série pour générer et
pousser un courant d'air chaud à travers un conduit de
préchauffage se prolongeant de l'appareil de
préchauffage à une ouverture ménagée dans la paroi du
conduit de combustion et conçu pour diriger le courant
d~air chaud émanant d'une sortie dudit conduit de
préchauffage dans le conduit de combustion.
Également suivant la présente invention on propose
une méthode pour augmenter le différentiel de pression
entre l'entrée et la sortie d'un conduit de combustion
afin d'améliorer le tirage lors de l'opération
d'allumage dans un appareil à combustion, comprenant les
étapes de:
a) générer un courant d'air chaud à distance du conduit
de combustion et de l'appareil à combustion;
b) acheminer ledit courant d'air chaud à l'intérieur
dudit conduit de combustion;
c) chauffer le conduit de combustion par l'intermédiaire
dudit courant d'air chaud jusqu'à l'obtention d'un
réchauffement suffisant dudit conduit de combustion; et
d) procéder à l'opération d'allumage.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS
L'appareil de mon invention sera mieux compris
en se référant aux dessins, où les numéros semblables
correspondent aux mêmes éléments du mémoire descriptif.
La figure 1 est un vue de face d'une
installation de poêle avec un appareil de prechauffage
suivant la présente invention;
la figure 2 est une coupe selon la ligne 2-2
de la figure l;
la figure 3 est une coupe selon la ligne 3-3
de la figure 2; et
la figure 4 est une vue semblable à la
figure 3 illustrant une autre réalisation du raccord
suivant la présente invention.
DESCRIPTION DES REALISATIONS PREFEREES
En se référant spécifiquement à la figure 1
des dessins, on voit un poêle 10 avec conduit 11 de
cheminée, coude 12 vers l'entrée 13 de la cheminée comme
dans les installations connues. De plus, on voit suivant
la présente invention un raccord 14 rattaché au coude 12
par une plaque d'attachement 15, une vanne ou clapet 16,
une tuyauterie 17 allant s'emboîter dans le raccord 14 à
un bout et rattachée à l'autre bout à un ventilateur 18
équipé d'un élément préchauffant 19.
Un support 20 près de la cheminée 21 tient le
ventilateur. Le raccord 14 comprend un point
d'attachement 22 (figure 3) à la tuyauterie 17, un coude
23 qui donne une direction perpendiculaire au mur du
coude 12, une zone cylindrique 24 pour la vanne ou
clapet 16, une zone de soutien 25 qui rencontre la
plaque d'attachement 15, un coude 26 qui donne une
direction vers l'entrée 13 de la cheminée et une section
droite 27 qui canalise l'air chaud vers le centre 28 de
la cheminée. Le ventilateur 18 (figure 3) est dans un
boîtier 29 afin de contenir l'air; l'entrée 30 rencontre
un tamis 31 puis un filtre 32. Le boîtier 29 est
préférablement circulaire et comprend en plus du
ventilateur 28 un élément électrique chauffant 19. Un
, . ._
motèur avec un élément d'une capacité totale de 1500
watts est préférable pour préchauffer l'air dans la
plupart des installations domestiques. Un cône 33 est à
son début attaché en 34 au boîtier 29 pour canaliser le
5mouvement de l'air vers la tuyauterie 17. Le cône 33 est
à sa sortie attaché en 35 au boîtier Z9 près de
l'ouverture où est installée la tuyauterie 17. Un collet
36 tient la tuyauterie 17 en place près de la sortie 35.
La réalisation de la figure 4 comprend un
10raccord complexe en fonte comprenant une série de
raccords réguliers que l'on peut se procurer directement
sur le marché. Le coude 23 est un coude régulier de
fonte de 50 mm, 2". La pièce droite 24 est un bout de
tuyau qui a été percé en 37 pour recevoir le clapet 16.
15Le coude 26 est un coude régulier de 50 mm, 2", en fonte
rattaché à la pièce de vanne droite 24 par un collet
régulier en fonte 38. Semblablement, la section 24 de
vanne est unie au coude 23 par un autre collet régulier
en fonte 38.
20Un collet réducteur 22 est utilisé pour
joindre le coude 23 en fonte à la tuyauterie 17. Il est
préférable que le raccord soit fait d'un matériau
compatible avec le créosote et capable de résister à un
feu de créosote de 2100~F, 1150~C. La fonte est un
25matériau préférable pour une telle application et réagit
très bien au créosote car elle en absorbe le carbone et
au moment de la combustion, "feu de tuyau", le film de
carbone protège la fonte jusqu'à 1150~C.
J'ai trouvé suffisant d'utiliser un
30ventilateur fermé de 1500 watts comprenant un élément
chauffant dans une application domestique où le conduit
du poêle est de sept pieds (2 m) avant la cheminée. Deux
facteurs sont importants, soit la température et la
force de succion. L'élément chauffant contribue à
35réduire l'humidité du conduit et prévenir la
condensation de la vapeur d'eau et du créosote, de même
qu'ajouter à la force de succion une quantité d'énergie
équivalant à l'augmentation de température divisée par
,~.
7 ~ ~
~,,~..
la température absolue de l'air ambiant soit, pour une
augmentation de température de 200~C et un air ambiant
de 20~C ou 293~K ou ~ absolus, une augmentation de
succion de 200/293 X 100% = 65%.
L'énergie apportée par l'élément chauffant 19
n'augmente pas de façon significative la dépression au
poêle, ni la pression à travers les conduits et les
joints de la cheminée. Une autre réalisation de
l'invention utilisant un aspirateur domestique ou
commercial branché en sens inverse pour fournir
l'énergie de l'élément chauffant implique le contrôle du
volume d'air pour empêcher les cendres de tourbillonner
ou même de causer des fuites dans le conduit et la
cheminée Il est préférable de préchauffer l'air.
~. ~
