OA17618A - Cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois à double combustion. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois qui possède un système pour évacuer aisément les cendres et autres solides imbrulés ainsi qu'une installation d'alimentation en air secondaire afin de brûler tous les gaz de combustion, améliorant ainsi l'efficacité thermique du cuiseur amélioré. Dans le présent cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois, l'air secondaire chaud est injecté au-dessus de la flamme de combustion primaire afin de brûler tous les gaz de combustion primaire émis ce qui améliore notablement le rendement thermique du cuiseur qui dépasse alors 90%. Du fait de l'excellent rendement de notre cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois, la consommation du combustible solide est faible; ainsi le présent cuiseur à bois et à charbon de bois permet d'économiser 80% de bois par rapport à un cuiseur traditionnel "3 pierres".

Description

La présente invention concerne un cuiseur amélioré et efficace que l’on alimente au bois ou au charbon de bois et qui aspire par tirage naturel de l’air primaire pour brûler le combustible solide et de l’air secondaire pour brûler les gaz et particules émis lors de la combustion primaire du bois ou du charbon de bois, d’où la double 5 combustion. L’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) estime que 2 millions de personnes essentiellement des femmes et des enfants décèdent chaque année dans les pays en développement des suites de l’inhalation de fumées toxiques et de particules fines rejetées par les cuiseurs traditionnels à bois dits 3 pierres qui ont un rendement thermique médiocre, inférieur à 10%. D’où la nécessité de la mise en 10 œuvre de cuiseurs à bois et à charbon de bois efficaces capables de réduire les émissions de fumées et de particules émises par les cuiseurs traditionnels à bois. La plupart des cuiseurs améliorés à bois et à charbon de bois que l’on rencontre sur le marché présentent deux inconvénients principaux qui sont : une difficulté de nettoyage et d’évacuation des cendres et des solides imbrulés ; une absence 15 d’alimentation en air secondaire pour brûler tous les gaz de combustion. Dans les cuiseurs améliorés classiques la cendre et les solides imbrulés sont évacués en renversant le cuiseur ; par ailleurs les gaz de combustion non brûlés sont rejetés hors du cuiseur, ce qui diminue l’efficacité thermique du cuiseur. La combustion primaire du bois ici a un rendement thermique qui est encore faible, très inférieur à 20 50 %. Au vue de ce qui précède un réel besoin existe pour un cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois qui possède un système pour évacuer aisément les cendres et autres solides imbrulés ainsi qu’une installation d’alimentation en air secondaire afin de brûler tous les gaz de combustion, améliorant ainsi l’efficacité thermique du cuiseur amélioré. Les gaz émis par le bois chauffé brûlent à très haute 25 température avec un rendement qui est potentiellement très proche de 100 %. Un tel cuiseur a une efficacité élevée, de plus de 90%, d’utilisation du bois et du charbon de bois. Les avancées techniques du présent cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois ainsi que les objectifs poursuivis sont visibles dans la description qui suit et le dessin (Figure 1) qui est annexé.

Le système le plus rudimentaire pour cuisiner avec le bois est le foyer 3 pierres. Suivant la manière de le gérer, son rendement varie de 3 à 15%. Le foyer 3 pierres est souvent exposé au vent et donne des flammes qui ne sont pas adaptées à la taille de la marmite. On trouve des cuiseurs plus élaborés qui permettent de gagner en performance et en simplicité d’utilisation. Ils sont faits en tôle d’acier ou en argile, avec des formes plus ou moins complexes qui permettent à chaque fois de gagner un peu de rendement et donc de réduire la quantité de bois à brûler. Le principe d’un 5 cuiseur à bois amélioré est simple, il consiste à créer les meilleures conditions de combustion du bois possibles pour en tirer le maximum d’énergie. Un tel cuiseur possède une chambre de combustion de dimension adaptée à la puissance du cuiseur, des prises d’air de la bonne taille correspondant à la puissance du cuiseur et disposées aux bons endroits, et dans la mesure du possible permet la canalisation 10 de la flamme autour de la marmite pour maximiser l’échange de chaleur et la récupération d’énergie. Un des cuiseurs améliorés le plus connu est le “rocket stove” ; il permet de diviser par 3 la consommation de bois par rapport à un foyer 3 pierres. Ce type de cuiseur peut aussi être fabriqué en argile. Le plus connu et le plus répandu des cuiseurs à charbon de bois est le cuiseur malgache. Bien que 15 simple et pas cher, le cuiseur malgache n’est pas économe en charbon car une grosse part d’énergie est rayonnée vers l’extérieur, donc perdue, le cuiseur n’étant pas isolé. Le rendement d’un cuiseur malgache atteint difficilement 25%. En plus de leurs rendements thermiques qui ne sont pas assez élevés, ces cuiseurs à bois et à charbon de bois à simple combustion présentent une difficulté de nettoyage et 20 d’évacuation des cendres et des solides imbrulés ; et ils sont dépourvus d’un système d’alimentation en air secondaire pour brûler tous les gaz de combustion. Dans ces cuiseurs améliorés classiques la cendre et les solides imbrulés sont très souvent évacués en renversant le cuiseur ; par ailleurs les gaz de combustion non brûlés sont rejetés hors du cuiseur, ce qui diminue l’efficacité thermique du cuiseur. 25 L’objet de notre invention est de pallier à ces insuffisances en prévoyant un système pour évacuer aisément les cendres et les solides imbrulés ; en installant un système d’alimentation en air secondaire pour brûler tous les gaz de combustion primaire ; toutes choses qui conduisent à une augmentation importante du rendement thermique de notre cuiseur à bois et à charbon de bois à double combustion.

L’appareil que nous décrivons dans ce document est un cuiseur amélioré et efficace que l’on alimente au bois ou au charbon de bois et qui aspire par tirage naturel de l’air primaire pour brûler le combustible solide et de l’air secondaire pour brûler les gaz et particules émis lors de la combustion primaire du bois ou du charbon de bois. La plupart des cuiseurs améliorés à bois et à charbon de bois que l’on rencontre sur le marché présentent deux inconvénients principaux qui sont : une difficulté de nettoyage et d’évacuation des cendres et des solides imbrulés ; une absence 5 d’alimentation en air secondaire pour brûler tous les gaz de combustion. La combustion primaire du bois ici a un rendement thermique qui est encore faible, très inférieur à 50% ; cette valeur est cependant bien plus élevée que celle du rendement thermique du cuiseur traditionnel 3 pierres qui ne dépasse guère 10%. La présente invention décrit un cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois qui possède un 10 système pour évacuer aisément les cendres et autres solides imbrulés ainsi qu’une installation d’alimentation en air secondaire afin de brûler tous les gaz de combustion, améliorant ainsi l’efficacité thermique du cuiseur amélioré. Dans le présent cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois, l’air secondaire chaud est injecté au-dessus de la flamme de combustion primaire afin de brûler tous les gaz de 15 combustion primaire émis ce qui améliore notablement le rendement thermique du cuiseur qui dépasse alors 90%. Du fait de l’excellent rendement du présent cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois, la consommation du combustible solide est faible ; ainsi le présent cuiseur à bois et à charbon de bois permet d’économiser 80% de bois par rapport à un cuiseur traditionnel 3 pierres.

Le présent cuiseur à bois et à charbon de bois (Figure 1) est composé d’une enceinte métallique cylindrique (1) qui constitue la chambre de combustion. Le présent cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois conserve bien la chaleur à l’intérieur du cuiseur grâce à l’isolant thermique en terre (3) qui recouvre toute sa 25 surface intérieure. Le présent cuiseur à bois et à charbon de bois possède des manches (5) munis de tiges en matériau solide isolant (4) qui facilitent le transport du cuiseur même en fonctionnement. Le présent cuiseur à bois et à charbon de bois est alimenté en combustible solide (bois ou charbon de bois) par deux fentes (8) opposées pratiquées sur la paroi latérale à mi-hauteur du cuiseur. Le présent cuiseur 30 à bois et à charbon de bois possède deux languettes métalliques (9) fixées sur les deux fentes latérales et inclinées vers l’intérieur du cuiseur ; ces languettes métalliques soutiennent les morceaux de bois combustibles. Le présent cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois possède une boite métallique plate circulaire (11) qui communique avec l’extérieur (13) et sur laquelle reposent les bouts de bois ou le charbon combustible. Deux tubes métalliques cylindriques (7) partent de la boite métallique plate et transportent l’air secondaire vers les gaz de combustion chauds. Le présent cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois possède, à 5 l’intérieur, un capuchon métallique (6) en forme de tuyère de Laval qui canalise les gaz de combustion et accélère la flamme vers le fond de la marmite. Un petit râteau (14) est fourni séparément avec le cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois pour racler le foyer de la chambre de combustion et évacuer les cendres et solides imbrulés vers l’extérieur du cuiseur à travers une fente semi-circulaire (10) pratiquée 10 sur la paroi latérale du cuiseur à hauteur du foyer de combustion. Le présent cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois est fermé à sa base. Le présent cuiseur à bois et à charbon de bois repose sur quatre pieds métalliques (12) en V renversé soudés sur la structure du cuiseur. Le présent cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois possède une grille de support de la marmite (2) spécialement conçue pour favoriser 15 le tirant des gaz de combustion quelle que soit le diamètre de la base de la marmite.

Le bois ou le charbon de bois doit être bien sec avant d’être introduit dans le foyer du cuiseur et avoir si possible un diamètre inférieur à 3 cm pour brûler efficacement et produire un bon flux de chaleur qui monte vers la marmite. Pour démarrer rapidement le chauffage du bois on utilisera cependant un diamètre de bois plus 20 petit. Il faut éviter d’introduire trop de bois ou de charbon de bois dans le foyer du cuiseur car cela ne permet pas un bon brassage du combustible solide et de l’air comburant indispensable à une bonne combustion. Un diamètre de bois ou de charbon de bois plus important, de 3 à 4 cm, peut être utilisé dans les cas de cuissons longues. Lors de la combustion du bois, le bois se décompose 25 thermiquement en charbon de bois et en différents gaz, principalement du CO2 et de

ΙΉ2Ο, et des gaz combustibles tels que le CO et ΙΉ2. Les gaz combustibles, mélangés à l’air primaire, s’enflamment et produisent une flamme vigoureuse. Dans la plupart des cuiseurs améliorés classiques plus de la moitié des gaz combustibles ne brûlent pas dans l’air primaire. Dans le présent cuiseur amélioré à bois et à 30 charbon de bois, l’air secondaire chaud est injecté au-dessus de la flamme de combustion primaire afin de brûler tous les gaz de combustion émis ce qui améliore notablement le rendement thermique du cuiseur qui dépasse alors 90%. Du fait de l’excellent rendement du présent cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois, la consommation du combustible solide est faible ; ainsi le présent cuiseur à bois et à charbon de bois permet d’économiser 80% de bois par rapport à un cuiseur traditionnel 3 pierres.

Claims (12)

1. Cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois à double combustion caractérisé en ce que on l’alimente au bois ou au charbon de bois et il aspire par tirage naturel de l’air primaire pour brûler le combustible solide et de l'air secondaire pour brûler les gaz et particules émis lors de la combustion primaire du bois ou du charbon de bois.

2. Cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois à double combustion caractérisé en ce que il est composé d’une enceinte métallique cylindrique qui constitue la chambre de combustion ; cette chambre de combustion est recouverte à l’intérieur par un isolant thermique afin de conserver la chaleur à l’intérieur du cuiseur.

3. Cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois à double combustion caractérisé en ce que il possède des manches en matériau solide isolant qui facilitent le transport du cuiseur même en fonctionnement.

4. Cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois à double combustion caractérisé en ce que il possède deux fentes opposées pratiquées sur la paroi latérale à mi-hauteur du cuiseur par lesquelles on introduit le combustible solide (bois ou charbon de bois) ; deux languettes métalliques sont fixées sur ces deux fentes latérales et inclinées vers l’intérieur du cuiseur ; ces languettes métalliques soutiennent les morceaux de bois combustibles.

5. Cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois à double combustion caractérisé en ce que il possède une fente latérale semi-circulaire à hauteur du plancher du foyer de combustion par laquelle le cuiseur aspire l’air primaire ; c’est également par cette fente que sont évacués les cendres et les solides imbrulés.

6. Cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois à double combustion caractérisé en ce que il possède une boite métallique plate circulaire qui communique avec l’extérieur et sur laquelle reposent les bouts de bois ou le charbon combustible ; cette boite métallique plate aspire l’air secondaire et l’échauffe.

7. Cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois à double combustion caractérisé en ce que la boite métallique plate objet de la revendication 6 est reliée à deux tubes métalliques cylindriques qui transportent l’air secondaire chauffé vers les gaz de combustion au-dessus de la flamme.

8. Cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois à double combustion caractérisé en ce que il possède, à l’intérieur, un capuchon en forme de tuyère de Laval en tôle métallique qui canalise les gaz de combustion et accélère la flamme vers le fond de la marmite.

9. Cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois à double combustion caractérisé en ce que il est muni d’un petit râteau fourni séparément qui sert à racler le foyer de la chambre de combustion et à évacuer les cendres et solides imbrulés vers l’extérieur du cuiseur à travers une fente semi-circulaire pratiquée sur la paroi latérale du cuiseur à hauteur du foyer de combustion.

10. Cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois à double combustion caractérisé en ce que il possède quatre pieds métalliques en V renversé soudés sur la structure du cuiseur.

11. Cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois à double combustion caractérisé en ce que il possède une grille de support de la marmite spécialement conçue pour favoriser le tirant des gaz de combustion quelle que soit le diamètre de la base de la marmite.

12. Cuiseur amélioré à bois et à charbon de bois à double combustion caractérisé en ce que il permet de réaliser des économies de combustibles solides de l’ordre de 80% par rapport à un cuiseur traditionnel 3 pierres.