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"Réchauffeur d'eau combiné dans les foyers domestiques".
La présente invention a pour objet un réchauffeur d'eau combiné dans les foyers domestiques,plus particulièrement adapté dansceux dénomméscuisinières et fourneau de cuisine. on a déjà proposé précédemment d'adapter à la paroi des foyers des bouillottes soit rapportées ou autrement solidaires du. pot contenant les matières on ignition, cette bouillotte comportant une entrée et une sortie pour l'eau chaude.
Les bouillottes de ce genre,constituant des réchauffeurs d'eau d'une contenance souvent considérable,présentaient l'inconvénient d'influencer néfastement le chauffage directdes fourset de la taque du foyer, au point que le feu vif, nécessaire dans certaines circonstances, était retardé
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en raison de l'échange de température qui se produit entre les matières incandescentes, soit en substance les gaz de combustion et le récipient formant'bouillotte.
La présente invention a pour objet de construire un réservoir éohangeur de température de ce genre,dans lequel il est fait ap- plication de conditions et moyens assurant à volonté un chauffage lent ou rapide de la réserve d'eau, soit encore un feu vif et direct vers les fours et la taque du foyer. Ce sont surtout les fours qui doivent avoir souvent et rapidement une haute tempéra-' ture,pour saisir la pièce à rôtir, ce qui ne s'obtient qu'avec un pot bien rouge.
L'invention consiste à combiner avec le pot ou enveloppe contenant les matières incandescentes, un réservoir à eau chaude dans lequel sont prévues un nombre quelçonque de cheminées per- mettant la passade des gaz de combustion. Ces cheminées sont commandées par des clapets ou registres, de façon à permettre soit le passage des gaz de combustion à travers cas cheminées, soit l'introduction d'air frais de combustion dans une zone appropriée du foyer, Si l'en considère un foyer de ce genre,les matières en ignition,en substance du charbon,peuvent être divisées en trois zones, La zone inférieure,reposant sur la grille,présente une combustion parfaite et très vive avec dégagement d'acide car- bonique et de la chaleur la plus intense.
La seconde zone, immé- diatement au-dessu, présente, à cause du manque d'oxygène,une com- bustion mains parfaite ,d'ou présenced'oxyde de carbone et la chaleur s'en trouve déjà fortement atténuée. Dans la troisième zona,directement disposée au-dessus,la combustion est manifeste- ment imparfaite d'ou présence maximum d'oxyde de carbone et cette zone produit donc un minimum de chaleur, Les troiszonesoccupent respectivement un tiers environ de la hauteur du volume da matiè- res.
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Il résulte de l'invention que les. gaz de combustion seront prélevés avantageusement de la première et de la deuxième zone, c'est-à-dire de celle intermédiaire,pour passer à travers les cheminées vers la cheminée. Une partie considérable de l'oxyde de carbone s'éliminera donc,de façon à ce que cette deuxième zone puisse avoir une combustion plus parfaite dans le cas où les gaz de combustion prélevés à l'endroit passent à travers les chemi- nées pour réchauffer vivement la quantité d'eau réduite au mini. mum de volume contenue dans le réservoir.
Dans le cas où il n'est pas requis un réchauffage rapide de l'eau et qu'au contraire on désire avoir un feu très s vif, on pourra obturer les sorties de la cheminée à l'aide d'un clapet et permettre l'entrée,par le bas,d'air frais qui, entrant par la zone intermédiaire,assurera une combustion très active dans cette zone et même dans la troi- sième zone supérieure.
Dans une variante d'exécution d'un appareil de ce genre, l'oxyde de earoone,passant à travers les cheminées,pourra rentrer dans l'espace au-dessus des matières en ignition pour subir,au besoin,une combustion secondaire et dans un appareil ainsi per- feotionné il sera possible de régler à volonté la combustion, le réchauffage de l'eau'de réserve,le chauffagedes fours,de la taque,etc.
Dans une autre variante d' exécution,l'appareil pourra être combiné avec une grille coulissant verticalement, l'appareil étant agrandi en hauteur de façon à pouvoir augmenter les passages de gaz de combustion dans les cheminées du réservoir échangeur de température.
L'invention sera d'ailleurs décrite ci-,après avec référence aux figuresdu dessin annexé.
La figure 1 est une coupe verticale transversale à travers l'appareil illustrée à titre d'exemple.
La figure 2 est une élévation de face.
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Les figures 3 et 4 scat/Clou coupas verticales à travers des variantes de réalisation.
La figure 5 est une coupe horizontale suivant V-V de la figure 1.
La figure 6 est une vue en plan,partiellement en coupe de l'appareil de la figure 5.
Le réservoir 1,illustre comme étant de forme parallélipipé dique, constitue la paroi arrière du foyer contenant les matières en ignition 4 disposées sur la grille 2, convenablement supportée par des supports 3; 5 désigne la taque du foyer et 6 un couvercle amovible. Comme il est bien connu dans ces constructions, les gaz de combustion sent évaoués vers la cheminée étant détournés la.. téralemant soit à l'aide d'un écran, soit, dans le cas pré sent,par le réservoir 1 lui-même.
Dans ce réservoir parallélipipédique il est pratiqua un certain nombre de cheminées verticales 7, de sec- tion convenable, cheminées ouvertes par le bas et comportant des orifices 9 vers le bas, des orifices 8 débouchnant latéralement . dans la foyer,plus particulièrement au tiers environ intermédiaire du tas de matières en ignition,et desorifices 10 dirigésvers la grande cheminée d'évacuation des gaz de combustion. Les orifices d'évacuation 10 seront,de préférence, à la région supérieure de l'apareil, de façon à ce queles gaz de combustion dégagésdu foyer 4,doivent traverser, sur un maximum de surface,la cheminée 7 constituant des passages pour l'échange rapide de température.
La section de l'orifice 8 sera de moindre largeur que la section de l'ouverture 9,afin que les cendres de 8 puissent certainement s'évacuer par le passage 9 vers la cendrier, Lesdites cheminées, en nanbrs variable,peuvent être obtenues soit lors du moulage du réservoir ou autrement rapportées dans ce réservoir. Un clapet ou registre 11, oscillant autour d'un axe 13, contrôle les ouvertures inférieures 9; de même ,un clapet 12,oscillant autour d'un axe
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14,contrôle les orifices d'évaluation 10; 15 et 16 désignent une entrée et une sortie pour la réserve, cette entrée et cette sortie pouvant être disposées également suivant 15' et 16',selon les espaces disponibles.
Il résulte de cette construction que, si l'en ferme le clapet 11 et si l'on ouvre celui 12,les gaz de combustion de la zone in- termédiaire passeront à travers les cheminées 7 suivant la flécha b, de façon que l'échange de température sera rapide pour la réser- ve d'eau,la combustion étant plus ou moins bien assurée pour cette deuxième zone.
Si par contre on ferme le clapet 12 et qu'on ouvre celui 11,de l'air frais entrera par en dessous suivant la floche a et viendra alimenter la combustion dans la zone intermédiaire qui se trouvera aotivée du fait,de façon que le foyer débitera une plus forte chaleur vers les fours,la taque et le couvercle, alors que le réservoir 1 demeure plus ou moins inerte au point de vue de l'échange de température. Cette disposition élémentaire permet dono déjà d'avoir à volonté un feu vif sans que la réserve d'eau à réchauffer constitue un obstacle, soit de l'eau rapidement chauffé par le passage des gaz de combustion.
Référant à la forme de réalisation de la figure 3 où les mê- mes ohiffres de référence désignent des parties correspondantes de l'appareil des figures s 1 et 3,il a cependant étéprévu un ori- fice complémentaire 17 s'ouvrant d.ans la région supérieure du foyer 4 et contrôlé également par un clapet 18 oscillant autour d'un axe 23. On comprend qu'il est possible de procéder à un réglage plus précis des phénomènes en faisant notamment passer une partie des gaz de combustion,suivant la fleone o, de l'orifice 8 par l'ori- fioe 17, àe façon à obtenir une combustion complémentaire de ces gaz immédiatement sous la taque ou le couvercle.
A l'aide des trois clapets 11,12 et 18,il sera possible d'avoir un contrôle très sen- Bible, soit pour obtenir de l'eau chaude,un feu vif ou une combus- tion mitigée.
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Référant à la figure 4, l'appareil 1 est de dimensions plus grandes en hauteur et la grille horizontale 21 est mobile dans une direction verticale,étant guidée- par un guide approprié 19.
Il est ici prévu des passages complémentaires 22 dans le réser- voir 1, passage pratiqués dans la même paroi latérale où les orifices 8 ont été établis. Les ouvertures 22 sent les mêmes ouvertures que 8 dans la figure l,mais recouvertes d'une plaque de recouvrement 20 attachée à la grille mobile,qui,lorsque la grille descend, découvre graduellement les orifices 22. En regard juste en face se trouve une grille fixe à barreaux verticaux 19, qui lors de la descente de la grille augmente proportionnellement l'admission d'air fraie par la partie de la grille fixa que la grille mobile découvre et cela proportionnellement à l'augmenta- tion du volume de combustible, Dans son mouvement de descente et de montée la grille mobile reste dans sa même position horizon- tala .
Les orifices inférieurs 22 sont constitués de la morne fa- çon que les supérieurs 8, Lorsque la grille 21 se trouve dans la position supérieurs, il y a un minimum de surfacede chauffe en action; pour empêcher le passage d'air frais par les orifices inférieurs 22, ceux-ci sont recouverts de la plaque de recouvre- ment 20 totalement fermée et attachée librement à la grille 21, pour pouvoir suivre ses mouvements,
Dans le but de maintenir cette plaque 20 de recouvrement contre las orifices 22,la plaque de recouvrement possède à ses deux extrémité deux ailesde fonte,
de façon à déplacer le centre de gravité en dehors de la perpendiculaire du point de suspension et obliger de rester contre les orifices 32.La grille fixe 19 qui est en face permet par la descente de la grille mobile l'arri- vée d'une quantité d'air frais suivant l'augmentation du volune du combustible et assure une combustion parfaite.
On comprend que le réchauffeur d'eau ainsi construit répond
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des besoins plus considérables tout en permettant d'avoir égale- ment un réglage précis soit du feu vif, soit du réchauffage de l'eau de réserve, De l'air froid pourra entrer par les passages
22,de la même façon qu'en 11,figure 1. Sans gela on ne pourrait enlever les cendres,de façon qu'ainsi l'appareil répond aux formes de réalisation,figure 3,telles que décrites.
Il doit être entendu que la canposition et la forme de réali- sation des différents ,la:pets et de leur commande peuvent varier selon les circonstances et comportent des organes d'une technique ocnnue dans ce genre d'appareils,de même que l'on connaît les mécanismes pour abaisser et soulever la grilla 21 dans l'appareil, selon, la figure 4.
L'appareil perfectionné conformément a l' invention, permet l'obtention d'eau chaude rapidement,d'assurer un feu vif pour le chauffage rapide des tours ou de la taque,de régler la combustion jusqu'à, parfaite consanmation des matières et des gaz et comme la fabrication de l'appareil ne présente pas des difficultés techniques, le réchauffeur ainsi perfectionné présente des avanta- ges remarquables à coté des bouillottes anciennement connues.
REVENDICATIONS
1.-Réchauffeur d'eau pour foyers domestiques,constitué par un réservoir fermé pourvu d'orifices d'alimentation et d'un ori- fice d'évacuation,et comportant un nanbre de cheminées ou carneaux intérieurs dirigés en substance verticalement,lesdites cheminées communiquant, d'une part,avec le foyer proprement dit,d'autre part, avec l'espace libre aboutissant à la oheminée,ces derniers orifices pouvant être contrôlés à l'intervention d'un clapet oscillant ou son équivalent.
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"Combined water heater in domestic households".
The present invention relates to a combined water heater in domestic households, more particularly suitable dansceux called cookers and kitchen stove. it has already been proposed previously to adapt to the wall of the hearths hot water bottles either reported or otherwise integral with. pot containing the materials on ignition, this hot water bottle comprising an inlet and an outlet for hot water.
Hot water bottles of this kind, constituting water heaters of an often considerable capacity, had the disadvantage of influencing the direct heating of the ovens and of the hearth stove, to the point that the high heat, necessary in certain circumstances, was delayed
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due to the temperature exchange which takes place between the incandescent materials, that is to say in substance the combustion gases and the container forming 'boil.
The object of the present invention is to construct a temperature exchanger tank of this type, in which conditions and means are applied ensuring at will a slow or rapid heating of the water reserve, that is still a high fire and direct to the ovens and the hearth. It is especially the ovens which must have a high temperature often and quickly, in order to grip the piece to be roasted, which is only obtained with a very red pot.
The invention consists in combining with the pot or envelope containing the incandescent materials, a hot water tank in which are provided a number of chimneys allowing the passage of combustion gases. These chimneys are controlled by valves or registers, so as to allow either the passage of combustion gases through the chimneys, or the introduction of fresh combustion air into an appropriate area of the fireplace, If one considers a fireplace. of this kind, the materials in ignition, in substance coal, can be divided into three zones, The lower zone, resting on the grate, presents a perfect and very lively combustion with release of carbonic acid and of the heat the more intense.
The second zone, immediately above, presents, because of the lack of oxygen, a perfect combustion, hence the presence of carbon monoxide, and the heat is already greatly reduced. In the third zone, directly above, the combustion is obviously imperfect or the maximum presence of carbon monoxide and this zone therefore produces a minimum of heat. The three zones respectively occupy approximately one third of the height of the volume in materials.
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It follows from the invention that the. Combustion gases will advantageously be taken from the first and the second zone, that is to say from the intermediate zone, to pass through the chimneys towards the chimney. A considerable part of the carbon monoxide will therefore be eliminated, so that this second zone can have a more perfect combustion in the case where the combustion gases taken from the place pass through the chimneys to heat up. strongly the quantity of water reduced to the minimum. mum volume contained in the tank.
In the event that rapid heating of the water is not required and, on the contrary, a very high fire is desired, the outlets of the chimney can be closed off with a valve and allow the entry, from below, of fresh air which, entering through the intermediate zone, will ensure very active combustion in this zone and even in the third upper zone.
In an alternative embodiment of a device of this kind, the earoone oxide, passing through the chimneys, can enter the space above the ignited materials to undergo, if necessary, secondary combustion and in With an appliance thus permeated, it will be possible to adjust the combustion, the heating of the reserve water, the heating of the ovens, of the hob, etc. as desired.
In another variant embodiment, the device could be combined with a vertically sliding grid, the device being enlarged in height so as to be able to increase the passages of combustion gas in the chimneys of the temperature exchanger tank.
The invention will moreover be described hereinafter with reference to the figures of the accompanying drawing.
Figure 1 is a vertical cross section through the apparatus illustrated by way of example.
Figure 2 is a front elevation.
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Figures 3 and 4 scat / Nail vertical cuts through alternative embodiments.
Figure 5 is a horizontal section along V-V of Figure 1.
Figure 6 is a plan view, partially in section, of the apparatus of Figure 5.
The reservoir 1, illustrated as being of parallelepiped shape, constitutes the rear wall of the hearth containing the ignition materials 4 arranged on the grid 2, suitably supported by supports 3; 5 designates the hearth plate and 6 a removable cover. As is well known in these constructions, the combustion gases smelled evaoués towards the chimney being diverted there .. téralemant either by means of a screen, or, in the present case, by the tank 1 itself.
In this parallelepipedal tank, a certain number of vertical chimneys 7, of suitable cross-section, are made, chimneys open from below and having orifices 9 downwards, orifices 8 opening out laterally. in the hearth, more particularly about the middle third of the pile of ignited material, and orifices 10 directed towards the large chimney for exhausting the combustion gases. The exhaust openings 10 will preferably be in the upper region of the appliance, so that the combustion gases given off from the hearth 4 must pass, over a maximum area, the chimney 7 constituting passages for the rapid temperature exchange.
The section of the orifice 8 will be narrower than the section of the opening 9, so that the ashes of 8 can certainly escape through the passage 9 towards the ashtray, Said chimneys, in variable nanbrs, can be obtained either during the molding of the tank or otherwise reported in this tank. A valve or register 11, oscillating about an axis 13, controls the lower openings 9; similarly, a valve 12, oscillating about an axis
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14, checks the evaluation ports 10; 15 and 16 designate an inlet and an outlet for the reserve, this inlet and this outlet can also be arranged along 15 'and 16', depending on the spaces available.
It follows from this construction that, if the valve 11 is closed and if the valve 12 is opened, the combustion gases from the intermediate zone will pass through the chimneys 7 following arrow b, so that the The temperature exchange will be rapid for the water reserve, combustion being more or less well assured for this second zone.
If, on the other hand, the valve 12 is closed and the valve 11 is opened, fresh air will enter from below following the arrow a and will feed the combustion in the intermediate zone which will be aotivated by the fact, so that the fireplace will deliver more heat to the ovens, the pan and the cover, while the tank 1 remains more or less inert from the point of view of the temperature exchange. This elementary arrangement allows dono already to have a high fire at will without the water reserve to be heated constituting an obstacle, or water quickly heated by the passage of combustion gases.
Referring to the embodiment of FIG. 3 where the same reference numbers designate corresponding parts of the apparatus of FIGS. 1 and 3, however, a complementary orifice 17 has been provided which opens into the upper region of the hearth 4 and also controlled by a valve 18 oscillating about an axis 23. It is understood that it is possible to carry out a more precise adjustment of the phenomena by in particular passing a part of the combustion gases, according to the fleone o, from orifice 8 through orifice 17, so as to obtain additional combustion of these gases immediately under the plate or the cover.
With the help of the three valves 11, 12 and 18, it will be possible to have a very sensitive control, either to obtain hot water, high heat or mixed combustion.
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Referring to figure 4, the apparatus 1 is of larger dimensions in height and the horizontal grid 21 is movable in a vertical direction, being guided by a suitable guide 19.
Additional passages 22 are provided here in the tank 1, passage made in the same side wall where the orifices 8 have been established. The openings 22 feel the same openings as 8 in Figure 1, but covered with a cover plate 20 attached to the movable grid, which, as the grid descends, gradually uncovers the orifices 22. Opposite directly opposite is a fixed grid with vertical bars 19, which when the grid is lowered proportionally increases the intake of fresh air by the part of the fixed grid that the mobile grid uncovers and this in proportion to the increase in the volume of fuel, In its movement of descent and ascent, the mobile grid remains in its same horizontal position.
The lower orifices 22 are made in the same way as the upper ones 8, When the grid 21 is in the upper position, there is a minimum of heating surface in action; to prevent the passage of fresh air through the lower orifices 22, these are covered with the completely closed cover plate 20 and freely attached to the grille 21, in order to be able to follow its movements,
In order to keep this cover plate 20 against the orifices 22, the cover plate has at its two ends two cast iron wings,
so as to move the center of gravity out of the perpendicular to the point of suspension and make it necessary to stay against the orifices 32. The fixed grid 19 which is opposite allows, by the descent of the mobile grid, the arrival of a quantity of fresh air following the increase in the volume of fuel and ensures perfect combustion.
We understand that the water heater thus constructed responds
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greater needs while also allowing precise adjustment of either the high heat or the reheating of the reserve water. Cold air can enter through the passages
22, in the same way as in 11, figure 1. Without gela one could not remove the ashes, so that the apparatus thus meets the embodiments, figure 3, as described.
It must be understood that the arrangement and the form of realization of the different, the: farts and their control may vary according to the circumstances and include parts of a technique known in this type of apparatus, as well as the we know the mechanisms for lowering and lifting the grill 21 in the device, according to figure 4.
The apparatus perfected in accordance with the invention allows hot water to be obtained rapidly, to ensure a high heat for the rapid heating of the towers or the stove, to regulate the combustion up to perfect consumption of materials and gas and as the manufacture of the apparatus does not present technical difficulties, the heater thus perfected presents remarkable advantages compared to the previously known hot water bottles.
CLAIMS
1.-Water heater for domestic fireplaces, consisting of a closed tank provided with supply openings and an evacuation port, and comprising a number of chimneys or interior flues directed in substance vertically, said chimneys communicating, on the one hand, with the hearth proper, on the other hand, with the free space leading to the chimney, these latter orifices being able to be controlled by the intervention of an oscillating valve or its equivalent.