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La présente invention est relative à un foyer pour tous combus- tibles solides et plus particulièrement à un foyer tel que celui qui fait l'objet d'un brevet principal n 522280 et d'un brevet de perfectionnement n 525. 333.
Dans le type d'appareil décrit dans le brevet principal, on avait considéré un foyer comprenant deux chambres successives. Dans la première, qui est de forme généralement évasée vers le bas, brûle le combustible solide.
La deuxième sert à brûler les gaz quittant la première chambre. La partie in- férieure commune des deux chambres est fermée en bas par une grille à travers laquelle tomberontles cendres, mais par laquelle n'arrive pas d'air comburant.
L'air est admis à travers la masse en ignition suivant une direction sensible- ment horizontale. Une certaine quantité d'air est admise au-dessus du combus- tible. De l'air est admis également dans la masse par des orifices latéraux et par d'autres opposés à l'entrée d'air principale, amené par un canal pra- tiqué dans la paroi qui sépare la première chambre de la deuxième. Le même canal apporte l'air secondaire quisera injecté dans la deuxième chambre. Le mouvement général des gaz, - air et gaz dégagés, - est descendant dans la première chambre, et ascendant dans le deuxième chambre au haut de laquelle s'exerce l'appareil de la cheminée.
Dans le brevet de perfectionnement n 525.333 on a considéré plus particulièrement la distribution d'air comburant à la masse de charbon en ignition et à la masse de réserve qui la surmonte. On y a revendiqué notamment l'alimentation de la masse par deux côtés opposés, l'un de ceux-ci présentant une grille distributrice d'air limitant la colonne de combustible du côté opposé à celui par lequel s'évacuent les fumées, reprises dans une chambre de combustion secondaire. On y a étudié également l'alimentation en air surchauffé du premier foyer et d'un second foyer brûlant les gaz du premier.
La présente demande est relative à divers perfectionnements concernant, particulièrement, l'alimentation en air des deux chambres de combustion successives.
Les demandeurs ont constaté d'abord que le mode de répartition de l'air froid amené à la masse en combustion, tel qu'il est conditionné par le nombre, la forme et la disposition des perforations de la grille distributrice antérieure, n'est pas indifférent. La présente invention propose donc, dans un appareil de type décrit dans le brevet 521.280 et dans le perfectionnement n 525.333 à celui-ci, d'utiliser, comme élément de distribution de l'air combustible, du côté du foyer opposé à celui par où les gaz s'évacuent vers la cheminée, un écran présentant d'une part des passages pour l'air situés le long des ou à proximité des bords verticaux de l'écran et étendus ou distribués sur une partie sensible de la hauteur de celui-ci, d'autre part des passages pour l'air situés vers le bas de l'écran et disposés suivant une direction transversale à l'écran.
Les demandeurs ont constaté également qu'il peut être avantageux de maintenir, comme dans des systèmes de poëles anciens, une alimentation en air par la grille qui soutient la masse en combustion, et de combiner les effets de cette disposition à ceux d'autres particularités de leur invention originale.
La présente demande revendique également une amélioration du circuit de l'air préchauffé amené à la masse solide et aux gaz qui s'en dégagent, et cela sous deux aspects.- allongement du circuit d'entrée d'air allongement du circuit de sortie des gaz brûlés, avec utilisation des chaleurs perdues au bénéfice de la seconde chambre de combustion.
Ces particularités font l'objet de la description détaillée ciaprès de deux formes de réalisation données à titre d'exemple, considérée avec l'aide des dessins ci-annexés, dans lesquels: - Figure 1 est une coupe verticale dans un foyer suivant l'inven- tion .
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- Figure 2 est une vue par devant d'une grille distributrice d'air.
- Figure 3 est une vue analogue d'une variante de la grille dis- tributrice d'air.
En se référant à ces figures, on a désigné par 1 la première chambre du foyer, dans laquelle est accumulé le combustible solide, admis parla porte de chargement l'. Ce combustible repose sur la grille 11. Il est contenu à l'avant par la grille 2 , et s'adosse à l'arrière à la paroi antérieure d'un caisson 7 incliné vers l' arrière, de manière à ce que la chambre s'élargisse vers le bas. Comme dans la réalisation décrite dans le brevet n 525.333 .notamment, l'air admis dans cette première chambre comporte plusieurs fractions;les flèches qui en marquent letrajet sont désignées par les lettres a; b, d, e.
Une première fraction, dite de balayage, arrive au dessus du combustible par le papillon l'a et traverse la masse solide en suivant les flèches a. L'admission d'air de balayage est donc, dans cette forme de réa- lisation, rendue tout à fait indépendante des autres.
Une deuxième fraction, très importante, correspond aux flèches quasi horizontales b, qui traversent la première chambre dans une direction transversale à celle de la descente du charbon. Cet air provient d'une chambre antérieure 3 , alimentée par le portillon 3', Il est distribué au combus- tible par les perforations de la grille répartitrice 2. De cette grille, les figures 2 et 3 donnent deux exemples de réalisation. Ces deux exemples ont en commune deux traits essentiels: l'air est admis surtout 1) par deux séries d'ouvertures latérales 4 et 2) par une série d'ouvertures transver- sales 5, disposées vers le bas de la grille. Une ouverture 6, placée dans le plan de symétrie vertical du foyer, joue un rôle particulier qui sera examiné plus loin.
Les ouvertures latérales 4 ont pour but essentiel de créer, de part et d'autre de la masse de combustible en ignition, une nappe d'air, la présence de celle-ci s'opposant à l'accrochage de la masse solide aux pa- rois, et contribuant à prolonger la vie de celles-ci, en les refroidissant.
(Le résultat de pareilles dispositions est de permettre de construire un foyer de l'espèce en fonte ordinaire). Pour rendre cet effet plus actif, on a disposé les ouvertures 4 de telle manière que leur limite extérieure (la plus éloignée du centre de la grille) soit située dans le plan même de la face interne (dirigée vers le centre du foyer) des parois latérales du foyer. Une autre disposition des grilles suivant la présente invention se traduit par l'absence totale ou presque totale d'ouvertures dans la région centrale de la grille - ce qui concentre l'air vers les côtés - sauf toutefois vers sa partie inférieure où l'on a prévu des ouvertures disposées, et plus ou moins réparties, suivant une direction transversale à l'écran.
Ces ouvertures 5, 6' et surtout 6, ont pour but de cisailler la base de la colon- ,ne de combustible en feu, au-dessus du niveau des cendres. Comme ces dernières n'ont pas besoin d'être traversées d'air, il n'y a pas d'ouvertures dans le bas de la grille : la plus basse, - unique dans la réalisation de la figure 2, qui est la plus avantageuse, - devant encore se,trouver au dessus des cendres. Dans le cas de la figure 3, l'ouverture 6' remplace deux ouvertures du type 5 qui pourraient être placées de part et d'autre de l'ouverture 6.
Les ouvertures représentées, ont, dans les appareils réalisés, des dimensions de 25 x 8 mm. , sauf les grandes ouvertures 4 des bords, qui ont chacun 150 x 8 mm, et l'ouverture 6 qui a 40 x 8 mm.Les distances entre ouvertures sont généralement de 12 mm en largeur, - et de 25 mm en hauteur (cas de la figure 3, seulement).
L'idée essentielle de l'invention est le groupement des entrées d'air autour des branches et de la barre transversale d'un U idéal.
Une troisième fraction d'air amené au combustible lui parvient,
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suivant la présente invention,par des orifices de la grille inférieure 11.
(Flèches d). Cette introduction d'air a pour but principal d'éviter la des- truction rapide de cette grille.
De l'autre côté de la masse du combustible, la première chambre de combustion regoit de l'air préchauffe par les orifices 9 et 10 (flèches e), comme dans les cas déjà examinés dans les brevets précités. L'arête in- férieure du caisson 7 est, suivant l'invention actuelle, relevée jusqu'à mi hauteur, à peu près, de la grille antérieure 2. Il en résulte un dégage- ment du passage des gaz de la chambre 1 à la chambre 12. Le caisson 7 four- nit (par ), aux gaz dégagés, l'air comburant nécessaire à une combustion secondaire s'effectuant dans la chambre 12, dans une zone de haute turbulen- ce. La chaleur dégagée par cette combustion échauffe intensément l'air ad- mis dans le caisson 7, en léchant les parois du canal d'amenée coudé 8¯ qui traverse la chambre 12 après l'avoir longée.
Le canal 8 prend l'air à l'ex- térieur par un orifice qui, suivant la présente invention,n'est contrôlé par aucun clapet. L'appel d'air par la cheminée 15 est contrôlé par un registre
16 dont la seule manoeuvre permet de conduite le foyer, les ouvertures antérieures - toutau moins celle qui alimente la chambre 3 - ne pouvant, par construction même, jamais être complètement fermée. A sa partie supérieure, en 7', le caisson 7 comporte une manche transversale par où on peut circu- ler de l'air ambiant.
Enfin, l'appareil suivant l'invention se complète par une troisième chambre 14, dite de récupération, qui sert de calorifugeage à la paroi postérieure de la chambre 12, et, en prolongeant le trajet des gaz brûlés avant leur aspiration par la cheminée, met à profit la chaleur qui tendrait à se perdre. Un clapet de faux tirage 14' est prévu à la base de cette dernière chambre.
REVENDICATIONS.
1.- Foyer pour tous combustibles solides, en particulier poële domestique, suivant le brevet belge n 521.280 et/ou suivant le brevet belge n 525.333, comprenant au moins une chambre de combustion principale pour le combustible solide, et dans laquelle l'écoulement d'ensemble des gaz, sous l'influence de l'appel par la cheminée, se fait de haut en bas, la majeure partie de l'air comburant amené dans la masse en ignition (air de masse) étant admise dans celle-ci suivant une direction sensiblement transversale à la direction générale d'écoulement du combustible, l'air comburant étant distribué à la masse en combustion de deux côtés opposés de celle-ci,
par des orifices disposés à différentes hauteurs dans les parois limitant ladite masse de ces deux côtéscaractérisé en ce qu'il comporte comme élément de distribution de l'air au combustible, du coté du foyer opposé à celui par où les gaz s'évacuent vers la cheminée, un écran présentant, d'une part, des passages pour l'air situés le long des ou à proximité des bords verticaux de l'écran et étendus ou distribués sur une partie sensible de la hauteur de celui-ci, d'autre part, des passages pour l'air situés vers le bas de l'écran et disposés suivant une direction transversale à l'écran.
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The present invention relates to a fireplace for all solid fuels and more particularly to a fireplace such as that which is the subject of main patent No. 522280 and of improvement patent No. 525. 333.
In the type of apparatus described in the main patent, a hearth comprising two successive chambers was considered. In the first, which is generally flared down, burns the solid fuel.
The second is used to burn the gases leaving the first chamber. The lower common part of the two chambers is closed at the bottom by a grid through which the ash will fall, but through which no combustion air arrives.
Air is admitted through the ignition mass in a substantially horizontal direction. A certain quantity of air is admitted above the fuel. Air is also admitted into the mass by side orifices and by others opposite the main air inlet, brought by a channel made in the wall which separates the first chamber from the second. The same channel brings the secondary air which will be injected into the second chamber. The general movement of the gases - air and released gases - is descending in the first chamber, and ascending in the second chamber, at the top of which the fireplace apparatus is exerted.
In the improvement patent No. 525,333 more particularly considered the distribution of combustion air to the mass of ignited coal and to the reserve mass which surmounts it. It has claimed in particular the supply of the mass by two opposite sides, one of these having an air distribution grid limiting the fuel column on the side opposite to that through which the fumes are discharged, taken up in a secondary combustion chamber. We also studied the supply of superheated air to the first stove and a second stove burning gases from the first.
The present application relates to various improvements concerning, in particular, the supply of air to the two successive combustion chambers.
The applicants have observed first of all that the mode of distribution of the cold air brought to the mass in combustion, as it is conditioned by the number, the shape and the arrangement of the perforations of the anterior distribution grid, is not not indifferent. The present invention therefore proposes, in an apparatus of the type described in patent 521,280 and in the improvement No. 525,333 thereof, to use, as an element for distributing the combustible air, on the side of the fireplace opposite to that through which the gases are evacuated towards the chimney, a screen having on the one hand passages for the air situated along or near the vertical edges of the screen and extended or distributed over a sensitive part of the height of the screen Ci, on the other hand passages for the air situated towards the bottom of the screen and arranged in a direction transverse to the screen.
Applicants have also found that it may be advantageous to maintain, as in older stove systems, an air supply through the grate which supports the burning mass, and to combine the effects of this arrangement with those of other features. of their original invention.
The present application also claims an improvement in the circuit of the preheated air brought to the solid mass and to the gases which are released therefrom, and this in two aspects - lengthening of the air inlet circuit extension of the outlet circuit of the burnt gases, using the waste heat for the benefit of the second combustion chamber.
These features are the subject of the detailed description below of two embodiments given by way of example, considered with the help of the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a vertical section through a fireplace along the invention.
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- Figure 2 is a front view of an air distribution grid.
- Figure 3 is a similar view of a variant of the air distribution grid.
With reference to these figures, 1 denotes the first chamber of the hearth, in which the solid fuel is accumulated, admitted by the loading door 1 '. This fuel rests on the grid 11. It is contained at the front by the grid 2, and leans at the rear against the front wall of a box 7 inclined towards the rear, so that the chamber widens towards the bottom. As in the embodiment described in patent No. 525,333. In particular, the air admitted into this first chamber comprises several fractions; the arrows which mark the path thereof are designated by the letters a; b, d, e.
A first fraction, called sweeping, arrives above the fuel via the butterfly a and crosses the solid mass by following the arrows a. The purge air intake is therefore, in this embodiment, made completely independent of the others.
A second, very large fraction corresponds to the almost horizontal arrows b, which cross the first chamber in a direction transverse to that of the descent of the coal. This air comes from a front chamber 3, supplied by the gate 3 '. It is distributed to the fuel by the perforations of the distribution grid 2. From this grid, FIGS. 2 and 3 give two exemplary embodiments. These two examples have two essential features in common: the air is admitted above all 1) by two series of side openings 4 and 2) by a series of transverse openings 5, arranged towards the bottom of the grille. An opening 6, placed in the vertical plane of symmetry of the fireplace, plays a particular role which will be examined later.
The main purpose of the side openings 4 is to create, on either side of the mass of burning fuel, a sheet of air, the presence of which opposes the attachment of the solid mass to the pa - kings, and helping to prolong the life of these, by cooling them.
(The result of such arrangements is to make it possible to build a fireplace of this kind in ordinary cast iron). To make this effect more active, the openings 4 have been placed in such a way that their outer limit (furthest from the center of the grid) is located in the same plane of the inner face (directed towards the center of the hearth) of the walls. sides of the fireplace. Another arrangement of the grilles according to the present invention results in the total or almost total absence of openings in the central region of the grille - which concentrates the air towards the sides - except however towards its lower part where it is has provided openings arranged, and more or less distributed, in a direction transverse to the screen.
The purpose of these openings 5, 6 'and especially 6 is to shear the base of the column of burning fuel above the level of the ash. As the latter do not need to be passed through air, there are no openings at the bottom of the grille: the lowest, - unique in the embodiment of figure 2, which is the most advantageous, - still to be found above the ashes. In the case of Figure 3, the opening 6 'replaces two type 5 openings which could be placed on either side of the opening 6.
The openings shown have, in the devices produced, dimensions of 25 x 8 mm. , except the large openings 4 of the edges, which each have 150 x 8 mm, and the opening 6 which has 40 x 8 mm. The distances between openings are generally 12 mm in width, - and 25 mm in height (case of Figure 3, only).
The essential idea of the invention is the grouping of the air inlets around the branches and the crossbar of an ideal U.
A third fraction of air brought to the fuel reaches it,
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according to the present invention, through orifices in the lower grid 11.
(Arrows d). The main purpose of this air introduction is to prevent the rapid destruction of this grid.
On the other side of the mass of the fuel, the first combustion chamber receives preheated air through orifices 9 and 10 (arrows e), as in the cases already examined in the aforementioned patents. The lower edge of the box 7 is, according to the present invention, raised to approximately mid-height of the front grille 2. This results in a clearing of the passage of gases from chamber 1 to the chamber 12. The box 7 supplies (par), to the evolved gases, the combustion air necessary for a secondary combustion taking place in the chamber 12, in a zone of high turbulence. The heat given off by this combustion intensely heats the air admitted into the box 7, licking the walls of the bent supply channel 8¯ which crosses the chamber 12 after having skirted it.
Channel 8 takes in the air from the outside through an orifice which, according to the present invention, is not controlled by any valve. The air intake from the chimney 15 is controlled by a damper
16, the sole operation of which allows the fireplace to be driven, the anterior openings - at least that which supplies the chamber 3 - cannot, by construction itself, never be completely closed. At its upper part, at 7 ′, the box 7 comprises a transverse sleeve through which ambient air can be circulated.
Finally, the apparatus according to the invention is completed by a third chamber 14, called recovery chamber, which serves as thermal insulation for the rear wall of chamber 12, and, by extending the path of the burnt gases before their suction through the chimney, takes advantage of the heat that would tend to be lost. A false draft valve 14 'is provided at the base of the latter chamber.
CLAIMS.
1.- Fireplace for all solid fuels, in particular domestic stove, according to Belgian patent n.521.280 and / or according to Belgian patent n.525.333, comprising at least one main combustion chamber for solid fuel, and in which the flow of 'all the gases, under the influence of the call by the chimney, are made from top to bottom, the major part of the combustion air brought into the mass on ignition (mass air) being admitted in the following one a direction substantially transverse to the general direction of flow of the fuel, the combustion air being distributed to the burning mass on two opposite sides thereof,
by orifices arranged at different heights in the walls limiting said mass of these two sides, characterized in that it comprises, as an element for distributing air to the fuel, on the side of the fireplace opposite to that through which the gases are evacuated towards the chimney, a screen having, on the one hand, air passages located along or near the vertical edges of the screen and extended or distributed over a sensitive part of the height of the latter, on the other on the other hand, passages for the air situated towards the bottom of the screen and arranged in a direction transverse to the screen.