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La présente invention est relative à un foyer pour tous combus- tibles solides, et plus particulièrement à un foyer comprenant au moins une chambre de combustion principale pour le combustible et dans lequel la ma- jeure partie de l'air de combustion amené dans la masse en ignition (air de masse) est admis dans celle-ci en pénétrant dans cette masse par des orifi- ces distribués d'un coté de ladite masse de combustible, suivant ensuite une direction sensiblement transversale à la direction générale d'écoulement de cette masse tandis que les gaz dégagés par la combustion gagnent la cheminée par au moins un orifice placé du coté de la masse de combustible opposé à ce- lui par où l'air de masse y pénètre et a un niveau inférieur a celui de l'en- semble des orifices d'admission précités.
Dans les foyers de cette sorte, la descente du combustible décou- vre progressivement les orifices d'alimentation en air, de haut en bas, ce qui a pour conséquence de modifier dans une mesure assez importante,le dé- bit d'air qu'ils permettent et, en tous cas, de modifier au fur et à mesure de la combustion le rôle fonctionnel de ces orifices.
Il en résulte qu'il est important, théoriquement, de déterminer avec soin la dimension et les lois de répartition de ces orifices, et des expériences pratiques longuement poursuivies ont corroboré cette façon de voir. En fait, certaines répartitions permettent de brûler des combustibles gras dont il était jusqu'à présent impossible de venir à bout dans des condi- tions de conduite du feu pratiquement admissibles. D'autres répartitions con- duîsent à l'echec.
L'expérience montre aussi qu'une distribution judicieuse de l'air de masse a sur la combustion une influence prépondérante comparativement à d'autres facteurs des conditions de celle-ci. Les formes compliquées de fo- yers peuvent être délaissées si la répartition de l'air comburant estcon- venable.
Suivant la présente invention, les orifices distributeurs compren- nent une série d'orifices répartis verticalement le long de la masse de com- bustible et distribués autour d'une ligne vertical médiane, et une deuxième série d'orifices distribués autour d'une ligne horizontale placés vers le haut de la chambre de combustion, à un niveau supérieur à celui de la z8ne de combustion la plus intense.
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Cette répartition des orifices, quiPaorTespnùà>.>à=Jpaui>p9és>àiùa forme d'un té, doit être comprise de façon assez large, et on peut traduire
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encore l'idée inventive en diaant'''q1Jiè les ôrff3.ce ai' aâmission d' xzr âeraé.e-- senrkenj)ré:sen1Ùe.nti\sJhnmdoemmi'Dn'1dè('xignés, :RI.orzonta.l'és',.J de préD'üe:r:b.eEi: ,é.c!u:i.9-is- hentébwnàes ligaes obmpaexi's,.dz é principe d'autant'moinÈ do1ides,neae xlvaula'1;l.a3,WtpdaaiTésosriemé:réasérdues tap3,us bas.
Avantageusement, suivant un développement de l'idée inventive, une série supplémentaire d'orifices peut être prévue au dessus de l'ensem- ble d'orifices susdits.
D'autres particularités de l'invention ressortiront de la des- cription suivante d'un exemple non limitatif d'une forme de réalisation de l'invention, en s'aidant des dessins ci-annexés, dans lesquels : - Figure 1 est une coupe longitudinale médiane d'un foyer suivant l'invention.
- Figure 2 est un détail de la partie principale d'une plaque distributrice d'air de masse.
- Figure 3 est une vue antérieure du foyer représenté à la figure 1 (l'écran antérieur 5 étant supposé enlevé).
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Le foyer représenté possède une chambre de combustion principa- le 1 surmontée d'un réservoir à combustible la, qu'aliment une porte 2.
La chambre 1 est limitée sur les cotés par des joues de fonte et la paroi du fond de la chambre, 1b, est en fonte également. Seule sa partie inférieu- re, marquant la limite du canal de passage 3 des gaz vers la cheminée, est habillée d'une brique de fonte spéciale réfractaire 1 c. La chambre de com- bustion est limitée vers l'avant par une plaque perforée ou écran distri- buteur 4 qui sera décrite en détails ultérieurement. La face antérieure de la plaque 4 est ouverte en majeure partie par un écran 5, la partie supé- rieure de la plaque 4 étant également recouverte par un écran 5a qui fait partie de l'enveloppe extérieure du foyer. L'espace entre la plaque 4 et . les écrans antérieurs constitue une chambre de préchauffage par où l'air pé- nètre par un orifice allongé 6.
Un régistre à tiroir 7 permet de régler la section d'admission d'air à la chambre de préchauffage.
La distribution de l'air de masse au combustible est assurée par la plaque perforée 4 dont une forme de réalisation préférée est visible en coupe à la figure 1 et de face ('en partie supérieure, seulement) à la fi- gure 3. Cette plaque est composée de trois panneaux vénus d'une seule pièce mais présentant des décalages disposés de telle sorte qu'à mesure qu'on s' approche du bas du foyer, la face intérieure de la plaque s'éloigne du cen- tre de celui-ci. Cette disposition évite l'accrochage des masses en igni- tions aux parois du foyer, A la partie inférieure, la plaque 4 porte un tampon amovible 8 servant au nettoyage périodique de là chambre de combustion.
La plaque elle-même repose sur une brique de fonte réfractaire 9. A sa par- tie supérieure, la plaque 4 présente plusieurs lignes de perforations qu'on peut considérer schématiquement comme réparties autour d'une figure en for- me de té; à la figure 3, on a tracé approximativement.' le té en question, dont la barre centrale, contenue dans un plan médian du foyer perpendiculai- re à la plaque 4, est désignée par bb', tandis que la barre supérieure est
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désignée par aa' . IlK. 6aDne.aa'iàùbvuÔaié-àqqu%làexr groupent à peu ]p'.. 1s mifo mément les orifices supérieurs, se situe nettement au dessus de la zone du foyer où la combustion est la plus intense.
Les orifices groupés autour de la barre verticale bb' sont, vers le bas de celle-ci, maïs pas tout à fait à sa partie inférieure, en nombre plus grand. De cette disposition générale il résulte que les orifices sont les plus denses aux environs de la rencon- tre des deux barres du té. On peut considérer aussi que, schématiquement, les orifices se répartissent entre les branches d'un V dont les c8tés sont figu- rés ici par les lignes u v, u' v'. Cela revient à dire qu'un considérant les lignes horizontales successives d'orifices, ceux-ci sont en principe d'au- tant moins nombreux qu'ils sont placés plus bas. Une disposition spécifique préférée des orifices, représentée à la figure 3, correspond à la descrip- tion suivante les orifices ont un diamètre de 6 mm.
Sur une même ligne, les orifices sont distants de 20 mm (sauf une exception citée plus loin). On distingue six lignes horizontales équidistantes d'orifices, espacées de 20 mm. La ligne supérieure comporte dix orifices. La ligne placée à 20 mm en dessous en comporte 9; la ligne placée à 20 mm en dessous de celle-ci en comporte 8. Les lignes suivantes comportent respectivement 3, 4 et 3 orifi- ces. Deux lignes ,comprenant deux orifices chacune, s'intercalent respecti- vement entre la première ligne supérieure et la deuxième, et entre la deuxi- ème et la troisième. Enfin, dans la cinquième ligne à partir du haut, on a prévu un orifice central supplémentaire. Les orifices équidistants sont pla- cés en quinconce,. Une ligne de 10 orifices supplémentaires a été perforée à 70 mm au dessus de la première ligne horizontale supérieure précitée(ligne cc').
Il est évident que si les dimensions du foyer s'écartaient sen- siblement de celles qui correspondent à la plaque décrite (dont la hauteur
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totale est à peu près double de la hauteur preforée la répartition desorifices pourrait être différente, l'essentiel consistant à prévoir.nettement plus d'orifices en haut qu'en bas, et à multiplier les orifices voisins du plan médian du foyer perpendiculaire à la plaque.
A la base du foyer et portant la colonne de combustion se trouve une grille mobile 10 manoeuvrable par une poignée 10a et placée au'dessus d'une contre-grille 11 dont les barreaux forment guide-cendres au dessus du combiner à placer dans l'espace inférieur 13. La grille 10 pivote autour' d'un axe schématisé en 14 et situé vers l'avant de cette grille ; Atravers cette grille se produit un apport d'air complémentaire vers le foyer. Cet air est admis dans l'espace 13 par un orifice réglable 12.
Le foyer principal 1 est complète par un foyer secondaire 15 ou s'opère la combustion des gaz dégagés par la masse en ignition dans la pre- mière chambre. L'air secondaire nécessaire à cette combustion est amené depuis l'espace 13 à la base de la chambre 15 par des trous 16 prévus dans une plaque déflectrice 17, La direction de l'air ainsi introduit converge sensiblement avec celle des filets de gaz à brûler, ce qui crée un surcroît
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de turbulence à la base de la chambre 15. UnréÓu.:Q.éra;beur de 'oh1ÚLe:ur à co1itr,e courant 18, complète l'ensemble. Les gaz brûlés gagnent la cheminée par le tuyau 20 muni du registre 19.
Afin d'éviter le dégagement de fumées dans le local à chauffer, lorsqu'on ouvre la porte de chargement 2, on a prévu un clapet automatique
21 établissatbt une communication directe entre l'espace 1a et le haut de la chambre 15 dès qu'on ouvre la porte. Celle-ci porte une butée 24 poussant sur l'extrémité de la tige 22 qui porte le clapet, dans un sens tendant à fermer celui-ci, et cela à l'encontre de l'action d'un ressort antagoniste
23 s'appuyant d'une part contre la paroi 25 et d'autre part contre un tenon
26 monté sur la tige 22.
Ainsi, le clapet 21 s'ouvre et se ferme en même temps que la por- te 22 et seulement alors,,
Il est évident que des changements de détail peuvent être appor- tés au foyer ainsi décrit sans sortir du cadre de l'invention dont les traits principaux sont repris dans les revendications suivantes.
REVENDICATIONS.
1. Foyer pour tous combustibles solides, comprenant au moins une chambre de combustion principale pour le combustible solide et dans le- quel la majeure partie de l'air de combustion amené dans la masse en igni- tion (air de masse) est admis dans celle-ci, en prénètrant dans cette masse par des orifices distribués d'un côté de ladite masse de combustible, sui- vant ensuite une direction sensiblement transversale à la direction généra- le d'écoulement de cette masse tandis que les gaz dégagés par la combustion gagnent la cheminée par au moins un orifice placé du côté de la masse de com- bustible opposé à celui par où l'air de masse y- pénétrer'et à un'niveau'inférieur à celui de l'ensemble des orifices d'admission précités,
caractérisé en ce que les orifices distributeurs comprennent une série d'orifices répartis verticalement le long de la masse de combustible et distribués autour d'une ligne verticale médiane,, et une deuxième série d'orifices distribués autour d'une ligne horizontale placée vers le haut de la chambre de combustion, à un niveau supérieur à celui de la zone de combustion la plus intense.
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The present invention relates to a fireplace for all solid fuels, and more particularly to a fireplace comprising at least one main combustion chamber for the fuel and in which the majority of the combustion air brought into the mass. ignited (mass air) is admitted into the latter by entering this mass through orifices distributed on one side of said mass of fuel, then following a direction substantially transverse to the general direction of flow of this mass while the gases given off by combustion reach the chimney through at least one orifice placed on the side of the mass of fuel opposite to that through which the mass air enters it and at a level lower than that of the en- seems to the aforementioned intake ports.
In fireplaces of this kind, the descent of the fuel gradually uncovers the air supply openings, from top to bottom, which has the consequence of modifying to a fairly large extent the flow of air which they allow and, in any case, to modify as the combustion progresses the functional role of these orifices.
It follows that it is important, theoretically, to determine with care the size and the distribution laws of these orifices, and long-pursued practical experiments have corroborated this view. In fact, certain distributions make it possible to burn fatty fuels which it was heretofore impossible to overcome under practically permissible fire control conditions. Other distributions lead to failure.
Experience also shows that a judicious distribution of mass air has a preponderant influence on combustion compared to other factors of combustion conditions. Complicated forms of fireplaces can be omitted if the distribution of the combustion air is suitable.
According to the present invention, the distributor orifices comprise a series of orifices distributed vertically along the mass of fuel and distributed around a vertical median line, and a second series of orifices distributed around a line. horizontal placed towards the top of the combustion chamber, at a level higher than that of the most intense combustion zone.
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This distribution of the orifices, whichPaorTespnùà>.> À = Jpaui> p9és> in the form of a tee, must be understood in a fairly broad way, and we can translate
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again the inventive idea by diaant '' 'q1Jiè les ôrff3.ce ai' aâmission d 'xzr âeraé.e-- senrkenj) ré: sen1Ùe.nti \ sJhnmdoemmi'Dn'1dè (' xignés,: RI.orzonta.l ' és',. J preD'üe: r: b.eEi:, é.c! u: i.9-is- hentébwnàes ligaes obmpaexi's, .dz principle of as much'moinÈ do1ides, neae xlvaula'1; l .a3, WtpdaaiTésosriemé: réasérdues tap3, us bottom.
Advantageously, following a development of the inventive idea, an additional series of orifices can be provided above the aforementioned set of orifices.
Other features of the invention will emerge from the following description of a non-limiting example of an embodiment of the invention, with the aid of the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a median longitudinal section of a hearth according to the invention.
- Figure 2 is a detail of the main part of a mass air distribution plate.
- Figure 3 is a front view of the fireplace shown in Figure 1 (the front screen 5 being assumed removed).
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The fireplace shown has a main combustion chamber 1 surmounted by a fuel tank 1a, supplied by a door 2.
The chamber 1 is limited on the sides by cast iron cheeks and the back wall of the chamber, 1b, is also made of cast iron. Only its lower part, marking the limit of the passage channel 3 of the gases towards the chimney, is clad with a special refractory cast iron brick 1 c. The combustion chamber is limited towards the front by a perforated plate or distribution screen 4 which will be described in detail later. The front face of the plate 4 is opened for the most part by a screen 5, the upper part of the plate 4 also being covered by a screen 5a which forms part of the outer casing of the fireplace. The space between plate 4 and. the previous screens constitute a preheating chamber through which the air enters through an elongated orifice 6.
A slide register 7 makes it possible to adjust the air intake section to the preheating chamber.
The distribution of the mass air to the fuel is ensured by the perforated plate 4, a preferred embodiment of which is visible in section in FIG. 1 and from the front ('in the upper part, only) in FIG. 3. The plate is made up of three single-piece Venus panels but with offsets arranged such that as one approaches the bottom of the hearth the inner face of the plate moves away from the center of the hearth. -this. This arrangement avoids the attachment of the masses of ignitions to the walls of the hearth. At the lower part, the plate 4 carries a removable pad 8 used for the periodic cleaning of the combustion chamber.
The plate itself rests on a refractory cast iron brick 9. At its upper part, the plate 4 has several lines of perforations which can be considered schematically as distributed around a figure in the form of a tee; in Figure 3, we have drawn approximately. the tee in question, whose central bar, contained in a median plane of the hearth perpendicular to the plate 4, is designated by bb ', while the upper bar is
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designated by aa '. IlK. 6aDne.aa'iàùbvuÔaié-àqqu% làexr group little] p '.. 1s mifo ment the upper orifices, is located clearly above the zone of the hearth where combustion is most intense.
The orifices grouped around the vertical bar bb 'are, towards the bottom thereof, not quite at its lower part, in greater number. From this general arrangement it follows that the orifices are the densest around the meeting point of the two bars of the tee. It can also be considered that, schematically, the orifices are distributed between the branches of a V, the sides of which are shown here by the lines u v, u 'v'. This amounts to saying that, considering the successive horizontal lines of orifices, these are in principle all the less numerous the lower they are placed. A specific preferred arrangement of the orifices, shown in FIG. 3, corresponds to the following description: the orifices have a diameter of 6 mm.
On the same line, the orifices are 20 mm apart (except for one exception mentioned below). There are six horizontal lines equidistant from orifices, spaced 20 mm apart. The top row has ten holes. The line placed 20 mm below has 9; the line placed 20 mm below it has 8. The following lines have 3, 4 and 3 holes respectively. Two lines, comprising two orifices each, are inserted between the first upper line and the second, and between the second and the third, respectively. Finally, in the fifth row from the top, an additional central hole has been provided. The equidistant orifices are staggered ,. A line of 10 additional holes was punched 70 mm above the aforementioned first upper horizontal line (line cc ').
It is obvious that if the dimensions of the hearth deviated appreciably from those which correspond to the plate described (whose height
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total is approximately double the pre-drilled height the distribution of the orifices could be different, the main thing consisting in providing clearly more orifices at the top than at the bottom, and in multiplying the orifices adjacent to the median plane of the hearth perpendicular to the plate.
At the base of the hearth and carrying the combustion column is a movable grate 10 maneuverable by a handle 10a and placed above a counter-grate 11 whose bars form an ash guide above the combine to be placed in the lower space 13. The grid 10 pivots around 'an axis shown schematically at 14 and located towards the front of this grid; Through this grid there is a complementary air supply to the fireplace. This air is admitted into space 13 through an adjustable orifice 12.
The main hearth 1 is completed by a secondary hearth 15 where the combustion of the gases given off by the mass in ignition takes place in the first chamber. The secondary air necessary for this combustion is brought from the space 13 to the base of the chamber 15 through holes 16 provided in a deflector plate 17. The direction of the air thus introduced converges substantially with that of the gas streams to burn, which creates an additional
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turbulence at the base of chamber 15. UnréÓu .: Q.era; beur de 'oh1ÚLe: ur à co1itr, e stream 18, completes the ensemble. The burnt gases reach the chimney through pipe 20 fitted with register 19.
In order to prevent the release of fumes in the room to be heated, when the loading door 2 is opened, an automatic valve is provided
21 establish a direct communication between space 1a and the top of room 15 as soon as the door is opened. The latter carries a stop 24 pushing on the end of the rod 22 which carries the valve, in a direction tending to close the latter, and this against the action of a counter spring
23 resting on the one hand against the wall 25 and on the other hand against a tenon
26 mounted on the rod 22.
Thus, the valve 21 opens and closes at the same time as the door 22 and only then ,,
It is obvious that changes in detail can be made to the hearth thus described without departing from the scope of the invention, the main features of which are repeated in the following claims.
CLAIMS.
1. Hearth for all solid fuels, comprising at least one main combustion chamber for solid fuel and in which the major part of the combustion air brought into the igniting mass (mass air) is admitted into the combustion chamber. the latter, by entering this mass through orifices distributed on one side of said mass of fuel, then following a direction substantially transverse to the general direction of flow of this mass, while the gases given off by the combustion reach the chimney through at least one orifice placed on the side of the mass of fuel opposite to that through which the mass air will enter 'and at a' level 'lower than that of all the orifices of admission mentioned above,
characterized in that the distributing orifices comprise a series of orifices distributed vertically along the mass of fuel and distributed around a central vertical line ,, and a second series of orifices distributed around a horizontal line placed towards the top of the combustion chamber, at a level higher than that of the most intense combustion zone.
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