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B R E V E T D ' I N V E N T ION Régulateur pour J'alimentation d'un four avec un cou- rant secondaire d'oxygène réchauffe.
La présente invention se raporte à un diopoitif pour four- nir une alimentation auxiliaire d'air à un four; son objet général est de donner le moyen d'introduire à grande vitesse des courante! a'air réchauffé dan s la chambre de combustion du four, de façon que cet air se branle avec les gaz de la chambre et que s'effectue la cembustion de ces gaz en même tempo que du combustible pour augmenter l'activité du four, en lui faisant produire le maximum de chaleur pour une consommation minimum de combustible, et pour alléger la tâche au chauffeur.
L'invention a encore pour objet d'agencer les tuyères par les- quelles l'air pause de l'appareil dans la chambre de combustion, de manière que les courants d'air soient dirigea dans toutes les parties de la chambre de combustion, et qu'ils se mélangent bien avec les gaz dans cette chambre, en éliminant les espaces ou po- choc de gaz.
Les dessins ci-annexés représentent : fig.l, une coupe d'un four; fig.2, une coupe à grande échelle; fig.3, une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2;
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fig.4, le dispositif vu par bout, cote tuyère; fig.5, une vue fragmentaire de l'avant d'un four;
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fig.6, la partie extérieure de l'élément de contrôle de l'air; fig.7, une vue par bout de l'organe tournant qui s'adapte dans la partie indiquée par la figure 6 ;
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fis.8, l'organe tournant vu par le bout intérieur; i"iéS.9, une vue schématiqu-o montrant comment le col de l'appareil peut être ajusté en vue de placer cet appareil dans diverses posi-
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tisons;
'ig.lc, une coupe fuiue dans une partie de la cheminée, vec in- diction des registres de réglage; fit.11., une coupe suivant la ligne 11-11 de la figure lE; fig.12, une coupe suivant la ligne 12-12 de la figure 5.
Le col 1 est boulonné sur la face interne de la porte ou d'une autre partie d'un four A, sur une ouverture 2 faite dans cette p--ar- tie; le rebord du col est vertical, tandis que le col même forme un certain angle avec le plan horizontal. Le corpo de l'appareil
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est boulonné our le rebord, et le col est attaché à la porte par trois boulon,> 4 traversant trois troue dans le rebord extérieur du col et formant leu dorrunetd d'un triangle.
Le col peut ainsi être réflé en le fuîoani tourner et en introduisant les boulons C!!:1nÓ ai.2férent;:s troau ad n2unièru que, le col soit mie dano un sena op- posé à la position qu'il occupait d'abord; l'appareil peut aissi être réglé pour tre utilisé avec différents genre,-, de fours et
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Gtrtt place par rapport aux barreuax de grille de la façon la plue.
... v <:.o!l \;ag e ll.:r e .
Le corps de l'appareil comprend une cage extérieure 5 dont
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l'extrémité extérieure préaen-ce un rebord 6 tourné ver l'inté- rieur et boulonné aur le rebord z; il comprend auuai un cylindre intérieur 7 et un cylindre extérieur 8, ce dernier eitué à égale distance au cylindl'tt 7 et de la cage 5; le cylindre 8 fermé à son extrémité intérieure est relié diamétralement au cylindre 7 par une cloison 9 partant du fond. L'extrémité extérieure du cy- lindre 7 a un cebord 10 qui est boulonné sur le rebord 3 du col 1
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avec lequel ce cylindre communique.
Dans le cylindre 7 est formée une cloison comprenant trois parties verticales 11 dont l'une est à l'extrémité intérieure du cylindre, et dont une autre est alignée avec l'extrémité avant ou extérieure du cylindre 8, tandis que la troisième partie edt située entre les deux précédentes. La partie avant et la partie centrale dont réunies par la partie horizontale inférieure 12, tandis que la partie médiane et la partie intérieure ou d'arrière sont reliées par la partie horizontale supérieure 13. Une plaque 14 formant chicane est suspendue à la paroi intérieure du cylin- dre 7 dans l'espace formé par la première et la oeconde parties verticales 11, tandis qu'une plaque 15 formant aussi chicane de dresse sur la paroi intérieure du cylindre 7 dans l'espace formé par la seconde et la troisième parties verticales 11.
Une cloison 16 horizontale, divisant par le milieu, le cylindre 7, part de l'ex- trémité extérieure, ou avant, de la première cloison verticale 11, et elle de trouve sur l'alignement de la cloioon 9. Ainsi se trou- ve constituée une série de passages tortueux que doit suivre l'air qui passe dans le col et qui se trouve divisé en deux courante par la cloison 16, l'un passant par la partie supérieure du cy- lindre 7,- et l'autre par la partie inférieure.
Les cloisons en zigzag et les plaques de chicanes 14 et 1 5 imposent aux deux cou- rants un trajet sinueux; as sortant du cylindre 7 ces courants entrent dans le cylindre 8 qui les dirige vers l'avant de l'appa- reil, où ils passent entre le cylindre 8 et la cage 5 pour s'é- chapper par l'ouverture 17 formée à l'extrémité intérieure en ar- rière de la cage. Comme on peut le voir, la cloison 9 fait que les deux courants restent divisés p endant qu'ils traversent le cylin-
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dre 8, cette cloison s'étendant jusqu'à l'oextréraizé avant du cy- lindre 8.
Il est préférable que les cylindres 7 et 8 soient venus de fonte ensemble, comme l'indique le dessin.
Une tuyère 18 est boulonnée sur l'extrémité intérieure ou ar- rière de la cage 5 et entoure l'ouverture 17; l'extrémité de cet-
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te tuyère présente un large orifice central 19 conique, quatre orifices rectangulaires 20 également espacés sur une ligne circu- laire et inclinés vers le pourtour extérieur de la tuyère, enfin deux orifices 21 en forme de 8 entre l'orifice central 19 et deux des orifices 20; ces deux orificeo 21 sont inclines aussi de façon que leurs extrémités extérieures sont plus près du pour- tour de la tuyère que leurs extrémités intérieureo. Les orifices
20 ont une Inclinai,*= plus forte que les orifices 21.
Tous ces orifices 19,20 ,21, forment des conduits d'éjection pour l'air qui parcourt l'appareil et, comme l'indique le dessin, l'air qui vient de ces conduite, arrive par ded chemino différnets à la chambra de combustion du four de manière à atteindre toutes les parties de cette chambre.
Si on le désire ou si' c'est nécessaire, des ventilateurs ou propulseurs 22 peuvent être placés, un dans le conduit de sortie du col, un autre dans le conduit 17, pour faciliter la circula- ;ion de l'air.
Une pièce circulaire 23 est attachée à la face extérieure de la porte, autour de l'ouverture 2, par des boulons 4 qui tien- nent le col en place. Un écran modérateur fixe 24 est agencé dans l'ouverture de cette pièce 23 dans laquelle une pièce tournan- te 25 est montée sur un axe central 26 qui traverse la plaque d'é= cran fixe 24; un registre 27 boulonné sur l'extrémité intérieure de la pièce tournante 25 coopère avec la plaque 24 pour contrôler la quantité d'air entrant dans l'appareil.
A l'avant, la pièce 25 comporte deux protubérances creuses 28 percées d'ouvertures 29 par lesquelles l'air atmosphérique entre pour traverser les ou- vertures 29, la pièce tournante 25 et la pièce 23 et arriver dans le col 1, pourvu que la pièce 25 soit tournée de façon que l'air puisse passer par les trous des plaques de registre ou décran 24 et 27. Une poignée 29 en fil d'acier est attachée par les deux bouts aux protubérances 28 et sert à faire tourner la pièce 25.
Un arc gradué 30 est fixé sur la pièce 23 par les boulons 4; un index 31 porté par la p-ièce tournante coopère avec la graduation
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pour indiquer les conditions de réglage de la pièce tournante, de sorte que cette pièce peut être aisément réglée pour permet- tre l'entrée correcte de l'air dans l'appareil.
Par ce qui précède on voit que la quantité d'air admise peut être réglée en faisant tourner la pièce 28 dans la pièce 23; l'air circulant dans le circuit tortueux ménagé dand le corps de l'appa- reil est fortement chauffé car les diverses parties du corps sont soumises à la chaleur intense développée dans le four; cet air est aonc très chaud quand il sort des tuyères et, étant donné le mode de construction de l'appareil, les courante d'air venant des tuyères ont une grande vitesse, de sorte que les courante d'air réchauffé !::le mélangent intimement avec les gaz dans la chambre de combustions et ces gaz brûlent en même temps que le combustible placé dur la grille.
En raison du la disposition de,=. tuyères, l'- air atteine toutes les parties de la chambre de combustion et éli- mine toutes les poches de gaz existant dans cette chambre, au moyen du nouvel appareil, on obtient le maximum de chaleur avec le minimum de combustible, et la conduite du four demande peu de surveillance. En pratique, tout le combustible est consumé; il y a peu. de mâchfer, et les cendres n' ont pas besoin d'être criblées.
Pour obtenir les meilleurs résultats, les registres placés dans la cheminée peuvent être réglés avec précision, en employant un registre tournant 32 et un registre de contrôle 33, ce der- nier contrôlant l'air qui entre dans le tuyau par une ouverture 34 formée dans ce tuyau; ce registre est manoeuvré à l'aide d'une crémaillère 35 attachée au registre 33 et dont les dents agissent sur une dent 36 formée sur une partie de la paroi de l'ouverture.
L-e registre 32 est porté par un arbre 37 tournant dans le tuyau et muni d'un doigt 38 sur sonextrémité saillante, de sorte que l'arbre en tournant permet de régler le registre, le doigt 38 formant un index qui se déplace sur un cadran gradué 39 fixe sur le tuyau. L'intérieur du tuyau comporte un rebord 40 dont une par- tie est hors de l'alignement de l'autre partie, de sorte que les deux parties peuvent coopérer avec le registre quand il est fer-
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mé, comme on le voit d'après les figures 10 et 11. Ce rebord empê- che tout échappement d'air autour des bords du registre, Une vis
41 protée par un appendice 42 dans le tuyau permet de régler avec précision le degré de fermeture du registre.
Le registre 32 a des troua 43 qui sont fermés par les obturateurs 44 servant aussi à contrôler le tirage dans la cheminée. Comme on peut le voir, le registre 33 est en arrière du registre 32, de sorte que son ac- tion est grandement augmentée.
Ces deux registres 32 et 33 sont dans une section 45 du tuyau, de fumée. cette combinaison d'une alimentation auxiliaire d'air avec des registres régulateurs assure non seulement le maximum de cha- leur pour le minimum de consommation de combustible, mais encore une combustion lente donnant une chaleur intense de sorte que la conduite du four donne peu de peine et le four est très vite chaud. Un four équipé avec l'appareil de l'invention brûle pra- tiquement tout le combustible, en ne produisant pas de mâchefer et en forint très peu de cendre. La suie et autreo résidus sont réduits au minimum en raison de la combustion parfaite du combus- tible et des gaz.
La figure 1 montre comment le combustible doit être étalé dans le four pour assurer les meilleurs résultats.
Quand c'est nécessaire au si on le désire, le corps de l'ap- parcil peut être sans col et être attaché directement à une par- tie du four.
Le fonctionnement de ce four a lieu comme suit:
La température moyenne nécessaire le jour est généralement de 21 G., et celle de nuit, 5 degrés C. de moins, on devra donc le matin faire monter la température de 5 degrés. Pour cela, on ouvre la porte du cendrier et on règle l'ouverture du tuyau de fu- mée de 20 C à 3c C.' pendant que le feu est ainsi activé, l'in- dicatin sur la porte annonce la position "fermé", et il n'entre pase d'air froid dans la chambre de combustion., ce qui aurait un effet fâcheux à cette période du fonctionnement du four.
L'appareil devant servir à régler une température qui doit rester uniforme
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le pacage de la température de 16 C. à celle da 21 C. se 1 ce- ra à lente allure et l'effet de l'ouverture dela porte du cen- arier et du contrôle par les registres augmentera seulement l'al- lure de la combustion.
Au bout de deux ou trois minutes, la marche de la combustion p-ut être assurée par le réglage pour le régime de jour (modéré, ou zéro, suivant le cas) en déplacant l'indicateur qui est sur la porte, l'indicateur qui est sur le tuyau de fumée, et en effectuant le réglage de la porte du cendrier au même degré que celui mention- né sur l'indicateur de porte et l'indicateur du tuyau de fumée.
Par l'emploi du nouveau dispositif la combustion dans la chambre de combustion se trouve beaucoup am éliorée, attendu, que l'oxygène se- condaire réchauffé se mélange avec l'oxyde de carbone dégagé de la couche de combustible, pour former de l'acide carbonique qui four- nit une chaleur représentée par 365 calories contre 113 calories que donne l'oxyde de carbone. A la fin de la journée, pour avoir, la nuit, une température inférieure de 5 C., ce qui est le cas or- dinaire, le réglage sur la porte etsur le tuyau de fumée se fera en reculant verte le zéro, et le cendrier sera réglé au même degré que celui indiqué sur la porte et sur le tuyau de fumés..
Par exem- ple, si la nuit est à "modéré", l'indicateur sur la porte sera ou- vert à 52; l'indicateur du tuyau de fumée ouvert aussi à 5 et la porto du cendrier sera de même ouverte à 5 Pour passer de la cha- leur du sériée de jour à la chaleur du service de nuit, on opére- ra le changement comme il a été dit ci-dessus, et on continuera de même les jours suivants. L'opérateur n'a quune chose à considérer, à savoir si le régime à prendre pour le jour est "zéro" ou "modéré", et de même pour la nuit.
Le réglage pour la nuit à zéro est d'en- viron 15 et pour la nuit à "modéré", d'environ 5 , Le réglage pour le jour à zéro est d'environ 35 , et pour le jour à "modéré"., d'environ 25
Il est bien entendu que le registre qui contrôle l'entrée de l'air dans le cendrier est muni de moyens permettant un réglage précis, par exemple un cadran gradué avec index, et les trois ca-
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drans ou. autres éléments de réglage, sont agencés de façon que leo doigt ou index puissent etre montés sur les mêmes graduations afin que le réglage des trois dispositifs assure les résultuto désirés.
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I N V E N T ION B R E V E T Regulator for supplying a furnace with a secondary current of reheated oxygen.
The present invention relates to a diopoit for providing an auxiliary supply of air to an oven; its general object is to provide the means of introducing currents at high speed! a'air heated in the combustion chamber of the furnace, so that this air is stirred with the gases in the chamber and that the combustion of these gases takes place at the same time as the fuel to increase the activity of the furnace, by making it produce the maximum amount of heat for a minimum consumption of fuel, and to lighten the burden on the driver.
A further object of the invention is to arrange the nozzles through which the air breaks from the apparatus into the combustion chamber, so that the air currents are directed into all parts of the combustion chamber, and that they mix well with the gases in that chamber, eliminating gas gaps or shock.
The accompanying drawings show: fig.l, a section of an oven; fig. 2, a large-scale section; fig.3, a section taken along line 3-3 of figure 2;
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fig.4, the device seen from the end, nozzle side; fig. 5, a fragmentary view of the front of an oven;
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fig.6, the outer part of the air control element; fig.7, an end view of the rotating member which fits in the part indicated by figure 6;
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fis.8, the rotating organ seen from the inner end; i "iéS.9, a schematic view showing how the neck of the apparatus can be adjusted in order to place this apparatus in various positions.
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embers;
'ig.lc, a section leaking in part of the chimney, with the indication of the regulating registers; fit.11., a cut along line 11-11 of figure lE; fig. 12, a section along line 12-12 of figure 5.
The neck 1 is bolted on the internal face of the door or of another part of an oven A, on an opening 2 made in this part; the rim of the neck is vertical, while the neck itself forms a certain angle with the horizontal plane. The body of the device
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is bolted to the rim, and the collar is attached to the door by three bolts,> 4 passing through three holes in the outer rim of the collar and forming their dorrunetd of a triangle.
The neck can thus be reflected by turning it fuîoani and introducing the bolts C !!: 1nÓ ai.2ferent;: s troau ad n2unièru that, the neck is mie dano a sena opposed to the position it occupied from on board; the appliance can also be adjusted to be used with different types, -, ovens and
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Gtrtt places relative to the grid bars in the most suitable way.
... v <:. o! l \; ag e ll.:r e.
The body of the device comprises an outer cage 5 of which
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the outer end has a flange 6 turned towards the interior and bolted to the flange z; it comprises auuai an inner cylinder 7 and an outer cylinder 8, the latter eitué at equal distance to the cylindl'tt 7 and the cage 5; the cylinder 8 closed at its inner end is diametrically connected to the cylinder 7 by a partition 9 starting from the bottom. The outer end of the cylinder 7 has a rim 10 which is bolted to the rim 3 of the neck 1
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with which this cylinder communicates.
In the cylinder 7 is formed a partition comprising three vertical parts 11, one of which is at the inner end of the cylinder, and another of which is aligned with the front or outer end of the cylinder 8, while the third part is located between the previous two. The front part and the central part are joined by the lower horizontal part 12, while the middle part and the inner or rear part are connected by the upper horizontal part 13. A plate 14 forming a baffle is suspended from the inner wall of the cylinder 7 in the space formed by the first and the second vertical parts 11, while a plate 15 also forming a baffle on the inner wall of the cylinder 7 in the space formed by the second and third vertical parts 11.
A horizontal partition 16, dividing the cylinder 7 through the middle, starts from the outer end, or front, of the first vertical partition 11, and it lies on the alignment of the cloioon 9. Thus is located. ve formed a series of tortuous passages which must follow the air which passes in the neck and which is divided into two current by the partition 16, one passing through the upper part of the cylinder 7, - and the other from the lower part.
The zigzag partitions and the baffle plates 14 and 15 impose a sinuous path on the two currents; as leaving cylinder 7 these streams enter cylinder 8 which directs them towards the front of the apparatus, where they pass between cylinder 8 and cage 5 to escape through the opening 17 formed at the inner end at the rear of the cage. As can be seen, partition 9 causes the two streams to remain divided while they pass through the cylinder.
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dre 8, this partition extending to the front extréraizé of cylinder 8.
It is preferable that cylinders 7 and 8 have come cast together as shown in the drawing.
A nozzle 18 is bolted to the inner or rear end of the cage 5 and surrounds the opening 17; the end of this-
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the nozzle has a large conical central orifice 19, four rectangular orifices 20 equally spaced on a circular line and inclined towards the outer periphery of the nozzle, finally two orifices 21 in the form of 8 between the central orifice 19 and two of the orifices 20; these two ports 21 are also inclined so that their outer ends are closer to the circumference of the nozzle than their inner ends. Orifices
20 have an Inclinai, * = stronger than the holes 21.
All these orifices 19, 20, 21, form ejection ducts for the air which passes through the device and, as the drawing indicates, the air which comes from these ducts, arrives by different paths to the chamber. combustion chamber so as to reach all parts of this chamber.
If desired or necessary, fans or propellants 22 can be placed, one in the outlet duct of the neck, another in duct 17, to facilitate the circulation of air.
A circular piece 23 is attached to the exterior face of the door, around the opening 2, by bolts 4 which hold the neck in place. A fixed moderator screen 24 is arranged in the opening of this part 23 in which a rotating part 25 is mounted on a central axis 26 which passes through the fixed screen plate 24; a register 27 bolted to the inner end of the rotating part 25 cooperates with the plate 24 to control the quantity of air entering the apparatus.
At the front, the part 25 has two hollow protuberances 28 pierced with openings 29 through which the atmospheric air enters to pass through the openings 29, the rotating part 25 and the part 23 and arrive in the neck 1, provided that part 25 is rotated so that air can pass through holes in register or screen plates 24 and 27. A steel wire handle 29 is attached at both ends to protrusions 28 and serves to rotate the part 25.
A graduated arc 30 is fixed on the part 23 by the bolts 4; an index 31 carried by the rotating part cooperates with the graduation
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to indicate the setting conditions of the rotating part, so that this part can be easily adjusted to allow the correct entry of air into the apparatus.
From the above it can be seen that the quantity of air admitted can be adjusted by rotating part 28 in part 23; the air circulating in the tortuous circuit provided in the body of the appliance is strongly heated because the various parts of the body are subjected to the intense heat developed in the oven; this air is therefore very hot when it leaves the nozzles and, given the method of construction of the apparatus, the air currents coming from the nozzles have a high speed, so that the air currents are heated! :: the mix intimately with the gases in the combustion chamber and these gases burn at the same time as the fuel placed on the grate.
Due to the layout of, =. nozzles, the- air reaches all parts of the combustion chamber and eliminates all pockets of gas existing in this chamber, by means of the new apparatus, the maximum heat is obtained with the minimum fuel, and the conduct oven requires little supervision. In practice, all the fuel is consumed; not long ago. to chew, and the ashes do not need to be sifted.
For best results the dampers placed in the chimney can be adjusted with precision, employing a rotary damper 32 and a control damper 33, the latter controlling the air entering the pipe through an opening 34 formed in the flue. this pipe; this register is operated by means of a rack 35 attached to the register 33 and the teeth of which act on a tooth 36 formed on part of the wall of the opening.
The register 32 is carried by a shaft 37 rotating in the pipe and provided with a finger 38 on its projecting end, so that the rotating shaft allows the register to be adjusted, the finger 38 forming an index which moves on a dial graduated 39 fixed on the pipe. The interior of the pipe has a flange 40, part of which is out of alignment with the other part, so that both parts can cooperate with the register when it is closed.
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mé, as seen from Figures 10 and 11. This flange prevents any escape of air around the edges of the register.
41 protée by an appendix 42 in the pipe makes it possible to precisely adjust the degree of closure of the register.
The register 32 has holes 43 which are closed by the shutters 44 also serving to control the draft in the chimney. As can be seen, register 33 is behind register 32, so its action is greatly increased.
These two registers 32 and 33 are in a section 45 of the smoke pipe. this combination of an auxiliary air supply with regulating registers not only ensures the maximum heat for the minimum fuel consumption, but also a slow combustion giving an intense heat so that the operation of the furnace gives little heat. hardly and the oven is very quickly hot. A furnace equipped with the apparatus of the invention burns substantially all of the fuel, producing no clinker and producing very little ash. Soot and other residues are reduced to a minimum due to the perfect combustion of fuel and gases.
Figure 1 shows how the fuel should be spread in the furnace to ensure the best results.
When necessary or desired, the body of the apparatus can be neckless and be attached directly to part of the oven.
The operation of this oven takes place as follows:
The average temperature required during the day is generally 21 G., and that at night, 5 degrees C. less, so in the morning you will have to raise the temperature by 5 degrees. To do this, open the ashtray door and adjust the opening of the smoke pipe from 20 C to 3c C. ' while the fire is thus activated, the sign on the door announces the "closed" position, and no cold air enters the combustion chamber, which would have an unfortunate effect at this time of the day. oven operation.
The device to be used to regulate a temperature which must remain uniform
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grading the temperature from 16 ° C to 21 ° C will go slowly and the effect of opening the center door and controlling the dampers will only increase the rate. of combustion.
At the end of two or three minutes, the progress of the combustion can be ensured by the adjustment for the day mode (moderate, or zero, as the case may be) by moving the indicator which is on the door, the indicator which is on the flue pipe, and adjusting the ashtray door to the same degree as stated on the door indicator and the flue pipe indicator.
By the use of the new device the combustion in the combustion chamber is much improved, as the reheated secondary oxygen mixes with the carbon monoxide released from the fuel layer, to form carbonic acid which provides heat represented by 365 calories against 113 calories given by carbon monoxide. At the end of the day, to have a temperature 5 ° C lower at night, which is the usual case, the adjustment on the door and on the smoke pipe will be made by moving back green to zero, and the ashtray will be adjusted to the same degree as that indicated on the door and on the flue pipe.
For example, if the night is "moderate", the indicator on the door will be open at 52; the smoke pipe indicator also open at 5 and the ashtray port will also be open at 5 To switch from the heat of the day series to the heat of the night service, the change will be made as described above. been said above, and we will continue the same for the following days. The operator has only one thing to consider, namely whether the diet to be taken for the day is "zero" or "moderate", and the same for the night.
The setting for the night at zero is about 15 and for the night at "moderate", about 5. The setting for the day at zero is about 35, and for the day at "moderate". , about 25
It is understood that the register which controls the entry of air into the ashtray is provided with means allowing precise adjustment, for example a graduated dial with indexes, and the three calipers.
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drans or. other adjustment elements are arranged so that leo finger or index can be mounted on the same graduations so that the adjustment of the three devices ensures the desired results.