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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une DEMANDE DE BREVET D'INVENTION Four de cuisson à chauffage indirect par combustible solide.
La présente invention se rapporte aux fours de cuisson, tels que fours de boulangerie, de pâtisserie, de charcuterie, chauffés au moyen de tubes Mannesmann ou autres analogues.
Suivant l'invention, le four est combiné avec un système de foyer comportant inférieurement un gazogène qui, alimenté automatiquement de houille par exemple à grains très fins (allant jusqu'au poussier), produit un gaz combustible qui est brûlé dans une chambre de combustion, en forme de venturi, dans laquelle abou tissent les extrémités des tubes mannesmann.
La caractéristique essentielle de l'invention réside en ce que le gaz combustible, produit en quantité automatiquement et instantanément réglable par le gazogène, est brûlé complètement dans la chambre verticale de combustion en forme de venturi, par des rampesétagées de jetsd'air qui déterminent sur toute la hauteur de la chambre de combustion, ou au droit de chaque bout de tube Venturi, une température uniforme sur toute la hauteur
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de la chambre, ce qui assure, avec des tubes de mêmes longueurs et diamètres, et uniformément répartis, une température uniforme dans le four.
Ce système de combustion par rampes étagées permet donc d'employer des tubes identiques tout comme dans les fours chauffés au gaz d'éclairage ; il permet en outre d'accoupler les tubes deux à deux, et il permet également, pour une largeur donnée de chambre de combustion, d'utiliser des tubes plus longs, c'est- à-dire dont la partie soumise aux flammesest plus longue que la largeur utile de la chambre de combustion.
Deux exemples non limitatifsde réalisation sont donnésau dessin annexé, dans lequel : fig.l est une coupe verticale du foyer d'un four de boulangerie à deux étages, fig.2 est une coupe verticale de la chambre de combustion, suivant II-II de la fig.l, fig.5 est une coupe verticale partielle du gazogène sui vant III-III de la fig.l, fig.4 est une coupe verticale d'une variante du foyer. @
1 désigne les deux chambres superposées d'un four à cuire le pain dont lesparois sont tapisséesde tubes Mannesmann 2 (tubes à eau) aboutissant dans la chambre de chauffe ou de com - bustion dont il sera parlé plus loin.
Dans la maçonnerie ¯4 du four est ménagé un foyer alimenté par gravité de combustible solide, par exemple de petits grains d'anthracite, grâce à une trémie de chargement 5. La partie inférieure du foyer (en-dessous du canal .2 d'alimentation) est, dans l'exemple, à fond complètement fermé ;elle forme gazogène proprement dit, grâce à une tuyère telle que 7 par laquelle l'air est soufflé à partir d'un ventilateur électrique non représenté. La tu@ère 7 est logée toute entière dans la masse de combustible, ou, comme dans l'exemple, elle fait saillie hors d'une paroi du gazogène, sa partie saillante étant refroidie
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par une circulation d'eau en 8.
La particularité de cette tuyère réside en ce que l'air, amené en 9, sort par une fente 10 très étroite, (quelques millimètres) mais s'étendant sur toute ou la majeure partie de la profondeur du foyer. Une telle tuyère a déjà été décrite dans un de mes précédents brevets, pour un gazogène, uomme on le sait, cette tuyère assure une combustion par fusion de cendres, donnant, sur toute la profondeur de la masse de combustible, une zone de très haute température, avec formation instantanée et considérable de gaz combustible.
Cette tuyère souffle horizontalement et donne naissance à un lingot de scorie s'écoulant verticalement sous la tuyère, de sorte qu'il n'y a lieu à aucun décrassage : il suffit, après un certain temps, de retirer, par la porte 11, le mâchefer solide 12.
Comme le montre plus particulièrement la fig.5, le canal d'alimentation 6 ne s'étend pas sur toute la largeur du foyer : on constitue ainsi un talus de combustible, suivant la pente naturelle ; la tuyère s'étend jusqu'à peu près la face inclinée de ce talus de sorte qu'à cet endroit il y a une résistance beaucoup moins grande au passage de l'air (du gaz) et maintien automatique d'une veilleuse 13 d'allumage du gaz formé, ce qui évite radicalement tout danger d'explosion, on peut évidemment prévoir une même pente naturelle de chaque côté du foyer.
Il est à noter que la tuyère peut être double ou multiple, et pourrait même être remplacée par tout autre type de tuyère connue ou non à insufflation forcée ; de même, le gazogène pourrait être à soufflage par le dessous (grille) la seule condition requise étant d'assurer la production instantanée et massive de gaz dès que l'air est soufflé, et d'assurer l'allumage de ce gaz au-dessus du gazogène.
Le gazogène est surmonté de la chambre de combustion 3 qui s'étend, en forme de venturi, sur toute la hauteur du four, et se termine par le carneau d'évacuation 14 vers la cheminée non
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représentée. J'air nécessaire à la combustion est admis par des rampes 15 étagées réparties sur toute la hauteur de la chambre de combustion et disposées régulièrement par rapport aux extrémités 16 des tubes Mannesmann recourbées à angle droit ;
dans l'exemple des fig.l à 3, ces rampes d'air sont montées en face de ces extrémités 16 et en dessous d'elles, pour former un rideau de feu noyant ces extrémités. on comprend qu'on peut cependant utiliser des tubes Mannesmann droits ou combinés deux à deux, ou encore, comme à la fig.4, incliner les bouts de chauffe de ces tubes, suivant 16', avec la disposition représentée des rampes 15.
De toute manière, grâce aux rampes étagées 15, on peut réaliser un chauffage intensif et uniforme de tous les tubes Eannesmann, avec un chauffage uniforme des chambres de cuisson 1.
Dans la variante de la fig. 4, la paroi externe de la char: - bre de combustion est faite d'un caisson 17, à chauffage d'eau ; ce caisson peut s'étendre sur la partie gazogène. On utilise ainsi une partie de la chaleur de gazéification et de combustion à la formation d'eau chaude ou de vapeur, pour un but quelconque.
Comme il a été dit, la tuyère et les rampes 15 sont alimentées en air soufflé par un ventilateur non représenté ; le cir cuit électrique de celui-ci est commandé par un thermostat de façon à ne mettre le ventilateur en marche que tant que la température dans le four n'atteint pas le degré désiré pour la cuisson envisagée.
On comprend que la partie gazogène pourrait être indépen - dante du four proprement dit, et être Broutée devant ou derrière celui-ci ; ce gazogène serait alors relié à la chambre de com bustion par des conduits réglables. Cette disposition peut être prévue pour la transformation rapide de fours existants, ou pour diminuer la hauteur totale du four, ou pour rendre le four aisé- ment transportable.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of a PATENT OF INVENTION APPLICATION Cooking oven with indirect heating by solid fuel.
The present invention relates to baking ovens, such as bakery, pastry or delicatessen ovens, heated by means of Mannesmann tubes or the like.
According to the invention, the furnace is combined with a hearth system comprising at the bottom a gasifier which, automatically supplied with coal for example with very fine grains (up to dust), produces a combustible gas which is burnt in a combustion chamber , in the form of a venturi, in which the ends of the mannesmann tubes abou.
The essential characteristic of the invention lies in that the combustible gas, produced in an automatically and instantly adjustable quantity by the gasifier, is burned completely in the vertical combustion chamber in the form of a venturi, by stepped ramps of air jets which determine the the entire height of the combustion chamber, or to the right of each end of the Venturi tube, a uniform temperature over the entire height
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of the chamber, which ensures, with tubes of the same length and diameter, and evenly distributed, a uniform temperature in the oven.
This staged rail combustion system therefore makes it possible to use identical tubes just as in furnaces heated with lighting gas; it also allows the tubes to be coupled two by two, and it also allows, for a given width of the combustion chamber, the use of longer tubes, that is to say of which the part subjected to the flames is longer than the effective width of the combustion chamber.
Two non-limiting embodiments are given in the accompanying drawing, in which: fig.l is a vertical section of the hearth of a two-stage bakery oven, Fig.2 is a vertical section of the combustion chamber, according to II-II of the fig.l, fig.5 is a partial vertical section of the following gasifier III-III of the fig.l, fig.4 is a vertical section of a variant of the fireplace. @
1 designates the two superimposed chambers of a bread-baking oven, the walls of which are lined with Mannesmann 2 tubes (water tubes) ending in the heating or combustion chamber, which will be discussed later.
In the masonry ¯4 of the furnace is arranged a hearth fed by gravity of solid fuel, for example small grains of anthracite, thanks to a loading hopper 5. The lower part of the hearth (below the channel .2 of ' supply) is, in the example, completely closed bottom; it forms a gasifier proper, thanks to a nozzle such as 7 through which the air is blown from an electric fan, not shown. The tube 7 is completely housed in the mass of fuel, or, as in the example, it protrudes out of a wall of the gasifier, its protruding part being cooled.
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by water circulation in 8.
The peculiarity of this nozzle resides in that the air, supplied at 9, leaves through a very narrow slit 10 (a few millimeters) but extending over all or most of the depth of the hearth. Such a nozzle has already been described in one of my previous patents, for a gasifier, as we know, this nozzle ensures combustion by melting ash, giving, over the entire depth of the fuel mass, a very high zone. temperature, with instantaneous and considerable formation of combustible gas.
This nozzle blows horizontally and gives rise to a slag ingot flowing vertically under the nozzle, so that there is no slagging: it suffices, after a certain time, to withdraw, through the door 11, solid clinker 12.
As shown more particularly in FIG. 5, the supply channel 6 does not extend over the entire width of the hearth: a fuel bank is thus formed, following the natural slope; the nozzle extends to approximately the inclined face of this bank so that at this point there is much less resistance to the passage of air (gas) and automatic maintenance of a pilot light 13 d ignition of the gas formed, which radically avoids any danger of explosion, it is obviously possible to provide the same natural slope on each side of the hearth.
It should be noted that the nozzle can be double or multiple, and could even be replaced by any other type of nozzle known or not with forced insufflation; similarly, the gasifier could be blown from below (grid) the only condition required being to ensure the instantaneous and massive production of gas as soon as the air is blown, and to ensure the ignition of this gas at- above the gasifier.
The gasifier is surmounted by the combustion chamber 3 which extends, in the form of a venturi, over the entire height of the furnace, and ends with the exhaust flue 14 towards the non-chimney.
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represented. The air required for combustion is admitted by stepped ramps 15 distributed over the entire height of the combustion chamber and arranged regularly with respect to the ends 16 of the Mannesmann tubes bent at right angles;
in the example of fig.l to 3, these air ramps are mounted opposite these ends 16 and below them, to form a fire curtain drowning these ends. it is understood that one can however use straight Mannesmann tubes or combined two by two, or again, as in fig. 4, incline the heating ends of these tubes, along 16 ', with the arrangement shown of the ramps 15.
In any case, thanks to the stepped ramps 15, it is possible to achieve intensive and uniform heating of all the Eannesmann tubes, with uniform heating of the cooking chambers 1.
In the variant of FIG. 4, the outer wall of the tank: - combustion bre is made of a box 17, with water heating; this box can extend over the gas generator part. Part of the heat of gasification and combustion is thus used in the formation of hot water or steam for any purpose.
As has been said, the nozzle and the ramps 15 are supplied with air blown by a fan, not shown; the electrical cir cuit thereof is controlled by a thermostat so as to start the fan only as long as the temperature in the oven does not reach the desired degree for the intended cooking.
It will be understood that the gasifier part could be independent of the furnace itself, and be browsed in front of or behind it; this gasifier would then be connected to the combustion chamber by adjustable ducts. This arrangement can be provided for the rapid conversion of existing ovens, or for reducing the total height of the oven, or for making the oven easily transportable.