<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements aux équipements de foyer.
Cette invention est'relative aux équipements de foyer comportant un dispositif pour débiter automatiquement, par gravité, du combustible solide dans la boite à feu, en rapport avec l'allure de consommation de combustible, un dis- positif pour débiter de l'air comburant à travers le lit de combustible contenu dans la boite à feu et un dispositif sensible à la température du milieu à chauffer et servant à régler'l'arrivée d'air au dispositif de débit d'air. Ces équipements de foyer conviennent notamment pour le chauffage à l'anthracite ou combustible :analogue de poêles, chaudières de chauffage central et chaudières domestiques de chauffage d'eau, devant tous être maintenus en fonctionnement continu
<Desc/Clms Page number 2>
pendant un laps de temps prolongé.
L'invention a pour but de procurer un équipement de foyer perfectionné du type spécifié, qui exige un minimum de soins, dont le fon.ctionnement soit sûr et qui assure notam- ment une alimentation et une distribution efficaces de l'air comburant dans toutes les conditions de fonctionnement.
Suivant l'invention, dans un équipement de foyer du type spécifié on monte un organe répartiteur de combustible convexe, pointu ou prismatique dont le sommet ou l'arête est disposé juste en-dessous de l'ouverture de sortie non commandée du dispositif de débit de combustible et dont la base repose sur un fond non perforé, de telle manière que le combustible entoure cet organe en constituant un lit qui s'élève libre- ment sous son angle de talus naturel depuis le fond jusqu'à l'ouverture de sortie, et on perce cet organe d'ouvertures de débit d'air au bord de sa base, près du fond.
EMI2.1
1.''>1'1-',:1111' 1'1 1.,II'l.i Il'111' r h ' C(II1I1,11:I,Í .II' 1"'111 'n n r ).' un élément creux conique, pyramidal ou bombé dans lequel les ouvertures de débit d'air sont ménagées suivant le pourtour de sa base. A titre d'alternative, l'organe répartiteur de combustible peut comporter un élément en dos d'âne de section en forme de V renversé ou de forme prismatique analogue, qui est. supporta sur un socle et disposé de manière que son axe longitudinal s'étende de levant à l'arrlère de la boite à feu, etdont les bords latéraux et, éventuellement, le bord avant et/ou le bord arrière sont légèrement espacés du socle pour constituer des ouvertures de débit d'air.
Il est avantageux que l'organe répartiteur de com- bustible, qui comporte des surfaces porte-combustible incli- nées de haut en bas vers l'extérieur, soit pourvu d'une cham- bre d'Eau intérieure raccordée au système dans lequel debite la chaudière chauffée par le foyer. Les raccordements peuvent
<Desc/Clms Page number 3>
aller de la partie inférieure de la chambre d'eau de l'organe répartiteur de combustible au tuyau de retour du système et de la partie supérieure de la chambre d'eau au tuyau de départ de ce système. Lorsque, comme il est avantageux également, le socle supportant l'organe répartiteur de combustible comporte aussi une chambre d'eau intérieure, cette chambre est rac- cordée, en série avec celle de l'organe répartiteur, aux tuyaux de départ et de retour ou à d'autres parties appropriées du système.
Dans certains cas, l'extrémité du dispositif de débit de combustible adjacente à sa sortie peut être garnie d'une chemise d'eau raccordée en série avec celle de l'organe répar- titeur de combustible et celle du socle, quand celle-ci existe.
L'organe répartiteur de combustible peut comporter plusieurs éléments superposés dont chacun est pourvu d'une chambre d'eau intérieure de la manière spécifiée ci-dessus.
L'élément inférieur ou chacun des éléments d'un pareil organe est creusé d'un passage d'air vertical et il est prévu des orifices de sortie d'air entre des éléments adjacents ainsi qu'entre l'élément inférieur et le socle supportant l'organe.
Ces organes composés présentent l'avantage qu'en service l'air débité sort principalement par les sorties d'air supérieures pendant le début de la combustion, mais lorsque des mâchefers se forment autour de ces orifices, la majeure partie de l'air sort par les orifices inférieurs suivants. Ensuite, quand des mâchefers se forment à ce niveau, la majeure partie de l'air sort au niveau inférieur suivant, et ainsi de suite.
Un notable avantage des organes répartiteurs de com- bustible pourvus de chambres d'eau intérieures est que l'eau y contenue est chauffée rapidement pendant le fonctionnement de la chaudière. Il en résulte une ràpide circulation d'eau dans ces chambres d'eau, 'allant du tuyau de retour de la chau- dière au tuyau de départ, et on constate que la circulation d'eau dans le système principal alimenté par la chaudière
<Desc/Clms Page number 4>
s'améliore notablement en conséquence. En outre, grâce au re- froidissement produit par l'eau, les éléments ont une longue durée d'usage.
On décrira ci-après à titre d'exemple des formes d'exécution préférées de l'invention en se référant aux des- sins annexes, dans lesquels :
Fig. 1 est une coupe verticale d'une première forme d'exécution, Fig. ' est une coupe verticale, à plus grande échelle, d'un organe répartiteur de combustible de combustible de la Fig. 1, Fig. Z, est une coupe verticale d'une seconde forme d'exécution, et
Fig. 4 est une coupe verticale, à plus grande échelle, de l'organe répartiteur de combustible de la Fig. 3.
L'équipement conforme à l'invention peut être faci- lement agencé pour convenir à des appareils de chauffage exista.nts du genre spécifié, et les deux formes d'exécution représentées montrent des adaptations de cette nature. Toute- fois, il est clair qu'on peut aussi bien incorporer un dispo- sitif analogue conforme à l'invention dans des appareils de chauffage spécialement construits pour cette fin. Dans tous les cas, l'alimentation de combustible est disposée en substance verticalement ou suivant une inclinaison, selon qu'on veut charger l'appareil par le dessus ou par le devant. Sur la.
Fig. 1, le tuyau d'alimentation de combustible 1, partant de l'extrémité inférieure de la trémie à combustible 2, tra- verse en substance verticalement la partie supérieure 3 d'une petite chaudière verticale, dans la boîte à feu 4 de celle-ci, tandis que sur la Fig. 3 ce tuyau 1 traverse sous une incli- nai.son la partie avant 5 d'une petite chaudière horizontale.
Le tuyau 1 ainsi que, éventuellement, la trémie 2, peuvent être supportés par une plaque ou fausse porte de foyer 1' que le tuyau 1 traverse, cette plaque ou porte 1' étant fixée
<Desc/Clms Page number 5>
au-dessus de la porte de chargement usuelle à la place du couvercle ou de la porte de foyer existants. Sur la Fig. l, la porte de foyer l'est d'une pièce avec une partie du tuyau 1.
Un registre ou une autre vanne 6 est monté dans le tuyau 1 près de la trémie 2 afin qu'on puisse interrompre ou supplé- mentairement régler ou commander, comme on le désire, le dé- bit de combustible à la boîte à feu 4. La trémie est fermée par un couvercle étanche à l'air.
Une forme d'exécution appropriée de l'organe répar-. titeur de combustible, représentée sur les Figs. 1 et 2, est celle d'un cône creux 7 dont le sommet est situé sous le centre de l'ouverture de sortie du tuyau à combustible 1 à une distance dépendant de l'épaisseur du lit de combustible qu'on veut maintenir dans la boite à feu 4 et de l'angle de talus du combustible employé. Le cône 7 comporte plusieurs ouvertures de débit d'air 8 espacées entre elles suivant le pourtour de sa base. L'air est amené à l'intérieur du cône par une conduite 9 qui à son tour est alimentée en air par un ventilateur ou une soufflerie 10 quand on travaille avec tirage forcé. Lorsque ceci n'est pas nécessaire, l'air atmos- phérique est aspiré par la conduite 9 sous l'effet du tirage naturel dans le conduit de cheminée 11 commandé par le régu- lateur de tirage tournant 12.
A la place du cône 7, on peut employer une pyramide ou un organe un peu plus bombé.
Une autre forme d'exécution, d'ailleurs préférée, de l'organe répartiteur de combustible, représentée sur les Figs. 3 'et 4, comporte un socle 13 surmonté d'un dos d'âne 14 de section en forme de V renversé, supporté sur le socle en- dessous du tuyau à combustible 1, l'axe longitudinal du dos d'âne étant dirigé de l'avant à l'arrière de la boîte à feu 4.
Les bords latéraux et, éventuellement, les bords avant et/ou arrière du fond du dos d'âne sont légèrement espacés du socle 13 pour constituer des ouvertures de débit d'air 15. La con-
<Desc/Clms Page number 6>
duite .3'air 9 débouche par le socle 13 dans la chambre voûtée 16 du desd'âne 14.
Lorsqu'on emploie les organes répartiteurs de combusti- ble dans des appareils de chauffage d'eau, ils sont de préfé- rence refroidis à l'eau, et à cet effet on les fait creux.
Comme le montrent les Figs. 3 et 4, les éléments 13 et 14 sont pourvus de chambres d'eau 17,18 et celles-ci sont in- tercalees dans un circuit d'eau dérivé qui est alimenté par un tuyau 19 partant du tuyau de retour 20 du système de circu- lation d'eau principal, et qui peut débiter dans le tuyau de départ 21 de ce système. Dans un appareil de chauffage d'eau, comme c'est encore représenté sur les Figs. 3 et 4, une partie ou la, totalité du tuyau à combustible 1 peut être pourvue ou entourée d'une chemise d'eau 22 raccordée elle aussi au circuit dérivé. Comme le montre le dessin, la chemise d'cau 22 est raccordée en série avec les chambres d'eau 17, 18 par un tuyau 23.
Le circuit derivé est complété, en l'occur- rence, par un tuyau 24 menant de la chemise d'eau 22 à la chambre d'eau supérieure de la chaudière.
Il fautaménager des dispositifs pour empêcher com- plètement ou en substance un accès d'air à la boîte à feu 4 excepté par les ouvertures 8 ou 15 de l'organe répartiteur de com- bustible et d'air 7 ou 14. Un dispositif convenant à cette fin, dans le cas d'appareils existants accommodés, est une sole ou plaque non perforée 25, résistante à la chaleur, qu'on dis- pose au-dessu du cendrier, maintenant désaffecté, au-dessus de l'emplacement ou à l'emplacement des barreaux ordinaires de la. grille et qui remplit la totalité de la section trans- versale de la boîte à feu 4. Si on le désire, la plaque ou sole 25 peut être fixée en place au moyen d'un ciment réfrac- taire.
Toutes portes de chargement, portes à mâchefers ou analogues par lesquelles l'air pourrait entrer dans la boite
<Desc/Clms Page number 7>
à feu doivent être normalement maintenues closes quand on fait fonctionner l'appareil conformément à l'invention, bien qu'on puisse ouvrir temporairement une porte en vue de retirer des mâchefers.
L'alimentation d'air par la conduite 9 est réglée par un dispositif sensible à la température, qui est. agencé pour commander le débit de courant à un moteur électrique 26 entraînant le ventilateur ou la soufflerie 10. Dans le cas d'une chaudière de chauffage central ou chaudière analogue, on aménage un'thermostat de construction connue 27, comme celui représenté sur les Figs. 1 et 3, de manière qu'il soit sensi- ble à des changements de température de l'eau dans le tuyau de départ 21. Dans le cas d'un poêle, le thermostat peut être disposé de manière à être sensible à des changements de tempé- rature de l'air de la pièce chauffée par le poêle.
Dans l'un ou l'autre cas, on peut monter le thermostat de manière appro- priée soit pour régler l'intensité du tirage forcé en fonction de la température, soit pour établir et couper ce tirage forcé chaque fois que, respectivement, la température tombe en- dessous ou monte au-dessus d'un niveau prédéterminé. A l'aide de ces deux modes de réglage on peut faire varier l'allure de la combustion du combustible dans la boîte à feu 4 de manière à maintenir, par exemple, les conditions de température voulues dans un immeuble ou dans une pièce. Etant donné que l'épais- seur prédéterminée du lit de combustible se maintient auto- atiquement, le débit de combustible à la boite à feu varie automatiquement avec l'allure de combustion.
La trémie à combustible 2 peut être reliée de ma- nière amovible au tuyau à combustible 1 par un raccord inter- médiaire de rechange de façon qu'on puisse employer la même trémie pour des appareils à chargement par le dessus et pour des appareils à chargement par le devant. En outre, le tuyau
<Desc/Clms Page number 8>
à combustible 1 peut être de longueur réglable de manière qu'on puisse corriger la position de son extrémité inférieure ou- verte dans des boites à feu de dimensions légèrement différentes.
Lecombustible qu'on préfère employer dans des ap- pareils de chauffage équipés comme celui décrit ci-dessus est un anthracite fin, par exemple un anthracite qui traverse une maille de tamis de 6 millimètres, mais on peut aussi employer d'autres calibres et du coke etmême des charbons gras relati- vement mous.
REVENDICATIONS
1.- Equipement de foyer du type spécifié, caracté- risé en ce qu'un organe répartiteur de combustible convexe, pointu ou prismatique estdisposé de manière que son sommet ou son arête se trouve juste en-dessous de l'ouverture de sortie non commandée du dispositif de débit de combustible et que sa base repose sur un fond non perforé, de telle sorte que le combustible entoure cet organe en constituant un lit qui s'élève librement sous son angle de talus naturel depuis le fond jusque l'ouverture de sortie, et cet organe est per- cé d'ouvertures de débit d'air au bord de sa base, près du fond.
<Desc / Clms Page number 1>
Improvements to household equipment.
This invention relates to hearth equipment comprising a device for automatically discharging, by gravity, solid fuel into the firebox, in relation to the rate of fuel consumption, a device for delivering combustion air. through the bed of fuel contained in the firebox and a device sensitive to the temperature of the medium to be heated and serving to regulate the air inlet to the air flow device. These fireplaces are particularly suitable for heating with anthracite or fuel: analogous to stoves, central heating boilers and domestic water heating boilers, all of which must be kept in continuous operation
<Desc / Clms Page number 2>
for an extended period of time.
The object of the invention is to provide improved fireplace equipment of the type specified which requires a minimum of care, is safe to operate, and which in particular ensures an efficient supply and distribution of combustion air throughout. operating conditions.
According to the invention, in a furnace equipment of the specified type, a convex, pointed or prismatic fuel distributor member is mounted, the top or edge of which is disposed just below the uncontrolled outlet opening of the flow device. of fuel and the base of which rests on a non-perforated bottom, in such a way that the fuel surrounds this member, constituting a bed which rises freely at its natural slope angle from the bottom to the outlet opening , and we pierce this member of air flow openings at the edge of its base, near the bottom.
EMI2.1
1. ''> 1'1 - ',: 1111' 1'1 1., II'l.i Il'111 'rh' C (II1I1,11: I, Í .II '1 "' 111 'nnr) . ' a conical, pyramidal or domed hollow element in which the air flow openings are formed along the periphery of its base. As an alternative, the fuel distributor member may comprise a humbucker element of cross section. inverted V shape or similar prismatic shape, which is supported on a plinth and arranged so that its longitudinal axis extends from the rising to the rear of the firebox, and of which the side edges and, optionally, the edge front and / or rear edge are slightly spaced from the base to provide air flow openings.
It is advantageous that the fuel distributor member, which comprises fuel-carrying surfaces inclined from top to bottom towards the outside, is provided with an internal water chamber connected to the system in which the flow the boiler heated by the fireplace. The connections can
<Desc / Clms Page number 3>
go from the lower part of the water chamber of the fuel distributor to the system return pipe and from the upper part of the water chamber to the outlet pipe of this system. When, as is also advantageous, the base supporting the fuel distributor member also includes an internal water chamber, this chamber is connected, in series with that of the distributor member, to the flow and return pipes. or other appropriate parts of the system.
In certain cases, the end of the fuel flow device adjacent to its outlet may be fitted with a water jacket connected in series with that of the fuel distribution member and that of the base, when the latter exist.
The fuel distributor member may include several superimposed elements each of which is provided with an interior water chamber as specified above.
The lower element or each of the elements of such a member is hollowed out with a vertical air passage and air outlet orifices are provided between adjacent elements as well as between the lower element and the supporting base. the organ.
These compound organs have the advantage that in service the air supplied mainly leaves the upper air outlets during the start of combustion, but when bottom ash forms around these orifices, most of the air comes out. through the following lower holes. Then, when bottom ash forms at that level, most of the air comes out to the next lower level, and so on.
A notable advantage of fuel distributors provided with internal water chambers is that the water contained therein is heated rapidly during operation of the boiler. This results in a rapid circulation of water in these water chambers, going from the return pipe of the boiler to the outlet pipe, and it is observed that the circulation of water in the main system supplied by the boiler.
<Desc / Clms Page number 4>
improves significantly as a result. In addition, thanks to the cooling produced by the water, the elements have a long service life.
Preferred embodiments of the invention will be described below by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a vertical section of a first embodiment, FIG. 'is a vertical section, on a larger scale, of a fuel distributor member of the fuel of FIG. 1, Fig. Z, is a vertical section of a second embodiment, and
Fig. 4 is a vertical section, on a larger scale, of the fuel distributor member of FIG. 3.
The equipment according to the invention can easily be arranged to suit existing heaters of the kind specified, and both embodiments shown show adaptations of this nature. However, it is clear that a similar device according to the invention can just as easily be incorporated into heaters specially constructed for this purpose. In all cases, the fuel supply is arranged substantially vertically or at an incline, depending on whether the device is to be loaded from above or from the front. On the.
Fig. 1, the fuel supply pipe 1, starting from the lower end of the fuel hopper 2, passes substantially vertically through the upper part 3 of a small vertical boiler, in the firebox 4 of the latter. here, while in FIG. 3 this pipe 1 passes through the front part 5 of a small horizontal boiler under an inclination.
The pipe 1 as well as, optionally, the hopper 2, can be supported by a plate or false hearth door 1 'through which the pipe 1 passes, this plate or door 1' being fixed.
<Desc / Clms Page number 5>
above the usual loading door in place of the existing lid or firebox door. In Fig. l, the fireplace door is from a room with part of pipe 1.
A damper or other valve 6 is mounted in the pipe 1 near the hopper 2 so that the flow of fuel to the firebox 4 can be interrupted or additionally adjusted or controlled, as desired. The hopper is closed with an airtight cover.
A suitable embodiment of the repar-. fuel titrator, shown in Figs. 1 and 2, is that of a hollow cone 7, the apex of which is located under the center of the outlet opening of the fuel pipe 1 at a distance depending on the thickness of the fuel bed that is to be maintained in the firebox 4 and the slope angle of the fuel used. The cone 7 comprises several air flow openings 8 spaced from one another along the periphery of its base. The air is brought inside the cone by a pipe 9 which in turn is supplied with air by a fan or a blower 10 when working with forced draft. When this is not necessary, the atmospheric air is sucked in through the pipe 9 under the effect of the natural draft in the chimney pipe 11 controlled by the rotating draft regulator 12.
Instead of the cone 7, we can use a pyramid or a slightly more rounded member.
Another embodiment, moreover preferred, of the fuel distributor member, shown in FIGS. 3 'and 4, comprises a base 13 surmounted by a speed bump 14 of section in the shape of an inverted V, supported on the base below the fuel pipe 1, the longitudinal axis of the speed bump being directed front to back of firebox 4.
The side edges and, optionally, the front and / or rear edges of the bottom of the speed bump are slightly spaced from the base 13 to constitute air flow openings 15.
<Desc / Clms Page number 6>
duite .3'air 9 opens through the base 13 in the vaulted chamber 16 of the desd'âne 14.
When the fuel distributors are employed in water heaters, they are preferably water cooled, and for this purpose they are made hollow.
As shown in Figs. 3 and 4, the elements 13 and 14 are provided with water chambers 17,18 and these are inserted in a bypass water circuit which is supplied by a pipe 19 from the return pipe 20 of the system. main water circulation, and which can flow into the starting pipe 21 of this system. In a water heater, as further shown in Figs. 3 and 4, part or all of the fuel pipe 1 can be provided with or surrounded by a water jacket 22 also connected to the branch circuit. As shown in the drawing, the water jacket 22 is connected in series with the water chambers 17, 18 by a pipe 23.
The branch circuit is completed, in this case, by a pipe 24 leading from the water jacket 22 to the upper water chamber of the boiler.
Arrangements must be made to completely or substantially prevent access of air to the firebox 4 except through openings 8 or 15 of the fuel and air distributor 7 or 14. A suitable device for this purpose, in the case of existing appliances accommodated, is a non-perforated, heat-resistant sole or plate 25, which is placed above the ashtray, now disused, above the location or at the location of the ordinary bars of the. grate and which fills the entire cross section of the firebox 4. If desired, the plate or hearth 25 may be secured in place by means of refractory cement.
Any loading doors, clinker doors or the like through which air could enter the box
<Desc / Clms Page number 7>
fire should normally be kept closed when operating the apparatus in accordance with the invention, although a door may be temporarily opened for the removal of bottom ash.
The air supply through line 9 is regulated by a temperature sensitive device, that is. arranged to control the flow of current to an electric motor 26 driving the fan or the blower 10. In the case of a central heating boiler or similar boiler, a thermostat of known construction 27 is fitted, such as that shown in FIGS. . 1 and 3, so that it is sensitive to changes in the temperature of the water in the outlet pipe 21. In the case of a stove, the thermostat can be arranged so as to be sensitive to changes. air temperature in the room heated by the stove.
In either case, the thermostat may be fitted in an appropriate manner either to adjust the intensity of the forced draft as a function of the temperature, or to establish and cut this forced draft whenever, respectively, the temperature drops below or rises above a predetermined level. Using these two adjustment modes, it is possible to vary the rate of combustion of the fuel in the firebox 4 so as to maintain, for example, the desired temperature conditions in a building or in a room. Since the predetermined thickness of the fuel bed is maintained automatically, the fuel flow to the firebox automatically varies with the rate of combustion.
The fuel hopper 2 can be removably connected to the fuel pipe 1 by a spare intermediate fitting so that the same hopper can be used for top loading devices and for loading devices. from the front. In addition, the pipe
<Desc / Clms Page number 8>
fuel 1 may be of adjustable length so that the position of its open lower end can be corrected in fireboxes of slightly different dimensions.
The preferred fuel to be employed in heating appliances equipped as described above is a fine anthracite, for example an anthracite which passes through a 6 mm sieve mesh, but other sizes and coke and even relatively soft fatty coals.
CLAIMS
1.- Fireplace equipment of the type specified, characterized in that a convex, pointed or prismatic fuel distributor member is arranged so that its top or ridge is just below the uncontrolled outlet opening of the fuel flow device and that its base rests on a non-perforated bottom, such that the fuel surrounds this member, forming a bed which rises freely at its natural slope angle from the bottom to the outlet opening , and this member is pierced with air flow openings at the edge of its base, near the bottom.