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@ " Dispositif éliminateur de fumée et de gaz pour foyers brûlant du charbon ".
L'invention oonoerne les éliminateurs de fumée et de gaz pour foyers brûlant du oharbon.
Quand on lanoe un feu ou quand on ravive un feu qui brûle, la fumée et les gaz s'accumulent à la partie supé- rieure de la ohambre de combustion et s'échappent par le oarneau, ce qui provoque une augmentation de la quantité de scories et cause un chauffage inefficace.
En vue de porter remède à ces défauts, l'invention utilise des organes destinés à projeter du combustible li- quide, tel que de l'huile combustible vaporisée, sous forme de nappe mince transversalement sur toute la largeur de la
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chambre de combustion, à la hauteur voulue au dessus du lit de combustible pour que, quand l'opérateur lanoe un nouveau feu, on ravive un feu qui brûle, la nappe de oombustible vaporisé s'enflamme instantanément et consume les partiou- les de oarbone qui donnent naissanoe à la fumée, ainsi que les gaz de la combustion qui s'aooumulent dans la chambre de combustion, avec ce résultat que la fumée et les gaz im- brûlés sont éliminés, les scories de oharbon sont moins im- portantes et que l'on obtient un chauffage plus efficace.
Un autre objet est de réaliser un éliminateur de fumée et de gaz pour foyers au oharbon d'installation facile dans les foyers en usage aussi bien que dans ceux en cours de fabrication et qui est constitué par un petit nombre de piè- ces solides et résistantes, qui est d'un prix de revient peu élevé et qui ne se détraque pas aisément.
Sur la base de ces objets et d'autres encore, l'inven- tion réside dans certains détails nouveaux de construction et de combinaison des parties, qui seront ci-après plus pleinement décrits et revendiqués. Il est entendu que di- verses modifications peuvent être apportées dans le oadre des revendications ci-jointes sans que l'on s'éoarte de 1', esprit de l'invention ou que l'on renonce à auoun de ses avantages.
Dans le dessin ci-joint qui fait partie du mémoire, la figure 1 est une coupe verticale dans un foyer à oharbon du type à air chaud et pourvu d'un éliminateur de fumée et de gaz oonstruit conformément à l'invention.
La figure 2 est une coupe transversale pratiquée sui- vant la ligne 2 - 2 de la figure 1 et montrant, en vue en plan, une section du brûleur.
La figure 3 est une vue en plan, à échelle agrandie, d'une section du brûleur, dont certaines parties sont repré-
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pontées en coupe.
La figure 4 est une coupe transversale pratiquée sui- vant la ligne 4 - 4 de la figure 3 et montrant l'une des tuyères.
La figure 5 est une vue partielle en élévation de 1' une des seotions du brûleur vue vers ses tuyères, une frao- tion étant interrompue pour montrer la connexion entre les conduites à huile et les tuyères.
La figure 6 est une vue en perspective d'un détail, à échelle réduite, montrant une variante de l'invention desti- née à être utilisée dans des foyers autres que les foyers cylindriques.
Dans les dessins où les mêmes références désignent des parties correspondantes dans les diverses vues, la référence 10 désigne l'enveloppe extérieure, 11 la paroi métallique de la ohambre de oombustion, 12 la boite à feu et 13 la boite de distribution d'air chaud d'un foyer à charbon du type oourant à air chaud que l'on a représenté afin de montrer l'application de l'invention.
Conformément à l'invention, deux brûleurs en forme d' arc 14 se trouvent dans la ohambre de combustion 11 à la hauteur requise au dessus du lit de charbon pour être enve- loppés par les particules de oarbone qui donnent naissance à la fumée et par les gaz imbrûlés, lorsque l'on lanoe un feu ou que l'on ravive un feu qui brûle.
Dans la présente réalisation de l'invention, chaque section de brûleur 14 a un oontour longitudinal en forme d' arc, ainsi que le montrent partioulièrement les figures 2 et 3 et porte des renflements 15 que traversent des vis ou boulons 16 ou autres organes qui servent à attaoher la seo- tion de brûleur à la paroi 11 de la chambre de combustion.
On peut se servir d'autres organes de fixation quand la
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construction du foyer l'exige et dans certains foyers les seotions de brûleurs peuvent même être portées par la maçon- nerie réfractaire de la botte à feu.
Chaque section a une forme sensiblement rectangulaire en coupe, ainsi que le montre spécialement la figure 4 ; tefois, d'autres formes peuvent être utilisées ; elle est pourvue d'une paroi supérieure amovible 17 qui est maintenue en place par des boulons 18 qui traversent la paroi supéri- eure et la paroi inférieure, ainsi que le montre spéciale- ment la figure 5.
Plusieurs tuyères sont portées par la paroi supérieure amovible et chacune d'entre elles se compose d'un oourt rao- oord fileté 19 qui se visse dans une ouverture de la paroi supérieure, un coude 20 fileté également, qui se visse dans le racoord par son extrémité supérieure et qui est tourné à l'intérieur vers le centre de courbure de la section de brû- leur et enfin une tuyère 21 vissée dans l'extrémité libre du coude et qui se termine par un bec sensiblement oblong 22, représenté spécialement par la figure 5 et dans lequel sont ménagées des fines perforations 23.
Une conduite d'alimentation de combustible 24 se trou- ve dans chaque section et se poursuit de bout en bout de celle-ci. Partant de la conduite d'alimentation de oombus- tible plusieurs embranohements 25 se rendent dans les tuyères et se terminent dans les becs de celle-ci, ainsi que le mon- tre spécialement la figure 4. Les embranchements ont un dia- mètre suffisant pour laisser entre eux et les faces intéri- eures des oourtes conduites 19 des tuyères un espace suffi- sant 26, ainsi que le montre spécialement la figure 4 pour que l'air sous pression vienne se mélanger au combustible, tel que le combustible à l'état d'huile qui sort des embran- ohements, et le vaporise dans le bec 22 de chaque tuyère
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avant d'être injecté par oelle-oi.
En fonctionnement, les jets de combustible vaporisé de toutes les tuyères sont dirigés vers le centre de courbure des seotions de brûleurs, ainsi que le montre spécialement la figure 2, de manière qu'il se forme une nappe sensible- ment plane de mélange vaporisé d'huile et d'air, transver- sale sur toute la largeur de la chambre de combustion, qui s'enflamme instantanément sous l'action des gaz chauds im.- brûlés et de la fumée montant du lit de feu, pour enflammer à son tour la fumée et les gaz avant que ceux-ci ne s'échap- pent du foyer.
Dans les figures 1 et 2, on voit qu'une conduite dtali- mentation d'air 27 est raccordée par une extrémité à un ven- tilateur ordinaire ( non représenté ) et raccordée par l'au- tre extrémité à une conduite 28 qui traverse l'enveloppe ex- térieure 10 du foyer. Les extrémités de la conduite transver- sale 28 sont raccordées à des tuyaux desoendants 29 pourvus de prolongements 30 qui passent à travers l'enveloppe exté- rieure 10 du foyer et la paroi 11 de la chambre de oombus- tion et sont en relation aveo les extrémités extérieures des brûleurs respectifs 14. Un robinet 31 est monté sur la oon- duite d'alimentation pour régler l'arrivée de l'air aux brû- leurs.
L'arrivée du combustible liquide aux brûleurs se fait par l'intermédiaire d'une conduite à oombustible 32 en rela- tion avec une source quelconque de oombustible et qui est munie d'un robinet d'arrêt 33, La conduite à combustible pénètre dans la conduite transversale 28, ainsi que le montre la figure 2, et est pourvue d'embranchements 34 dirigés dans le sens longitudinal du creux de la conduite d'alimentation d'air 28, Les extrémités des embranchements 34 sont raocor- dées sur les conduites 35 dirigées dans le sens longitudinal
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des oreux des conduites à air 30 et sont raccordées aux ex- trémités intérieures des conduites d'alimentation de aombus- tible respectives 24 des sections de brûleurs.
Bien que l'air représenté des sections de brûleurs en forme d'arcs, ces sections peuvent avoir d'autres formes ; elles peuvent être, par exemple, sensiblement reotilignes, ainsi que l'indique la référence 36 de la figure 6. On peut employer des brûleurs droits de ce type avec des chambres de combustion parallélépipédiques.
Quand on lance un feu, ou quand on doit raviver un feu qui brûle, on ouvre les robinets à air et à combustible 31 et 33 pour admettre de l'air sous pression et du combustible dans les sections de brûleurs. L'air passe de ces sections dans les becs 22 des tuyères et là, il se mélange au combus- tible qui sort des embranchements 25 des tuyères. Le rapport air-combustible est tel qu'il se forme un mélange combustible mais non un mélange explosif, dans les becs des tuyères.
Ce mélange combustible est projeté par les ouvertures 23 des tuyères et, comme il a été expliqué plus haut, il forme une nappe extrêmement inflammable de combustible vaporisé sur toute la largeur de la chambre de combustion du foyer. Cette nappe combustible s'enflamme instantanément et fait brûler les particules de carbone qui constituent la fumée, ainsi que les gaz imbrûlés qui montent du lit de charbon, avant que celles-ci et ceux-ci ne puissent s'échapper du foyer.
Après consommation de la fumée et des gaz imbrûlés, on ferme les robinets à air et à combustible 31 et 33 pour arrêter la marche du dispositif.
On considère que la description qui précède permettra de comprendre, sans nécessité de plus amples explications, la construction et le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention.
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@ "Smoke and gas elimination device for coal-burning fireplaces".
The invention provides smoke and gas eliminators for coal-burning fireplaces.
When starting a fire or rekindling a burning fire, smoke and gases accumulate at the top of the combustion chamber and escape through the flame, causing an increase in the amount of gas. slag and causes inefficient heating.
With a view to remedying these defects, the invention uses members intended to project liquid fuel, such as vaporized fuel oil, in the form of a thin sheet transversely over the entire width of the tank.
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combustion chamber, at the desired height above the fuel bed so that, when the operator starts a new fire, a burning fire is rekindled, the vaporized fuel layer ignites instantly and consumes the carbon particles which give rise to the smoke, as well as the combustion gases which oumulate in the combustion chamber, with the result that the smoke and the unburned gases are eliminated, the coal slag is less important and that more efficient heating is obtained.
Another object is to provide a smoke and gas eliminator for charcoal fireplaces which is easy to install in fireplaces in use as well as in those in the course of manufacture and which consists of a small number of strong and resistant parts. , which has a low cost price and does not break easily.
Based on these and other objects, the invention resides in certain novel details of construction and combination of parts, which will hereinafter be more fully described and claimed. It is understood that various modifications may be made within the scope of the appended claims without departing from the spirit of the invention or waiving or of its advantages.
In the accompanying drawing which forms part of the specification, Fig. 1 is a vertical section through a charcoal fireplace of the hot air type and provided with a smoke and gas eliminator constructed in accordance with the invention.
Figure 2 is a cross section taken along the line 2--2 of Figure 1 and showing, in plan view, a section of the burner.
Figure 3 is a plan view, on an enlarged scale, of a section of the burner, parts of which are shown.
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bridged in section.
Figure 4 is a cross section taken on line 4 - 4 of Figure 3 and showing one of the nozzles.
Figure 5 is a partial elevational view of one of the sections of the burner viewed towards its nozzles, a cutout being interrupted to show the connection between the oil lines and the nozzles.
FIG. 6 is a perspective view of a detail, on a reduced scale, showing a variant of the invention intended for use in fires other than cylindrical fires.
In the drawings where the same references designate corresponding parts in the various views, reference numeral 10 designates the outer casing, 11 the metal wall of the combustion chamber, 12 the firebox and 13 the hot air distribution box. of a charcoal hearth of the hot air current type which has been shown in order to show the application of the invention.
In accordance with the invention, two arc-shaped burners 14 are located in the combustion chamber 11 at the required height above the coal bed to be enveloped by the carbon particles which give rise to the smoke and thereby. unburned gases, when we start a fire or rekindle a burning fire.
In the present embodiment of the invention, each burner section 14 has a longitudinal arc-shaped oontour, as is partially shown in Figures 2 and 3 and bears bulges 15 through which screws or bolts 16 or other members pass. serve to attach the burner section to the wall 11 of the combustion chamber.
Other fasteners can be used when the
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construction of the hearth requires it and in certain fireplaces the seotions of burners can even be carried by the refractory masonry of the firebox.
Each section has a substantially rectangular shape in section, as especially shown in Figure 4; However, other shapes can be used; it is provided with a removable top wall 17 which is held in place by bolts 18 which pass through the top wall and the bottom wall, as specially shown in figure 5.
Several nozzles are carried by the removable upper wall and each of them consists of a threaded rao- oord 19 which screws into an opening in the upper wall, an elbow 20 also threaded, which screws into the coupling by its upper end and which is turned inside towards the center of curvature of the burner section and finally a nozzle 21 screwed into the free end of the elbow and which ends in a substantially oblong nozzle 22, specially represented by FIG. 5 and in which fine perforations 23 are made.
A fuel feed line 24 is located in each section and continues end to end thereof. Starting from the fuel supply line, several branches 25 run into the nozzles and terminate in the nozzles thereof, as is especially shown in Figure 4. The branches have a diameter sufficient to accommodate them. leave between them and the inner faces of the ducts 19 of the nozzles a sufficient space 26, as shown especially in Figure 4 for the pressurized air to come to mix with the fuel, such as the fuel in the state of oil which comes out of the branches, and vaporizes it in the nozzle 22 of each nozzle
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before being injected by oelle-oi.
In operation, the jets of vaporized fuel from all the nozzles are directed towards the center of curvature of the burner segments, as specially shown in Figure 2, so that a substantially planar web of vaporized mixture is formed. oil and air, transverse over the entire width of the combustion chamber, which ignites instantly under the action of hot unburnt gases and smoke rising from the bed of fire, to ignite at its smoke and gases before they escape from the fireplace.
In Figures 1 and 2, it can be seen that an air expansion duct 27 is connected at one end to an ordinary fan (not shown) and connected at the other end to a duct 28 which passes through it. the outer casing 10 of the fireplace. The ends of the transverse pipe 28 are connected to outgoing pipes 29 provided with extensions 30 which pass through the outer casing 10 of the hearth and the wall 11 of the combustion chamber and are in relation to the combustion chamber. outer ends of the respective burners 14. A valve 31 is mounted on the supply line to regulate the supply of air to the burners.
The liquid fuel is supplied to the burners by means of a fuel line 32 connected with any source of fuel and which is provided with a shut-off valve 33. The fuel line enters the fuel line. the transverse pipe 28, as shown in figure 2, and is provided with branches 34 directed in the longitudinal direction of the hollow of the air supply pipe 28, The ends of the branches 34 are connected to the pipes 35 longitudinally directed
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orifices of the air lines 30 and are connected to the inner ends of the respective fuel supply lines 24 of the burner sections.
Although the air shows burner sections in the form of arcs, these sections can have other shapes; they can be, for example, substantially reotilinear, as indicated by the reference 36 in FIG. 6. Straight burners of this type can be used with parallelepipedal combustion chambers.
When a fire is started, or when a burning fire is to be rekindled, the air and fuel valves 31 and 33 are opened to admit pressurized air and fuel to the burner sections. Air passes from these sections into the nozzles 22 of the nozzles and there it mixes with the fuel exiting the branches 25 of the nozzles. The air-fuel ratio is such that a combustible mixture forms, but not an explosive mixture, in the nozzles of the nozzles.
This combustible mixture is projected through the openings 23 of the nozzles and, as explained above, it forms an extremely flammable sheet of fuel vaporized over the entire width of the combustion chamber of the hearth. This combustible sheet ignites instantly and burns the carbon particles that make up the smoke, as well as the unburned gases that rise from the coal bed, before they can escape the hearth.
After consumption of the smoke and unburnt gases, the air and fuel valves 31 and 33 are closed to stop the operation of the device.
It is considered that the above description will make it possible to understand, without the need for further explanations, the construction and the operation of the device according to the invention.