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"Cheminées pour brûleurs à combustibles liquides*
Faisant l'objet d'une première demande de brevet déposée aux ETATS-UNIS d'ERIQUE, la 4 mars 1939 et accordée sous le N 2.227.251, au nom de Monsieur W.B. ENGH, dont la susdite Société est l'ayant-droit.
L'invention se rapporte à une cheminée constituée de tronçons supérieur et inférieur pour fournir le tirage voulu à un brûleur à combustible liquide, de manière que le combustible puisse être brûlé en grandes quantités avec un rendement maximum les tronçons de la cheminée étant espacés verticalement, de manière à réaliser un effet de contre-tirage, à faciliter l'enlèvement du tronçon inférieur de la cheminée, de même que l'enlèvement du brûleur, lorsqu'on le désire, et à faciliter la formation d'une atmosphère oxydante dans le tronçon supérieur de la cheminée, de façon à brûler complètement les produits oxydables de la combustion, ainsi que toutes les substances nauséabondes et gaz vagabonds qui pourraient pénétrer dans la cheminée..
Un des objets de la présente invention consiste a. établir une cheminée en deux tronçons destinés à un brûleur à combustible liquide, le tronçon supérieur comportant un support fixe et étant à position fixe,, sauf en ce qui concerne le réglage général lors de l'assemblage du dispositif, tandis que le tronçon inférieur est
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supporté par un brûleur et est à position fixe par rapport à celui-ci, ce brûleur étant mobile horizontalement pour permettre le nettoyage ou de conditionnement du brûleur, l'extrémité su- périeure du tronçon inférieur et l'extrémité inférieure.
du tron- çon supérieur étant entre elles dans un rapport tel que les extrémités adjacentes des tronçons de la cheminée ne se touchent pas lorsque le tronçon inférieur est déplacé horizontalement vers ou depuis la position d'alignement avec le tronçon supérieur, alors que l'effet assigné à la cheminée dans son ensemble se trouve assuré une fois les tronçons alignés..
Dans les poêles à chauffer l'espace, où les produits de combustion provenant de la flamme s'échappent dans la pièce ou l'espace chauffé, il y a généralement une émission d'odeurs indésirables, que le brûleur fonctionne avec une flamme jaune ou bleue. Un autre objet de l'invention consiste donc à établir une construction et un mode de fonctionnement susceptibles d'éliminer pratiquement ces odeurs indésirables.
Il est fait appel à un tirage de cheminée quelque peu plus important que celui qui serait normalement nécessaire pour le brûleur, l'excé dent de tirage étant ensuite réduit à la quantité normale assu- rant le fonctionnement convenable du brûleur, grâce à la prévision d'un passage de contre-tirage disposé au-dessus de la flamme du brûleur et a travers lequel l'air frais pénètre dans le tronçon de cheminée supérieur, où il se mélange avec les produits chauds ae la combustion et les gaz nauséabonds et 'vagabonda* qui s'échap pent de la fiasse du brûleur.
On produit ainsi dans le tronçon de cheminée supérieur une atmosphère fortement échauffée et oxy- dante, ce qui favorise une combustion secondaire appelée à détruire les gaz indésirables qui, sans cela, s'échapperaient de la chemi née dans le local à chauffer.
Un autre objet de l'invention consiste à munir les extrémités adjacentes des tronçons de cheminée d'un élément mobile, plus particulièrement d'un anneau porté par l'un des tronçons de c he
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minée et coopérant automatiquement avec l'autre tronçon, de manière à assurer la relation voulue entre les extrémités adjacentes des tronçons de cheminée et - plus particulièrement là où l'on désire réaliser un passage de contre-tirage de dimensions déterminées à ménager et à maintenir le dit passage sensiblement à la dimen- sion voulue, afin de faire face aux modifications survenues dans rajustement des tronçons de cheminée lors du fonctionnement et de compenser un défaut d'alignement des dits tronçons de cheminée.
Un autre objet de l'invention consiste à établir et à sup- porter l'élément ou anneau mobile, de manière que l'espace de jeu prévu au-dessous du tronçon de cheminée supérieur - pour permettre le passage du tronçon inférieur lorsque ce dernier est déplacé pour Être aligné avec le premier - soit supérieur à l'espace qui sépare les extrémités adjacentes des dits tronçons lors du fonc- tionemtn du poêle, ce résultat étant obtenu grâce à la pré- vision de moyens pour déplacer ou faire basculer automatiquemtn le dit élément ou anneau de manière à réaliser l'espace de jeu augmenté.
Plus spécialement, l'invention a pour objet d'établir une cheminée du type décrit, composée de tronçons supérieur et infé rieur sensiblement alignés pendant le fonctionnement, le tronçon inférieur pouvant être mû honizontalement vers et depuis la dite position d'alignement, cette cheminée comportant un élément, plus spécialement un anneau, destiné à empêcher la rencontre ues deux tronçons de la conminée lors de ce déplacement Horizontal et qui exerce sensiblement un effet permanent de cheminée en cas de faibles écarts qui pourraient survenir dans l'alignement des dits tronçons, tout en assurant, là où cela est souhaitable, un passage de contre-tirage, d'une valeur déterminée vers la chemi née,
et en maintenant ce passage à sa valeur voulue nonobstant de faibles modifications susceptibles de se produire dans la posi- tion relative des tronçons de la cheminée, consistant en des écarts axiaux ou latéraux à partir de leur position relative
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optimum, le dit élément ou anneau pouvant en outre, grâce à sa mobilité, augmenter l'espace de jeu nécessaire pour introduire le tronçon de cheminée inférieur lors de son déplacement vers la position d'alingement avec le tronçon de cheminée supérieur.
L'invention sera mieux comprise en se reportant aux dessins annexés qui représentent un mode de réalisation préféré de celle- ci.
Fig. 1 représente, en élévation frontale, un poêle équipé de la cheminée suivant l'invention, ce poêle étant pourvu d'un cou- vercle amovible qui est montré en place dans cette fig
Fig. 2 est une vue d'élévation latérale du poêle montré dans la fig 1.
Fig. 3 est une vue en plan du dispositif, le couvercle amovible étant en place. fig 4 est une vue en plan de ce dispositif, le couvercle étant enlevé.
Fig. 5 est une vue en coupe verticale du dispositif, suivant la ligne 5-5 de la Fig. 1
Figs. 6, 7 et 8 sont des vues en coupe horizontale au dis- positif, respectivement suivant les lignes 6-6, 7-7 et 8-8 de la fig 1. fig 9 est une vue à plus grande échelle, analogue à la fig 5, montrant la partie supérieure du tronçon inférieur de la che- minée et de la partie adjacente du tronçon supérieur de la che- minée.
Fig. 10 est une vue analogue à la Fig. 9, montrant la posi- tion relative du dispositif mobile sur le tronçon supérieur de la cheminée lorsque le tronçon inférieur de la cheiminée est enlevé depuis sa position d'alignement avec le tronçon supérieur. fig 11 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne 11-11 de la fig 9.
Les mêmes organes sont désignés par les mêmes chiffres de référence aans toutes les figs @
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Comme montre dans les Figs. 1 et 2, le poêle suivant l'in- vention est constitué par une enveloppe métallique 10 présentant des parois avant, arrière, et latérales, pourvues d'orifices verticaux 11 destinés à permettre un flux d'air vers et nors de l'enveloppe, suivant les nécessités qui se présentent pendant le fonctionnement du bràleur.
La partie inférieure de la paroi avant de l'enveloppe est pourvue d'une prte 12 montée sur deux sup- ports à pivotement 13 et 14, l'enveloppe étant supportée sur des pieds 15 L'enveloppe est pourvue d'un couvercle amovible en tôle 16 présentant des parois avant, arrière et latérales pourvues de perforations 17 destinées à permettre la sortie des gaz chauds provenant du fonctionnement du dispositif. Comme montré dans la Fig. 3, la surface supérieure du couvercle 16 est pourvue d'ori- fices 18 qui permettent également une sortie des gaz chauds por venant du fonctionnement du dispositif. Comme montré dans la.
Fig. 4, l'extrémité supérieure de l'enveloppe 10 comporte, au- dessous du couvercle 16, une taque 19 dont la partie centrale supporte une grille 20 pour la cuisson, de sorte que lorsque le couvercle 16 est enlevé, le dispositif peut être utilisé comme fourneau à cuire, tandis que si ce dispositif doit servir conne calorifère, le couvercle 16 est de préférence mis en place, afin de donner au dispositif un meilleur aspect et à assurer une distribution plus judicieuse des gaz chauds que celle qu'on obtient lorsque le dit dispositif est agencé en vue du meilleur rendement pour la cuisson. La taque 19 est munie d'ouvertures 21 autour de la grille 20, afin de permettre l'échappement de l'air qui se réchauffe dans l'enveloppe autour de la cheminée.
Comme montré dans la Fig. 5, la partiesupérieure de l'en- veloppe 10 supporte dans son milieu le tronçon supérieur 22 de la cheminée, lequel s'étend au milieu de l'enveloppe, de telle manière que,le dit tronçon soit en alignement avec la grille 20.
La partie terminale inférieure du tronçon de cheminée 22 est entourée par un collier de serrage 23 muni, comme montré plus
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clairement dans la fig 6, de bras 24 dont les extrémités exté" rieures sont supportées par les parois latérales de l'enveloppe 10. Le collibr de serrage 23 est maintenu en place contre le tronçon de cheminée 22 à l'aida de vis de serrage, comme montré au dessin, réunies aux extrémités inférieures de tirants inclinés 25 s'étendant jusqu'à la partie supérieure extérieure de l'enve- loppe, où ils sont fixés cornue indiqué dans la Fig. 1. De cette manière l'extrémité inférieure du tronçon de cheminée supérieur 22 est supportée rigidementpar l'enveloppe 10.
Lors de l'assem blage, le tronçon de cheminée 22 peut être introauit verticale- ment dans le collier de serrage 23, de manière à déterminer convenablement la position de l'extrémité inférieure de ce tron" çon par rapport à l'extrémité supérieure du tronçon de cheminée inférieur 26, le tronçon 22 pouvant ensuite être serré rigide- ment dans cette position.
Ceci assure une fixation rigide de l'extrémité inférieure du tronçon de cheminée 22 à proximité du passage de contre-tirage, de sorte que toute dilatation ou con- traction du tronçon de cheminée supérieur 22 due à l'échauffement ou au refroidissement de celui-ci a pour effet un déplacement ver- tical de l'extrémité supérieure de ce tronçon par rapport à l'en- veloppe.
Pour permettre ce mouvement relatif, la taque 19 de l'enveloppe est munie d'ailettes 27 orientées vers le bas depuis le bord de l'ouverture destinée à recevoir la grille 20, la dis- position étant telle que les parties inférieures des dites ailettes s'engagent légèrement sur la surface extérieure de la partie termi- nale supérieure du tronçon de cheminée 22 de manière à maintenir cette partie du tronçon dans une position verticale, tout en per- mettant à la dite partie de se dilater ou de se contracter dans le sens vertical.
La. partie inférieure de l'enveloppe 10 est munie de guidages horizontaux 28 en U, destinés à recevoir les parties latérales d'un bac ou réservoir 29 à. combustible liquide, lequel supporte un brûleur 36, le bord inférieur du tronçon de cheminée inférieur
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26 étant fixé rigidement, au moyen d'une soudure par points par exemple, à la partie supérieure 36a de ce brûleur. Une barre trans- versale 28a fixée aux extrémités arrière des guidages 28 est desti- née à retenir le réservoir 29 lorsque celui-ci a été déplacé suffi- samment vers l'arrière pour amener les tronçons de la cheminée en alignement l'un avec l'autre.
Le tronçon de cheminée 26 présente à son bord inférieur, comme montré clairement dans la Fig. 9, une bride extérieure 26a munie de bossages d'espacement 26b qui déter- minent une distance de séparation fixe entre la bride 26a et une bride horizontale 36b faisant partie du brûleur. Ceci assure l'ambission au brûleur d'une quantité d'air déterminée, qui passe sous le bord inférieur du tronçon de cheminée 26 et qui se dirige vers le haut le long des tronçons de la cheminée, autour de la flamme produite par le brûleur. La bride 36b du brûleur est de préférence fixée rigidement à la partie supérieure 36a de la paroi du brûleur, par exemple moyennant soudure par points.
Afin d'assu rer une position fixe du tronçon de cheminée inférieur 26 par rapport au brûleur, ce tronçon peut être de préférence fixé rigide- ment à la paroi du brûleur par exemple moyennant soudage par points des bossages 26b du tronçon de cheminée inférieur, à. la bride 36b du brûleur*
Le tronçon de cheminée 26 de préférence établi en tôle pré sente une bride horizontale intérieure 26c faisant corps avec le dit tronçon et sur laquelle viennent reposer les bossages 30a fixés au tronçon de cheminée supérieur. Le tronçon de cheminée supérieur 22 est pourvu, à proximité de son extrémité inférieure de pivots 31 s'étendant vers l'intérieur et qui traversent de courtes fentes verticales à jeu 30b formées dans un élément tubulaire 30 porté par l'extrémité inférieure du tronçon de cheminée 22.
L'élément 30 présente à son extrémité inférieure une bride horizontale 30c qui, de préférence est venue en une pièce avec la partie tubulaire de cet élément et qui s'étend horizontalement vers l'extérieur depuis celui-ci, de manière à pouvoir occuper une position sensiblement parallèle à la surface supérieure de la bride 26c Les bossages 30a
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sont dirigés vers le bas en partant de la bride 30c. Comme montré dans la. Fig. 11, les pivots 51 sont disposés légèrement vers l'avant par rapport au diamètre du tronçon de cheminée inférieur qui joint les flancs latéraux de celui-ci.
Il en résulte que la majeure par- tie du poids de l'élément mobile 30 se trouve à l'arrière de l'axe de pivotement de celui-ci, de sorte que lorsque le tronçon de che- minée inférieur 26 est mû hors d'alignement par rapport au tronçon de cheminée supérieur 22, comme montré dans la Fig.
10, la. partie avant ou d'entrée de la bride 30c est relevée sensiblement au-dessus de la position qu'elle occupe pendant le fonctionnement du disposi- tif, laissant ainsi un ample espace pour l'introduction du tronçon de cheminée inférieur 26 da sorte qu'il est pratiquement impossible que les diverses parties se heurtent, s'accrochent et se détériorent lorsque le tronçon de cheminée inférieur est déplacé vers l'arrière au moment où. le réservoir 29 est amené dans sa position de fonction- nement dans l'enveloppe, le tronçon de cheminée inférieur 26 se déplaçant simultanément pour venir s'aligner sensiblement avec le tronçon de cheminée supérieur 22 Toutefois, il résulte de la. construction décrite ci*dessusque lorsque le tronçon de cheminée inférieur se sera.
déplace sous l'élément mobile 30 d'une distance sensiblement égale à, la moitié de celle qu'il doit parcourir sous le dit élément pour atteindre sa position de fonctionnement, cet élément mobile viendra, reposer sur la bride 26c les bossages 30a étant, comme montré dans la Fig. Il, disposés de telle manière qu'il s'en trouve toujours au-dessus d'une partie quelconque de la bride 26c pendant l'achèvement du déplacement du tronçon de cheminée inférieur 26 vers sa position de fonctionnement.
On voit qu'il existe un espace de jea appréciable entre l'extrémité inférieure du tronçon de cheminée 22 et la bride 30c afin de permettre un basculement d'une certaine amplitude de l'élément mobile 30 repré- senté dans la Fig. 10, lorsque le tronçon de cheminée inférieur 26 est déplacé depuis sa position d'alignement avec le tronçon de cheminée supérieur 22.
La paroi avant du tronçon de cheminée inférieur 26 est pourvue
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d'un regard 26d obturé par une feuille 32 d'une matière transparente et réfractaire, du mica par exemple, cette feuille étant maintenue en place à l'aide d'un cadre 33 fixé au tronçon de cheminée 26 et étant destinée à fournir une indication visuelle du fonctionnement du brûleur du dispositif suivant l'invention.
Comme montré dans la fig 5, le couvercle 16 est de préférence muni d'une plaque déflectrice 34 située au-dessus de l'extrémité supérieure du tronçon de cheminée 22 et destinée à assurer la dis- tribution des gaz fortement échauffés qui s'échappent de l'extrémité supérieure du dit tronçon de cheminée.
Les éléments qui coopèrent entre eux à 1=extrémité supérieure du tronçon de cheminée inférieur 26 déterminent un passage de contre- tirage 35 entre la bride 26c et la bride 30c, la dimension verticale de ce passage étant déterminée par l'importance de la saillie des bossages 30a depuis la bride 30c Pour permettre Inaction de bascu lement représentée dans la Fig.
10, la partie tubulaire de l'élément mobile 30 doit être réunie à la partie inférieure du tronçon de cheminée supérieur 22 avec un jeu correspondant, ce qui a pour effet l'entrée d'une petite quantité d'air dans le tronçon de cheminée supérieur 22 entre l'extrémité inférieure de ce tronçon et la surface extérieure de l'élément tubulaire 30 cette entrée d'air étant toutefois sensiblement constante et étant compensée par un choix approprié de la dimension verticale du passage 35, de telle manière que 1*effet de contre-tirage total présente la valeur voulues
Ainsi, l'élément mobile 30 a pour but de constituer un dispo" sitif permettant de simplifier la manoeuvre visant à amener le tronçon de cheminée inférieur dans sa position de fonctionnement,
de façon à ne pas nécessiter une réflexion ou une attention de la part de l'opérateur; de plus, et là où cela est nécessaire, le dit élément mobile assure automatiquement un effet de contre-tirage d'une quantité déterminée, ce qui a été trouvé avantageux du point de vua de l'obtention d'une combustion complète du. combustible, des produits d'une combustion incomplète et des fuméew vagabondes
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et nocives, qui pourraient pénétrer dans la cheminée. la disposi tien suivant l'invention produit un double effet :
(1) la combustion complète du combustible liquide et, par conséquent la production de la plus grande quantité de chaleur possible pour une quantité de combustible donné et 2 une sortie de gaz chauds du dispositif, qui ne sont aucunement désagréables ou. nuisibles. Dans les cas où le contre-tirage est faible ou lorsqu'il n'est pas désirable, les bossages 30a peuvent présenter des dimensions réduites en consé- quence, ou être supprimés.
Bien que l'invention ait été expliquée en sa reportant au mode de réalisation particulier décrit ci-dessus, il est bien entendu que cette invention n'est pas limitée à celui--ci, vu qu'on peut faire usage de modea de réalisation équivalents sans dépasser la portée du résumé ci-après.