Appareil brûlant des combustibles solides La présente invention concerne l'amélioration du rendement des appareils brûlant des combustibles solides.
Dans le présent mémoire, le terme " appareil brûlant des combustibles solides Il concerne non seulement des appareils brûlant des combustibles solides tels que des chaudières enveloppantes qui ont un ou plusieurs côtés formant surfaces d'échange de chaleur, - par exemple à parois creuses où se trouve de l'eau - , mais aussi des foyers ouverts et des foyers fermés utilisés pour faire la cuisine et pour fournir de l'eau chaude.
Ainsi qu'il est connu depuis nombre d'années, il est avantageux et en fait essentiel pour une combustion à bon rendement, d'assurer que tous les gaz combustibles dégagés par les combustibles solides et en particulier par le charbon, soient brûlés. Essentiellement, il est nécessaire d'assurer la combustion sans fumée des combustibles, dans laquelle les gaz combustibles sont consumés, en assurant un apport d'air suffisant ou en renvoyant, par un moyen quelconque, les gaz au foyer pour y être brûlés après avoir été chassés d'abord par la pyrolyse du combustible.
La technologie de la combustion des gaz combustibles dégagés par le charbon était bien connue au dixneuvième siècle et en réalité même avant. Cette technologie était appliquée spécifiquement aux boites à feu des locomotives avant les années 1860, dans le but d'ob-
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condaire pour brûler ces gaz était connue aussi à cette époque. Des tentatives modernes pour améliorer la combustion de ces gaz combustibles, c'est-à-dire en perfectionnant les procédés de combustion sans fumée,concernaient principalement la combustion des gaz en utilisant une alimentation en air secondaire séparée. Des appareils
à tirage direct et à tirage renversé utilisant ce principe sont bien connus.
Cependant, le problème posé par ces appareils est qu'ils sont généralement de construction coûteuse. Jusqu'à ce jour, on n'a proposé aucun dispositif simple pour améliorer le rendement de la combustion de ces appareils brûlant des combustibles solides.
La présente invention envisage de procurer un dispositif qui , non seulement, soit d'une fabrication simple, mais que l'on puisse utiliser avec des appareils existants, brûlant des combustibles solides, ou l'incorporer à la construction d'appareils de combustion classiques.
L'invention a pour but aussi d'obtenir un dispositif qui soit de fabrication relativement peu coûteuse, tout en assurant en même temps sensiblement le même rendement de combustion élevé que des appareils beaucoup plus compliqués et plus chers.
Suivant l'invention, on prévoit un dispositif à adapter à un appareil brûlant des combustibles solides, pour améliorer le rendement de sa combustion, comprenant un récipient pour une colonne de combustible non brûlé et pour emprisonner les gaz combustibles, ce récipient ayant des parois de dessus, de fond et latérales ; une entrée d'air proche de son fond ; et un évent d'échappement.
On comprendra mieux l'invention à la lecture de la description donnée ci-après de certaines formes de réalisation préférées de l'invention, données à titre d'exemples seulement et en se référant aux dessins joints au présent mémoire, sur lesquels on voit, en:
- figure 1, une vue en perspective d'un dispositif suivant l'invention;
- figure 2, une vue en coupe transversale du dispositif de la figure f;
- figure 3, une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 1, monté dans un foyer à feu ouvert;
- figure 4, une vue en coupe transversale d'un autre dispositif suivant l'invention;
- figure 5, une vue en coupe transversale d'un autre dispositif encore , suivant l'invention;
- figure 6, une vue en perspective d'une autre construction en variante du dispositif suivant l'invention;
- figure 7, une vue en plan d'une chaudière enveloppante, avec le dispositif de la figure 6 adapté à cette chaudière ;
- figure 8, une vue en coupe transversale de la chaudière enveloppante comprenant le dispositif de la figure 6;
- figure 9, une vue en coupe transversale d'un appareil à foyer fermé, dans lequel est montée une forme modifiée du dispositif des figures 1 à 3;
- figure 10, une vue de face d'une forme modifiée du dispositif de la figure 5;
- figure 11, une coupe transversale vue dans la direction des flèches XI-XI de la figure 10;
- figure 12, une vue de face d'une forme modifiée du dispositif des figures 6 à 8;
- figure 13, une vue latérale du dispositif de la figure 12;
- figure 14, une vue en coupe, dans la direction des flèches XIV-XIV de la figure 12, avec des parties enlevées pour la clarté ; et en
- figure 15, une vue en coupe transversale dans la direction des flèches XV-XV de la figure 12.
En se reportant aux figures et d'abord aux figures 1 à 3, on y voit représenté un réservoir, indiqué de façon générale par le numéro de référence 1, ayant une paroi du dessus formée par un couvercle 2, un fond ouvert
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est prévue dans la paroi latérale 4 près du fond 3. Le fond ouvert forme une entrée d'air supplémentaire, tandis que le couvercle 12, enlevé ou partiellement enlevé, forme un évent d'échappement réglable près de son sommet.
A l'emploi, le récipient 1 peut être placé dans
un âtre ou, par exemple, dans un fourneau. En se référant à la figure 3, on y voit le dispositif monté dans un fourneau classique, indiqué de façon générale par le numéro de référence 17, ayant une grille 18. On comprendra que l'un quelconque des dispositifs suivant l'invention peut être ainsi placé dans le fourneau 17.
On enlève le couvercle 2 et on entasse du combustible dans le récipient 1 en le remplissant. Lorsque le combustible est complètement entassé dans le récipient 1, on allume le feu en bas et de l'air est aspiré à l'intérieur à travers l'entrée d'air latérale 5 et le fond ouvert 3. Lorsque le combustible brûle, on met le couvercle en place pour qu'il n'y ait qu'un léger tirage. Une combustion complète du combustible a lieu, et le rendement du chauffage est grandement amélioré.
On comprendra que le couvercle 2 doit nécessairement être placé légèrement sur le récipient 1 si le feu doit brûler. En variante, si le couvercle est adapté de manière serrée, il doit toujours être légèrement déplacé par rapport au dessus du récipient pour assurer un tirage d'échappement.
On observera que l'aire en section transversale du récipient augmente de haut en bas, empêchant le coinçage du combustible pendant la combustion.
En se référant à la figure 4, on y voit représentée une autre construction suivant l'invention. Ce dispositif comprend un récipient tronconique 11 ayant un couvercle 12, un fond ouvert 13 et une paroi latérale 14. Une entrée d'air 15 et un évent d'échappement 16 sont prévus dans la paroi latérale 14. L'entrée d'air 15 et l'évent d'échappement 16 sont opposés diamétralement. Il est avantageux d'enlever le couvercle pour l'allumage. En cours d'emploi, une fois que le feu a été allumé, on remet le couvercle 12 bien en place, de manière étanche à l'air. Le combustible est brûlé suivant les principes d'écoulement au travers. Essentiellement, il y a une colonne fermée de combustible au-dessus d'un lit allumé.
Une partie du combustible non brûlé est chauffée suffisamment pour entraîner les gaz combustibles, et comme les gaz combustibles sont emprisonnés dans la colonne, ils doivent redescendre au foyer pour leur combustion.
Considérant la figure 5, on y voit représentée encore une construction du dispositif suivant l'invention. Ce dispositif est essentiellement une modification des deux dispositifs précédents, et il combine les particularités des deux. Le dispositif comprend un récipient 20
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d'air 22 et un évent d'échappement 23 avec un volet ajustable 24. L'entrée d'air 22 et l'évent d'échappement 23 sont diamétralement opposés. Le récipient 20 a un couvercle de dessus 25 que l'on peut enlever pour charger
du combustible. Ce couvercle supérieur 25 possède un
évent d'échappement supplémentaire ajustable 26. On comprendra que le dispositif de la figure 5 peut être mie en oeuvre d'une de deux façons.On peut le faire fonctionner de la même manière que la forme de réalisation de la figure 1 avec l'évent d'échappement 23 fermé et l'évent d'échappement 26 ouvert. De même , avec l'évent d'échappement
26 fermé et l'évent d'échappement 23 ouvert, il peut fonctionner de la même manière que le dispositif de la figure 4.
En se référant aux figures 6 à 8, on y voit représentée une construction du dispositif qui, à l'emploi, fonctionne d'une manière semblable à celui de la figure
4. Ceci convient particulièrement biea pour être adapté dans une chaudière enveloppante en sorte qu'une partie
de la chaudière forme une partie de la paroi latérale.
A nouveau, le dispositif comprend essentiellement un récipient indiqué de façon générale par le numéro de référence 30, ayant un couvercle 31 formé d'une plaque plate
33 et de deux parois latérales 34 divergeant vers l'arrière. On a prévu une entrée d'air 35. Ce récipient 30, comme mentionné ci-dessus, convient particulièrement pour être monté dans une chaudière enveloppante, comme représenté aux figures 7 et 8 qui montrent le récipient 30 adapté à une chaudière indiquée dans son ensemble par le numéro de référence 36. L'appareil fonctionne de la même manière que déjà décrit en se référant à la figure 4, c'est-à-dire suivant les principes d'écoulement au travers, avec le couvercle 31 fermé.
Il va de soi que, pour un bon fonctionnement, les gaz combustibles ne doivent pas s'échapper entre la chaudière et la paroi latérale du dispositif. Ainsi, des moyens de couplage convenables devront généralement être prévus d'une manière évidente pour les spécialistes.
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foyer fermé, combinant une cuisinière et un chauffe-eau, indiqué de façon générale par le numéro de référence 40, ayant une paire d'entrées d'air 41, une cheminée 42 et une entrée d'air 43 que l'on peut commander. A l'appareil
40 est incorporé un dispositif suivant l'invention, semblable à celui qui a été décrit à propos de la figure 1, sauf qu'il est de forme tronconique. Le dispositif a des parois latérales 44, un couvercle 45 et une entrée d'air
46. A l'emploi, le dispositif fonctionne de la même manière. On comprendra que l'on pourrait utiliser une autre forme quelconque du dispositif. On comprendra cependant que lorsqu'on veut utiliser le fourneau pour la cuisine, il faille plus de chaleur. Dans ce cas, on ouvrira plus complètement le couvercle 45. On allume alors un autre feu 47 près de l'entrée d'air 46. Ceci assure la combustion de tous les gaz combustibles.
Considérant les figures 10 et 11, on y voit une
. variante de construction du dispositif, qui est essentiellement une modification du dispositif de la figure 5. On a prévu un récipient, identifié de façon générale par
le numéro de référence 50. Le récipient est de forme tronconique ayant des parois latérales 51, une entrée d'air
52 et un évent d'échappement 53 diamétralement opposé à l'entrée d'air 52. L'évent d'échappement 53 est muni
d'un volet ajustable 54 pour former un évent d'échappement ajustable. Des tuyaux d'entrée d'eau 55 et des tuyaux de sortie 56 sont prévus, qui, à l'emploi, sont reliés
à un système d'alimentation en eau chaude ou à un système de chauffage central. Des évents de sûreté 56' pour la vapeur (non montrés) sont prévus, ainsi que la combinaison d'un couvercle et d'un évent d'échappement 57.
. Le fonctionnement de ce dispositif est sensiblement semblable à celui du dispositif de la figure 5, mais on observera que comme les parois latérales 51 sont essentiellement des échangeurs de chaleur creux, cela réduira l'usure des parois latérales en augmentant la longévité du dispositif. En outre, l'emploi d'échangeurs de chaleur creux pour faire partie du dispositif augmentera nécessairement le rendement de la transmission thermique de l'appareil de combustion dans lequel ils sont placés.
Considérant les figures 12 à 15, on y voit représenté un autre dispositif suivant l'invention, qui est essentiellement une modification du dispositif représenté aux figures 6 et 7. Ce dispositif comprend un récipient indiqué généralement par le numéro de référence 60, ayant un couvercle 61 formé d'une plaque plate, un fond ouvert
62 et une paroi latérale formée d'un échangeur de chaleur avant, contenant de l'eau, 63, et de deux échangeurs latéraux s'avançant vers l'arrière, 64. On a prévu une entrée d'air 65, des entrées d'eau 66 et des sorties d'eau
67 ainsi que des évents de sûreté (non montrés).
Le fonctionnement de l'appareil est décrit déjà
à propos du dispositif représenté aux figures 10 et 11.
Il y aura réduction de l'usure et des détériorations du dispositif en même temps qu'augmentation du rendement de l'échange de chaleur. On comprendra qu'alors que cette forme de réalisation a été montrée comme forme de réalisation Réparée, il serait relativement facile d'incorpo-rer l'échangeur de chaleur latéral 64 à une chaudière en constituant un ensemble combiné.
Il va de soi que le dispositif peut être adjoint et relié à une chaudière de toute manière convenable. Ces variantes du dispositif apparaîtront facilement aux spécialistes et seront nécessaires suivant le genre de la
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prévu pour la chaudière.
Dans tous les cas, il est généralement souhaitable d'assurer que le récipient ait une forme qui permette au combustible de s'écouler librement. Ainsi, des récipients à parois latérales parallèles ne sont pas particulièrement avantageux, car il se pose toujours le problème de l'agglutination du combustible, particulièrement du charbon.
De façon générale, dans le dispositif à courants croisés, l'évent d'échappement et l'entrée d'air doivent être diamétralement opposés.
Alors que les expériences faites jusqu'à ce jour n'ont pas montré comment les diverses formes de l'appareil suivant la présente invention fonctionnent, ou pourquoi ils doivent avoir un rendement meilleur que les chaudières proposées jusqu'à présent, il y a certaines explications possibles pour cela.
L'explication qui va suivre de la manière dont
on croit que fonctionnent l'appareil et le procédé de l'invention, doit être considérée plutôt comme une conjecture. Les expériences faites par l'inventeur jusqu'à ce jour n'ont pas été achevées et, par suite, la théorie suivante n'a pas été complètement vérifiée. On la donne cependant pour aider autant que possible à la compréhension.
Dans les dispositifs à écoulement au travers, une colonne fermée ou un récipient fermé emmagasine du combustible au-dessus d'un lit allumé. Une partie du combuatible non brûlé est chauffée suffisamment pour entraîner certains des gaz combustibles, et comme ces gaz combustibles ou volatils sont emprisonnés dans la colonne, ils doivent finalement descendre dans le foyer pour y être brûlés. Ainsi, essentiellement tous les gaz et produits volatils combustibles sont brûlés en étant emprisonnés et renvoyés au feu quelque peu de la même manière que dans la chaudière à tirage descendant, plus compliquée.
Lorsqu'on utilise un ensemble comme celui que représentent les figures 1 à 3, il faut avoir une certaine forme de couvercle ou d'évent. Il est nécessaire que le couvercle soit partiellement ouvert pour avoir un tirage. Une partie des gaz ou des produits volatils combustibles s'échappera sans doute par-delà le couvercle au sommet. Cependant, la plus grande partie de ces gaz semble être ramenée dans le foyer pour y brûler. Pour le moment, il n'est pas possible de dire ce qui se passe, mais il semble que la masse de combustible contribue à retarder le déplacement des gaz vers le haut, les forçant à redescendre dans le lit du foyer pour s'y allumer. Enfin, lorsqu'un dispositif tel que celui qui est représenté à la figure 9 est placé dans un appareil à foyer fermé, il fonctionne dans les conditions normales, comme décrit plus haut.
Cependant, lorsque l'on désire utiliser l'appareil pour une demande de pointe, il sera manifestement nécessaire d'ouvrir le couvercle au haut de la colonne,
en sorte qu'une quantité considérable de gaz ou de matières volatiles combustibles s'échapperait normalement. Lorsque cette situation se présente, comme décrit, on allume un feu secondaire à côté de l'ensemble pour satisfaire à cette demande de pointe. Pour autant qu'on puisse l'établir,
ce feu secondaire brûle les matières volatiles combustibles provenant de l'ensemble ou colonne, c'est-à-dire du foyer primaire. Ceci a lieu au niveau supérieur de la boite à feu de l'appareil à foyer fermé. En outre, il apparaît que les gaz combustibles provenant du second foyer passent à travers les matières volatiles du premier foyer, qui sont en train de brûler, et sont elles-mêmes
allumées.
Alors que les formes de réalisation décrites cidessus se rapportent toutes à l'emploi de charbon, on peut utiliser d'autres combustibles, tels que la tourbe ou le
bois.
REVENDICATIONS
1.- Dispositif à adapter dans un appareil propre
à brûler un combustible solide pour améliorer le rendement de sa combustion, comprenant un récipient pour une colonne de combustible non brûlé et pour emprisonner
des gaz combustibles, ce récipient comportant des parois de dessus, de fond et latérales ; une entrée d'air voisine du fond ; et un évent d'échappement.
The present invention relates to improving the efficiency of apparatus burning solid fuels.
In the present specification, the term "appliance burning solid fuels It relates not only to appliances burning solid fuels such as casing boilers which have one or more sides forming heat exchange surfaces, - for example with hollow walls where finds water - but also open fireplaces and closed fireplaces used for cooking and for providing hot water.
As has been known for many years, it is advantageous and in fact essential for efficient combustion, to ensure that all the combustible gases given off by solid fuels and in particular by coal, are burned. Essentially, it is necessary to ensure the smokeless combustion of fuels, in which the combustible gases are consumed, by ensuring a sufficient supply of air or by returning, by some means, the gases to the hearth to be burned there after was first removed by the pyrolysis of the fuel.
The technology of burning combustible gases from coal was well known in the nineteenth century and actually even before. This technology was applied specifically to locomotive fireboxes before the 1860s, in order to
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How to burn these gases was also known at that time. Modern attempts to improve the combustion of these combustible gases, i.e., by improving smokeless combustion processes, have mainly concerned the combustion of gases using a separate secondary air supply. Machines
direct draw and reverse draw using this principle are well known.
However, the problem with these devices is that they are generally expensive to build. To date, no simple device has been proposed to improve the combustion efficiency of these solid fuel burning appliances.
The present invention contemplates providing a device which not only is simple to manufacture, but which can be used with existing devices, burning solid fuels, or incorporated into the construction of conventional combustion devices .
The invention also aims to obtain a device which is relatively inexpensive to manufacture, while at the same time providing substantially the same high combustion efficiency as much more complicated and more expensive devices.
According to the invention, there is provided a device to be adapted to an appliance burning solid fuels, to improve the efficiency of its combustion, comprising a container for an unburned fuel column and for trapping combustible gases, this container having walls of top, bottom and side; an air inlet close to its bottom; and an exhaust vent.
The invention will be better understood on reading the description given below of certain preferred embodiments of the invention, given by way of examples only and with reference to the drawings attached to this memo, in which we see, in:
- Figure 1, a perspective view of a device according to the invention;
- Figure 2, a cross-sectional view of the device of Figure f;
- Figure 3, a cross-sectional view of the device of Figure 1, mounted in an open fire;
- Figure 4, a cross-sectional view of another device according to the invention;
- Figure 5, a cross-sectional view of yet another device according to the invention;
- Figure 6, a perspective view of another alternative construction of the device according to the invention;
- Figure 7, a plan view of an enveloping boiler, with the device of Figure 6 adapted to this boiler;
- Figure 8, a cross-sectional view of the enveloping boiler comprising the device of Figure 6;
- Figure 9, a cross-sectional view of a closed hearth appliance, in which is mounted a modified form of the device of Figures 1 to 3;
- Figure 10, a front view of a modified form of the device of Figure 5;
- Figure 11, a cross section seen in the direction of the arrows XI-XI of Figure 10;
- Figure 12, a front view of a modified form of the device of Figures 6 to 8;
- Figure 13, a side view of the device of Figure 12;
- Figure 14, a sectional view, in the direction of the arrows XIV-XIV of Figure 12, with parts removed for clarity; and in
- Figure 15, a cross-sectional view in the direction of the arrows XV-XV of Figure 12.
Referring to the figures and first to Figures 1 to 3, there is shown a reservoir, indicated generally by the reference number 1, having a top wall formed by a cover 2, an open bottom
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is provided in the side wall 4 near the bottom 3. The open bottom forms an additional air inlet, while the cover 12, removed or partially removed, forms an adjustable exhaust vent near its top.
In use, the container 1 can be placed in
a hearth or, for example, in a stove. Referring to Figure 3, there is shown the device mounted in a conventional furnace, indicated generally by the reference number 17, having a grid 18. It will be understood that any of the devices according to the invention can be thus placed in the furnace 17.
The cover 2 is removed and fuel is piled up in the container 1 by filling it. When the fuel is completely piled up in the container 1, the fire is started at the bottom and air is drawn inside through the side air inlet 5 and the open bottom 3. When the fuel burns, puts the cover in place so that there is only a slight draft. Complete combustion of the fuel takes place, and the heating efficiency is greatly improved.
It will be understood that the cover 2 must necessarily be placed slightly on the container 1 if the fire is to burn. Alternatively, if the cover is fitted tightly, it must always be slightly moved relative to the top of the container to ensure an exhaust draft.
It will be observed that the cross-sectional area of the container increases from top to bottom, preventing the jamming of the fuel during combustion.
Referring to Figure 4, there is shown another construction according to the invention. This device comprises a frustoconical container 11 having a cover 12, an open bottom 13 and a side wall 14. An air inlet 15 and an exhaust vent 16 are provided in the side wall 14. The air inlet 15 and the exhaust vent 16 are diametrically opposed. It is advantageous to remove the cover for ignition. In use, once the fire has been started, the cover 12 is put back in place, airtight. The fuel is burned according to the principles of flow through. Essentially, there is a closed column of fuel above a lit bed.
Some of the unburned fuel is heated enough to entrain the combustible gases, and as the combustible gases are trapped in the column, they must come back down to the hearth for combustion.
Considering FIG. 5, there is still shown a construction of the device according to the invention. This device is essentially a modification of the two previous devices, and it combines the features of both. The device comprises a container 20
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22 and an exhaust vent 23 with an adjustable flap 24. The air inlet 22 and the exhaust vent 23 are diametrically opposed. Container 20 has a top cover 25 which can be removed for loading
fuel. This upper cover 25 has a
additional adjustable exhaust vent 26. It will be understood that the device of Figure 5 can be implemented in one of two ways. It can be operated in the same way as the embodiment of Figure 1 with the exhaust vent 23 closed and exhaust vent 26 open. Likewise, with the exhaust vent
26 closed and the exhaust vent 23 open, it can operate in the same way as the device in FIG. 4.
Referring to Figures 6 to 8, there is shown a construction of the device which, in use, operates in a manner similar to that of the figure
4. This is particularly suitable biea to be adapted in an enveloping boiler so that part
of the boiler forms part of the side wall.
Again, the device essentially comprises a container indicated generally by the reference number 30, having a cover 31 formed by a flat plate
33 and two side walls 34 diverging towards the rear. An air inlet 35 has been provided. This container 30, as mentioned above, is particularly suitable for being mounted in an enveloping boiler, as shown in FIGS. 7 and 8 which show the container 30 suitable for a boiler indicated as a whole. by the reference number 36. The device operates in the same manner as already described with reference to Figure 4, that is to say according to the principles of flow through, with the cover 31 closed.
It goes without saying that, for proper operation, combustible gases must not escape between the boiler and the side wall of the device. Thus, suitable coupling means will generally have to be provided in a manner obvious to specialists.
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closed hearth, combining a stove and a water heater, generally indicated by the reference number 40, having a pair of air inlets 41, a chimney 42 and an air inlet 43 which can be controlled . At the phone
40 is incorporated a device according to the invention, similar to that which has been described in connection with FIG. 1, except that it is of frustoconical shape. The device has side walls 44, a cover 45 and an air inlet
46. In use, the device works in the same way. It will be understood that any other form of the device could be used. It will be understood, however, that when you want to use the stove for cooking, more heat is needed. In this case, the cover 45 will be opened more completely. Another fire 47 is then lit near the air inlet 46. This ensures the combustion of all the combustible gases.
Considering Figures 10 and 11, we see a
. variant of the construction of the device, which is essentially a modification of the device of FIG. 5. A container has been provided, generally identified by
the reference number 50. The container is of frustoconical shape having side walls 51, an air inlet
52 and an exhaust vent 53 diametrically opposite to the air inlet 52. The exhaust vent 53 is provided
an adjustable flap 54 to form an adjustable exhaust vent. Water inlet pipes 55 and outlet pipes 56 are provided which, in use, are connected
to a hot water supply system or to a central heating system. Safety vents 56 'for steam (not shown) are provided, as well as the combination of a cover and an exhaust vent 57.
. The operation of this device is substantially similar to that of the device of FIG. 5, but it will be observed that since the side walls 51 are essentially hollow heat exchangers, this will reduce the wear of the side walls by increasing the longevity of the device. In addition, the use of hollow heat exchangers to be part of the device will necessarily increase the efficiency of the thermal transmission of the combustion apparatus in which they are placed.
Considering Figures 12 to 15, there is shown another device according to the invention, which is essentially a modification of the device shown in Figures 6 and 7. This device comprises a container generally indicated by the reference number 60, having a lid 61 formed of a flat plate, an open bottom
62 and a side wall formed by a front heat exchanger, containing water, 63, and two lateral exchangers advancing towards the rear, 64. An air inlet 65, intakes d 66 and water outlets
67 as well as safety vents (not shown).
The operation of the device is already described
about the device shown in Figures 10 and 11.
There will be a reduction in wear and deterioration of the device at the same time as an increase in the efficiency of the heat exchange. It will be understood that while this embodiment has been shown as a repaired embodiment, it would be relatively easy to incorporate the lateral heat exchanger 64 into a boiler by constituting a combined assembly.
It goes without saying that the device can be added and connected to a boiler in any suitable manner. These variants of the device will easily appear to specialists and will be necessary depending on the genre of the
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provided for the boiler.
In all cases, it is generally desirable to ensure that the container has a shape which allows the fuel to flow freely. Thus, containers with parallel side walls are not particularly advantageous, since there is always the problem of agglutination of fuel, particularly coal.
In general, in the cross-flow device, the exhaust vent and the air inlet must be diametrically opposed.
While experiments to date have not shown how the various forms of the apparatus according to the present invention work, or why they should be more efficient than the boilers offered so far, there are certain possible explanations for this.
The following explanation of how
it is believed that the apparatus and method of the invention work, should be viewed rather as a guess. The experiments carried out by the inventor to date have not been completed and, therefore, the following theory has not been fully tested. However, it is given to help understanding as much as possible.
In flow-through devices, a closed column or closed container stores fuel above a lit bed. Part of the unburned fuel is heated enough to entrain some of the combustible gases, and since these combustible or volatile gases are trapped in the column, they must ultimately descend into the hearth to be burned there. Thus, essentially all combustible gases and volatile products are burned while being trapped and returned to the fire somewhat in the same way as in the more complicated downdraft boiler.
When using an assembly like the one shown in Figures 1 to 3, there must be some form of cover or vent. It is necessary that the cover is partially open to have a draft. Some of the combustible gases or volatiles will likely escape through the top cover. However, most of these gases appear to be brought back into the fireplace for burning. At the moment, it is not possible to say what is going on, but it seems that the mass of fuel contributes to delay the movement of the gases upwards, forcing them to descend into the bed of the hearth to ignite . Finally, when a device such as that shown in FIG. 9 is placed in a closed hearth appliance, it operates under normal conditions, as described above.
However, when you want to use the device for a peak demand, it will obviously be necessary to open the cover at the top of the column,
so that a considerable amount of combustible gas or volatile matter would normally escape. When this situation arises, as described, a secondary fire is started next to the assembly to meet this peak demand. As far as we can establish,
this secondary fire burns combustible volatile matter from the assembly or column, that is to say from the primary hearth. This takes place at the upper level of the firebox of the closed hearth appliance. In addition, it appears that the combustible gases from the second focus pass through the volatiles of the first focus, which are burning, and are themselves
on.
While the embodiments described above all relate to the use of coal, other fuels can be used, such as peat or
wood.
CLAIMS
1.- Device to be adapted in a clean device
burning solid fuel to improve combustion efficiency, including a container for an unburned fuel column and for trapping
combustible gases, this container having top, bottom and side walls; an air inlet close to the bottom; and an exhaust vent.