CA1254088A

CA1254088A - Wood stove

Info

Publication number: CA1254088A
Application number: CA000468474A
Authority: CA
Inventors: Ludger Larabie
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-11-23
Filing date: 1984-11-23
Publication date: 1989-05-16

Abstract

Le poêle à chauffage selon l'invention comprend une chambre de combustion avec une entrée d'air et une sortie des gaz de combustion, une fosse à cendres au-dessous, et une grille séparant la chambre de la fosse. La grille comporte une pluralité de conduits métalliques cylindriques creux, qui s'entrecroisent de façon à former un X et qui s'ouvrent vers l'extérieur à chaque bout. Chacun des conduits a une portion de croisement sensiblement aplatie, de façon à permettre à ces conduits de rester entrecroisés de façon stable, tout en laissant l'air ambiant circuler à l'intérieur de la lumière de ces conduits et être ainsi réchauffé. La grille peut supporter un combustible solide, mais laisse s'infiltrer par gravité les cendres vers la fosse.The heating stove according to the invention comprises a combustion chamber with an air inlet and a combustion gas outlet, an ash pit below, and a grid separating the chamber from the pit. The grid comprises a plurality of hollow cylindrical metal conduits, which intersect so as to form an X and which open outwards at each end. Each of the conduits has a substantially flattened crossing portion, so as to allow these conduits to remain crisscross in a stable manner, while letting the ambient air circulate inside the lumen of these conduits and thus be heated. The grate can support solid fuel, but lets the ash seep by gravity towards the pit.

Description

lZS9~(~88 DOMAINE DI~ L' INVENTION
Ce-tte invention se rapporte aux poeles a chauffage.
ETAT DE ~A TECHNIQU~
On trouve des brevets sur des poêles à bois au moins a partir de 1874, avec le brevet canadien numero 3,730.
Parmi les aut~es brevets qui existent dans ce domaine, il y a les brevets canadiens numeros 155,216 et 176,872, et les brevets americains numeros 406,955 (datant de 1889); 610,795;

1,707,096; 2,475,120; 4,127,100 et 4,230,090.
L'on retrouve dans ces brevets, mais de façon non concurrente, un poele comportant une chambre de combustion, un fourneau, une fosse à cendres, une grille formee de tubes creux disposes en X et qui s'ouvrent a l'exterieur à chaque bout.
Ces brevets presentent toutefois plusieurs desavantages.
Le brevet canadien numero 155,216 presente un poele assez rudimentaire et de dimensions minimum trop grosses. Les parois de ce poele sont egalement susceptibles de se deformer a breve echeance sous l'effet de la chaleur produite par la combustion de bois ou autre, meme si elles sont recouvertes d'un revetement d'amiante.
Dans le brevet americain 4,220,090, Ies tuyaux formant les cotes du poele sont d'une faible efficacite energetique, puisqu'ils subissent des pertes de chaleur a cause de leur construction. Pour vider les cendres du poêle, i' faut atten-dre que le poêle soit froid; la frequence de nettoya;e tendrait a être elevee et le nettoyage difficile du point de vue acces. Par ailleursr ce poêle n'a pas de four. La porte de la chambre de combustion est si basse qu'il faut s'agenouiller pour y placer le combustible, ce qui n'est pas a~reable.

Dans le brevet canadien 176,862, la partie du poêle en dessous des grilles est froide, puisqu'elle peut repo-:er directement sur le sol sans pattes. Il y a donc rendement lZS9 ~ (~ 88 AREA OF THE INVENTION
This invention relates to heating stoves.
STATE OF ~ A TECHNIC ~
Patents are found on wood stoves in less from 1874, with Canadian patent number 3,730.
Among the other patents that exist in this area, there are Canadian patents numbers 155,216 and 176,872, and American patents numbers 406,955 (dating from 1889); 610,795;

1,707,096; 2,475,120; 4,127,100 and 4,230,090.
Found in these patents, but so non-competitive, a stove with a combustion chamber, a stove, an ash pit, a grid formed of tubes hollows arranged in X and which open to the outside at each end.
These patents, however, have several disadvantages.
Canadian Patent Number 155,216 Presents a Pretty Stove rudimentary and of minimum dimensions too large. The walls of this stove are also susceptible to deformation at short notice under the effect of the heat produced by the combustion of wood or other, even if they are covered with a asbestos coating.
In American patent 4,220,090, the pipes forming the stove dimensions are of low energy efficiency, since they suffer heat loss due to their construction. To empty the ashes from the stove, you must wait dre the stove is cold; the frequency of cleaning; e would tend to be high and cleaning difficult from the point of view access. Besides, this stove has no oven. The door of the combustion chamber is so low that you have to kneel to place the fuel there, which is not a ~ reable.

In Canadian patent 176,862, the part of the stove below the grids is cold, since it can rest:
directly on the ground without legs. There is therefore a return

- 2 -calorifique piU5 Eaible. ~.a partie superieure du poele es-t faite de passages de formes variées où peuvent s'accumu-ler tous les -esidus de suie rendant ce poele problemat~que en entretien.
BUT DE L'INVENTION
Le but principal de l'invention est d'accroltre le rendement energetique des poeles à chauffage.
Un autre but de l'invention est de proposer un poêle qui prenne peu d'espace, et qui soit en meme temps de construction simple et economique.
Vn but supplementaire de l'invention est de presenter un poele tel que ci-haut decrit, dont l'entretien soit gran-dement facilite, et dont la frequence d'entretien soit grandement réduite.
Encore un but de l'invention est d'inclure un fourneau dans le poele decrit ci-desssus, qui permette une cuisson tout à fait egale d'aliments places à l'interieur.

SOMMAIRE DE L'INVENTION
Selon l'invention, le poele à chauffage comprend une chambre de combustion, ayant une ~ntree d'air et uhe sor-tie des gaz de combustion; une fosse a cendres sous cette chambre de combustion et une grille separant la chambre de ~;
la fosse.
La grille comporte une pluralite de conduits metal-liques cylindriques creux, qui s'entrecroisent de façon a former un X et qui s'ouvrent vers l'exterieur a chaque bout. Chacun de ces conduits a une portion de croisement aplatie, de façon a permettre aux conduits de rester entre-croises de facon stable, tout en laissant 1'air ambiant ~0 circuler à l'interieur de la lumiere des conduits et etre ainsi rechauffe.

La grille peut supporter un combustible solide e~
en combustion, mais laissse s'infiltrer par gravite les i~S~(~88 cendres vers la fosse.
Lorqu'un four à cuisson est ajoute au-dessus de la chambre de cuisson, il est souhaitable d'installer a la chambre une pluralite de tuyeres semi-cylindriques laterales faisant saillie de part et d'a~tre du four de cuisson. La sortie de gaz de combustion devient alors solidaire de la portion superieure de ces tuyeres. Les flammes de combustion lechant le fond et les cotes du four permettent une cuisson uniforme d'un pr,oduit place dans le four. Les tuyeres semi-cylindriques augmentent egalement la surface effective du poele en echange de chaleur avec l'air ambiant.
four pourra avoir une porte d'acces av~c, au moins un volet a bascule, qui permet de degager de façon progresgiye une plu~
grande chaleur vers l'exterieur.
L'entree d'air comprend de façon privilegiee des moyens de con~role d'entree consistant en deux bras triangu-laires, pivotes l'up a l'autre a leur apex en un point de plvot correspondant au centre d'entrecroisement des con-duits. Des languettes font saillie des bras et permettent de regler de façon progressive l'entree d'air du poele.
DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 represente une vue de face et en eleva-tion d'une realisation privilegiee du poele a bois selon l'invention;
la figure 2 montre une coupe transversale selon l'axe 2-2 de la figure 1;
la figure 3 est une coupe verticale partielle de la vue de la figure l;
la figure 4 est une vue de cote et en elevation du poele a bois; et la figure 5 est une vue agrandie des portions de conduits qui s'entrecroisent dans le poele.

i2~i~1388 ~IVULGATION DE I,A REALISATION PRIVILEGIEE DE L'INVENTION
.. I
Si nous examinons en premier lieu les figures 1 et 2, nous pouvons identifier la plupart des structures entrant dans la composition du poêle,a ~ois,indiqué en 10. Le poêle a bois est constitue essentiellement d'une partie principale 12, dont les quatre côtes sont generalement plats, supportes par des pattes ext,erieurement dive~gentes 14 et `
surmontes d'une cheminee 16.
La partie principale 12 comporte une chambre de combustion intermediaire 18, accessible p~ar la porte 20;
une fosse a cendres 22, sous la chambre de combustion 18 et accessible'par une autre porte 24; et un four a cuisson 26, au-dessus ~e la chambre de combustion 18 et accessible par une autre porte 28.
La chambre 18 est separee de la fosse 22 par une pluralite de cor.duits metalliques creux 30 qui s'entrecroisent au centre du poele pour former une figure en X, et qui s'ou-vrent vers l'exterieur a chaque bout. D0,ù,x bras triangulaires exterieurs 32, 34 sont pivotes au poele et l'un a l'autre a leur apex en un point de pivot 36 correspon-dant au centre d'entrecroisement des conduits 30 et compren-nent des languettes 38 permettant de fermer progressivement ou ouvrir les entrees d'air 33 du poele.
La chambre 18 est separee du four 26 par une cloison 40, mais comprend des tuyeres verticales s~mi-cylindriques 42 s'ouvrant des deux cotes du four. Les tuyeres 42 communi-quent avec 1~ cheminée 16, contrairement au four 26.
Le poele du four 28 comprend deux volets à ~ascule 44 qui peuvent s'ouvrir temporairement de façon a ce que le poele degage plus de chaleur selon les besoins.
A la cheminee est ajoutée une clé de con~role 46 commandant un clapet d'entrçe 48, de façon a controler l'echappement des gaz de combustion provçnant de la chambre de combustion 18 en passant par les tuyères 42.

}88 L'examen des figures 4 et ~ révele que les conduits 30 sont destines à supporter un combustible solide, des bûches de bois 50, comme illustre, et donc a definir une grille.
Les cendres 52 qui sont ainsi produites par les buches 50 peuvent s'infiltrer entre les conduits 30 et tomber par gravite dans la fosse 22. Les flammes 54 produites par les buches 50 lecheront la base et les cotes du four 28, alors que la fumee pourra s'echapper par la cheminee 16. Le bois de combustion peut etre sec ou vert, mais du charbon, du papier journal, des bo~tes de carton, du plastique, du cuir, du caoutchouc et autres peuvent etre aussi utilises.
On retrouve une caracteristique essentielle des conduits 30 ~ux figures 4 et 5. Selon l'invention, deux types de conduits 30 seront necessaires: des conduits cylindriques 30A ayant une portion de croisement aplatie d'un seul cote, en 55 et des conduits cylindriques 30B ayant une portion de croisement aplatie des deux cotes opposes, indiques en 56.
L'on comprendra qu'il s'agi~ du conduit a chaque extremite de la grille pour 30A,et ~ue tous les autres conduits sont 30s.
L'aplatissement 55,56 per~et de maintenir l'ensemble de la grille tres stable, sans toutefois nuire à la circulation d'air au travers les conduits 30. Il permet egalement de diminuer l'espace libre entre les conduits 30, de facon à retenir les tisons en flamme, tout en lais-sand passer les cendres et aussi l'air de combustion entre les branches supérieures du X.
Les figures 1 et 3 montrent bien que l'air ambiant a, naturellement, tendenace a s'engager par l'extremité
inferieure des conduits 30 et a s'en echapper par leurs extrémités superieures. Puisque les braises se retrouvent a la base de la grille, les conduits 30 deviennent extrêmement chaud, et l'air qui y passe transitoirement le devient 4~8~

rapidement par convection.
un poêle 10 tel que ci-haut decrit assure un rendement calorifique de 30% superieur aux poêles actuellement disponibles sur le marche. On y retrouve en plus de nombreux avantages uniques.
Par exemple, la fosse à cendres 22 peut être videe et nettoyee ind~endamment de l'existence'd'un feu ou non.
La grille etant constituee de conduits cvlindriques non horizontaux, les debris de combustion n'y adhéreront pas, et, donc, la grille restera toujours propre; l'entretien devient alors facile et d'une faible frequence. La forme semi-cylindrique des tuyeres 42 accrolt la surface du poêle et, donc, la capacite de dispersion de sa chaleur. L'entree d'air de combustion peut être contrôlee par 'es languettes 38 et, donc, la duree de combustion ainsi que le degre de production de cha~eur peuvent varier selon les besoins.
Le poêle 10 est d'une forme telle que les parois resistent la distortion sous l'effet de la chaleur; il n'est pas neces-saire de juxtaposer une garniture d'amiante aux parois ou des briques.
Un tel poêle peut servir de systeme de chauffage d'appoint, ce qui devient fort appreciable en hiver au Canada lors de pannes d'electricite prolongees, puisque les systemes contemporains de chauffage a l'huile et au gaz sont dependants, comme on le sait, pour leur fonctionnement de l'~lectricite.
De plus, puisque les flammes du feu lechent la base et les c~tes du four 26,la cui~son d'aliments a l'interieur sera donc tout à fait egale. - 2 -calorific piU5 Low. ~. has upper part of the stove Are you made of passages of various forms where can accumulate ler all the soot residues making this stove problemat ~ that in maintenance.
PURPOSE OF THE INVENTION
The main object of the invention is to increase the energy efficiency of heating stoves.
Another object of the invention is to provide a stove which takes up little space, and which is at the same time simple and economical construction.
A further object of the invention is to present a stove as described above, the maintenance of which is great duly facilitated, and whose maintenance frequency is greatly reduced.
Another object of the invention is to include a stove in the stove described above, which allows a completely equal cooking of food placed inside.

SUMMARY OF THE INVENTION
According to the invention, the heating stove comprises a combustion chamber, having an air inlet and outlet tie of combustion gases; an ash pit under this combustion chamber and a grid separating the chamber from ~;
the pit.
The grid comprises a plurality of metal conduits-hollow cylindrical lines, which crisscross to form an X and which open outwards at each end. Each of these conduits has a crossing portion flattened so that the ducts can stay between crosses stably, while leaving room air ~ 0 circulate inside the lumen of the ducts and be thus heats up.

The grid can support a solid fuel e ~
in combustion, but lets gravity infiltrate them i ~ S ~ (~ 88 ashes to the pit.
When a baking oven is added above the baking chamber, it is desirable to install at the chamber a plurality of lateral semi-cylindrical nozzles protruding from both sides of the baking oven. The combustion gas outlet then becomes integral of the upper portion of these nozzles. The flames of combustion licking the bottom and the sides of the oven allow uniform cooking of a product placed in the oven. The semi-cylindrical nozzles also increase the surface effective heat exchange in heat with ambient air.
oven may have an access door with ~ c, at least one flap toggle, which allows to progressively release a rain ~
great heat to the outside.
The air intake preferably includes input means consisting of two triangular arms laires, pivot up to the other at their apex at a point of plvot corresponding to the center of intersection of the duits. Tabs protrude from the arms and allow gradually adjust the air intake of the stove.
DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Figure 1 shows a front view and in eleva-tion of a privileged realization of the wood stove according to the invention;
Figure 2 shows a cross section along axis 2-2 of figure 1;
Figure 3 is a partial vertical section of the view of Figure l;
Figure 4 is a side view and elevation wood stove; and Figure 5 is an enlarged view of the portions of ducts that intersect in the stove.

i2 ~ i ~ 1388 ~ PUBLICATION OF I, A PRIVILEGED REALIZATION OF THE INVENTION
.. I
If we first look at Figures 1 and 2, we can identify most of the incoming structures in the composition of the stove, a ~ ois, indicated in 10. The wood stove is essentially a part main 12, the four ribs of which are generally flat, supported by external legs, erectly dive ~ gentes 14 and `
surmounted by a fireplace 16.
The main part 12 has a intermediate combustion 18, accessible by the door 20;
an ash pit 22, under the combustion chamber 18 and accessible by another door 24; and a baking oven 26, above ~ e the combustion chamber 18 and accessible through another door 28.
Chamber 18 is separated from pit 22 by a a plurality of hollow metal cor cores 30 which intersect in the center of the stove to form an X shape, which opens come outward at each end. D0, ù, x triangular arms exteriors 32, 34 are pivoted on the stove and to each other at their apex at a pivot point 36 corresponding in the center of intersection of conduits 30 and comprising nent 38 tabs for gradually closing or open the air inlets 33 on the stove.
Chamber 18 is separated from oven 26 by a partition 40, but includes vertical nozzles s ~ semi-cylindrical 42 opening from the two sides of the oven. The nozzles 42 communicate quent with 1 ~ chimney 16, unlike the oven 26.
The stove of the oven 28 includes two shutters with ~ ascule 44 which can open temporarily so that the stove gives off more heat as needed.
To the fireplace is added a con ~ role key 46 controlling an inlet valve 48, so as to control the exhaust of combustion gases from the chamber combustion 18 passing through the nozzles 42.

} 88 Examination of Figures 4 and ~ reveals that the conduits 30 are intended to support solid fuel, logs of wood 50, as illustrated, and therefore to define a grid.
The ashes 52 which are thus produced by the logs 50 can infiltrate between the conduits 30 and fall through gravitates in the pit 22. The flames 54 produced by the logs 50 will lick the base and the sides of the oven 28, then smoke can escape through the chimney 16. Wood may be dry or green, but coal, newsprint, cardboard boxes, plastic, leather, rubber and the like can also be used.
We find an essential characteristic of conduits 30 ~ ux Figures 4 and 5. According to the invention, two types 30 conduits will be required: cylindrical conduits 30A having a crossing portion flattened on one side only, at 55 and cylindrical conduits 30B having a portion of flattened crossing of the two opposite dimensions, indicated in 56.
It will be understood that this is ~ the conduit at each end of the grid for 30A, and ~ ue all other conduits are 30s.
The 55.56 flattening per ~ and maintaining the whole very stable grid, without however affecting the air circulation through conduits 30. It allows also to reduce the free space between the conduits 30, so as to retain the embers in flame, while leaving sand pass the ashes and also the combustion air between the upper branches of X.
Figures 1 and 3 clearly show that the ambient air naturally tends to engage at the end lower of the conduits 30 and to escape therefrom by their upper ends. Since the embers are found the base of the grid, the conduits 30 become extremely hot, and the air passing through it temporarily becomes hot 4 ~ 8 ~

quickly by convection.
a stove 10 as described above ensures a 30% higher heat output than current stoves available on the market. There are also many unique advantages.
For example, the ash pit 22 can be emptied and cleaned regardless of whether or not there is a fire.
The grid being made up of cylindrical conduits not horizontal, the combustion debris will not adhere to it, and, therefore, the grid will always remain clean; the interview then becomes easy and of low frequency. The form semi-cylindrical nozzles 42 increase the surface of the stove and, therefore, the ability to disperse its heat. The entrance combustion air can be controlled by tabs 38 and, therefore, the duration of combustion as well as the degree production capacity may vary as required.
The stove 10 is of such a shape that the walls resist distortion under the effect of heat; it is not necessary be able to juxtapose an asbestos lining on the walls or bricks.
Such a stove can serve as a heating system booster, which becomes very appreciable in winter in Canada during prolonged power outages, since the systems oil and gas heaters are dependent, as we know, for their operation of electricity.
In addition, since the flames of fire lick the base and the sides of the oven 26, the food cooking inside will be therefore completely equal.

Claims

The embodiments of the invention about which a exclusive right of property or lien is claimed, are defined as follows:

1. An oven comprising an enclosure having a front wall, a rear wall, upper and lower walls, and two side walls, an outlet for the smoke formed in said upper wall, an upper partition and a partition lower fixed to said vertically spaced walls in said enclosure, intermediate and parallel at said upper and lower walls, a smoke space, and a cooking oven space being defined above said upper partition and between said lower partitions and upper, respectively, a grid passing through said enclosure intermediate to said lower partition and said bottom wall, a combustion chamber and a ashes being defined above and below said grid, respectively, an air inlet for said chamber combustion, said grate comprising a plurality of conduits hollow cylindrical metal, which intersect so to form an X and which open outwards at each end, the ends of each conduit passing through said side walls and being attached thereto so allow ambient air to circulate through said air conduits; each of said conduits having a crossing portion intermediate which is substantially flattened, said grid being capable of supporting solid fuel, while admitting through it the ashes by gravity in said pit to ashes; a plurality of 8 semi-erect side tubes cylindrical closed at both ends and attached to and making projection from the outer face of each of said side walls between said upper wall and said outer ends said conduits, said side walls having first and second openings allowing communication between said combustion chamber and said tubes and between them and said smoke space, respectively.

2. The oven as defined in claim 1, wherein said air inlet includes inlet control means of air consisting of two triangular flaps covering said air inlet and pivoted to said oven and to each other at their apex at a pivot point corresponding to the center of intersection conduits, and tongues integral with said flaps and for closing or opening said air inlet so progressive.

3. The oven as defined in claim 1, wherein said cooking oven comprises an entry door having at minus a tilting shutter allowing production gradually increasing heat to the outside.

4. The oven as defined in claim 1, where the crossing portion of said conduits is flattened at both opposite sides of the duct, except for the two ducts at each end of said grid for which the portion of crossing is flattened on one side only.