Appareil de chauffage. Les appareils de chauffage désignés géné- riquement par les mots de fourneaux ou calo rifères et qui utilisent pour moyen de chauf fage des combustibles solides, comportent tous un foyer dans lequel brûle le combustible. Dans certains appareils, ce foyer sert simul tanément de lieu de combustion et de réser voir à combustible, ce qui oblige à donner au loyer des dimensions importantes par rap port au volume total de l'appareil pour évi ter des recharges trop fréquentes.
Dans ce cas, les gaz produits par la combustion passent à travers la couche de combustible non encore en ignition, échauffant ce der nier au point de lui faire dégager, par distil lation pyrogénée, les gaz combustibles. Il arrive que ceux-ci, par suite de l'épaisseur de la couche de combustible à traverser, se re froidissent au-dessous de la température d'in flammabilité et de ce fait ne peuvent s'en flammer. Il .en résulte un dégagement de fu- rnée préjudiciable au bon rendement ther- rnique de la combustion.
Dans d'autres appareils, le foyer, de di mensions plus réduites par rapport au vo lume total, est alimenté en combustible frais par un réservoir se trouvant dans le corps même du fourneau. Dans ce cas, la combus tion peut se faire en couche plus mince, le foyer étant constamment alimenté en com bustible frais. Les inconvénients énumérés ci- dessus sont en grande partie éliminés. Toute fois, le réservoir à combustible se trouvant enfermé dans le corps même du fourneau, est porté à une température telle que les com bustibles à bas points de distillation laissent échapper leurs constituants les plus volatils.
Cela peut être la cause d'explosions ou sim plement de la "montée" du feu dans le ré servoir, ces deux phénomènes étant facilités par une fermeture non hermétique de l'orifice de remplissage du réservoir. Si, dans ce type d'appareils, le rendement thermique de la combustion est amélioré par rapport au pré cédent, le rendement d'utilisation thermique n'est pas nécessairement amélioré. En effet, si l'on examine les fourneaux ou les calorifères actuellement en usage, on est presque toujours frappé par la température élevée de gaz de combustion au moment de leur entrée dans la cheminée d'évacuation.
Cela provient de ce que le trajet que les gaz ont à parcourir dans le fourneau est trop court pour qu'ils puissent céder au milieu ambiant toutes les calories qu'ils renferment.
L'objet de la présente invention est. un appareil de chauffage dont les formes d'exécution que l'on décrira ci-dessous ten dent à éliminer tous les inconvénients cités phis haut.
L'appareil de chauffage faisant. l'objet de l'invention est caractérisé par un radiateur < i éléments tubulaires, un réservoir à combiis- tible solide et un plan incliné, le radiateur étant destiné à être chauffé par les gaz pro venant d'un foyer à combustible solide atte nant au radiateur, ce foyer étant lui-même alimenté en combustible frais par le réservoir, décalé latéralement par rapport au foyer et sans contact direct avec le radiateur, le com bustible passant du réservoir au foyer en sui vant le plan incliné.
En parcourant tous les éléments du radiateur, les gaz de combustion ont la. possibilité de céder au milieu ambiant la plus grande partie des calories qu'ils ren ferment avant de pénétrer dans la cheminée d'évacuation.
La fi-. 1 représente, à titre d'exemple, schématiquement et en coupe longitudinale, une première forme d'exécution de l'appareil selon l'invention, pour l'emploi de conibias- tibles aux calibres inférieurs à. 10 mm.
A est un corps de radiateur.
B est un réservoir à combustible. C est un foyer.
Le combustible est placé dans le réservoir B, décalé latéralement par rapport au foyer. complètement séparé sur toutes ses faces du trajet des gaz de combustion et sans contact direct avec le radiateur. Il suit un plan in cliné 1, passe par un orifice 2, s'écoule sur un plan incliné 3 et s'accumule au-dessus d'un orifice 4. Le combustible forme alors un plan 5 d'équilibre. La position du plan incliné 3 est réglée par rapuort à l'orifice ?, de telle sorte que le plan 5 d'équilibre forme une. couche de combustible de 5 à 10 cm d'épais seur au-dessus de l'orifice 4. Un petit moteur électrique G, actionnant une turbine centri fuge 7, force l'air à pénétrer dans une ehanibre 8 en passant par l'orifice 4.
Si l'on allume le combustible placé sur l'orifice 4, le fort courant d'air régnant en cet endroit activera la combustion en ce point. Par contre, toutes les autres régions du plan in- eliné 3 n'étant parcourues par aucun courant d'air, le combustible ne pourra entrer en igni tion en ces points faute d'oxygéne. Pour s'échapper, les gaz ne trouveront qu'une issue: le faisceau de tubes y du radiateur A. Ces gaz suivront un trajet schématisé par les flèches et viendront se réunir dans une chambre 1(I de décantation oie ils perdront. une partie (les poussières qu'ils renferment. Ils atteindront enfin une cheminée 11 d'éva cuation.
Si l'on veut augmenter le pouvoir calorifique de l'appareil, on peut percer le plan incliné 3 non d'un seul orifice 4, mais de plusieurs orifices situés en "cascade" les uns au-dessous des autres. On étend ainsi la zone de combustion, ce qui provoque un plus grand dégagement de chaleur.
La fig. ? représente, schématiquement et en coupe longitudinale, une seconde forme d'exécution de l'appareil selon l'invention. pour l'emploi de combustibles aux calibres supérieurs à 10 mm.
Comme dans le cas de la fi-. 1, le com bustible est placé dans un réservoir B décalé latéralement par rapport au foyer<B><I>C</I></B> et s'écoule par un orifice ? sur un plan incliné 13. Il vient se rassembler sur une grille 1 placée sur un cendrier 14. L'appel d'air formé par l'aspiration d'une cheminée 11, ;i travers la grille 12, maintient la combustion dans le foyer 15. Au fur et à mesure de la combustion dans le foyer 15, le charbon frais descend sur le plan incliné 13 et maintient la combustion dans le foyer 15.
D'une part, le réservoir étant hermétiquement fermé et, d'autre part, aucun orifice n'étant pratiqué dans le plan incliné 13, la combustion ne pourra se propager au delà d'une limite si tuée approximativement vers la ligne<B>D Y.</B> Comme dans la fi-. 1, les gaz de combustion suivront approximativement un trajet sché matisé par les flèches, allant du foyer 15 à la. cheminée 11, en passant par le faisceau de tubes du radiateur 9. Les positions res pectives du plan incliné 13, de l'orifice 2 et de la grille 12 seront déterminées entre elles (le telle façon que le plan d'équilibre formé par l'écoulement du combustible frais dans le foyer 15 formera une couche de 5 à 15 cm de hauteur moyenne au-dessus de la grille 12.
Les deux appareils représentés dans les fig. 1 et 2 sont donc caractérisés comme suit: a) Un réservoir de combustible, situé en dehors des zones de combustion et de chauf- fabe intense, décalé latéralement par rapport au foyer, fournit constamment au foyer le combustible nécessaire à la marche de l'appa reil. Cette disposition élimine les risques de distillation anormale des produits volatils du combustible.
b) Un foyer de dimensions réduites, con tenant une couche mince de combustible, fournit à un radiateur des gaz de combustion chauds qui le chauffent. Cette disposition permet une combustion presque parfaite des gaz combustibles formés dans le foyer.
c) Un radiateur à éléments tubulaires per met le refroidissement des gaz de combus- tion avant leur entrée dans la cheminée d'éva cuation.
Heating appliance. The heaters generally designated by the words furnaces or calorifers and which use solid fuels as heating means, all have a hearth in which the fuel burns. In certain devices, this hearth serves simultaneously as a combustion site and as a fuel tank, which means that the rent must be given large dimensions in relation to the total volume of the device in order to avoid too frequent recharging.
In this case, the gases produced by the combustion pass through the layer of fuel not yet ignited, heating the latter to the point of causing it to release, by pyrogenic distillation, the fuel gases. It happens that these, as a result of the thickness of the layer of fuel to be passed through, cool down below the flammability temperature and therefore cannot ignite. This results in a release of smoke which is detrimental to the good thermal efficiency of the combustion.
In other devices, the hearth, of smaller dimensions in relation to the total volume, is supplied with fresh fuel by a tank located in the body of the furnace itself. In this case, the combustion can take place in a thinner layer, the hearth being constantly supplied with fresh fuel. The drawbacks listed above are largely eliminated. However, the fuel tank, which is enclosed in the body of the furnace itself, is brought to a temperature such that fuels with low distillation points allow their most volatile constituents to escape.
This can be the cause of explosions or simply the "rise" of fire in the tank, these two phenomena being facilitated by a non-hermetic closure of the filling opening of the tank. If, in this type of apparatus, the thermal efficiency of combustion is improved compared to the previous one, the thermal utilization efficiency is not necessarily improved. Indeed, if one examines the furnaces or heaters currently in use, one is almost always struck by the high temperature of the combustion gases at the time of their entry into the exhaust chimney.
This arises from the fact that the distance which the gases have to cover in the furnace is too short for them to be able to give up all the calories which they contain to the surrounding environment.
The object of the present invention is. a heating device whose embodiments which will be described below tend to eliminate all the drawbacks mentioned above.
The heater doing. the object of the invention is characterized by a radiator <i tubular elements, a solid fuel tank and an inclined plane, the radiator being intended to be heated by the gases coming from a solid fuel furnace reaching to the radiator, this hearth itself being supplied with fresh fuel by the reservoir, offset laterally with respect to the hearth and without direct contact with the radiator, the fuel passing from the reservoir to the hearth following the inclined plane.
By going through all the elements of the radiator, the combustion gases have the. possibility of transferring most of the calories they contain to the surrounding environment before entering the exhaust chimney.
The fi-. 1 shows, by way of example, schematically and in longitudinal section, a first embodiment of the apparatus according to the invention, for the use of conibias- tibles with calibers less than. 10 mm.
A is a radiator body.
B is a fuel tank. It is a home.
The fuel is placed in tank B, laterally offset from the hearth. completely separated on all sides from the path of the combustion gases and without direct contact with the radiator. It follows an inclined plane 1, passes through an orifice 2, flows on an inclined plane 3 and accumulates above an orifice 4. The fuel then forms a plane 5 of equilibrium. The position of the inclined plane 3 is adjusted relative to the orifice?, So that the equilibrium plane 5 forms a. layer of fuel 5 to 10 cm thick above orifice 4. A small electric motor G, actuating a centrifugal turbine 7, forces the air to enter a duct 8, passing through the orifice 4.
If the fuel placed on port 4 is ignited, the strong current of air prevailing at this point will activate combustion at this point. On the other hand, all the other regions of the linear plane 3 not being traversed by any air current, the fuel will not be able to ignite at these points for lack of oxygen. To escape, the gases will find only one way out: the bundle of tubes y from the radiator A. These gases will follow a path shown schematically by the arrows and will come together in a chamber 1 (I of goose settling they will lose a part. (The dust they contain. They will finally reach an evacuation chimney.
If we want to increase the calorific value of the device, we can pierce the inclined plane 3 not with a single orifice 4, but with several orifices located in a "cascade" one below the other. This extends the combustion zone, which causes a greater release of heat.
Fig. ? shows, schematically and in longitudinal section, a second embodiment of the apparatus according to the invention. for the use of fuels with sizes greater than 10 mm.
As in the case of the fi-. 1, the fuel is placed in a tank B offset laterally with respect to the hearth <B> <I> C </I> </B> and flows out through an orifice? on an inclined plane 13. It comes together on a grate 1 placed on an ashtray 14. The draft formed by the suction of a chimney 11,; i through the grate 12, maintains combustion in the hearth 15. As the combustion progresses in the hearth 15, the fresh coal descends on the inclined plane 13 and maintains the combustion in the hearth 15.
On the one hand, the tank being hermetically closed and, on the other hand, no orifice being made in the inclined plane 13, the combustion will not be able to propagate beyond a limit if killed approximately towards the line <B> D Y. </B> As in fi-. 1, the combustion gases will follow approximately a dry path matized by the arrows, going from hearth 15 to 1a. chimney 11, passing through the bundle of tubes of the radiator 9. The respective positions of the inclined plane 13, of the orifice 2 and of the grille 12 will be determined between them (such that the equilibrium plane formed by the The flow of fresh fuel into the hearth 15 will form a layer 5 to 15 cm in average height above the grate 12.
The two devices shown in fig. 1 and 2 are therefore characterized as follows: a) A fuel tank, located outside the combustion and intense heating zones, offset laterally with respect to the hearth, constantly supplies the hearth with the fuel necessary for the operation of the stove. device. This arrangement eliminates the risk of abnormal distillation of volatile fuel products.
b) A small fireplace, containing a thin layer of fuel, supplies a radiator with hot combustion gases which heat it. This arrangement allows almost perfect combustion of the combustible gases formed in the hearth.
c) A radiator with tubular elements allows the combustion gases to be cooled before they enter the exhaust stack.