DE9213800U1

DE9213800U1 - Furnace burn-through insert

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Publication number: DE9213800U1
Application number: DE9213800U
Authority: DE
Original assignee: Kw Arnold & Co Kg 3563 Dautphetal De GmbH
Current assignee: Kw Arnold & Co Kg 3563 Dautphetal De GmbH
Priority date: 1992-10-13
Filing date: 1992-10-13
Publication date: 1993-02-04
Anticipated expiration: 2002-10-14

Description

K.W. Arnold GmbH & Co. KGK.W. Arnold GmbH & Co. KG

Wilhelmshütter Str. 17, W-3563 Dautphetal 3Wilhelmshütter Str. 17, W-3563 Dautphetal 3

BEZEICHNUNG
Ofen-DurchbrandeinsatzDESIGNATION
Furnace burn-through insert

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

Die Erfindung betrifft einen Ofen-Durchbrandeinsatz insbesondere zur Beheizung von Wohn- und dergleichen Räumen, bestehend aus einem im wesentlichen quaderförmigen, mit Schamottesteinen ausgekleideten Metallgehäuse mit einem das Brennmaterial aufnehmenden Hauptverbrennungsraum und einem diesem in Rauchgasabzugrichtung nachgeordneten Nachbrennraum und mit einem eine den Hauptverbrennungsraum verschließende Fülltür und eine Öffnung für die Zufuhr der Verbrennungsluft aufweisenden, an der Vorderseite des Einsatzgehäuses angeordneten Geschränk, wobei der Hauptverbrennungsraum und der Nachbrennraum durch eine von der Rückseite des Hauptverbrennungsraumes gegen die Fülltür geneigt ansteigende Trennwand voneinander getrennt sind und über dem Nadhbrennraum ein Kuppelraum mit dem Rauchgaskanal vorgesehen ist.The invention relates to a furnace combustion insert, in particular for heating living rooms and similar rooms, consisting of a substantially cuboid-shaped metal housing lined with firebricks, with a main combustion chamber that accommodates the fuel and a secondary combustion chamber arranged downstream of this in the direction of flue gas extraction, and with a cabinet that has a filling door that closes the main combustion chamber and an opening for the supply of combustion air, arranged on the front of the insert housing, the main combustion chamber and the secondary combustion chamber being separated from one another by a partition wall that rises at an angle from the rear of the main combustion chamber towards the filling door, and a dome chamber with the flue gas duct being provided above the secondary combustion chamber.

Kachelofen-Dauerbrandeinsätze mit den vorstehenden Gattungsmerkmalen sind bereits allgemein im Gebrauch und unter anderem durch eine Werbeschrift der Firma Buderus Heiztechnik GmbH, 6330 Wetzlar 1, mit Einzelheiten bekannt geworden. Der in dieser Werbeschrift angebotene Kachelofen-Einsatz weist im wesentlichen drei Räume auf, nämlich den als Füllraum bezeichneten Hauptverbrennungsraum, einen diesem in Rauchgasabzugrichtung nachgeordneten Nachbrennraum und einem unter dem Füllraum befindlichen und von diesem durch eine Rosteinrichtung getrennten Ascheraum. Die sichtbare Vorderseite des Einsatzes wird im wesentlichen von einem Geschränk gebildet. Dieses enthält oben eine Fülltür mit einer durch einen Schieber mehr oder weniger verschließbaren Öffnung für die Zufuhr von Sekundärluft. Darunter befindet sich eine Aschen- und Feuertür mit einer oberhalb der Rosteinrichtung in den Verbrennungsraum führenden regulierbaren öffnung für die Verbrennungsluft und mit einer unterhalb der Rosteinrichtung in den Ascheraum führenden regulierbaren Luft-Zufuhröffnung. Die durch die letztgenannte Öffnung einströmende Luft kann wahlweise durch den Ascheraum hindurch in den Nachbrennraum und/oder durch den Rost hindurch in den Hauptverbrennungsraum geleitet werden, wobei im hinteren Bereich der Rosteinrichtung ein weiterer Regulierschieber vorgesehen ist.Tiled stove continuous burning inserts with the above generic features are already in general use and have become known in detail, among other things, through an advertising brochure from Buderus Heiztechnik GmbH, 6330 Wetzlar 1. The tiled stove insert offered in this advertising brochure essentially has three rooms, namely the main combustion chamber referred to as the filling chamber, an afterburning chamber downstream of this in the direction of the flue gas extraction, and an ash chamber located below the filling chamber and separated from it by a grate device. The visible front of the insert is essentially formed by a cabinet. This contains a filling door at the top with an opening for the supply of secondary air that can be more or less closed by a slide. Below this there is an ash and fire door with an adjustable opening for the combustion air leading above the grate device into the combustion chamber and with an adjustable air supply opening leading below the grate device into the ash chamber. The air flowing in through the latter opening can be directed either through the ash chamber into the afterburning chamber and/or through the grate into the main combustion chamber, whereby a further regulating slide is provided in the rear area of the grate device.

In den Nachbrennraum führen zwei Kanäle, nämlich ein aus dem Hauptverbrennungsraum kommender Rauchgaskanal und ein in diesen unmittelbar unterhalb des Nachbrennraumes mündender, aus dem Ascheraum abgeleiteter Nachbrennluft-Kanal. In einer den Hauptverbrennungsraum von einer darüber befindlichen Kuppel trennenden Deckenplatte ist ein weiterer Anheizschieber vorgesehen, der beim Anheizen eingestellt werden kann, um den Rauchgasabzug zu regulieren.Two channels lead into the afterburning chamber, namely a flue gas channel coming from the main combustion chamber and a afterburning air channel leading into it directly below the afterburning chamber and diverted from the ash chamber. In a ceiling plate separating the main combustion chamber from a dome above it, there is another heating slide that can be adjusted during heating to regulate the flue gas discharge.

Diese Kachelofen-Einsätze sind konstruktiv sehr aufwendig und daher auch sehr teuer. Sie enthalten fünf verschiedene mehr oder weniger nach Gutdünken oder Erfahrungswerten einstellbare Zu- und Abluft-Regulierschieber. Damit ist einerseits bei richtiger Bedienung eine weitgehende Optimierung der Luftführung möglich. Andererseits aber bringt diese Vielfalt von Verstellmöglichkeiten auch die Gefahr von Fehlbedienung, die zu erheblichen Fehlleistungen des Ofens führen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Tiefe des das Brennmaterial aufnehmenden Hauptverbrennungsraumes dadurch erheblich eingeschränkt ist, daß dahinter der Nachbrennraum angeordnet ist. Dieser Nachteil ist besonders bei Holzbrand schwerwiegend, weil das Holz kürzer als üblich geschnitten werden muß.These tiled stove inserts are very complex in terms of construction and therefore very expensive. They contain five different air inlet and exhaust control slides that can be adjusted more or less at will or based on experience. This means that, if used correctly, the air flow can be optimized to a large extent. On the other hand, however, this variety of adjustment options also brings with it the risk of incorrect operation, which can lead to significant malfunctions in the stove. Another disadvantage is that the depth of the main combustion chamber that holds the fuel is significantly limited by the fact that the secondary combustion chamber is located behind it. This disadvantage is particularly serious when burning wood because the wood has to be cut shorter than usual.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für verschiedenartige Öfen geeigneten Einsatz mit den in der Beschreibungseinleitung und im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattungsmerkmalen zu schaffen, bei dem die Mängel der bekannten Einsätze dieser Art nicht mehr vorhanden sind. Bei Erhaltung des Vorteils einer weitgehend schadstoffarmen Verbrennung bei höchstmöglichem heiztechnischem Wirkungsgrad soll er in seinem konstruktiven Aufbau wesentlich einfacher und billiger sein, als die bekannten Einsätze dieser Art. Durch Optimierung der Verbrennungsluftführung mit konstruktiv einfachsten Mitteln soll die Gefahr von Bedienungsfehlern weitestgehend ausgeschlossen werden. Ferner soll ohne Vergrößerung der Außenmaße des Einsatzes die Tiefe des das Brennmaterial aufnehmenden Hauptverbrennungsraums vergrößert werden, so daß er mit längeren Holzscheiten beschickt werden kann, als dies bei den bekannten Einsätzen möglich ist.The invention is based on the task of creating an insert suitable for various types of stoves with the generic features defined in the introduction to the description and in the preamble of claim 1, in which the shortcomings of the known inserts of this type are no longer present. While retaining the advantage of largely low-pollutant combustion with the highest possible heating efficiency, its construction should be significantly simpler and cheaper than the known inserts of this type. By optimizing the combustion air flow with the simplest possible construction means, the risk of operating errors should be largely eliminated. Furthermore, without increasing the external dimensions of the insert, the depth of the main combustion chamber that holds the fuel should be increased so that it can be filled with longer logs than is possible with the known inserts.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Ofen-Durchbrandeinsatz, der mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ausgestattet ist. Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den AnsprüchenThe stated object is achieved according to the invention by a furnace burn-through insert which is equipped with the features of claim 1. Further features of the invention emerge from the claims

2 bis 5 hervor.2 to 5.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert . Es zeigen:
Fig. 1 Einen senkrechten Mittelschnitt durch einenThe invention is explained in more detail below with reference to an example drawing. They show:
Fig. 1 A vertical center section through a

Ofen-Durchbrandeinsatz in schematisierter Darstellung ;
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des AusschnittesFurnace burn-through insert in schematic representation;
Fig. 2 an enlarged view of the section

A in Fig. 1 ohne Fülltür und Luftklappe; Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Luftverteilers .A in Fig. 1 without filling door and air flap; Fig. 3 a perspective view of the air distributor .

Der erfindungsgemäße Ofen-Durchbrandeinsatz ist als quaderförmiges Einsatzgehäuse 1 aus Grauguß mit einer Schamotteauskleidung 2 ausgebildet für einen gesetzten Kachelofen mit einem nach einer Seite offenen, den Außenmaßen des Einsatzgehäuses 1 entsprechenden Hohlraum .The furnace burn-through insert according to the invention is designed as a cuboid-shaped insert housing 1 made of gray cast iron with a fireclay lining 2 for a set tiled stove with a cavity open on one side corresponding to the external dimensions of the insert housing 1.

Der Innenraum des Einsatzgehäuses 1 ist unterteilt in den das Brennmaterial aufnehmenden Hauptverbrennungsraum 3, den darüber: befindlichen Nachbrennraum 4, einem über diesem befindlichen Kuppelraum 5 mit dem in dessen Mitte ansetzenden Abgaskanal 6 sowie einem unter dem geschlossenen Boden 3a des Hauptverbrennungsraumes 3 in der ganzen Breite verlaufenden Sekundärluftkanal 7.The interior of the insert housing 1 is divided into the main combustion chamber 3 which holds the fuel, the afterburning chamber 4 located above it, a dome chamber 5 located above this with the exhaust gas duct 6 located in its middle, and a secondary air duct 7 running across the entire width under the closed floor 3a of the main combustion chamber 3.

Dieser beginnt an der Vorderseite des Einsatzgehäuses 1 in einem Luftverteiler 8, setzt sich an der Rückseite zwischen einer bis in etwa halbe Höhe des Einsatzgehäuses 1 reichenden, den HauptverbrennungsraumThis begins at the front of the insert housing 1 in an air distributor 8, continues at the back between a main combustion chamber

3 nach hinten begrenzenden inneren Rückwand 3b und der3 rearwardly limiting inner rear wall 3b and the

äußeren Rückwand la des Einsatzgehäuses 1 befindlichen Hohlraum 7a fort und mündet am oberen Ende dieses Hohl-_/ raumes 7a durch eine waagerechte Reihe von neun Bohrungen 9 in den hinteren Bereich des Hauptverbrennungsraums 3. Das an der Vorderseite des Einsatzgehäuses 1 befindliche Geschränk hat eine Fülltür 10, die nur dem Einbringen des Brennmaterials sowie dem Herausnehmen der Asche dient und keine Öffnung für eine Luftzufuhr enthält. Darunter ist eine in "Geschlossen"-Stellung verriegelbare Luftklappe 11 angeordnet, hinter der sich eine breite Öffnung für die Zufuhr der Verbrennungsluft befindet. Die Luftklappe 11 ist mit ihrer Unterkante um eine waagerechte Achse lla schwenkbar an der Vorderwand des Einsatzgehäuses 1 gelagert, so daß sie bei Entriegelung in die "Offen"-Stellung fällt.The air flow continues from the cavity 7a located on the outer rear wall la of the insert housing 1 and opens at the upper end of this cavity _/ space 7a through a horizontal row of nine holes 9 into the rear area of the main combustion chamber 3. The cabinet located at the front of the insert housing 1 has a filling door 10 which is only used for adding the fuel and removing the ash and does not contain an opening for an air supply. Below this there is an air flap 11 which can be locked in the "closed" position and behind which there is a wide opening for the supply of combustion air. The air flap 11 is mounted with its lower edge on the front wall of the insert housing 1 so that it can pivot about a horizontal axis lla so that it falls into the "open" position when unlocked.

Hinter der von der Luftklappe 11 verschließbaren Öffnung für die Zufuhr der Verbrennungsluft ist der Luftverteiler 8 angeordnet. Dieser ist als ein im Horizontalschnitt etwa C-förmiges Guß-Formteil ausgebildet, welches mit seinen senkrecht stehenden Seitenschenkeln 8a an der Innenseite der Vorderwand Ib des Einsatzgehäuses 1 anliegt. Sein Stegteil 8b hat auf der den Seitenschenkeln 8a gegenüberliegenden Seite an der Unterkante einen leistenförmigen Ansatz 8c, auf dem der Boden 3a des Hauptverbrennungsraumes 3 gelagert ist. Die Vorderwand Ib des Einsatzgehäuses 1 hat "oberhalb des Luftverteilers 8 innenseitig einen waagerechten leistenförmigen Ansatz lc, an dessen Unterseite die Seitenschenkel 8a des Luftverteilers anstoßen. Der Stegteil 8b des Luftverteilers 8 ist niedriger als seine Seitenschenkel 8a, so daß zwischen der Oberkante des Stegteils 8b und der Unterkante des leistenförmigen Ansatzes Ic eine in den Hauptverbrennungsraum 3 führende Primärluft-Zuführungsöffnung 12 vorhanden ist, Unten ist der Luftverteiler 8 mit seinem ganzenThe air distributor 8 is arranged behind the opening for the supply of combustion air, which can be closed by the air flap 11. This is designed as a cast part that is approximately C-shaped in horizontal section, which rests with its vertical side legs 8a on the inside of the front wall 1b of the insert housing 1. Its web part 8b has a strip-shaped projection 8c on the side opposite the side legs 8a on the lower edge, on which the floor 3a of the main combustion chamber 3 is mounted. The front wall Ib of the insert housing 1 has "above the air distributor 8 on the inside a horizontal strip-shaped extension lc, on the underside of which the side legs 8a of the air distributor abut. The web part 8b of the air distributor 8 is lower than its side legs 8a, so that between the upper edge of the web part 8b and the lower edge of the strip-shaped extension Ic there is a primary air supply opening 12 leading into the main combustion chamber 3. The air distributor 8 is at the bottom with its entire

Querschnitt in den Sekundärluftkanal 7 übergehendCross section merging into the secondary air duct 7

offen.open.

Der Querschnitt der Primärluft-Zuführungsöffnung 12The cross-section of the primary air supply opening 12

2
(etwa 9 &khgr; 270 bis 280mm) beträgt etwa 25 cm . Die das2
(about 9 x 270 to 280mm) is about 25 cm . The

Ende des Sekundärluftkanals 7 bildenden neun Bohrungen 9 in der inneren Rückwand 3b des Hauptverbrennungsraums 3 haben einen Durchmesser von je 11,5mm. Somit beträgt der Querschnitt der Primärluft-Zuführungsöffnung 12
etwa das 2,7-fache der Summe der Querschnitte aller die Sekundärluft in den hinteren Bereich des Verbrennungsraums führenden Bohrungen 9. The nine holes 9 in the inner rear wall 3b of the main combustion chamber 3 forming the end of the secondary air duct 7 each have a diameter of 11.5 mm. The cross-section of the primary air supply opening 12 is therefore
approximately 2.7 times the sum of the cross-sections of all holes leading the secondary air into the rear area of the combustion chamber 9.

Der Hauptverbrennungsraum 3 und der Nachbrennraum 4
sind durch eine Schamottesteinwand 13 voneinander getrennt, die in einem Abstand von 56mm von der inneren
Rückwand 3b bzw. der rückseitigen Schamotteverkleidung 2 über den Bohrungen 9 beginnend zur Vorderwand Ib des Einsatzgehäuses bis zu deren Oberkante ansteigend verläuft. Durch den dabei entstandenen 56mm breiten, sich über die ganze Brennraumbreite erstreckenden Mischspalt 14 strömen die heißen, noch brennbare Substanzen enthaltenden Rauchgase in den Nachbrennraum 4. Unmittelbar unterhalb dieses Mischspaltes 14 wird dem Rauchgasstrom durch die Bohrungen 9 der Sekundärluftstrom
zugeführt. Dadurch kommt es in dem Nachbrennraum 4
durch Verbrennung der restlichen brennbaren Substanzen in den Rauchgasen zu einer maximalen Reinigung derselben von Schadstoffen.The main combustion chamber 3 and the afterburning chamber 4
are separated from each other by a firebrick wall 13, which is at a distance of 56mm from the inner
Rear wall 3b or the rear fireclay lining 2 above the holes 9, starting at the front wall 1b of the insert housing and rising to its upper edge. The hot flue gases, which still contain combustible substances, flow into the afterburning chamber 4 through the resulting 56 mm wide mixing gap 14, which extends over the entire width of the combustion chamber. Immediately below this mixing gap 14, the flue gas flow is fed through the holes 9 to the secondary air flow.
This results in the afterburning chamber 4
By burning the remaining combustible substances in the flue gases, the latter is cleaned of pollutants to the maximum extent possible.

Der Nachbrennraum 4 ist im hinteren Bereich durch eine Zwischendecke 15 aus Schamottesteinen von dem darüber
liegenden Kuppelraum S abgegrenzt. Damit wird eine
intensive Durchmischung der Rauchgase während der
Nachverbrennung erzielt und ihr unmittelbares Abströmen in den Rauchgaskanal 6 verhindert.The afterburning chamber 4 is separated in the rear area from the above by an intermediate ceiling 15 made of firebricks.
dome space S. This creates a
intensive mixing of the flue gases during
Afterburning is achieved and their immediate discharge into the flue gas duct 6 is prevented.

Unmittelbar hinter dem Luftverteiler 8 ist auf dem mit einer Schamottebekleidung 2 belegten Boden 3a des Hauptverbrennungsraumes 3 ein bis dicht unter die Primärluftzuführungsöffnung 12 reichender und sich über die ganze Brennraumbreite erstreckender keilförmiger Schamottestein 16 angeordnet. Dieser erleichtert das Herausnehmen der Asche.Immediately behind the air distributor 8, on the floor 3a of the main combustion chamber 3, which is covered with a fireclay lining 2, there is a wedge-shaped fireclay brick 16 that reaches just below the primary air supply opening 12 and extends over the entire width of the combustion chamber. This makes it easier to remove the ash.

Es hat sich gezeigt, daß die vorstehend angegebenen Querschnittsverhältnisse in der Verbrennungsluftführung eine optimale schadstoffarme Verbrennung bei hoher Energieausnutzung insbesondere von Holz ergeben. Und dies bei einem außerordentlich geringen konstruktiven Aufwand. Der äußerst einfache Bau der Verbrennungsanlage schließt die Gefahr von Bedienungsfehlern praktisch aus. Es wird lediglich beim Anzünden die Luftklappe 11 geöffnet und offen gelassen, bis das Brennmaterial durchgebrannt ist. Dann wird sie geschlossen. So wird ein vorzeitiges Auskühlen des Ofens vermieden. Die in der noch vorhandenen Glut und in den Wärme speichernden Elementen des Ofens gespeicherte Wärme wird langsam und gleichmäßig abgegeben.It has been shown that the cross-sectional ratios in the combustion air duct specified above result in optimal, low-pollutant combustion with high energy utilization, especially of wood. And this with extremely low construction effort. The extremely simple construction of the combustion system practically eliminates the risk of operating errors. The air flap 11 is only opened when lighting the fire and left open until the fuel has burned through. Then it is closed. This prevents the stove from cooling down prematurely. The heat stored in the remaining embers and in the heat-storing elements of the stove is released slowly and evenly.

Die Anwendung der Erfindung beschränkt sich nicht auf den Einbau des Einsatzes in einen gesetzten Kachelofen. Er kann auch in einen anderen mit einem entsprechenden Aufnahmeraum ausgestatteten Wärmetauscher eingesetzt werden.The application of the invention is not limited to the installation of the insert in a tiled stove. It can also be used in another heat exchanger equipped with a corresponding receiving space.

Claims

PROTECTION CLAIMS

1. Stove combustion insert, in particular for heating living rooms and similar rooms, consisting of a substantially cuboid-shaped metal housing lined with firebricks with a main combustion chamber containing the fuel and an afterburning chamber arranged downstream of this in the direction of the flue gas extraction, and with a cabinet containing a filling door closing the main combustion chamber and letting in the combustion air, whereby the main combustion chamber and the afterburning chamber are separated from one another by a partition wall rising at an angle from the rear of the main combustion chamber towards the filling door, and a dome chamber with the flue gas duct is provided above the afterburning chamber,

characterized in that, a) that below the filling door (10) at the level of an opening for the intake of combustion air, which can be closed with an air flap (11), an air distributor (8) is arranged on the inside of the housing front wall (Ib), which is designed as a cast part that is approximately C-shaped in horizontal section and rests with its vertical side legs (8a) on the inside of the housing front wall (Ib), so that behind the air flap (11) a wide vertical, bottom

and an air duct open at the top is formed;

b) that the web part (8b) of the air distributor is shorter at the top than the two side legs (8a) and has a strip-shaped projection (8c) on its lower edge, which is flush with the side legs (8a), on its side opposite the side legs (8a), on which the closed floor (3a) of the main combustion chamber (3) is supported with its front edge, a secondary air channel (7) being formed under the floor (3a), into which the downward-facing part of the air channel formed by the air distributor (8) opens;

c) that on the rear side of the housing front wall (Ib) above the air distributor (8) there is provided a strip-shaped projection (Ic) which extends over its side legs (8a), whereby a primary air supply opening (12) leading into the main combustion chamber (3) is formed between this and the upper edge of the web part (8b) of the air distributor (8);

d) that the secondary air duct (7) continues in a cavity (7a) between the outer housing rear wall (la) and the inner rear wall (3b) of the main combustion chamber (3) up to just below the firebrick wall (13) separating it from the afterburning chamber (4) and there opens into the main combustion chamber (3) through a horizontal row of holes (9) below a mixing gap (14) present between the rear edge of the firebrick wall (13) and the rear wall of the insert housing (1).

2. Furnace burn-through insert according to claim 1, characterized in that

that the cross-section of the primary air supply opening (12) is 2.5 to 3 times the sum of all the holes (9) located at the end of the secondary air duct (7), whereby the cross-section of the opening for the supply of combustion air, which can be closed by the air flap (11), is larger than the cross-sections of the primary air supply opening (12) and all the holes (9) located at the end of the secondary air duct (7) together, and whereby the cross-section of the mixing gap (14) is many times larger than the sum of these cross-sections.

3. Furnace burn-through insert according to one of claims 1 to 2,

characterized in that the cross-section of the primary air supply opening (12) with the dimensions 9 x 270 to 280mm approximately

25 cm and the sum of the cross-sections of all holes (9) at the end of the secondary air duct (7) with a diameter of 11.5 mm each is approximately 9.35 cm, whereby the mixing gap (14) extending over the entire width has a width of 56 mm.

4. Furnace burn-through insert according to one of claims 1 to 3,

characterized in that the afterburning chamber (4) is partially separated from the dome chamber (5) above it by an intermediate ceiling (15) extending horizontally from the rear wall of the insert housing (1) to approximately below the middle of the dome chamber (5).

Furnace burn-through insert according to one of claims 1 to 4,

characterized in that on the floor (3a) of the main combustion chamber (3) covered with a fireclay lining (2) immediately behind the air distributor (8) there is arranged a wedge-shaped fireclay brick (16) extending over the entire width of the main combustion chamber (3) with a surface sloping from the air distributor (8) to the floor (3a).