EP4279805A1 - Manual mechanism for air supply to the combustion chamber of a burner for solid fuel - Google Patents
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Definitions
- the mechanism 100 is manually controllable and does not require an energy supply, in particular electrical, to operate, that is to say to modify a relative position ⁇ of the valve relative to the fixed part.
- the mechanism 110 is configured to operate even in the event of a power outage for example, and preferably configured so that the relative position ⁇ does not change in the event of a power outage.
- the mechanism 100 is not configured to change relative position ⁇ and automatically evolve towards a safety configuration or relative position in which a supply of combustion air is limited when it ceases to be supplied with electricity.
Abstract
L'invention concerne un mécanisme d'admission d'air (100) de combustion pour la chambre de combustion d'un brûleur de combustible solide tel qu'un foyer à bois ou un poêle à bois. Le mécanisme d'admission d'air est à usage manuel et ne requiert pas d'alimentation en énergie. Il comprend une partie fixe (110) comprenant des ouvertures configurées pour permettre le passage de flux d'air de grille, primaire, secondaire, et tertiaire vers la chambre de combustion du brûleur, et un clapet (120) mobile par rapport à la partie fixe (110) et configuré pour fermer plus ou moins les ouvertures de la partie fixe lorsque la position relative du clapet (120) par rapport à la partie fixe (110) varie.A combustion air intake mechanism (100) for the combustion chamber of a solid fuel burner such as a wood fireplace or wood stove is disclosed. The air intake mechanism is for manual use and does not require a power supply. It comprises a fixed part (110) comprising openings configured to allow the passage of grille, primary, secondary and tertiary air flows towards the combustion chamber of the burner, and a valve (120) movable relative to the part fixed (110) and configured to close more or less the openings of the fixed part when the relative position of the valve (120) relative to the fixed part (110) varies.
Description
L'invention se rapporte à un mécanisme d'admission d'air sans alimentation en énergie et commandable manuellement, pour la chambre de combustion d'un brûleur de combustible solide et comprenant :
- une partie fixe configurée pour être couplée immobilement à la chambre de combustion, et comprenant des ouvertures de la partie fixe composées de :
- une première ouverture de la partie fixe pour admettre un flux d'air de grille,
- une deuxième ouverture de la partie fixe pour admettre un flux d'air primaire,
- une troisième ouverture de la partie fixe pour admettre un flux d'air secondaire,
- une quatrième ouverture de la partie fixe pour admettre un flux d'air tertiaire,
- un clapet comprenant au moins une ouverture du clapet, le clapet étant positionné contre la partie fixe, et mobile par rapport à la partie fixe sur un intervalle (A-E) de déplacement continue et comprenant des positions relatives α = A, B, C, D, E successives du clapet par rapport à la partie fixe.
- a fixed part configured to be immobile coupled to the combustion chamber, and comprising openings in the fixed part composed of:
- a first opening of the fixed part to admit a flow of grille air,
- a second opening in the fixed part to admit a primary air flow,
- a third opening of the fixed part to admit a secondary air flow,
- a fourth opening in the fixed part to admit a tertiary air flow,
- a valve comprising at least one opening of the valve, the valve being positioned against the fixed part, and movable relative to the fixed part over an interval (AE) of continuous movement and comprising relative positions α = A, B, C, D , successive E of the valve relative to the fixed part.
Le document
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Il existe un besoin pour un mécanisme d'admission d'air pour un brûleur de combustible solide à haute performance qui est robuste et simple d'utilisation tout en permettant un réglage simultané des différents flux d'air de combustion dans le brûleur, c'est-à-dire des flux d'air de grille, primaire, secondaire, et tertiaire.There is a need for an air intake mechanism for a high performance solid fuel burner which is robust and easy to use while allowing simultaneous adjustment of the different combustion air flows in the burner, which i.e. grid, primary, secondary, and tertiary airflows.
De plus, il existe un besoin pour un tel mécanisme d'admission d'air permettant de faire varier une distribution des flux d'air de combustion dans le brûleur afin de :
- ∘ faciliter un allumage rapide de la combustion tout en minimisant un encrassage d'une vitre du brûleur,
- ∘ modifier la puissance calorifique du brûleur tout en optimisant le rendement calorifique, en diminuant les émissions de particules polluantes dégagées par la combustion, et en minimisant l'encrassage de la vitre,
- ∘ empêcher une arrivée d'air de combustion froid depuis un environnement extérieur dans le brûleur lorsque le feu est éteint, afin d'éviter des déperditions calorifiques.
- ∘ facilitate rapid ignition of combustion while minimizing clogging of a burner window,
- ∘ modify the heat output of the burner while optimizing the heat output, reducing emissions of polluting particles released by combustion, and minimizing clogging of the window,
- ∘ prevent cold combustion air from entering the burner from an external environment when the fire is extinguished, in order to avoid heat losses.
Enfin, il existe un besoin pour un tel mécanisme d'admission d'air qui ne nécessite pas d'alimentation en électricité pour fonctionner.Finally, there is a need for such an air intake mechanism which does not require a power supply to operate.
Un but de l'invention est de résoudre ce problème en fournissant un dispositif de mécanisme d'admission d'air commandable manuellement et dans lequel les surfaces de passage des différentes admissions d'air varient simultanément en fonction du positionnement du mécanisme choisis par un utilisateur. La position du mécanisme d'admission d'air, et donc les surfaces de passage des différentes admissions d'air, peuvent par exemple être modifiées au moyen d'une simple manette par un utilisateur. L'évolution des surfaces de passage des différentes admissions d'air en fonction de la position du mécanisme permet d'atteindre des distributions d'air favorisant l'allumage, le réglage de la puissance, ainsi que l'arrêt du brûleur selon les conditions décrites plus haut.An aim of the invention is to resolve this problem by providing a manually controllable air intake mechanism device in which the passage surfaces of the different air intakes vary simultaneously depending on the positioning of the mechanism chosen by a user. . The position of the air intake mechanism, and therefore the passage surfaces of the different air intakes, can for example be modified by means of a simple lever by a user. The evolution of the passage surfaces of the different air intakes depending on the position of the mechanism makes it possible to achieve air distributions favoring ignition, power adjustment, as well as stopping the burner depending on the conditions. described above.
L'invention est définie par les revendications indépendantes. Les revendications dépendantes définissent des modes de réalisations préférés.The invention is defined by the independent claims. The dependent claims define preferred embodiments.
Suivant un premier aspect, l'invention fournit un mécanisme d'admission d'air sans alimentation en énergie et commandable manuellement, pour un brûleur de combustible solide comprenant une chambre de combustion et une vitre permettant à un utilisateur situé hors du brûleur de voir dans la chambre de combustion du brûleur, le mécanisme d'admission d'air étant configuré pour distribuer une totalité d'une alimentation en air de combustion de la chambre de combustion du brûleur, la totalité de l'alimentation en air de combustion du brûleur étant constituée d'un flux d'air de grille, un flux d'air primaire, un flux d'air secondaire, et un flux d'air tertiaire pour balayer la vitre du brûleur, le mécanisme comprenant :
- une partie fixe configurée pour être fixée immobilement par rapport à la chambre de combustion du brûleur, et comprenant des ouvertures de la partie fixe composées de :
- ∘ une première ouverture de la partie fixe pour admettre le flux d'air de grille,
- ∘ une deuxième ouverture de la partie fixe pour admettre le flux d'air primaire,
- ∘ une troisième ouverture de la partie fixe pour admettre le flux d'air secondaire,
- ∘ une quatrième ouverture de la partie fixe pour admettre le flux d'air tertiaire,
- un clapet comprenant au moins une ouverture du clapet, le clapet étant positionné contre la partie fixe et mobile par rapport à la partie fixe sur un intervalle (A-E) de déplacement continu et comprenant des positions relatives α = A, B, C, D, E successives du clapet par rapport à la partie fixe.
- a fixed part configured to be fixed immovably relative to the combustion chamber of the burner, and comprising openings in the fixed part composed of:
- ∘ a first opening of the fixed part to admit the flow of grille air,
- ∘ a second opening in the fixed part to admit the primary air flow,
- ∘ a third opening in the fixed part to admit the secondary air flow,
- ∘ a fourth opening in the fixed part to admit the tertiary air flow,
- a valve comprising at least one opening of the valve, the valve being positioned against the fixed part and movable relative to the fixed part over an interval (AE) of continuous movement and comprising relative positions α = A, B, C, D, Successive E of the valve relative to the fixed part.
Le mécanisme selon l'invention est caractérisé en ce que, sur l'intervalle (A-E) de la position relative α :
- le chevauchement entre l'au moins une ouverture de clapet et la première, deuxième, et troisième ouverture de la partie fixe est une première fonction F1, une deuxième fonction F2, et une troisième fonction F3 de la position relative α, respectivement, qui varie entre une première, deuxième, et troisième valeur de chevauchement maximal, respectivement, égales à M1, M2, et M3, respectivement, et une valeur nulle dans laquelle la première, deuxième, et troisième ouverture de la partie fixe est obturée par le clapet, respectivement,
- le chevauchement entre l'au moins une ouverture de clapet et la quatrième ouverture de la partie fixe est une quatrième fonction F4 de la position relative α qui varie entre une quatrième valeur de chevauchement maximal égale à M4 et une valeur égale à f4E*M4 dans laquelle la quatrième ouverture de la partie fixe est au moins partiellement obturée par le clapet, f4E étant compris entre 0 et 0.2.
- the overlap between the at least one valve opening and the first, second, and third opening of the fixed part is a first function F1, a second function F2, and a third function F3 of the position relative α, respectively, which varies between a first, second, and third maximum overlap value, respectively, equal to M1, M2, and M3, respectively, and a zero value in which the first, second, and third opening of the part fixed is closed by the valve, respectively,
- the overlap between the at least one valve opening and the fourth opening of the fixed part is a fourth function F4 of the relative position α which varies between a fourth maximum overlap value equal to M4 and a value equal to f4E*M4 in which the fourth opening of the fixed part is at least partially closed by the valve, f4E being between 0 and 0.2.
Le mécanisme selon l'invention est caractérisé en ce que le mécanisme est configuré pour que, sur l'intervalle (A-E) de la position relative α :
- la première fonction F1 passe de manière monotone de la première valeur de chevauchement maximal M1 en α=A à la valeur nulle en α=E, la première fonction F1 étant égale à f1 B*M1 en α=B, f1B étant compris entre 0 et 0.3,
- la deuxième fonction F2 passe de manière monotone de la deuxième valeur de chevauchement maximal M2 en α=A à la valeur nulle en α=E, la deuxième fonction F2 étant égale à f2B*M2 en α=B, égale à f2C*M2 en α=C, et égale à f2D*M2 en α=D, f2B étant compris entre 0.7
et 1, f2C étant compris entre 0.4 et 0.9, f2D étant compris entre 0.1 et 0.5, - la troisième fonction F3 passe de manière monotone d'une valeur égale à f3A*M3 en α=A à une valeur égale à f3B*M3 en α=B, f3A étant compris entre 0 et 0.6, et f3B étant égal à 1,
- la troisième fonction F3 passe de manière monotone de la valeur égale à f3B*M3 α=B à la valeur nulle en α=E, la troisième fonction F3 étant égale à f3C*M3 en α=C et à f3D*M3 en α=D, f3C étant compris entre 0.5 et 0.8 et f3D étant compris entre 0.2 et 0.6,
- la quatrième fonction F4 passe de manière monotone de la quatrième valeur de chevauchement maximal M4 en α=A à la valeur égale à f4E*M4 en α=E, la quatrième fonction F4 étant égale à f4B*M4 en α=B, à f4C*M4 en α=C, et à f4D*M4 en α=D, f4B étant compris entre 0.8
et 1, f4C étant compris entre 0.4et 1, f4D étant compris entre 0.15et 1.
- the first function F1 goes monotonically from the first maximum overlap value M1 at α=A to the zero value at α=E, the first function F1 being equal to f1 B*M1 at α=B, f1B being between 0 and 0.3,
- the second function F2 goes monotonically from the second maximum overlap value M2 in α=A to the zero value in α=E, the second function F2 being equal to f2B*M2 in α=B, equal to f2C*M2 in α=C, and equal to f2D*M2 in α=D, f2B being between 0.7 and 1, f2C being between 0.4 and 0.9, f2D being between 0.1 and 0.5,
- the third function F3 goes monotonically from a value equal to f3A*M3 in α=A to a value equal to f3B*M3 in α=B, f3A being between 0 and 0.6, and f3B being equal to 1,
- the third function F3 goes monotonically from the value equal to f3B*M3 α=B to the zero value at α=E, the third function F3 being equal to f3C*M3 at α=C and to f3D*M3 at α= D, f3C being between 0.5 and 0.8 and f3D being between 0.2 and 0.6,
- the fourth function F4 goes monotonically from the fourth maximum overlap value M4 at α=A to the value equal to f4E*M4 at α=E, the fourth function F4 being equal to f4B*M4 at α=B, to f4C *M4 in α=C, and at f4D*M4 in α=D, f4B being between 0.8 and 1, f4C being between 0.4 and 1, f4D being between 0.15 and 1.
Dans un mode de réalisation avantageux du mécanisme d'admission d'air selon l'invention, le clapet est mobile en rotation par rapport à la partie fixe selon un axe de rotation et sur un intervalle (A-E) continu de positions angulaires α du clapet par rapport à la partie fixe comprenant les positions angulaires successives α = A, B, C, D, E, le mécanisme comprenant de préférence une manette attachée au clapet et configurée pour permettre une modification de la position angulaire α du clapet par un utilisateur.In an advantageous embodiment of the air intake mechanism according to the invention, the valve is movable in rotation relative to the fixed part along an axis of rotation and over a continuous interval (A-E) of angular positions α of the valve relative to the fixed part comprising the successive angular positions α = A, B, C, D, E, the mechanism preferably comprising a lever attached to the valve and configured to allow a modification of the angular position α of the valve by a user.
Dans un mode de réalisation avantageux et alternatif du mécanisme d'admission d'air selon l'invention, le clapet est mobile en translation rectiligne par rapport à la partie fixe selon un axe de translation et sur un intervalle (A-E) continu de positions linéaires α du clapet par rapport à la partie fixe comprenant les positions linéaires successives α = A, B, C, D, E, le mécanisme comprenant de préférence une manette attachée au clapet et configurée pour permettre une modification de la position linéaire α du clapet par l'utilisateur.In an advantageous and alternative embodiment of the air intake mechanism according to the invention, the valve is movable in rectilinear translation relative to the fixed part along an axis of translation and over a continuous interval (A-E) of linear positions α of the valve relative to the fixed part comprising the successive linear positions α = A, B, C, D, E, the mechanism preferably comprising a lever attached to the valve and configured to allow modification of the linear position α of the valve by the user.
Dans un mode de réalisation avantageux du mécanisme d'admission d'air selon l'invention,
- la première ouverture de la partie fixe comprend un ou plusieurs orifices de la première ouverture de la partie fixe,
- la deuxième ouverture de la partie fixe comprend un ou plusieurs orifices de la deuxième ouverture de la partie fixe,
- la troisième ouverture de la partie fixe comprend un ou plusieurs orifices de la troisième ouverture de la partie fixe,
- la quatrième ouverture de la partie fixe comprend un ou plusieurs orifices de la quatrième ouverture de la partie fixe.
- the first opening of the fixed part comprises one or more orifices of the first opening of the fixed part,
- the second opening of the fixed part comprises one or more orifices of the second opening of the fixed part,
- the third opening of the fixed part comprises one or more orifices of the third opening of the fixed part,
- the fourth opening of the fixed part comprises one or more orifices of the fourth opening of the fixed part.
Dans un mode de réalisation avantageux du mécanisme d'admission d'air selon l'invention :
- une angulation B-A comprise entre les positions angulaires α=A et α=B est comprise
entre 1° et 25°, de préférence entre 2° et 10°, de préférence entre 2° et 5°, de préférence égale à 2°, - des angulations C-B, D-C, et E-D respectivement comprises entre les positions angulaires α=B et α=C, α=C et α=D, α=D et α=E, sont chacune comprises
entre 1° et 25°, de préférence entre 2° et 10°, de préférence entre 3° et 7°, et de préférence égales à 3°.
- an angulation BA between the angular positions α=A and α=B is between 1° and 25°, preferably between 2° and 10°, preferably between 2° and 5°, preferably equal to 2°,
- angulations CB, DC, and ED respectively between the angular positions α=B and α=C, α=C and α=D, α=D and α=E, are each between 1° and 25°, preferably between 2° and 10°, preferably between 3° and 7°, and preferably equal to 3°.
Dans un mode de réalisation avantageux du mécanisme d'admission d'air selon l'invention :
- une distance B-A comprise entre les positions linéaires α=A et α=B est comprise entre 2 mm et 100 mm, de préférence entre 5 mm et 50 mm, de préférence entre 10 mm et 30 mm, de préférence égale à 20 mm,
- des distances B-A, C-B, D-C, et E-D respectivement comprises entre les positions linéaires α=B et α=C, α=C et α=D, α=D et α=E, sont chacune comprises entre 2 mm et 100 mm, de préférence entre 5 mm et 70 mm, de préférence entre 10 mm et 50 mm, et de préférence égales à 40 mm.
- a distance BA between the linear positions α=A and α=B is between 2 mm and 100 mm, preferably between 5 mm and 50 mm, preferably between 10 mm and 30 mm, preferably equal to 20 mm,
- distances BA, CB, DC, and ED respectively between the linear positions α=B and α=C, α=C and α=D, α=D and α=E, are each between 2 mm and 100 mm, preferably between 5 mm and 70 mm, preferably between 10 mm and 50 mm, and preferably equal to 40 mm.
Dans un mode de réalisation avantageux du mécanisme d'admission d'air selon l'invention :
- la première valeur de chevauchement maximal M1 est comprise entre 50 mm2 et 1000 mm2, de préférence entre 100 mm2 et 600 mm2, de préférence entre 200 mm2 et 400 mm2,
- la deuxième valeur de chevauchement maximal M2 est comprise entre 50 mm2 et 1000 mm2, de préférence entre 100 mm2 et 600 mm2, de préférence entre 200 mm2 et 400 mm2,
- la troisième valeur de chevauchement maximal M3 est comprise entre 150 mm2 et 2500 mm2, de préférence entre 300 mm2 et 1200 mm2, de préférence entre 450 mm2 et 750 mm2,
- la quatrième valeur de chevauchement maximal M4 est comprise entre 100 mm2 et 1600 mm2, de préférence entre 200 mm2 et 800 mm2, de préférence entre 300 mm2 et 500 mm2.
- the first maximum overlap value M1 is between 50 mm 2 and 1000 mm 2 , preferably between 100 mm 2 and 600 mm 2 , preferably between 200 mm 2 and 400 mm 2 ,
- the second maximum overlap value M2 is between 50 mm 2 and 1000 mm 2 , preferably between 100 mm 2 and 600 mm 2 , preferably between 200 mm 2 and 400 mm 2 ,
- the third maximum overlap value M3 is between 150 mm 2 and 2500 mm 2 , preferably between 300 mm 2 and 1200 mm 2 , preferably between 450 mm 2 and 750 mm 2 ,
- the fourth maximum overlap value M4 is between 100 mm 2 and 1600 mm 2 , preferably between 200 mm 2 and 800 mm 2 , preferably between 300 mm 2 and 500 mm 2 .
Dans un mode de réalisation avantageux du mécanisme d'admission d'air selon l'invention :
- un rapport F1/(F1+F2+F3+F4) est compris entre 17% et 27% en α=A, entre 0% et 5% en α=B, C, et D,
- un rapport F2/(F1+F2+F3+F4) est compris entre 14% et 24% en α=A, entre 15% et 25% en α=B, entre 21% et 31% en α=C, entre 19% et 29% en α=D,
- un rapport F3/(F1+F2+F3+F4) est compris entre 20% et 30% en α=A, entre 43% et 53% en α=B, entre 46% et 56% en α=C, entre 48% et 58% en α=D,
- un rapport F4/(F1+F2+F3+F4) est compris entre 28% et 38% en α=A, entre 27% et 37% en α=B, entre 18% et 28% en α=C, entre 18% et 28% en α=D.
- a ratio F1/(F1+F2+F3+F4) is between 17% and 27% in α=A, between 0% and 5% in α=B, C, and D,
- a ratio F2/(F1+F2+F3+F4) is between 14% and 24% in α=A, between 15% and 25% in α=B, between 21% and 31% in α=C, between 19 % and 29% in α=D,
- a ratio F3/(F1+F2+F3+F4) is between 20% and 30% in α=A, between 43% and 53% in α=B, between 46% and 56% in α=C, between 48 % and 58% in α=D,
- a ratio F4/(F1+F2+F3+F4) is between 28% and 38% in α=A, between 27% and 37% in α=B, between 18% and 28% in α=C, between 18 % and 28% in α=D.
Dans un mode de réalisation avantageux du mécanisme d'admission d'air selon l'invention, une sélection quelconque parmi les conditions suivantes est remplie :
- f1B est compris entre 0 et 0.2, de préférence entre 0 et 0.1, de préférence égal à 0,
- la première fonction F1 est une fonction sensiblement linéaire de la position relative α sur une sélection quelconque parmi les intervalles A-B, B-C, C-D, DE,
- f2B est supérieur à 0.8, de préférence supérieur à 0.9, de préférence égal à 1,
- f2C est compris entre 0.5 et 0.8, de préférence entre 0.6 et 0.7,
- f2D est compris entre 0.2 et 0.4, de préférence entre 0.3 et 0.4,
- la deuxième fonction F2 est une fonction sensiblement linéaire de la position relative α sur sélection quelconque parmi les intervalles A-B, B-C, C-D, D-E,
- f3A est compris entre 0.1 et 0.5, de préférence entre 0.2 et 0.4,
- f3C est compris entre 0.6 et 0.7,
- f3D est compris entre 0.3 et 0.5,
- la troisième fonction F3 est une fonction sensiblement linéaire de la position relative α sur une sélection quelconque parmi les intervalles A-B, B-C, C-D, DE,
- f4B est compris entre 0.9
et 1, de préférence égal à 1, - f4C est compris entre 0.5 et 0.9, de préférence entre 0.6 et 0.8,
- f4D est compris entre 0.2 et 0.7, de préférence entre 0.2 et 0.4,
- f4E est compris entre 0.0 et 0.1, de préférence égal à 0.1,
- la quatrième fonction F4 est une fonction sensiblement linéaire de la position relative α sur une sélection quelconque parmi les intervalles A-B, B-C, C-D, DE.
- f1B is between 0 and 0.2, preferably between 0 and 0.1, preferably equal to 0,
- the first function F1 is a substantially linear function of the relative position α over any selection among the intervals AB, BC, CD, DE,
- f2B is greater than 0.8, preferably greater than 0.9, preferably equal to 1,
- f2C is between 0.5 and 0.8, preferably between 0.6 and 0.7,
- f2D is between 0.2 and 0.4, preferably between 0.3 and 0.4,
- the second function F2 is a substantially linear function of the relative position α upon any selection among the intervals AB, BC, CD, DE,
- f3A is between 0.1 and 0.5, preferably between 0.2 and 0.4,
- f3C is between 0.6 and 0.7,
- f3D is between 0.3 and 0.5,
- the third function F3 is a substantially linear function of the relative position α over any selection among the intervals AB, BC, CD, DE,
- f4B is between 0.9 and 1, preferably equal to 1,
- f4C is between 0.5 and 0.9, preferably between 0.6 and 0.8,
- f4D is between 0.2 and 0.7, preferably between 0.2 and 0.4,
- f4E is between 0.0 and 0.1, preferably equal to 0.1,
- the fourth function F4 is a substantially linear function of the relative position α over any selection among the intervals AB, BC, CD, DE.
Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, le mécanisme d'admission d'air comprend en outre un mécanisme de positionnement configuré pour imposer des positions relatives α préférentielles du clapet, préférablement en α = A, B, C, D, E, le mécanisme de positionnement comprenant préférablement un ressort, et la manette étant préférablement rigidement attachée au clapet.In an advantageous embodiment of the invention, the air intake mechanism further comprises a positioning mechanism configured to impose preferential relative positions α of the valve, preferably at α = A, B, C, D, E , the positioning mechanism preferably comprising a spring, and the handle being preferably rigidly attached to the valve.
Suivant un second aspect, l'invention fournit un brûleur de combustible solide comprenant le mécanisme d'admission d'air selon l'invention, et dont la chambre de combustion comprend :
- une vitre configurée pour permettre à un utilisateur situé hors du brûleur de voir dans la chambre de combustion,
- une sole comprenant au moins un orifice d'admission d'air de grille en communication fluidique avec la première ouverture de la partie fixe et configuré pour permettre une entrée du flux d'air de grille dans la chambre de combustion au niveau du dessous du combustible solide entreposé sur la sole, l'au moins un orifice d'admission d'air de grille étant de préférence compris dans une grille configurée pour permettre un passage des cendres de la chambre de combustion vers un cendrier, par exemple par gravité.
- un orifice d'admission d'air primaire en communication fluidique avec la deuxième ouverture de la partie fixe et configuré pour permettre une entrée du flux d'air primaire dans la chambre de combustion au niveau d'une partie inférieure du combustible solide entreposé sur la sole,
- un orifice d'admission d'air secondaire en communication fluidique avec la troisième ouverture de la partie fixe et configuré pour permettre une entrée du flux d'air secondaire dans la chambre de combustion au niveau d'une partie supérieure du combustible solide entreposé sur la sole, l'orifice d'admission d'air secondaire étant préférablement compris dans une paroi arrière de la chambre de combustion, ou entre la paroi arrière et une paroi supérieure de la chambre de combustion,
- un orifice d'admission d'air tertiaire dans la chambre de combustion en communication fluidique avec la quatrième ouverture de la partie fixe et configuré pour admettre le flux d'air tertiaire ou air de balayage de vitre le long de et parallèlement à une surface de la vitre, l'orifice d'admission d'air tertiaire dans la chambre de combustion étant préférablement situé dans une partie supérieure de la chambre de combustion.
- a window configured to allow a user located outside the burner to see into the combustion chamber,
- a hearth comprising at least one grate air intake port in fluid communication with the first opening of the fixed part and configured to allow entry of the grate air flow into the combustion chamber at the level of the underside of the fuel solid stored on the hearth, the at least one grate air intake orifice preferably being included in a grate configured to allow passage of ashes from the combustion chamber to an ashtray, for example by gravity.
- a primary air intake port in fluid communication with the second opening of the fixed part and configured to allow entry of the primary air flow into the combustion chamber at a lower part of the solid fuel stored on the sole,
- a secondary air intake port in fluid communication with the third opening of the fixed part and configured to allow entry of the secondary air flow into the combustion chamber at the level of an upper part of the solid fuel stored on the sole, the secondary air intake port being preferably included in a rear wall of the combustion chamber, or between the rear wall and an upper wall of the combustion chamber,
- a tertiary air intake port into the combustion chamber in fluid communication with the fourth opening of the fixed part and configured to admit the flow of tertiary air or window sweeping air along and parallel to a surface of the window, the tertiary air intake port into the combustion chamber being preferably located in an upper part of the combustion chamber.
Ces aspects et d'autres aspects de l'invention seront expliqués plus en détail au moyen des modes de réalisation de l'invention décrits ci-après à titre d'exemple(s), en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la
Figure 1 est un graphique représentant des exemples d'évolution du chevauchement entre l'au moins une ouverture de clapet et la première ouverture de la partie fixe configurée pour admettre un flux d'air de grille dans la chambre de combustion, en fonction de la position relative du clapet par rapport à la partie fixe ; - la
Figure 2 est un graphique représentant des exemples d'évolution du chevauchement entre l'au moins une ouverture de clapet et la deuxième ouverture de la partie fixe configurée pour admettre un flux d'air primaire dans la chambre de combustion, en fonction de la position relative du clapet par rapport à la partie fixe ; - la
Figure 3 est un graphique représentant des exemples d'évolution du chevauchement entre l'au moins une ouverture de clapet et la troisième ouverture de la partie fixe configurée pour admettre un flux d'air secondaire dans la chambre de combustion, en fonction de la position relative du clapet par rapport à la partie fixe ; - la
Figure 4 est un graphique représentant des exemples d'évolution du chevauchement entre l'au moins une ouverture de clapet et la quatrième ouverture de la partie fixe configurée pour admettre un flux d'air tertiaire dans la chambre de combustion, en fonction de la position relative du clapet par rapport à la partie fixe ; - la
Figure 5 est un graphique représentant un exemple d'évolution du chevauchement entre l'au moins une ouverture de clapet et la première, deuxième, troisième, et quatrième ouverture de la partie fixe en fonction de la position relative du clapet par rapport à la partie fixe ; - la
Figure 6 représente un exemple de mécanisme d'admission d'air selon l'invention, dans lequel le clapet est mobile en rotation par rapport à la partie fixe ; - les
Figures 7a et 7b représentent des vues détaillées du clapet du mécanisme d'admission d'air de laFigure 6 et comprenant plusieurs ouvertures de clapet comprenant chacune plusieurs orifices permettant un passage de l'air de combustion ; - les
Figures 8a et 8b représentent des vues détaillées de la partie fixe du mécanisme d'admission d'air de laFigure 6 et comprenant plusieurs ouvertures de la partie fixe comprenant chacune plusieurs orifices permettant un passage de l'air de combustion ; - les
Figures 9a à 9e représentent différentes positions relatives du clapet par rapport à la partie fixe dans le mécanisme d'admission d'air de laFigure 6 ; - la
Figure 10 représente un autre exemple de mécanisme d'admission d'air selon l'invention, dans lequel le clapet est mobile en translation par rapport à la partie fixe. - la
Figure 11 représente une vue en perspective et en coupe d'un exemple de brûleur de combustible solide selon l'invention. - la
Figure 12 représente une vue en coupe d'un exemple de brûleur de combustible solide selon l'invention. - la
Figure 11 représente une vue en perspective et en coupe d'un autre exemple de brûleur de combustible solide selon l'invention. - la
Figure 12 représente une vue en coupe d'un autre exemple de brûleur de combustible solide selon l'invention.
- there
Figure 1 is a graph representing examples of the evolution of the overlap between the at least one valve opening and the first opening of the fixed part configured to admit a flow of grate air into the combustion chamber, as a function of the relative position of the valve relative to the fixed part; - there
Figure 2 is a graph representing examples of evolution of the overlap between the at least one valve opening and the second opening of the fixed part configured to admit a flow of primary air into the combustion chamber, as a function of the relative position of the valve relative to the fixed part; - there
Figure 3 is a graph representing examples of evolution of the overlap between the at least one valve opening and the third opening of the fixed part configured to admit a secondary air flow into the combustion chamber, as a function of the relative position of the valve relative to the fixed part; - there
Figure 4 is a graph representing examples of evolution of the overlap between the at least one valve opening and the fourth opening of the fixed part configured to admit a flow of tertiary air into the combustion chamber, as a function of the relative position of the valve relative to the fixed part; - there
Figure 5 is a graph representing an example of the evolution of the overlap between the at least one valve opening and the first, second, third, and fourth opening of the fixed part as a function of the relative position of the valve relative to the fixed part; - there
Figure 6 represents an example of an air intake mechanism according to the invention, in which the valve is movable in rotation relative to the fixed part; - THE
Figures 7a and 7b show detailed views of the valve of the air intake mechanism of theFigure 6 and comprising several valve openings each comprising several orifices allowing air to pass through combustion; - THE
Figures 8a and 8b represent detailed views of the fixed part of the air intake mechanism of theFigure 6 and comprising several openings of the fixed part each comprising several orifices allowing combustion air to pass through; - THE
Figures 9a to 9e represent different relative positions of the valve relative to the fixed part in the air intake mechanism of theFigure 6 ; - there
Figure 10 represents another example of an air intake mechanism according to the invention, in which the valve is movable in translation relative to the fixed part. - there
Figure 11 represents a perspective and sectional view of an example of a solid fuel burner according to the invention. - there
Figure 12 represents a sectional view of an example of a solid fuel burner according to the invention. - there
Figure 11 represents a perspective and sectional view of another example of a solid fuel burner according to the invention. - there
Figure 12 represents a sectional view of another example of a solid fuel burner according to the invention.
La
Comme représenté à la
- ∘ une première ouverture de la partie fixe 111 pour admettre un débit ou flux d'air de grille dans la chambre de
combustion 200, - ∘ une deuxième ouverture de la partie fixe 112 pour admettre un débit ou flux d'air primaire dans la chambre de
combustion 200, - ∘ une troisième ouverture de la partie fixe 113 pour admettre un débit ou flux d'air secondaire dans la chambre de
combustion 200, - ∘ une quatrième ouverture de la partie fixe 114 pour admettre un débit ou flux d'air tertiaire dans la chambre de
combustion 200.
- ∘ a first opening of the
fixed part 111 to admit a flow or flow of grid air into thecombustion chamber 200, - ∘ a second opening of the
fixed part 112 to admit a flow or flow of primary air into thecombustion chamber 200, - ∘ a third opening of the
fixed part 113 to admit a secondary air flow or flow into thecombustion chamber 200, - ∘ a fourth opening of the
fixed part 114 to admit a flow or flow of tertiary air into thecombustion chamber 200.
Les ouvertures de la partie fixe 111, 112, 113, 114 traversent la partie fixe 110 et définissent une aire ou section de passage des ouvertures de la partie fixe 111, 112, 113, 114. Comme représenté à la
Le mécanisme 100 selon l'invention est configuré pour distribuer une totalité d'une alimentation en air de combustion de la chambre de combustion 200 du brûleur 300, c'est-à-dire qu'une somme des flux d'air de grille, primaire, secondaire, et tertiaire traversant les ouvertures de la partie fixe constituent la totalité de l'alimentation en air de combustion de la chambre de combustion 200. Le mécanisme 100 selon l'invention est configuré pour être en communication fluidique avec un environnement ou une atmosphère extérieure d'où est extrait l'air de combustion d'une part, et avec la chambre de combustion 200 dans laquelle l'air de combustion est admis d'autre part, par exemple via des tuyaux, des canaux ou des conduites.The
En fonction du régime souhaité pour la combustion, la distribution ou répartition de l'air extrait de l'environnement extérieur entre les flux d'air de grille, primaire, secondaire, et tertiaire, peut être modifiée en obturant plus ou moins les première, deuxième, troisième, et quatrième ouvertures 111, 112, 113, 114 de la partie fixe, respectivement, au moyen du clapet 120.Depending on the desired combustion regime, the distribution or distribution of the air extracted from the external environment between the grille, primary, secondary and tertiary air flows can be modified by closing the first more or less, second, third, and
Comme représenté aux
Comme illustré aux
En référence aux
- ∘ la première fonction F1 varie entre une première valeur de chevauchement maximal M1 correspondant à une aire de passage maximale du flux d'air de grille, et une valeur nulle dans laquelle la première ouverture 111 de la partie fixe est totalement obturée par le clapet 120 et le flux d'air de grille est nul,
- ∘ la deuxième fonction F2 varie entre une deuxième valeur de chevauchement maximal M2 correspondant à une aire de passage maximale du flux d'air primaire, et une valeur nulle dans laquelle la deuxième ouverture 112 de la partie fixe est totalement obturée par le clapet 120 et le flux d'air primaire est nul,
- ∘ la troisième fonction F3 varie entre une troisième valeur de chevauchement maximal M3 correspondant à une aire de passage maximale du flux d'air secondaire, et une valeur nulle dans laquelle la troisième ouverture 113 de la partie fixe est totalement obturée par le clapet 120 et le flux d'air secondaire est nul,
- ∘ la quatrième fonction F4 varie entre une quatrième valeur de chevauchement maximal M4 correspondant à une aire de passage maximale du flux d'air tertiaire, et une valeur égale à f4E*M4 dans laquelle la quatrième ouverture 114 de la partie fixe est au moins partiellement obturée par le clapet 120 et le flux d'air tertiaire est proche de ou égal à zéro.
- ∘ the first function F1 varies between a first maximum overlap value M1 corresponding to a maximum passage area of the grille air flow, and a zero value in which the
first opening 111 of the fixed part is completely closed by thevalve 120 and the grille air flow is zero, - ∘ the second function F2 varies between a second maximum overlap value M2 corresponding to a maximum passage area of the primary air flow, and a zero value in which the
second opening 112 of the fixed part is completely closed by thevalve 120 and the primary air flow is zero, - ∘ the third function F3 varies between a third maximum overlap value M3 corresponding to a maximum passage area of the secondary air flow, and a zero value in which the
third opening 113 of the fixed part is completely closed by thevalve 120 and the secondary air flow is zero, - ∘ the fourth function F4 varies between a fourth maximum overlap value M4 corresponding to a maximum passage area of the tertiary air flow, and a value equal to f4E*M4 in which the
fourth opening 114 of the fixed part is at least partially closed by thevalve 120 and the tertiary air flow is close to or equal to zero.
Dans un exemple de réalisation du mécanisme selon l'invention, la quatrième fonction F4 varie entre la quatrième valeur de chevauchement maximal M4 correspondant à une aire de passage maximale du flux d'air tertiaire, et une valeur nulle. De manière générale dans l'invention, une valeur nulle de la quatrième fonction F4 correspond au cas où la quatrième ouverture 114 de la partie fixe est obturée, c'est-à-dire totalement obturée, par le clapet 120. Dans certains modes de réalisation de l'invention, le mécanisme permet d'atteindre la valeur nulle de la quatrième fonction F4, tandis que dans d'autres modes de réalisation de l'invention, le mécanisme selon l'invention ne permet pas d'atteindre la valeur nulle de la quatrième fonction F4.In an exemplary embodiment of the mechanism according to the invention, the fourth function F4 varies between the fourth maximum overlap value M4 corresponding to a maximum passage area of the tertiary air flow, and a zero value. Generally in the invention, a zero value of the fourth function F4 corresponds to the case where the
Une modification de la position relative α induit donc une variation du chevauchement entre l'au moins une ouverture de clapet 121, 122, 123, 124 et la première, deuxième, troisième, et quatrième ouverture de la partie fixe 111, 112, 113, 114 et détermine donc une aire ou section effective de passage de l'air au travers de la première, deuxième, troisième, et quatrième ouverture de la partie fixe 111, 112, 113, 114, respectivement, représenté par les fonctions F1, F2, F3, et F4, respectivement.A modification of the relative position α therefore induces a variation in the overlap between the at least one
De préférence, le mécanisme est configuré de sorte que la première valeur de chevauchement maximal M1 est comprise entre 50 mm2 et 1000 mm2, de préférence entre 100 mm2 et 600 mm2, de préférence entre 200 mm2 et 400 mm2. De préférence, la deuxième valeur de chevauchement maximal M2 est comprise entre 50 mm2 et 1000 mm2, de préférence entre 100 mm2 et 600 mm2, de préférence entre 200 mm2 et 400 mm2. De préférence, la troisième valeur de chevauchement maximal M3 est comprise entre 150 mm2 et 2500 mm2, de préférence entre 300 mm2 et 1200 mm2, de préférence entre 450 mm2 et 750 mm2. De préférence, la quatrième valeur de chevauchement maximal M4 est comprise entre 100 mm2 et 1600 mm2, de préférence entre 200 mm2 et 800 mm2, de préférence entre 300 mm2 et 500 mm2.Preferably, the mechanism is configured so that the first maximum overlap value M1 is between 50 mm 2 and 1000 mm 2 , preferably between 100 mm 2 and 600 mm 2 , preferably between 200 mm 2 and 400 mm 2 . Preferably, the second maximum overlap value M2 is between 50 mm 2 and 1000 mm 2 , preferably between 100 mm 2 and 600 mm 2 , preferably between 200 mm 2 and 400 mm 2 . Preferably, the third maximum overlap value M3 is between 150 mm 2 and 2500 mm 2 , preferably between 300 mm 2 and 1200 mm 2 , preferably between 450 mm 2 and 750 mm 2 . Preferably, the fourth maximum overlap value M4 is between 100 mm 2 and 1600 mm 2 , preferably between 200 mm 2 and 800 mm 2 , preferably between 300 mm 2 and 500 mm 2 .
Dans un exemple préféré de mécanisme 100 d'admission selon l'invention, M1 est compris entre 255 mm2 et 310 mm2, M2 est compris entre 219 mm2 et 267 mm2, M3 est compris entre 567 mm2 et 693 mm2, et M4 est compris entre 376 mm2 et 459 mm2. Un tel mécanisme 100 permet d'alimenter en air de combustion la chambre de combustion d'un brûleur dont la puissance calorifique transmise à son environnement est comprise entre 5 et 15 kW, de préférence entre 8 et 12 kW.In a preferred example of an
Comme illustré aux
- ∘ la première fonction F1 passe de manière monotone de la première valeur de chevauchement maximal M1 en α=A à la valeur nulle en α=E, la première fonction F1 étant égale à f1B*M1 en α=B, f1B étant compris entre 0 et 0.3,
- ∘ la deuxième fonction F2 passe de manière monotone de la deuxième valeur de chevauchement maximal M2 en α=A à la valeur nulle en α=E, la deuxième fonction F2 étant égale à f2B*M2 en α=B, égale à f2C*M2 en α=C, et égale à f2D*M2 en α=D, f2B étant compris entre 0.7
et 1, f2C étant compris entre 0.4 et 0.9, f2D étant compris entre 0.1 et 0.5, - ∘ la troisième fonction F3 passe de manière monotone d'une valeur égale à f3A*M3 en α=A à une valeur égale à f3B*M3 en α=B, f3A étant compris entre 0 et 0.6, et f3B étant égal à 1,
- ∘ la troisième fonction F3 passe de manière monotone de la valeur égale à f3B*M3 α=B à la valeur nulle en α=E, la troisième fonction F3 étant égale à f3C*M3 en α=C et à f3D*M3 en α=D, f3C étant compris entre 0.5 et 0.8 et f3D étant compris entre 0.2 et 0.6,
- ∘ la quatrième fonction F4 passe de manière monotone de la quatrième valeur de chevauchement maximal M4 en α=A à la valeur égale à f4E*M4 en α=E, la quatrième fonction F4 étant égale à f4B*M4 en α=B, à f4C*M4 en α=C, et à f4D*M4 en α=D, f4B étant compris entre 0.8
et 1, f4C étant compris entre 0.4et 1, et f4D étant compris entre 0.15et 1.
- ∘ the first function F1 passes monotonically from the first maximum overlap value M1 in α=A to the zero value in α=E, the first function F1 being equal to f1B*M1 in α=B, f1B being between 0 and 0.3,
- ∘ the second function F2 goes monotonically from the second maximum overlap value M2 at α=A to the zero value at α=E, the second function F2 being equal to f2B*M2 at α=B, equal to f2C*M2 in α=C, and equal to f2D*M2 in α=D, f2B being between 0.7 and 1, f2C being between 0.4 and 0.9, f2D being between 0.1 and 0.5,
- ∘ the third function F3 goes monotonically from a value equal to f3A*M3 in α=A to a value equal to f3B*M3 in α=B, f3A being between 0 and 0.6, and f3B being equal to 1,
- ∘ the third function F3 passes monotonically from the value equal to f3B*M3 α=B to the zero value at α=E, the third function F3 being equal to f3C*M3 in α=C and f3D*M3 in α=D, f3C being between 0.5 and 0.8 and f3D being between 0.2 and 0.6,
- ∘ the fourth function F4 passes monotonically from the fourth maximum overlap value M4 in α=A to the value equal to f4E*M4 in α=E, the fourth function F4 being equal to f4B*M4 in α=B, at f4C*M4 in α=C, and f4D*M4 in α=D, f4B being between 0.8 and 1, f4C being between 0.4 and 1, and f4D being between 0.15 and 1.
Le clapet 120 du mécanisme 100 selon l'invention peut être mobile en rotation par rapport à la partie fixe 110. Dans l'exemple de mécanisme 100 selon l'invention représenté aux
Le clapet 120 du mécanisme 100 selon l'invention peut également être mobile en translation par rapport à la partie fixe 110. Dans l'exemple de mécanisme 100 d'admission d'air partiellement représenté à la
L'évolution des sections effectives de passage des flux d'air de grille, primaire, secondaire, et tertiaire au travers des ouvertures 111, 112, 113, 114 de la partie fixe dans l'exemple de mécanisme 100 de la
Dans un exemple préféré du mécanisme 100 selon l'invention comprenant un clapet 120 mobile en translation par rapport à la partie fixe 110, une distance B-A séparant les positions linéaires α=A et α=B est comprise entre 2 mm et 100 mm, de préférence entre 5 mm et 50 mm, de préférence entre 10 mm et 30 mm, de préférence égale à 20 mm. De préférence, des distances B-A, C-B, D-C, et E-D séparant respectivement les positions linéaires α=B et α=C, α=C et α=D, α=D et α=E, sont chacune comprises entre 2 mm et 100 mm, de préférence entre 5 mm et 70 mm, de préférence entre 10 mm et 50 mm, et de préférence égales à 40 mm.In a preferred example of the
Les rapports entre les sections de passage effectives des ouvertures de la partie fixe détermine la distribution de l'air issu de l'atmosphère extérieure entre les différents flux d'air de grille, primaire, secondaire, et tertiaire. De préférence, le mécanisme 100 d'admission d'air selon l'invention est configuré de sorte que :
- un rapport F1/F1+F2+F3+F4 est compris entre 17% et 27% en α=A, entre 0% et 5% en α=B, C, et D,
- un rapport F2/F1+F2+F3+F4 est compris entre 14% et 24% en α=A, entre 15% et 25% en α=B, entre 21% et 31% en α=C, entre 19% et 29% en α=D,
- un rapport F3/F1+F2+F3+F4 est compris entre 20% et 30% en α=A, entre 43% et 53% en α=B, entre 46% et 56% en α=C, entre 48% et 58% en α=D,
- un rapport F4/F1+F2+F3+F4 est compris entre 28% et 38% en α=A, entre 27% et 37% en α=B, entre 18% et 28% en α=C, entre 18% et 28% en α=D.
- a ratio F1/F1+F2+F3+F4 is between 17% and 27% in α=A, between 0% and 5% in α=B, C, and D,
- a ratio F2/F1+F2+F3+F4 is between 14% and 24% in α=A, between 15% and 25% in α=B, between 21% and 31% in α=C, between 19% and 29% in α=D,
- a ratio F3/F1+F2+F3+F4 is between 20% and 30% in α=A, between 43% and 53% in α=B, between 46% and 56% in α=C, between 48% and 58% in α=D,
- a ratio F4/F1+F2+F3+F4 is between 28% and 38% in α=A, between 27% and 37% in α=B, between 18% and 28% in α=C, between 18% and 28% in α=D.
Comme représenté aux
Le mécanisme 100 est commandable manuellement et ne requiert pas d'alimentation en énergie, en particulier électrique, pour fonctionner, c'est-à-dire pour modifier une position relative α du clapet par rapport à la partie fixe. Le mécanisme 110 est configuré pour fonctionner même en cas de coupure de courant par exemple, et préférablement configuré pour que la position relative α ne change pas en cas de coupure de courant. Par exemple, le mécanisme 100 n'est pas configuré pour changer de position relative α et évoluer automatiquement vers une configuration ou position relative de sécurité dans laquelle une alimentation en air de combustion est limitée lorsqu'il cesse d'être alimenté en électricité.The
Le mécanisme 100 selon l'invention comprend de préférence un mécanisme de modification de la position du mécanisme d'admission d'air par un utilisateur, par exemple une poignée, un bouton rotatif, ou un curseur. De préférence, le mécanisme 100 comprend une manette 130 couplée au clapet 120 et configurée pour permettre à un utilisateur de modifier une position relative α du clapet 120 par rapport à la partie fixe 110. De préférence, lorsque le clapet 120 est mobile en rotation par rapport à la partie fixe 110, la manette 130 est rigidement attachée au clapet 120 et configurée pour permettre une modification d'une position angulaire α du clapet 120 par un utilisateur. De préférence, lorsque le clapet 120 est mobile en translation rectiligne par rapport à la partie fixe 110, la manette 130 est couplée au clapet 120 au travers d'un système bielle-manivelle de sorte que la manette peut être actionnée en rotation par un utilisateur pour induire un mouvement de translation du clapet par rapport à la partie fixe.The
De préférence, le mécanisme 100 selon l'invention est configuré pour permettre un réglage de la position relative α par un utilisateur en modifiant une position d'une seule pièce mécanique couplée au clapet, par exemple une seule manette afin de simplifier le réglage du brûleur. Le réglage des quatre flux d'air entrant dans la chambre de combustion du brûleur est donc facile pour un utilisateur.Preferably, the
Le mécanisme 100 d'admission d'air comprend de préférence un mécanisme de positionnement configuré pour imposer des positions relatives α préférentielles du clapet 120 par rapport à la partie fixe 110, les positions relatives préférentielles correspondant à α = A, B, D, E, préférablement à α = A, B, C, D, E. En d'autres mots, le mécanisme de positionnement est configuré pour que le clapet se stabilise de manière préférentielle en des positions α déterminées par le mécanisme de positionnement lorsqu'un utilisateur déplace la manette pour modifier la position relative α. De préférence, le mécanisme de positionnement comprend un ressort et est configuré pour générer une force de rappel tendant à positionner le clapet 120 dans chacune des positions relatives α = A, B, C, D, E par rapport à la partie fixe 110.The
Selon un second aspect, l'invention concerne un brûleur de combustible solide comprenant le mécanisme 100 d'admission d'air selon l'invention. Le brûleur 300 comprend la chambre de combustion 200, vers laquelle est amenée l'air de combustion, parfois désigné par le terme 'air comburant', depuis une atmosphère extérieure du brûleur et via le mécanisme d'admission d'air 100. La chambre de combustion 200 comprend une vitre configurée pour permettre à un utilisateur situé à l'extérieur du brûleur 300 de voir dans la chambre de combustion 200. De préférence, le brûleur comprend une porte comprenant la vitre et configurée pour fermer une ouverture 240 de la paroi avant du brûleur 300 lorsque le brûleur est allumé, la porte étant fermé lorsque le brûleur est allumé afin d'éviter que les fumées ne pénètrent dans une pièce où est installé le brûleur. Comme représenté aux
Comme représenté aux
Comme représenté aux
Comme représenté aux
Dans le présent contexte, l'usage des terme 'avant, 'arrière', 'inférieur', 'supérieur', 'au-dessous', 'au-dessus' pour caractériser le brûleur 300 font référence au point de vue d'un utilisateur situé à l'extérieur du brûleur 300 et face à la vitre, et regardant en direction du brûleur installé en position de fonctionnement. Par exemple, la paroi avant ou arrière est une paroi de la chambre de combustion qui est la plus proche ou la plus éloignée de l'utilisateur selon la direction horizontale, respectivement. Par exemple, une partie supérieure ou inférieure d'un élément peut être défini comme étant une partie de cet élément situé au-dessus ou au-dessous d'un plan horizontal situé à mihauteur de cet élément selon une direction verticale, la direction verticale étant alignée avec la force de gravité à l'endroit où le brûleur est installé. L'usage des termes au-dessous et au-dessus fait référence à la position d'un élément selon la position verticale lorsque le brûleur est installé en position de fonctionnement.In the present context, the use of the terms 'front', 'rear', 'lower', 'upper', 'below', 'above' to characterize the
Dans les
En résumé, le brûleur selon l'invention peut être décrit comme un brûleur 300 de combustible solide comprenant :
- une chambre de
combustion 200 comprenant :- une vitre configurée pour permettre à un utilisateur situé hors du brûleur 300 de voir dans la chambre de
combustion 200 ; - une sole 210 comprenant au moins un orifice d'admission d'air de
grille 211 configuré pour permettre une entrée d'un flux d'air de grille dans la chambre decombustion 200 au niveau du dessous d'un combustible solide entreposé sur la sole 210 ; - un orifice d'admission d'air primaire 221 configuré pour permettre une entrée d'un flux d'air primaire dans la chambre de
combustion 200 au niveau d'une partie inférieure du combustible solide entreposé sur la sole 210 ; - un orifice d'admission d'air
secondaire 231 configuré pour permettre une entrée d'un flux d'air secondaire dans la chambre decombustion 200 au niveau d'une partie supérieure du combustible solide entreposé sur la sole 210 ; - un orifice d'admission d'air tertiaire 241 configuré pour admettre un flux d'air tertiaire pour balayer la vitre le long de et parallèlement à une surface de la vitre ;
- une vitre configurée pour permettre à un utilisateur situé hors du brûleur 300 de voir dans la chambre de
un mécanisme 100 d'admission d'air sans alimentation en énergie et commandable manuellement, pour distribuer une totalité d'une alimentation en air de combustion de la chambre decombustion 200, le mécanisme 100 comprenant :- une partie fixe 110 immobilement couplée à la chambre de
combustion 200 et comprenant des ouvertures de la partie fixe composées de :- ∘ une première ouverture de la partie fixe 111 pour admettre le flux d'air de grille, la première ouverture de la partie fixe 111 étant en communication fluidique avec l'au moins un orifice d'admission d'air de
grille 211 ; - ∘ une deuxième ouverture de la partie fixe 112 pour admettre le flux d'air primaire, la deuxième ouverture de la partie fixe 112 étant en communication fluidique avec l'orifice d'admission d'air primaire 221 ;
- ∘ une troisième ouverture de la partie fixe 113 pour admettre le flux d'air secondaire, la troisième ouverture de la partie fixe 113 étant en communication fluidique avec l'orifice d'admission d'air
secondaire 231 ; - ∘ une quatrième ouverture de la partie fixe 114 pour admettre le flux d'air tertiaire pour balayer la vitre, la quatrième ouverture de la partie fixe 114 étant en communication fluidique avec l'orifice d'admission d'air tertiaire 241 ;
combustion 200, - ∘ une première ouverture de la partie fixe 111 pour admettre le flux d'air de grille, la première ouverture de la partie fixe 111 étant en communication fluidique avec l'au moins un orifice d'admission d'air de
un clapet 120 comprenant au moins une ouverture du clapet 121, 122, 123, 124, le clapet 120 étant positionné contre la partie fixe 110 et mobile par rapport à la partie fixe 120 sur un intervalle A-E de déplacement continu et comprenant des positions relatives α = A, B, C, D, E successives du clapet 120 par rapport à la partie fixe 110 ;
- une partie fixe 110 immobilement couplée à la chambre de
- le chevauchement entre l'au moins une ouverture de clapet 121, 122, 123 et la première, deuxième, et troisième ouverture de la partie fixe 111, 112, 113, est une première fonction F1, une deuxième fonction F2, et une troisième fonction F3, de la position relative α, respectivement, qui varie entre une première, deuxième, et troisième valeur de chevauchement maximal, respectivement, égales à M1, M2, et M3, respectivement, et une valeur nulle dans laquelle la première, deuxième, et troisième ouverture de la partie fixe 111, 112, 113 est obturée par le clapet 120, respectivement,
- le chevauchement entre l'au moins une ouverture de clapet 121, 122, 123, 124 et la quatrième ouverture de la partie fixe 114 est une quatrième fonction F4 de la position relative α qui varie entre une quatrième valeur de chevauchement maximal égale à M4 et une valeur égale à f4E*M4 en α=E dans laquelle la quatrième ouverture de la partie fixe 114 est au moins partiellement obturée par le clapet 120, f4E étant compris entre 0.0 et 0.2,
- la première fonction F1 passe de manière monotone de la première valeur de chevauchement maximal M1 en α=A à la valeur nulle en α=E, la première fonction F1 étant égale à f1B*M1 en α=B, f1B étant compris entre 0 et 0.3 ;
- la deuxième fonction F2 passe de manière monotone de la deuxième valeur de chevauchement maximal M2 en α=A à la valeur nulle en α=E, la deuxième fonction F2 étant égale à f2B*M2 en α=B, égale à f2C*M2 en α=C, et égale à f2D*M2 en α=D, f2B étant compris entre 0.7
et 1, f2C étant compris entre 0.4 et 0.9, f2D étant compris entre 0.1 et 0.5 ; - la troisième fonction F3 passe de manière monotone d'une valeur égale à f3A*M3 en α=A à une valeur égale à f3B*M3 en α=B, f3A étant compris entre 0 et 0.6, et f3B étant égal à 1 ;
- la troisième fonction F3 passe de manière monotone de la valeur égale à f3B*M3 α=B à la valeur nulle en α=E, la troisième fonction F3 étant égale à f3C*M3 en α=C et à f3D*M3 en α=D, f3C étant compris entre 0.5 et 0.8 et f3D étant compris entre 0.2 et 0.6 ;
- la quatrième fonction F4 passe de manière monotone de la quatrième valeur de chevauchement maximal M4 en α=A à la valeur égale à f4E*M4 en α=E, la quatrième fonction F4 étant égale à f4B*M4 en α=B, à f4C*M4 en α=C, et à f4D*M4 en α=D, f4B étant compris entre 0.8
et 1, f4C étant compris entre 0.4et 1, et f4D étant compris entre 0.15et 1.
- a
combustion chamber 200 comprising:- a window configured to allow a user located outside the
burner 300 to see into thecombustion chamber 200; - a
hearth 210 comprising at least one grateair intake port 211 configured to allow entry of a flow of grate air into thecombustion chamber 200 at the level below a solid fuel stored on thehearth 210; - a primary
air intake port 221 configured to allow entry of a flow of primary air into thecombustion chamber 200 at a lower part of the solid fuel stored on thehearth 210; - a secondary
air intake port 231 configured to allow entry of a secondary air flow into thecombustion chamber 200 at the level of an upper part of the solid fuel stored on thehearth 210; - a tertiary
air intake port 241 configured to admit a flow of tertiary air to sweep the window along and parallel to a surface of the window;
- a window configured to allow a user located outside the
- an
air intake mechanism 100 without energy supply and manually controllable, to distribute an entire supply of combustion air to thecombustion chamber 200, themechanism 100 comprising:- a
fixed part 110 immovably coupled to thecombustion chamber 200 and comprising openings in the fixed part composed of:- ∘ a first opening of the
fixed part 111 to admit the flow of grille air, the first opening of thefixed part 111 being in fluid communication with the at least one grilleair intake orifice 211; - ∘ a second opening of the
fixed part 112 to admit the primary air flow, the second opening of thefixed part 112 being in fluid communication with the primaryair intake port 221; - ∘ a third opening of the
fixed part 113 to admit the secondary air flow, the third opening of thefixed part 113 being in fluid communication with the secondaryair intake port 231; - ∘ a fourth opening of the
fixed part 114 to admit the tertiary air flow to sweep the window, the fourth opening of thefixed part 114 being in fluid communication with the tertiaryair intake port 241;
combustion chamber 200, - ∘ a first opening of the
- a
valve 120 comprising at least one opening of the 121, 122, 123, 124, thevalve valve 120 being positioned against thefixed part 110 and movable relative to thefixed part 120 over an interval AE of continuous movement and comprising relative positions α = A, B, C, D, E successively of thevalve 120 relative to thefixed part 110;
- a
- the overlap between the at least one
121, 122, 123 and the first, second, and third opening of thevalve opening 111, 112, 113, is a first function F1, a second function F2, and a third function F3, of the relative position α, respectively, which varies between a first, second, and third maximum overlap value, respectively, equal to M1, M2, and M3, respectively, and a zero value in which the first, second, and third opening of thefixed part 111, 112, 113 is closed by thefixed part valve 120, respectively, - the overlap between the at least one
121, 122, 123, 124 and the fourth opening of thevalve opening fixed part 114 is a fourth function F4 of the relative position α which varies between a fourth maximum overlap value equal to M4 and a value equal to f4E*M4 in α=E in which the fourth opening of thefixed part 114 is at least partially closed by thevalve 120, f4E being between 0.0 and 0.2,
- the first function F1 goes monotonically from the first maximum overlap value M1 at α=A to the zero value at α=E, the first function F1 being equal to f1B*M1 at α=B, f1B being between 0 and 0.3;
- the second function F2 goes monotonically from the second maximum overlap value M2 in α=A to the zero value in α=E, the second function F2 being equal to f2B*M2 in α=B, equal to f2C*M2 in α=C, and equal to f2D*M2 in α=D, f2B being between 0.7 and 1, f2C being between 0.4 and 0.9, f2D being between 0.1 and 0.5;
- the third function F3 goes monotonically from a value equal to f3A*M3 at α=A to a value equal to f3B*M3 at α=B, f3A being between 0 and 0.6, and f3B being equal to 1;
- the third function F3 goes monotonically from the value equal to f3B*M3 α=B to the zero value at α=E, the third function F3 being equal to f3C*M3 at α=C and to f3D*M3 at α= D, f3C being between 0.5 and 0.8 and f3D being between 0.2 and 0.6;
- the fourth function F4 goes monotonically from the fourth maximum overlap value M4 at α=A to the value equal to f4E*M4 at α=E, the fourth function F4 being equal to f4B*M4 at α=B, to f4C *M4 in α=C, and at f4D*M4 in α=D, f4B being between 0.8 and 1, f4C being between 0.4 and 1, and f4D being between 0.15 and 1.
Dans le présent document, l'usage des termes 'combustible solide entreposé sur la sole' désigne le combustible solide entreposé sur la sole du brûleur en fonctionnement, en position et quantité adaptées à un usage normal du brûleur par une personne du métier.In this document, the use of the terms 'solid fuel stored on the hearth' means the solid fuel stored on the hearth of the burner in operation, in a position and quantity suitable for normal use of the burner by a person skilled in the art.
Un degré d'ouverture de la première, deuxième, troisième, ou quatrième ouverture de la partie fixe 111, 112, 113, 114 est définie comme le rapport F1/M1, F2/M2, F3/M3, ou F4/M4, respectivement. Des exemples d'évolution du degré d'ouverture de la première, deuxième, troisième, ou quatrième ouverture de la partie fixe 111, 112, 113, 114 sont représentés en traits continus aux
Dans la position relative α=A, le mécanisme 100 est configuré pour faciliter le démarrage de la combustion, c'est-à-dire l'allumage du brûleur. En α=A, F1/M1 et F2/M2 prennent une valeur maximale tandis que F3/M3 est inférieur à 0.6, afin de favoriser un apport d'air au niveau de la base plutôt qu'au sommet du combustible solide, et de faciliter l'amorçage de la première combustion. L'amorçage de la combustion dans le brûleur engendre généralement une plus grande quantité de fumée comprenant des particules incomplètement brûlées et des goudrons que lors du fonctionnement en régime du brûleur. En α=A, F4/M4 est donc maximal pour assurer un balayage correct de la vitre et éviter de salir celle-ci.In the relative position α=A, the
Dans la position relative α=B, le mécanisme 100 est configuré pour maximiser la puissance calorifique du brûleur tout en minimisant les émissions de polluants. Ceci est réalisé en favorisant les flux d'air secondaire et tertiaire par rapport aux flux d'air de grille qui est associé à une émission élevée de polluants. F3/M3 et F4/M4 sont donc maximum et supérieurs à 80%, respectivement, afin de favoriser une combustion complète des gaz et particules issues de la première combustion du combustible solide. F2/M2 est également maintenu à une valeur élevée et supérieure à 70% afin d'apporter une quantité d'air suffisante pour maintenir la première combustion du combustible solide à un niveau de puissance élevé.In the relative position α=B, the
Le mécanisme 100 est configuré pour permettre de régler la puissance calorifique du brûleur 300 entre une puissance maximale atteinte en α=B et une puissance minimale atteinte en α=E où l'arrivée d'air de combustion dans la chambre de combustion 200 est totalement interrompue ou presque totalement interrompue. Comme illustré au
En α=E, le mécanisme 100 est configuré pour interrompre totalement ou presque totalement une alimentation en air de combustion dans la chambre de combustion 200, de sorte que le brûleur s'éteigne. La possibilité de fermer totalement les arrivées d'air de combustion (correspondant au cas f4E=0) permet également d'éviter une déperdition thermique liée à une communication fluidique permettant une arrivée dans la chambre de combustion d'air issu d'une atmosphère extérieure où la température est plus basse que dans la pièce dans laquelle est installée le brûleur, et ce même lorsque le brûleur est éteint.At α=E, the
La possibilité d'interrompre presque totalement, mais pas totalement, l'alimentation en air de combustion dans la chambre de combustion (correspondant au cas f4E≠0), permet d'améliorer la sécurité de la combustion. De préférence, le mécanisme est configuré de sorte que, lorsqu'il est positionné dans la position correspondant à α=E, l'alimentation en air dans la chambre de combustion est suffisamment faible de manière à interrompre la combustion dans la chambre de combustion. De préférence, le mécanisme est configuré de sorte que, lorsqu'il est positionné dans la position correspondant à α=E, l'alimentation en air de balayage de vitre dans la chambre de combustion permet une combustion de gaz imbrûlés dans la chambre de combustion, tels que des gaz issus de la combustion de braises incandescentes sans flamme vive, par exemple. Un tel mécanisme d'admission d'air améliore la sécurité des usagers du brûleur.The possibility of interrupting almost completely, but not completely, the supply of combustion air into the combustion chamber (corresponding to the case f4E≠0), makes it possible to improve the safety of combustion. Preferably, the mechanism is configured so that, when positioned in the position corresponding to α=E, the air supply into the combustion chamber is sufficiently low so as to interrupt combustion in the combustion chamber. Preferably, the mechanism is configured so that, when positioned in the position corresponding to α=E, the supply of window sweeping air into the combustion chamber allows combustion of unburned gases in the combustion chamber. , such as gases resulting from the combustion of incandescent embers without a live flame, for example. Such an air intake mechanism improves the safety of burner users.
Dans le mécanisme 100 d'admission d'air selon l'invention, une valeur de f1B est préférablement comprise entre 0 et 0.2, de préférence entre 0 et 0.1, de préférence égal à 0. De préférence, une valeur de f2B est supérieure à 0.8, de préférence supérieure à 0.9, de préférence égale à 1. De préférence, une valeur de f2C est comprise entre 0.5 et 0.8, de préférence entre 0.6 et 0.7. De préférence, une valeur de f2D est comprise entre 0.2 et 0.4, de préférence entre 0.3 et 0.4. De préférence, une valeur de f3A est comprise entre 0.1 et 0.5, de préférence entre 0.2 et 0.4. De préférence, une valeur de f3C est comprise entre 0.6 et 0.7. De préférence, une valeur de f3D est comprise entre 0.3 et 0.5. De préférence, une valeur de f4B est comprise entre 0.9 et 1, de préférence égale à 1. De préférence, une valeur de f4C est comprise entre 0.5 et 0.9, de préférence entre 0.6 et 0.8. De préférence, une valeur de f4D est comprise entre 0.2 et 0.7, de préférence entre 0.2 et 0.4. De préférence, une valeur de f4E est comprise entre 0.0 et 0.2, de préférence entre 0.0 et 0.1.In the
Dans le mécanisme 100 d'admission d'air selon l'invention, la première fonction F1 est préférablement une fonction sensiblement linéaire de la position relative α sur une sélection quelconque parmi les intervalles A-B, B-C, C-D, D-E, de préférence sur chacun des intervalles A-B, B-C, C-D, D-E. La deuxième fonction F2 est préférablement une fonction sensiblement linéaire de la position relative α sur une sélection quelconque parmi les intervalles A-B, B-C, C-D, D-E, de préférence sur chacun des intervalles A-B, B-C, C-D, D-E. La troisième fonction F3 est préférablement une fonction sensiblement linéaire de la position relative α sur une sélection quelconque parmi les intervalles A-B, B-C, C-D, D-E, de préférence sur chacun des intervalles A-B, B-C, C-D, D-E. La quatrième fonction F4 est préférablement une fonction sensiblement linéaire de la position relative α sur une sélection quelconque parmi les intervalles A-B, B-C, C-D, D-E, de préférence sur chacun des intervalles A-B, B-C, C-D, D-E.In the
Dans le mécanisme 100 d'admission d'air selon l'invention, une valeur absolue de la dérivée de chacune des fonctions F1, F2, F3, F4 en fonction de la position relative α sur l'intervalle A-E est :
- préférablement inférieure à 1000 mm2/degré, préférablement inférieure à 500 mm2/degré, préférablement inférieure à 200 mm2/degré si le clapet est mobile en rotation selon un angle α par rapport à la partie fixe,
- préférablement inférieure à 1000 mm2/mm, préférablement inférieure à 500 mm2/mm, préférablement inférieure à 200 mm2/mm si le clapet est mobile en translation rectiligne selon une position linéaire α par rapport à la partie fixe.
- preferably less than 1000 mm 2 /degree, preferably less than 500 mm 2 /degree, preferably less than 200 mm 2 /degree if the valve is movable in rotation at an angle α relative to the fixed part,
- preferably less than 1000 mm 2 /mm, preferably less than 500 mm 2 /mm, preferably less than 200 mm 2 /mm if the valve is movable in rectilinear translation in a linear position α relative to the fixed part.
Grâce au mécanisme d'admission d'air selon l'invention, l'inventeur a pu concevoir un poêle et un foyer à bois répondant à la norme européenne Ecodesign 2022 et aux exigences concernant les émissions de polluants et de poussières en Belgique et en Région Wallonne en date du 18 mai 2022.Thanks to the air intake mechanism according to the invention, the inventor was able to design a wood-burning stove and fireplace meeting the European Ecodesign 2022 standard and the requirements concerning pollutant and dust emissions in Belgium and the Region Walloon dated May 18, 2022.
Claims (11)
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2022
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2023
- 2023-05-10 EP EP23172584.7A patent/EP4279805A1/en active Pending
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