FR2503839A1

FR2503839A1 - Solid fuel domestic fire place boiler - has indirect exit for combustion gases raising heat transfer temperature

Info

Publication number: FR2503839A1
Application number: FR8107168A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-04-09
Filing date: 1981-04-09
Publication date: 1982-10-15
Also published as: FR2503839B1

Abstract

The boiler has a combustion hearth at its base surrounded by a turbulence dome and two gas chambers the hearth being formed by two walls perpendicular to each other. One wall has heat recuperation vanes arranged in the direction of its height as well as that of the lateral hearth walls. The turbulence dome is made of three walls, one perpendicular to the hearth wall, one situated in the extension of this, and the last in the extension of the second also carrying heat recuperation vanes.

Description

La présente invention concerne les procédés de chauffage de locaux type ffiaison d'Habitation, permettant, par l'utilisation d'une cheminée d'intdrieure, de remplacer dans son intégrité et avantageusement un moyen de chauffage traditionnel, ou de fonctionner alternativement avec celui-ci. The present invention relates to methods of heating premises of the house type, allowing, by the use of an indoor chimney, to replace in its integrity and advantageously a traditional heating means, or to operate alternately with it. this.

Dans des dispositifs connus de ce genre, on ne rencontre que des systèmes dssppoint, utilisant comme agent donneur de chaleur, soit de l'air, soit un fluide, dont le champ de fonctionnement est restreint et qui en aucun cas ne pauvent être considérés comme un seul et unique moyen ds chauffage de locaux. In known devices of this kind, only dssppoint systems are encountered, using as heat-giving agent either air or a fluid, the field of operation of which is restricted and which in no case can be considered as a single means of space heating.

La chaudière de cheminée selon l'invention peut se substituer intégralement au moyen de chauffage déjà existant tout en conservant l'agrément procuré par le fonctionnement d'une cheminés d'intérieure. L'invention consists en un bloc récupérateur de chaleur à partir d'un combustible solide. Ca bloc récupérateur est forme d'un foyer borne et d'une chambre à gaz à double fonction. The chimney boiler according to the invention can completely replace the already existing heating means while retaining the pleasure obtained by the operation of an indoor chimney. The invention consists of a heat recovery block from a solid fuel. This recuperator unit is formed by a terminal fireplace and a double-function gas chamber.

Le foyer est constitué dans sa partie supérieure par un "dtme" de turbulence des gaz de combustion dans lequel circule un fluide accepteur de chaleur. Le foyer est ainsi nommé, en ce sens qu'il ne permet pas l'évacuation directe des gaz de combustion, mais qu'il les retient dans le "dôme" de turbulence où, à ce niveau, leur température étant très élevée il so produit un échange thermique maximum, entre les gaz de combustion et le fluide accepteur. The hearth is constituted in its upper part by a "dtme" of turbulence of combustion gases in which circulates a heat acceptor fluid. The hearth is thus named, in the sense that it does not allow the direct evacuation of the combustion gases, but that it retains them in the "dome" of turbulence where, at this level, their temperature being very high so it produces maximum heat exchange between the combustion gases and the acceptor fluid.

La chambre à gaz est formée de deux troncs pyramidiques irré- guliers réunis par leur petite base. Cette forme particulière permet une bonne évacuation des gaz, mais également un change thermique entre les gaz et le fluide accepteur de chaleur au niveau de la chambre. The gas chamber is formed by two irregular pyramidal trunks joined by their small base. This particular shape allows good evacuation of the gases, but also a thermal change between the gases and the heat acceptor fluid at the level of the chamber.

A noter, qu'au niveau du foyer dans sa partie inférieure, du "dôme" de turbulence et de la partie supérieure de le chambre à gaz, on rencontre la présence d'ailettes de récupération augmentant le rendement dc l'ensemble. Note that at the level of the hearth in its lower part, the "dome" of turbulence and the upper part of the gas chamber, there is the presence of recovery fins increasing the efficiency of the assembly.

L53 dessine annexée sont une vue de face 1/4, une coupe dans le plan vertical 2/4, et deux coupes dans le plan horizontal, l'une au niveau de la chambre à gaz 3/4 et l'autre à la base du foyer 4/4. L53 appended drawings are a front view 1/4, a section in the vertical plane 2/4, and two sections in the horizontal plane, one at the level of the gas chamber 3/4 and the other at the base of the hearth 4/4.

Telle qu'elle est présentée cette chaudière de cheminée comporte à sa base un foyer de combustion F , plan 2/4 Fig. 2. As presented this chimney boiler has at its base a combustion fireplace F, plan 2/4 Fig. 2.

Ce foyer est formé en sa partie inférieure, par les parois 1 et
2 perpendiculaires l'une à l'autre suivant un angle α . Sur la paroi 2 on note la présence d'ailettes de récupération 13 dispo sées dans le sens de le hauteur. Dans sa partie supérieure, se trouve le "dôme" de turbulence D constitué par les parois 3
4 et 5 . La paroi 3 est placée perpendiculairement à la paroi 2 selon un angle ss et, se trouve ainsi située parallble- ment à la paroi 1 de la partie inférieure du foyer. La paroi 4 se trouve dans le prolongement de la précédente suivent un angle obtu & . La paroi 5 constitue la dernière partie du "d8me" de turbulencs, elle est située dans le prolongement de la paroi 4 suivant un angle 5 .A noter sur cette paroi la présence d'ailettes de récupération. Au delà de cette paroi 5 commence la chambre à gaz.This hearth is formed in its lower part, by the walls 1 and
2 perpendicular to each other at an angle α . On the wall 2 we note the presence of recovery fins 13 available in the direction of the height. In its upper part, there is the "dome" of turbulence D constituted by the walls 3
4 and 5. The wall 3 is placed perpendicular to the wall 2 at an angle ss and is thus located parallel to the wall 1 of the lower part of the hearth. The wall 4 is located in the extension of the previous follow an obtuse angle. The wall 5 constitutes the last part of the "d8me" of turbulences, it is located in the extension of the wall 4 at an angle 5. Note on this wall the presence of recovery fins. Beyond this wall 5 begins the gas chamber.

La chembre à gaz C est formée par les parois 6 9 et
10 . La paroi 6 est la partie supérieure du "dôme" de turbulence correspondant à la paroi inférieure 5 . Les parois 10 et
9 sont situées en opposition de la paroi 6 et elles sont dans le prolongement l'une de l'autre selon un angle # . La communication foyer-chambre à gaz C se fait entre l'extrémité E comm- ne à la paroi 5 et 6 ,et la paroi 10 . Sur la paroi 9 qui constitue la partie supérieure de la chambre à gaz C on note là encore la présence d'ailettes de récupération 13 . A noter que les parois 6 et 9 tendent à se rejoindre jusqu'au point de la jonction commune de leurs parois de prolongement respectives 7 et
B , et ce, suivant un angle qui peut Outre variable.A ce niveau commence la chambre à gaz G constituée des parois 7 et 8 opposées l'une à l'autre. La paroi 7 prolonge la paroi 6 selon un angle # , elle forme la suite de la partie supérieure du "dôme" de turbulence et correspond eux parois intérieures 3 et
4 . La paroi 8 est le prolongement de la paroi 9 selon un angle # . Cette chambre à gaz G a une forme de tronc pyramidique irrégulier. Comme la précédente, toutes les deux sont réunies par leur petite base.The gas chember C is formed by the walls 6 9 and
10. The wall 6 is the upper part of the turbulence "dome" corresponding to the lower wall 5. The walls 10 and
9 are located in opposition to the wall 6 and they are in line with one another at an angle #. The communication between the hearth and the gas chamber C takes place between the end E commons to wall 5 and 6, and wall 10. Again on the wall 9 which constitutes the upper part of the gas chamber C, the presence of recovery fins 13 is again noted. Note that the walls 6 and 9 tend to meet up to the point of the common junction of their respective extension walls 7 and
B, and this, at an angle which can also be variable. At this level begins the gas chamber G consisting of the walls 7 and 8 opposite one another. The wall 7 extends the wall 6 at an angle #, it forms the continuation of the upper part of the "dome" of turbulence and corresponds to their interior walls 3 and
4. The wall 8 is the extension of the wall 9 at an angle #. This gas chamber G has an irregular pyramidal trunk shape. Like the previous one, both are united by their small base.

Dsno la partie terminale de la chambre à gaz G on a une "trappe" 16 qui ferme la communication entre la chambre à gaz
G et le conduit de cheminée lorsque celle-ci ne fonctionne pas.In the end part of the gas chamber G we have a "hatch" 16 which closes the communication between the gas chamber
G and the chimney flue when the chimney is not working.

Toutes les parois t , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8
9 , 10 , sont des parois doublées où circule le fluide accepteur de chaleur. Le circuit suivi par ce fluide est mentionné par des flèches Plan 2/4 Fig. 2.All walls t, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
9, 10, are lined walls where the heat accepting fluid circulates. The circuit followed by this fluid is indicated by arrows Plan 2/4 Fig. 2.

A noter une arrivée d'air 14 par la base du foyer s'élevant dans des tubes situés sur toute la hauteur de la partie antérieure des parois latérales du foyer, plan 2/4 Fig. 2, et plan 4/4 Fi.4. Note an air inlet 14 through the base of the hearth rising in tubes located over the entire height of the front part of the side walls of the hearth, plane 2/4 Fig. 2, and plan 4/4 Fi. 4.

A noter également la présence d'un pare feu 15 dont la hauteur est réglable, plan 2/4 Fig. 2, et plan 3/4 Fig. 3.Also note the presence of a fire screen 15 whose height is adjustable, plan 2/4 Fig. 2, and plan 3/4 Fig. 3.

Sur les parois latérales 11 et 12 du foyer sont également disposées des ailettes de récupération 13 Plan 4/4 Fig.4 en nombre variable. On the side walls 11 and 12 of the hearth are also arranged recovery fins 13 Plan 4/4 Fig.4 in variable number.

L'intérat d'une cheminée d'intérieure est de joindre l'utile à l'agréable. Cette chaudière de cheminée à elle seule permet de chauffer entièrement un local type maison d'habitation tout genre, à une température toujours constante et de répondre sans défaillan ce à une demande d'eau chaude si, par exemple, le système chaudib- re de cheminée est connecté sur une installation de chauffage déjà existante à production d'eau chaude, tout en conservant le plaisir procuré par le feu de bois d'une cheminée d'intérieure. The purpose of an indoor fireplace is to combine the useful with the pleasant. This chimney boiler alone makes it possible to fully heat a local type of residential house of all kinds, to a temperature always constant and to respond without failure to a demand for hot water if, for example, the heating system of chimney is connected to an already existing heating installation producing hot water, while retaining the pleasure provided by the wood fire of an indoor chimney.

Pendant une combustion au niveau du foyer F , les gaz s'élbvent pour s'évacuer . En fait ils sont retenus dans le "dôme" de turbulence D où la température des gaz en raison du blocage qu'ils rencontrent est très élevée. C'est donc au niveau tout d'abord de la paroi 1 plan 2/4 Fig. 2 mais surtout de la paroi 2 3 4 et 5 que se produit un échange thermique considérable. On rencontre la présence d'ailettes 13 sur les parois 2 11 et 12 dans le but d'augmenter la valeur de l'échange thermique mais également d'éviter que le combustible vienne épouser régulièrement la paroi 2 11 ou 12 ce qui empecherait les flammes d'entrer en contact avec cellei-ci. En ce qui concerne les ailettes de la
paroi 5 et 9 , elles jouent uniquement un roule de récupération thermique.During combustion at the hearth F, the gases rise to escape. In fact they are retained in the "dome" of turbulence D where the temperature of the gases due to the blockage they encounter is very high. It is therefore first of all at the level of the wall 1 plane 2/4 FIG. 2 but especially of the wall 2 3 4 and 5 that a considerable heat exchange takes place. We meet the presence of fins 13 on the walls 2 11 and 12 in order to increase the value of the heat exchange but also to avoid that the fuel comes regularly to marry the wall 2 11 or 12 which would prevent the flames to get in touch with it. Regarding the fins of the
wall 5 and 9, they only play a heat recovery roll.

Une fois dans le "dCme" de turbulence les gaz s'évacuent en léchant les parois 4 et 5 dans lesquelles circule le fluide accepteur pour entrer dans la chambre à gaz C qui joue d'abord un rala d'évacuation de ceux-ci, mais également un r81e de récupération de chaleur car à ce niveau les gaz de combustion sont encore à une température éleuée. Cette chambre à gaz va en se rétrécissant avant de s'élargir à nouveau. On se trouve alors dans la chambre G qui elle communique avec le conduit d'évacuation des fumées. Ce rétrécissement de la chambre à gaz permet une évacuation régulière et plus rapide des gaz. Once in the "dCme" of turbulence the gases are evacuated by licking the walls 4 and 5 in which the acceptor fluid circulates to enter the gas chamber C which first plays a rala of evacuation of these, but also a heat recovery r81e because at this level the combustion gases are still at a high temperature. This gas chamber is shrinking before expanding again. We are then in room G which communicates with the smoke evacuation duct. This narrowing of the gas chamber allows a regular and faster evacuation of gases.

L'arrivée d'air 14 par la base du foyer F et s'élevant dans les tubes de la partie antérieure des parois latérales procure une meilleure combustion. The air inlet 14 through the base of the hearth F and rising into the tubes of the front part of the side walls provides better combustion.

Le par feu 15 permet d'éviter les projections lors de la combustion de certaines natures de bois mais aussi de par sa partie inférieure "pleine" de réguler le tirage au départ d'une combustion. The by fire 15 makes it possible to avoid projections during the combustion of certain natures of wood but also by its "full" lower part to regulate the draft at the start of a combustion.

Claims

THE REVENDICATIONS

1) Chimney boiler characterized in that it comprises at its

base a combustion hearth F surmounted by a "dome" of turbu

lence D, and. two gas chambers C and G (Plan 2/4 Fig.

2) Chimney boiler according to claim 1 characterized

in that the combustion hearth F is formed from the walls 1

and 2 perpendicular to each other at an angle T

The wall 2 is @ united with recovery fins 13 slide

in the direction of the height, as well as the side walls

of the fireplace il and 12 t Plan 2/4 Fig. 2, Plan 4/4 Fig. 4j 3) Chimney boiler according to claim 1 carautérisée

in that the turbulence "dome" D consists of three

walls.A wall 3 placed perpendicular to wall 2

of the hearth according to a ungle ss and therefore parallel to the wall 1 of the

foyer; a wall 4 located in the extension of the wall

3 at an angle # @ and a wall 5 in the extension

of the wall 4 at an angle #; the latter being equi

collection tank 13: (Map 2/4 Fig. 4) 4) Chained boiler according to claim 1 characterized by

what it includes two gas chambers C and G: The chamber

C being formed by walls 6, 9 and 10: Wall 6

is the upper part of the corresponding turbulence "dome"

at the bottom wall 5, the walls 9 and 10 are located

in opposition to the wall 6 and are in the extension

from each other at an angle #, The wall 9 is equipped

of fins from recovery 13, Chamber C consists

walls 7 and 8: wall 7 in the extension of

the wall 6 at an angle #, forming the continuation of the part

superior of the turbulence "dome" and therefore corresponding to

walls 3 and 4 of the lower part. Walls 8 and

9 of which in the extension of one another at an angle

The two gas chambers C and G have the shape of a tron @@ pyra

irregular punches joined by their little baze and whose

values of the opening and closing angles can be

variables. Room G is closed in its upper part

a 16 @ adjustable hatch (Plan 2/4 Fig.

2) 5) Chimney boiler characterized in that all of the

walls 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 6, 9,

10, 11 and 12 are lined walls in which

circulates the heat acceptor fluid and that an inlet

of air 14 takes place at the base of the hearth rising in

tubes located over the entire height of the front part of the

side walls of the fireplace, and in that a screen 15 allows

an adjustment of the air flow rate and constitutes a protec

tion of any embers projection {Plan 2/4 Fig. 2,

Plan 3/4 Fig. 3 - section A, Plan 4/4 Fig. 4 - section B).

6) Chimney boiler according to all the claims

previous characterized in that a combustion at the level

of the hearth F, provides a gay clearance which rises in

the "dome" of turbulence D where these are blocked, which

causes a rise in temperature g ther exchanges

mics are done at the walls 1, 2, 3, 4, 5

11 and 12 forming an inseparable whole. These exchanges are

accentuated by the presence of fins 13 on the walls 2,

5, 11 and 12. Once in the turbulence "dome", the

funées are evacuated by licking walls 4 and 5 in the

which circulates the heat acceptor fluid, to enter

in the gas chamber C which plays two roles r a role of

recovery * because at this level the gas temperature remains

always very high, and a role of smoke evacuation. These

gases then end up in chamber C which due to

the shape of the pyramid trono allows regulation of the eva

flue gas supply (Plan 1/4 Fig. 1, Plan 2/4 Fig. 2 t Plan

3/4 Fig. 3 - section A. Plan 4/4 Fig. 4 - section B)