FR2515792A1 - Wood burning central heating boiler - has troughed fire basket and arched tubular heat exchanger - Google Patents

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Abstract

The boiler consists of a troughed fire cage (1) with a solid convex base and slotted sides. This has the effect of retaining the burning fuel in the furnace. The cool return water from the circuit enters the lower chamber (3) and leaves, reheated, through the upper chamber (4). The inlet and outlet chambers are connected by a water jacket (2) at the back of the boiler with arched water tubes (5). The hot fumes pass upward through the top of the arched tubes before descending the cavity to exit through the chimney.

Description

DESCEPTION DE L'INTIflN
Chaudière à bois
L'invention concerne les chaudière de chauffage central à circulation d'eau et production d'eau chaude sanitaire par ballon réchauffeur interposé.DESCEPTION OF INTIflN
Wood boiler
The invention relates to central heating boilers with circulation of water and production of domestic hot water by interposed heating cylinder.

Elle est composée d'un foyer entoure d'un élément de chauffe lequel est composé d'une partie en paroi d'eau et d'une partie tubulaire dans laquelle circule l'eau à chauffer. Cet élément est lui-même entouré des fumées qui sont obligées d'y circuler avant d'être évacuées dans la cheminée. It is composed of a hearth surrounded by a heating element which is composed of a part in the water wall and a tubular part in which the water to be heated circulates. This element is itself surrounded by the fumes which are forced to circulate there before being evacuated in the chimney.

Ce dispositif est complété pur une grille spéciale en forme de berceau à fond plein qui assure la diffusion de l'air de combustion et retient dans le foyer les braises jusqu'à ce qu'elles soient complètement consommées. This device is completed with a special grid in the form of a cradle with a solid bottom which ensures the diffusion of combustion air and retains the embers in the hearth until they are completely consumed.

Cette invention peut être utilisée dans les installations de chauffage central domestique et permet de brûler dans des conditions optimum le combustible bois. This invention can be used in domestic central heating installations and makes it possible to burn wood fuel under optimum conditions.

L'invention dont il s'agit concerne une chaudière de chauffage spécialement conçue pour brûler le bois et plus particulièrement 2 éléments de cette chaudière
Une grille berceau a fond plein qui permet d'une part de retenir les braises dans le foyer jusqu'd parfaite combustion et une répartition de l'air de combustion sur toute la longueur des bûches afin d'assurer une combustion plus régulière et plus lente.The invention in question relates to a heating boiler specially designed for burning wood and more particularly 2 elements of this boiler
A cradle grate with full bottom which allows on the one hand to retain the embers in the hearth until perfect combustion and a distribution of the combustion air over the entire length of the logs in order to ensure a more regular and slower combustion .

Un élément de chauffe qui combine une chemise d'eau classique et une par- tie tubulaire. Il offre une plus grande surface en contact direct avec les flammes des braises et avec les fumées, et assure un rendement meilleur. A heating element which combines a classic water jacket and a tubular part. It offers a larger surface in direct contact with the flames of the embers and with the fumes, and ensures better performance.

Les chaudières à bois qui existent actuellement sont en général composées d'un foyer dans lequel on introduit les bûches de combustible, lesquelles reposent sur une aire perforée qui permet l'arrivée de l'air de combustion par le bas et l'évacuation continue, et par inertie des cendres et des braises de la zone de combustion vers une aire de stockage appelé cendrier. Ce foyer est entouré d'une chemise d'eau à chauffer et il est relié au conduit d'évacuation des fumées soit directement soit par l'intermédiaire de chicanes destinées à ralentir le passage des fumées. The wood boilers that currently exist generally consist of a fireplace into which the fuel logs are introduced, which rest on a perforated area which allows the combustion air to come in from below and the continuous evacuation, and by inertia of the ashes and embers of the combustion zone towards a storage area called ashtray. This fireplace is surrounded by a jacket of water to be heated and it is connected to the smoke evacuation duct either directly or by means of baffles intended to slow the passage of smoke.

Ces systèmes qui existent actuellement présentent deux inconvénients importants. These systems which currently exist have two significant drawbacks.

- Au niveau de la combustion des bûches qui sont introduites dans le foyer, il se produit le phénomène suivant : l'air de combustion arrive par dessous la charge de combustible par un côté de celle-ci. il traverse d'abord le sol perforé où la grille permet la combustion puis s'évacue par le conduit de fumée.- At the level of the combustion of the logs which are introduced into the hearth, the following phenomenon occurs: the combustion air arrives from below the fuel charge by one side thereof. it first crosses the perforated ground where the grate allows combustion and is then evacuated through the flue.

Entrainé par le tirage de la cheminée, il a tendance à emprunter le chemin le plus court qui le conduit de son entrée sous le foyer vers son point de sortie.Trained by the chimney draft, it tends to take the shortest path which leads it from its entry under the fireplace to its exit point.

Il en résulte que traversant, du moins au départ de la combustion, que la parti du combustible située dans la trajectoire, il se produit une combustion locals - Au niveau de la transmission des calories produites par la combustion vers l'eau de chauffage. Cette eau a pour mission de véhiculer ces calories dans ces canalisations et de les restituer aux points désirés par l'intermédiaire de radiateurs. Le manque de surface d'échange dû à la conception des chemises d'eau classiques, composées de 2 parois entre lesquelles circule l'eau, ne permet pas la récupération de toute la chaleur produite dans le foyer. il en résulte qu'une partie importante de cette chaleur est perdue avec les fumées.It follows that crossing, at least at the start of the combustion, that the part of the fuel located in the trajectory, there is a local combustion - At the level of the transmission of the calories produced by the combustion towards the heating water. The purpose of this water is to transport these calories in these pipes and to restore them to the desired points via radiators. The lack of exchange surface due to the design of conventional water jackets, composed of 2 walls between which the water circulates, does not allow the recovery of all the heat produced in the hearth. it follows that a significant part of this heat is lost with the fumes.

L'invention décrite ci-dessous a pour effet de remédier à ces deux inconvénients. The invention described below has the effect of remedying these two drawbacks.

En ce qui concerne l'admission de l'air dans le foyer et son contact avec le combustible, il est prévu une grille spéciale (croquis NO 1) et coupe suivant AA du croquis NO 1. Regarding the admission of air into the hearth and its contact with the fuel, a special grid is provided (sketch NO 1) and section along AA of sketch NO 1.

Cette grille se présente sous la forme d'un berceau dont l'axe est situé dans le sens de la longueur du foyer. La partie centrale de la grille est horizontale et formée d'une paroi pleine légèrement connexe. Les deux parties latérales sont fortement inclinées et formées d'un barreaudage droite. La partie supérieure du barraudage est soudée sur une glissière qui posée sur des hergots fixés au fond du foyer permet de donner à celle-ci un mouvement de translaction pour un décendrage éventuel du foyer. Où que soit situé le point d'entrée de l'air de combustion et pourvu que celui-ci se trouve en dessous de la grille, il est impossible à l'air de s'engouffrer en un seul point du foyer pour ne traverser qu'une partie de la masse de combustible. This grid is in the form of a cradle whose axis is located in the direction of the length of the hearth. The central part of the grid is horizontal and formed of a slightly connected solid wall. The two lateral parts are strongly inclined and formed of a straight rail. The upper part of the bar is welded on a slide which posed on hergots fixed to the bottom of the hearth allows to give this one a movement of translaction for a possible ashing of the hearth. Wherever the combustion air entry point is located and provided that it is below the grate, it is impossible for air to rush into a single point of the hearth to pass only through 'part of the fuel mass.

Cet air frais se trouve arrêté par le fond plein de la grille ci-dessus décrite ce qui 1 'oblige à se diffuser sous toute la longueur du foyer pour finalement s'infiltrer à travers le barreaudage latéral et oxygéner la totalité de la masse de combustible stoqué dans le foyer. This fresh air is stopped by the solid bottom of the grid described above which forces it to diffuse under the entire length of the hearth to finally infiltrate through the side rail and oxygenate the entire mass of fuel. stuck in the hearth.

Il en résulte une combustion plus lente plus régulièrement répartie sur toute la charge et de ce fait, les calories produites sont mieux absorbées par les parois de la chemise d'eau et de la tubulure qui enveloppe le foyer. This results in slower combustion more evenly distributed over the entire load and therefore, the calories produced are better absorbed by the walls of the water jacket and the tubing which envelops the hearth.

Une autre particularité de cette grille consiste dans le fait que les braises et le charbon de bois produit par la combustion des bûches se trouvent stocké sur la partie centrale de la grille.Another peculiarity of this grate consists in the fact that the embers and the charcoal produced by the combustion of logs are stored on the central part of the grate.

Dans une grille classique les charbons de bois produits par la combustion descendent jusqu'au contact de celle-ci et la traverse dès que leur grosseur le leur permet. In a conventional grid, the charcoals produced by combustion descend until they come into contact with it and pass through it as soon as their size allows them to do so.

Dans le système de notre invention, les charbons sont dirigés par le barreaudage incliné de la grille vers la partie centrale et pleine de celle-ci qui forme un obstacle à leur fuite directe vers le cendrier. Les charbons se consument donc dans le foyer et produisent des calories supplémentaires. Leur résidu ne peut s'échapper que sous forme de cendre ayant acquis une fluidité suffisante.In the system of our invention, the coals are directed by the inclined railing of the grate towards the central part and full of it which forms an obstacle to their direct flight to the ashtray. The coals therefore burn up in the hearth and produce additional calories. Their residue can only escape in the form of ash which has acquired sufficient fluidity.

La forme légèrement connexe de cette partie de la grille évite la formation d'un monticule trop important de cendre complètement consumées. The slightly connected shape of this part of the grate avoids the formation of an excessive mound of completely consumed ash.

En ce qui concerne la récupération des calories produites dans le foyer pour les transmettre à l'eau devant servir à les véhiculer jusqu'au point d'uti lisation, la présente invention consiste à faire circuler autour du foyer de d'eau à chauffer. Cette eau circule dans un élément tubulaire dont les parois sont en contact direct avec les flammes et les braises côté intérieur et en contact avec les fumées côté extérieur. With regard to the recovery of the calories produced in the hearth to transmit them to the water to be used to transport them to the point of use, the present invention consists in circulating around the hearth of water to be heated. This water circulates in a tubular element whose walls are in direct contact with the flames and embers on the inside and in contact with the fumes on the outside.

Suivant une première version présentée par les croquis NO 2 comprenant une coupe suivant A.A. et une coupe suivant B.B., l'eau à chauffer circule dans un élément tubulaire placé de chaque côté et au dessus du foyer lequel est com- plété par une plaque d'eau (2) formant la partie arrière du foyer.L'élément tubulaire est composé d'un collecteur inférieur recevant l'eau refroidie en retour des radiateurs et d'un collecteur superieu;4permettant le départ de l'eau réchauffée vers les radiateurs, les 2 collecteurs sont reliés par des tubes (5)
Les flammes et les fumées produites par la combustion dans le foyer sont d'abord en contact avec les côté latéraux intérieurs de l'élément tubulaire, traversent la partie supérieure de celui-ci pour redescendre de chaque côté, passer sous la plaque arrière et être évacuées dans le conduit de fumée. Ce long circuit offre une surface importante en contact avec les flammes et les fumées et permet la récupération du maximum de calories.According to a first version presented by the sketches NO 2 comprising a section along AA and a section along BB, the water to be heated circulates in a tubular element placed on each side and above the hearth which is supplemented by a plate of water (2) forming the rear part of the hearth.The tubular element is composed of a lower collector receiving the cooled water back from the radiators and an upper collector; 4 allowing the departure of the heated water to the radiators, the 2 collectors are connected by tubes (5)
The flames and fumes produced by combustion in the hearth are first in contact with the inner lateral sides of the tubular element, pass through the upper part of it to descend on each side, pass under the rear plate and be discharged into the flue. This long circuit offers a large area in contact with flames and fumes and allows the recovery of maximum calories.

Suivant une deuxième version de l'invention présentée par le croquis NO 2 bis. According to a second version of the invention presented by the sketch NO 2 bis.

L'eau à chauffer circule dans une sorte de chemise (2) composée de 2 plaques et placée tout autour du foyer. Cette chemise est complètée par un élément tubulaire (5) formant le dessus du foyer et un collecteur supérieur (6). Comme dans la première version de l'invention, les flammes et fumées productrices de chaleur traversent l'élément tubulaire formant le dessus du foyer pour redescendre latéralement et repartir vers l'arrière en passant sous les bords latéraux de la plaque d'eau formant l'arrière du foyer. The water to be heated circulates in a kind of jacket (2) made up of 2 plates and placed all around the hearth. This jacket is completed by a tubular element (5) forming the top of the hearth and an upper collector (6). As in the first version of the invention, the flames and heat-producing fumes pass through the tubular element forming the top of the hearth to descend laterally and set off towards the rear, passing under the lateral edges of the water plate forming the back of the fireplace.

Cette chaudière peut être utilisée notamment dans les installations de chauffage central à circulation d'eau chaude soit comme source unique de chaleur soit en complément d'une autre source : Fuel Oil ou gaz.  This boiler can be used in particular in central heating systems with hot water circulation either as a single source of heat or in addition to another source: Fuel Oil or gas.

Claims (2)

REVENDICATIOMS 1) Chaudière de chauffage central conçu spécialement pour brûler du bois est1) Central heating boiler specially designed for burning wood is composée d'un foyer (1) entourée par un élément de chauffe lequel est com composed of a hearth (1) surrounded by a heating element which is com posé d'une chemise d'eau (2) complétée par une partie tubulaire (3-4-5) et installed with a water jacket (2) completed by a tubular part (3-4-5) and une chambre des fumées (6) entourant l'élément de chauffe. Une grille de a smoke chamber (6) surrounding the heating element. A grid of forme de berceau (7) composée d'une partie centrale pleine légèrement -- con-  cradle shape (7) composed of a slightly solid central part nexe et d'un barreaudage latéral incliné assure la retenue des charbons nex and an inclined lateral railing holds the coals non brûleés dans le foyer et la diffusion de l'air de combustion. unburned in the hearth and the diffusion of combustion air. 2) Chaudière suivant la version représentée par le croquis NO 2, la partie tu2) Boiler according to the version represented by sketch NO 2, the part tu bulaire de 1 'élément de chauffe forme les côtés latéraux et le dessus du the heating element's bular form the lateral sides and the top of the foyer, l'arrière du foyer étant formé d'une chemise d'eau. hearth, the back of the hearth being formed by a water jacket. côtés et l'arrière étant formé par une chemise d'eau.  sides and back being formed by a water jacket. partie tubulaire de l'élément de chauffe forme le dessus du foyer, les tubular part of the heating element forms the top of the hearth, the 3J Chaudière suivant la version représentée par le croquis NO 2 bis dont la 3J Boiler according to the version represented by sketch NO 2 bis, the
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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