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Elément de chaudière destiné à être placé dans un poêle*
Cette invention est relative à un élément de chaudière destiné à être placé dans un poêle et dans lequel, en avant du corps d'eau principal formant la paroi arrière du foyer, est prévu un second corps d'eau qui maintient le combustible écarté du premier, un passage pour les gaz de combustion étant réservé entre les deux corps d'eau. Les éléments de chaudière de ce genre déjà connus, étaient exclusivement destinés à des foyers ouverts comme employés en Angleterre et ne pouvaient avoir qu'une capacité de chauffe réduite.
Le second corps 4!eau en question servait seulement à empêcher le courant d'air froid qui, dans les foyers ouverts, passe toujours vers l'intérieur par dessus le feu, d'atteindre le corps d'eau principal, courant qui ne pouvait que réduire encore très fortement la capacité de chauffe de ce dernier. Il s'ensuivait
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également que le second corps d'eau ne contribuait pas luimême dans une bien grande mesure au chauffage du contenu de la chaudière; il ne communiquait d'ailleurs avec le corps d'eau principal que par d'étroits passages.
L'invention a tout particulièrement pour objet un élément de chaudière pour foyers et poêles fermés (foyers et poêles à feu continu), pour le chauffage de liquides, en particulier pour la production d'eau chaude, d'eau à haute température ou de vapeur alimentant une installation de chauffage central.
Le but de l'invention est,brièvement dit, d'augmenter la capacité de chauffe d'éléments de chaudière contenus dans un foyer fermé, afin qu'on puisse raccorder sur un foyer ou poêle, en un seul branchement, une installation de chauffage central d'une certaine importance, desservant par exemple quatre ou cinq chambres. Suivant l'invention, le second corps d'eau déjà mentionné présente dans ce but la forme d'une lèvre creuse obliquement en saillie vers l'avant et vers le bas, qui communique librement à sa partie supérieure, sur sensiblement toute la largeur, avec le corps d'eau principal. Cette lèvre creuse s'étend, par suite de cette disposition, jusque dans la zone de combustion ou à proximité de celle-ci.
Il est évident que (dans les foyers ou poêles fermés) il n'y a aucune cause de refroidissement pour elle et que même dans les foyers ou poêles à feu continu où la lèvre creuse constituerait une partie de la paroi du magasin de chargement, elle pourrait être isolée par le combustible ne brûlant pas, qui est'en réserve dans le magasin, de telle sorte que le chauffage du liquide dans ce second corps d'eau est très efficace et que la capacité de chauffe de l'élément de chaudière en est fortement accrue.
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Suivant l'invention, on peut aussi disposer l'un au-dessus de l'autre deux ou plusieurs de ces corps d'eau obliquement en saillie vers l'avant et vers le bas, avec leurs extrémités inférieures à une distance telle au-dessus de la grille, que le combustible forme un talus libre. Con- trairement à ce qui se passerait pour un combustible qui se- rait en contact direct avec des parois refroidies par l'eau et qui, par suite, ne serait pas incandescent, le combustible d'un pareil talus libre est rendu intensément incandescent et peut donc dégager beaucoup de chaleur rayonnante. Cette chaleur rayonne sur les parois de l'espace, fermé au-dessus, compris entre le corps d'eau principal et la lèvre saillante.
La capacité de chauffe ou rendement de l'élément de chaudière est de ce fait très élevée, principalement lorsqu'on laisse échapper les gaz de combustion par le dit espace ou interval- le. Suivant l'invention, l'espace à gaz de combustion compris entre le corps d'eau principal et une lèvre creuse en saillie sur celui-ci comme ci-dessus décrit, peut se rétrécir en en- tonnoir vers le haut et communiquer latéralement avec l'éva- cuation des gaz de combustion. La surface chauffante, léchée par les gaz, est augmentée, d'une part parce qu'il n'y a pas d'espaces morts où les gaz pourraient stagner et d'autre part parce que le trajet des gaz est allongé.
Pour tirer pleine- ment parti du chauffage de la ou des lèvres creuses elles-mê- mes, il est prévu suivant l'invention, d'aménager entre le corps d'eau principal et le bas de la ou des lèvres creuses des conduits de circulation de liquide. Les caractéristiques de l'invention sont donc d'une part l'augmentation de rende- ment du feu, obtenue en ne le laissant que peu venir en con- tact direct avec les parois refroidies à l'eau de,l'élément de chaudière, de façon qu'il y ait un beaucoup plus grand vo-
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lume porté à l'incandescence et qu'on puisse faire agir directement sur les parois de l'élément de chaudière la chaleur rayonnante, et d'autre part l'augmentation de la surface de chauffe utile de l'élément de chaudière par suite des mesures prises.
L'invention va plus loin dans cette dernière voie et, à cet effet, elle prévoit aussi dans le but d'agrandir encore la surface de chauffe, de réserver ou d'aménager derrière l'élément de chaudière un espace dans lequel, d'une part, débouchent les conduits de fumées ou gaz de combustion et, d'autre part,s'ouvre le conduit d'évacuation à la cheminée.
On obtient ainsi une botte à fumée, et il est possible d'aménager différents trajets de circulation pour les gaz de combustion, en vue de pouvoir régler la combustion ainsi que le dégagement de chaleur, comme celà se fait également dans les foyers ordinaires. Dans une forme d'exécution avantageuse de l'invention, on prévoit en plus des conduits de fumée qui vont latéralement de part et d'autre de l'élément de chaudière, un ou plusieurs conduits de fumée pour le tirage direct à travers l'élément de chaudière, qui partent d'un espace situé au-dessus du feu, où le combustible ne peut venir en contact avec la paroi de la chaudière par suite de la forme de cette paroi.
L'aménagement d'une pareille ouverture de tirage direct, à travers l'élément de chaudière, n'est possible que parce que le combustible n'est pas partout en contact intime avec la paroi antérieure de cet élément, car autrement l'ouverture serait exposée à être obstruée et le tirage direct ne pourrait avoir lieu qu'à travers une couche épaisse de combustible, ce qui le rendrait peu efficace.
Le,dessin annexé représente quelques formes d'exécution de l'élément de chaudière conforme à l'invention, propres à être incorporées dans un poêle à feu continu.
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Fig. 1 est une coupe axiale verticale, et
Fig. 2 une vue en perspective d'un élément, prise du foyer du poêle.
Fig. 3 est une coupe, analogue à celle de la Fig. 1, d'une seconde forme d'exécution.
Fig. 4 est une coupe verticale d'un poêle à feu continu avec une autre forme d'élément de chaudière conforme à l'invention, et
Fig. 5 est une coupe horizontale de ce poêle, par la ligne V-V de la fig. 4.
L'élément de chaudière proprement dit est constitué selon la fig. 1 et 2 par le corps à double paroi 1 qui, vu en plan, est un peu en arc de cercle et épouse ainsi la forme de la paroi arrière du foyer du poêle à feu continu dans lequel l'élément doit être logé. A ce corps 1 sont raccordés en haut le tuyau 2 de départ d'eau et en bas le tuyau 5 de retour d'eau.
A la partie supérieure, le corps 1 comporte une partie saillante ou lèvre 4 à double paroi, dirigée vers le bas et vers l'avant, dont la forme en élévation est visible sur la fig. 2.
L'espace intérieur de cette partie saillante communique avec la chambre à eau du corps principal 1 de l'élément de chaudière, tant dans le haut que dans le bas, où sont aménagés un ou plusieurs conduits de circulation séparés 5.
La partie saillante 4 fait l'office d'un barrage pour le combustible descendant qui se dispose en-dessous d'elle suivant un talus naturel indiqué par la ligne pointillée 6 sur la fig. 1. Ainsi, le combustible reste écarté de la paroi froide de l'élément de chaudière et il peut donc devenir fortement incandescent sur le talus 6, de sorte qu'un bon rayonnement se produit dans l'espace compris entre la partie principale 1 et la partie saillante 4 de l'élément. Les gaz de combustion pas-
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sent d'ailleurs dans cet espace et s'échappent latéralement, comme l'indiquent les flèches 7 (Figs. 1 et 2).
On peut éviter un contact trop direct du combustible avec les parois au bas de la partie principale 1 et à l'avant de la partie saillante 4 en donnant aux parois en ces endroits une forme en zigzag, par exemple en y ménageant des nervures, comme c'est indiqué en 8. La forme et les dimensions des nervures ou saillies analogues dépendront du calibre du combustible employé. A ces parois aussi, une température très élevée peut donc être atteinte, pour obtenir un rayonnement important. Le cas échéant, on peut également employer ici une claire-voie.
En d'autres endroits encore, par exemple sur les côtés en 9, la paroi de la chaudière peut être nervurée.
Il va de soi que l'adjonction de la lèvre 4, ainsi que la conformation 8 de la paroi, procure une augmentation de la surface de chauffe.
Le bas du corps principal 1 de l'élément de chaudière comporte des bossages 10 augmentant la quantité de liquide, qui ont une forme épousant à l'avant celle de la masse de combustible dans le foyer, et à l'arrière celle de la paroi du foyer.
La fig. 3 montre en coupe un élément de chaudière qui répond dans ses grandes lignes à la description ci-dessus.
Toutefois, cet élément comporte npn pas une, mais deux lèvres ou barrages 4 et 4a. Eventuellement, on peut encore en augmenter le nombre et il est possible aussi de les placer en d'autres endroits, par exemple sur les cotés.
L'élément de chaudière conforme à l'invention peut être fabriqué de façon simple par assemblage ou par emboutissage. On estime qu'en pratique une température de circulation
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de 85 peut être aisément atteinte.
Le poêle selon la fig. 4 et 5 comprend une paroi avant 11 pourvue de portes 12, 13 et 14 surmontées d'une porte de chargement 15 dont 16 indique la charnière. Dans le foyer sont logées une corbeille de foyer 17, une grille 18 au-dessus du cendrier 19, une grille avant suspendue 20 et une trémie à charbon 20a.
A la paroi arrière du poêle se trouve l'élément de chaudière comportant le raccord de départ 21 et le raccord de retour 22. Cet élément de chaudière peut, comme le montre le dessin , former lui-même la paroi arrière du poêle, en l'occurrence la partie supérieure de celle-ci, auquel cas il peut y avoir encore une paroi arrière distincte 23 pour le cendrier 19, ou bien l'élément de chaudière peut aussi être disposé devant la paroi arrière proprement dite du poêle si celui-ci en comporte une.
L'élément de chaudière proprement dit est constitué par un corps creux 24 à double paroi qui, vu en plan, a une forme en arc de cercle pour épouser quel que soit le cas la forme de la paroi arrière d'un poêle à feu continu ordinaire.
Dans le haut, le corps 24 est pourvu d'une partie saillante 25 à double paroi dirigée vers le bas (éventuellement légèrement en oblique vers l'avant). L'intérieur de cette partie saillante 25 communique avec le corps d'eau principal 24 de l'élément de chaudière, tant dans le haut que dans le bas, où un ou plusieurs conduits de circulation séparés sont aménagés.
La partie saillante 25 fait office de barrage pour le combustible chargé par le dessus à travers la porte de chargement 15, et le combustible descendant forme en-dessous de cette partie un talus naturel qui, sur la fig. 4, est indiqué par la ligne pointillée 27 où le combustible peut être fortement incandescent.
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Là où il peut encore y avoir contact direct entre le combustible et la paroi, par exemple au bas du corps principal 24 de l'élément de chaudière et contre la paroi avant de la partie saillante 25, on peut donner à la paroi une forme en zigzag, en la munissant de nervures.
Les gaz de combustion qui montent du feu dans le foyer et gagnent ainsi en grande partie l'espace compris entre la partie saillante 25 et le corps 24 de l'élément de chaudière, peuvent naturellement, lorsqu'on ne prend pas de mesures spéciales de réglage, s'échapper simplement sur les cotés de l'élément de chaudière suivant les flèches 28 comme c'est expliqué ci-dessus, des ouvertures 29 étant ménagées à cet effet dans la paroi arrière. Ces gaz interviennent pour chauffer la surface de l'élément de chaudière. Ils se rassemblent dans l'espace situé derrière l'élément de chaudière, en l'occurrence dans la boite à fumée 30 à laquelle est adapté le raccord de cheminée 31.
Ces gaz de combustion lèchent donc aussi la paroi arrière de l'élément de chaudière et contribuent ainsi:égale- ment, à cet endroit encore, au chauffage de cet élément, car il ne faut pas perdre de vue que les gaz peuvent avoir là encore une température de 500 à 700 C.
Si l'on veut activer le feu, c'est-à-dire obtenir une combustion intense en un temps très court, il est désirable d'avoir un tirage plus direct, permettant aux gaz de combustion de gagner la cheminée par un trajet plus direct. A cet effet, un ou plusieurs passages 32 sont ménagés à travers l'élément de chaudière. Les gaz de combustion peuvent alors s'échapper à la cheminée directement de l'espace compris entre la partie saillante 25 et le corps principal 24 de l'élément de chaudière.
L'aménagement de ces passages 32 n'est possible que grâce à la présence de la partie saillante ou lèvre 25 qui per-
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met la formation du talus 27 par le combustible, étant donné qu'il serait naturellement impossible d'avoir un passage dans une paroi contre laquelle le combustible appuie directement (risque d'obstruction, grande résistance à l'écoulement des gaz, etc.).
Dans l'ouverture 32 péut être monté une clef 33, manoeuvrable de l'extérieur. Quand cette clef est fermée, les gaz sont obligés de s'échapper latéralement; le poêle fonctionne alors avec circulation des gaz. Lorsque la clef 33 est ouverte, la plus grande partie des gaz s'échappent directement à la cheminée Zl par le passage 32; le poêle fonctionne alors à tirage direct. Si on donne au passage 32 une grande largeur dans le sens horizontal, le tira.ge direct porte à l'incandescence le combustible sur une large zone.
Si l'on désireamener les gaz à la boite à fumée 30 par un trajet déterminé, en vue d'améliorer le dégagement de chaleur à l'élément de chaudière, on peut disposer à cet effet des cloisons de guidage ou chicanes de différentes formes. En outre, la boite 30 est utilisable encore à d'autres fins, pour le chauffage. Par exemple, des conduits de circulation d'air peuvent y être installés, ou bien encore un tuyau pour le préchauffage du liquide, etc. Enfin, on peut prévoir derrière la boite 30 une botte distincte destinée à ces usages.
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