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Perfectionnements aux chaudières pour le chauffage domestique et le chauffage central
Cette invention se rapporte aux chaudières pour le chauf- fage domestique et le chauffage central, et elle a pour but prin- cipal de fournir une chaudière perfectionnée, ayant des dimensions plus petites que Jusqu'ici pour une même capacité et présentant certains avantages supplémentaires,tels que la simplicité du fonctionnement, la propreté de son aspect, l'automaticité de l'a- limentation de combustible, etc,
Un autre but est d'établir des moyens permettant de com- biner un four ¯de cuisine avec la chaudière suivant l'invention, de manière qu'un seul foyer puisse servir aux deux usages. En outre des dispositifs peuvent être prévus pour pouvoir utiliser un coin- bustible de nature différente.
Diverses propositions ont été faites précédemment pour adapter des chaudières existantes de manière à assurer une arrivée continue de combustible sous inaction: de la pe- santeur, suivant la rapidité de la consommation du combustible dans le foyer ou dans la chambre de combustion, le combustible /\ étant emmagasiné dans une trémie, habituellement montée au-dessus
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du sommet de la chaudière, et descendant à travers un conduit dans le foyer où il est supporte sur un organe en forme de dôme ou autre forme semblable en-dessous duquel de l'air est amené par un ventila.- teur que contiôle un thermostat.
Or, la présente invention con- cerne une chaudière réunissant toutes ces caractéristiques sous une forme perfectionnée et compacte.
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La cnaudieie pour cnauffage domestique ou chauffage central, suivant l'invention; comporte des parois ld.téLa11;! et arrière (qui peuvent se raccorder entre elles suivant une courbe en C, en U, ou autre forme en plan) et un ciel incliné de cas en
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haut et vers lldJ;';rièr'0, le tout étaoli comme des compartiments coauaunicants remplis (.L' eau, ainsi qu'un fond. qui dans lea petites installations peut être en briques réfractaires ou autre matière réfractaire mauvaise conductrice de la cnaleur, pourvu-a.'une ou- verture d'admission d'air immédiatement au-dessus de laquelle est disposée une ,pièce creuse de support du combustible refroidie par circulation d'eau, qui peut être raccordée par des tuyaux d'eau soit aux compartiments remplis d'eau de la chaudière pro-
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,811iènt dit- soit à des dispositifs tels qu'un serpentin pour chauffer indirectement l'eau Clans un léaervoir entourant le per- pentin, ou dans d'autres buts, un tuyau d'amenée de combustible s'étendant gaz 1 int,ia:ux de la. chaudière Jusqu'en un point 3i.tué au-dessus de la pièce de iuppoit au comoustiole à partir d'une ouverture un..âsv dans i-a ci¯:1 incliné, piëe as son extiémitë ini.ium, et une tiemie à ()\.Mùui3t101c présentant un fond in- cliné de cas .on naut et vers l,rxi:c, suscd.Jtiü1c tiC; ;--]'d.ùJli- quer sur 1 ciel ne la oiiaudibie .;:;t pourvu d'un orifice (.1.<.;: sjr- tie coïncidant avec l'ouverture: ménagée clans le ciel de la chau- dière.
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Il est préférable 1os munir la pièce de suppoit du .combustible d'un tuyau d'évacuation travers lequel une certaine
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proportion de l'air amené en-dessous de cette pièce peut, après avoir été préchaufféesur son parcours, passer dans un dispositif susceptible de débiter l'air au-dessus de la couche de combusti- ble. La trémie à combustible, qui peut être fixe ou amovible, est établie sous une forme qui donne à l'ensemble de la chaudière et de la trémie approximativement l'aspect extérieur d'un prisme droit. Afin de pouvoir augmenter à volonté la capacité de la tré- mie, on peut établir son embouchure de manière quelle puisse recevoir des rallonges amovibles qui prolongent ses parois de bas en haut.
Un organe obturateur est aménagé dans la trémid à proximité de son orifice de sortie de facon à pouvoir'.fermer . ce dernier pendant qu'on transporte la trémie en vue de la rem- plir ou après l'avoir remplie, ou pendant le décendrage. La sor- tie des produits gazeux de la combustion du foyer est de préfé- rence aménagée près de l'extrémité supérieure du ciel incliné de la chaudière et débouche dans un système de carneaux en con- tact avec la paroi arrière de la chaudière.
Ce système de car- neaux peut constituer une extension du parcours des gaz chauds qui assure le maximum de transmission de cnaleur à la paroi de la chaudière et il présente de piéférence en un point de sa longueur une puverture normalement fermée par une plaque-couver- cle, sur laquelle peut être fixé un four de cuisine de telle sor- te que les gaz chauds circulent à travers les circuits qui y sont établis avant de retourner au système de carneau principal. Dans le dispositif qui amène l'air en-dessous de la pièce de support du combustible, on peut monter un léger clapet qui se ferme au- tomatiquement lorsque l'air est amené sous pression mais autre- ment reste ouvert pour permettre au tirage naturel d'aspirer une certaine quantité d'air à travers le feu.
En outre, on établit avantageusement dans le système d'admission d'air un dispositif /qui permet d'envoyer du gaz d'éclairage en-dessous de la pièce
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de support du combustible de faon que la chaudière puisse fonc- tionner pendant de courtes périodes sans l'emploi du combustible solide normal, par exemple pendant les mois d'été. Dans les chau- dières de grandes dimensions, ce dispositif d'amenée du gaz peut
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aussi être employa pour admettre de 1 '<;au ou de la, vapeur dans 'J.-'e courant d'air allant au foyer.
Afin de bien faire cO'1"nend.i.8 l'invention on décrira ci-a)rès à titre d'exemple une chaudière pour le chauffage de l'eau, à usage domestique, construite suivant l'invention, en se référant aux dessins e,nn.x,:s,cue.l.aue,peu:;nQAmtiquas, dana lesquels:
Fig. 1 est un:;) vue en élévation de face, montrant la chaudière combinée avec un four de cuisine,
Fig. 2 en est une vue de côté principalement en coupe
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verticale suivant la lign3 II-II de la, i'ig. 1. Fi6. 3 et, unc vue en coupe suivant la ligne III-III de la Fig. 2, et
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.81ig. 4 est une vue partielle en plan, d'un détail, mon- tirant le dispositif Q' adi.l1.3 ,-} ion G'air ;3 BC ond.d.i r <.:.
Dans l'exemple représenté mie petite cl1:1.uùlèx: à usage dop'stique, pour 1 cnaut.t'a..: de l'eau, comprend une cnuaoz.: de coMbustion 1 de forjie rectangulaire ,:n .I,.ddn J,lc11i3 plu T. ndute à l'arrière qu,à llavd.L1t. x conséquence elles possède une; ûaee rectangulaire plate 2 limitée sur son bord arrière et sur ses deux bords latéraux par des parois verticales, et un ci:1 3 in-
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cliné par exemple è. 45 de cas cn haut a partir de 1'avant. La base 2 est représentée comme étant garnie de briques zv.tractaires 2a, mais elle peut, particulièrement ú.aÚ8 les chauaiëres de gran- des dimensions, être creuse pour former un eajjace (l'eau.
La paroi arrière 4, les parois latérales 5 et 6 et le ciel incliné 3 sont construits'sous forme de pièces creuses dont les espaces internée
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conwnnlquent librement entre eux, le tuyau de retour (non repré-
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sente) du système de circulation alimenté par la chaudière s'ou- vrant dans la partie inférieure de l'espace intérieur de l'une des parois verticales 4,5 ou 6 ou dans l'espace intérieur de la base 2 lorsque celle-ci est creuse.
Le tuyau de circulation (qui n'est pas non plus représenté) est raccordé à l'extrémité supé- rieure de la paroi 4 ou au sommet de la chaudière et la sortie des produits de la combustion venant de la chambre 1 est consti- tuée par une ouverture ménagée dans la paroi arrière 4 à pro- ximité de la face inférieure du ciel 3.
Dans la disposition pré- férée qui est représentée, l'avant de la chaudière est constitué par les bords de la base 2, des côtés 5 et 6 et du ciel 3, l'ou- verture rectangulaire ainsi formée étant entourée d'un châssis 8 ( Fig. 2) qui peut être fermé par. une seule porte mais est, dans l'exemple représenté, fermé à sa partie Inférieure par un porte ou un clapet 9, monté sur charnières '(en 10) le long de son bord inférieur, et à sa partie Supérieure'par deux portes pivotantes il, qui se rejoignent le long de l'axe médian.
Chacune de ces portes mentionnées en dernier lieu est constituée d'une pièce creuse dont la paroi avant est faite d'une matière transparente ou trams- lucide, par exemple en verre ou en mica, montée dans un châssis approprié, tandis que la paroi arrière consiste en une grille 11a qui coopère avec une grille coulissante 11b pour former une sorte de persienne qu'on peut fermer pour protéger le verre ou son équi- valent. Sur le ciel incliné 3 de la chaudière est montée une tré- mie à combustible 13 ayant des parois latérales verticales 13a et une paroi avant verticale 13b mais un fond 13c incliné de bas en haut.
L'inclinaison du fond 13c est ia même que celle du ciel 3 de la chaudière, de telle sorte que la trémie 13 s'adapte exactement à celle-ci, son glissement dans la direction avant étant empêché par des oreilles ou saillies verticales 12 fixées au bord infé- rieur du ciel 3.
La trémie, qui peut ê tre pourvue de rebords de
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retenue aux bords inférieurs de es faces latérales 1),S;, est mu- nie de plaques internes inclinées 14, disposées à proximité de
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son extrémité inférieure pour guider le combustiole vers un ori- fice de décharge central 15 ménagé dans son fond et susceptible de coïncider avec une ouverture 16 formée; dans le ciel 3 de la chau- dière. Les parois de cette ouverture 16 (voir Fig.2) sont prolonge par un tuyau 17 qui se termine verticalement au-dessus du centre de la base2, 2a de la chaudière.
Le tuyau.17 peut comporter
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une extrémité inférieure just.,lale 17a qui sot engage télescopi- quement et y est maintenue j,)",r un boulon de i;:erl "'6\; 10 ou son équivalent. Une pièce de suppoit du combustible ,:n forme de üôll,: 19 est montée nui" la base 2, 2a de la chaudière ,;11-(18",..,OU6 de l'extrémité du tuyau. La pièce 19 est cieuse avec un fond con- cave 19d et est quelque peu déca tée d'une plaque 20, percée a'une ouverture., que porte la base de la Cna1.lQ1el'', mais <:11,: y est coudée à son jord 1 ?i àrieqr n des points convenablement e3,,1a- cés de manière à ménager entre Ci.;: bord inférieur de le ,pièce et la plaque des fentes àlChd,,l..!.'':;J.1t d'etir 21 ailllàes Vel'. 1 t ar- j'ièrs 4, et les côtés 5, 6 du foyer.
A 1. aiéce de support du combustible 19 vont fixés un tuyau d'eau incliné de bas en haut 22, qui relie iteapace intérieur de la pièce 19 à licspace in- térieur de la paroi arrière 4 de la chaudière, et un tuyau quasi horizontal 23 qui reile ces espaces intérieurs près de la base 2, 2a de la chaudière. Dans les grandes chaudières où la. base est formée de tubes de circulation d'eau, le tuyau 23 peut être raccordé à ces derniers.
Un tuyau d'air 24 traversant la pièce
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19 pour s'ouvrir dill18 l'espace situé en-dessous de celle-ci s'é- tend de bas en haut tout contre le tuyau d'eau incliné 22 (au- quel il peut êtxe soudé ou avec lequel il peut être venu d'une pièce) sur une courte distance pour se terminer par une partie verticale sur-laquelle est monte un tuyau en fer cheval 25
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. (voir aussi Fig. 4) embrassant le tuyau d'amenée de combustible
17, 17a et pourvu d'une série d'ouvertures d'échappement d'air
26 le long de sa paroi externe.
Le tuyau d'air 24 est fortement chauffé pendant le fonctionnement de la chaudière et assura ainsi le préchauffage de l'air qui le traverse, toute détérioration par suite de surchauffe étant empêchée par la juxtaposition intime des tuyaux d'air et d'eau 24 et- 22 ainsi qu'il a été mentionné.- La base 2 de la chaudière est pourvue d'une ouverture centrale 2? située sous l'ouverture de la plaque 20 et un tuyau 28 condui- sant à inouïe de refoulement d'une soufflerie ou d'un ventila- teur 29 est raccordé à l'ouverture de la plaque 20 en traversant la base de la chaudière. Dans la disposition préférée, la chau- dière est montée sur de courts pieds 30 et le ventilateur 29 accompagné de son moteur électrique est placé en-dessous et quel- que peu en arrière de la chaudière.
Le' moteur est commandé par , un thermostat (non représenté) qui est de.préférence du type à immersion et est logé soit dans le tuyau ae circulation de l'installation soit dans une ouverture pratiquée dans une paroi latérale (5 ou 6) de la chaudière à proximité intime de l'extré- mité supérieure du ciel 3.
Le tuyau 28 qui conduit à la souffle- rie 29 s'étend de préférence verticalement de haut en bas jus- qu'en un coud,., d'où il se dirige alors soit vers l'un des côtés de la chaudière soit (comme c'est représenté), vers l'arrière, une légère soupape à clapet 31 étant articulée autour du bord supérieur d'une ouverture 32 (Fig. 2) dans la partie verticale du tuyau et étant entourée d'un siège approprié 33, de telle sorte que lorsque la soufflerie ou le ventilateur se trouve en action la soupape 33 est maintenue sur le siège 33 et empêche l'échappement de l'air du tuyau 28.
d'autie part, lorsque le ventilateur 29 est hors d'action le tirage naturel à travers le foyer déplace la soupape 31 vers l'intérieur en dégageant son
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3ig.3 33 pour p.rm'3tt à l'air de .JId.93.;;: à l'intérieur du tuyau 28 et d3 là à t1d.V0'{S la couch'j de CO"lOU",tlOl",..0;; l'",,1r ';;U...'J.!lé- mentaire peut, J.) 01,1'. c'a 11 n CJÛlùU:3tiJl s, "tx ,.riJY3 ui: (,LC :;:d.il1uJ.':! ou ouvj:tur.3 5 pj.etiq.aà#1 d.d.J:1C) 1"" .:,JJ.±td i, un àispD-;1- tif de réglage a./l}::vJ.)L'ié --tant 1Ji :vu dL1i qu'on 1 CO"l.J10;1(J.L,..
En vue d'assurer 1 ' ed-ùi s s 1 Jn da combustible ,aau:., notcutiment loï9qU Un dàsirc la! ld, cÙLlùiè Cr' 1;',1 B2J'vice ta3i1¯ dant de courtes pé-r iodes '1:; t',Ll';::1 Seins àe. oii j" ulluo-1esi du t.3u chaqu." foi s, un tuyau 34 (Fit;. 2), qui se piolonge a ti.àv.ais la, peroi du coude du tuyau 25, est établi da!18 ce Q'::l"l1i-,;l et se t criilne juste en-dessous de la ,pièce 19, 1'9.s: qui SU-IJ.Jo:ctG 12 COliloul3tible, son txzit cxt.,xn étant raccordée: en 35 â une arrivée de gaz dt'v3C1d1Ld'. Lé tuyau vertical 34 eut tre uti- li8 aussi dans les grandes cn,uaix'Gs pour e1-<i=n<.r de 1 1 ;; au ou de e la vapeur au fOY2r" dans l cas où lIon b rale du coke ou un autre cOùJ:oustib12 analogue.
Un legistre obturateur coulissant 36 2t étaoli pour fermer la s Dz tii de la tréi>Ô.; 13 (:llú.a.l1t le Ciéc:d.sd.; niais cet organe peut être remplacé sa; un registre j;!d.l ti',,l13"jLllt cylindri- que fonctionnant daim un x:wzlîleuzent l'ai;;d.L1t saillie en avaiit de la paroi antérieure de la trémie, sur une tige horizontale commandée par une J.11dJ.l1vel16' :;xt11eur. Le oord au registre
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36 peut présenter des dents ou des doigts poux faciliter sa
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pénétration au travers du combustible, ou bien-on peut rajaèlcb- cei le registre par une série de doigts ou de dents de fou:rc116
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recourbées.
L'extrémité supérieure de la trémie 13 est pourvue d'une porte articulée 37, dans l'exemple représenté, mais elle peut être aménagée poux recevoir un couvercle en tôle qui peut
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toutefois être remplacé par un prolongement rectangulaire de la
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trémie lorsque la capacité de cette dernière doit être augmentée,
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le couvercle s'adaptant alors sur llemboucliure de ce prolongerllent. n¯.--
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Lorsqu'on a amené l'organe obturateur 36 dans la position de fermeture, on peut facilement soulever la trémie 13 des consoles d'appui 12 et l'enlever pour le chargement.
On se rendra compte du fonctionnement de la chaudière par la description ci-dessus, le combustible descendant de la trémie 13 sur la pièce de support 19 pour une couche 38 (Fige 2) de l'épaisseur désirée à laquelle l'air est amené par en- dessous à travers les rainures d'évacuation 21 ménagées dans le bord de la pièce. De l'air secondaire est amené au-dessus de la couche de combustible 38 par le tuyau en forme de fer à cheval.25.
. On remarquera que la surface totale des parois d'eau de la chambre de combustion 1 est considérablement plus grande que dans les chaudières de construction ordinaire et on a constaté en réalité qu'une chaudière suivant l'invention ne doit avoir que la moitié des dimensions de n'importe quelle chaudière existante de même capacité.
Un autre avantage, qui résulte de l'emploi du tuyau d'amenée de combustible ajustable 17, 17a, est que la hauteur de la couche de combustible 38 peut être réglée suivant les be- soins. Par exemple, la chaudière peut être etablie pour desservir une installation de dimensions prédéterminées et cette installa- tion peut être agrandie ultérieurement par l'adjonction d'un ou de plusieurs nouveaux radiateurs, d'une autre baignoire ou autre dispositif de ce genre. Au moyen du tuyau ajustable 17, 17a, les dimensions du foyer, initialement ajustées pour répondre aux be- soins de l'installation, peuvent être augmentées de manière que la chaudière puisse desservir d'une faon satisfaisante l'instal- lation agrandie.
Il est préférable de prendre des mesures pour que les gaz chauds de la combustion qui quittent le foyer 1 circulent
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aussi longtemps qui possible au contact de la face arrière de la paroi postérieure 4 de la, chaudière. A cet effet, l'ilifice de sortie ? à proximité du sommet de la paroi arrière 4 dorme dans l'extiémité supérieure d'un carneau vertical 39 courlis entre cette paroi et une autre paroi 40 établie parallèlement à la première et de même étendue que celle-ci.
L'espace entre ces par- rois 4 et 40 (fermé le ion= des boras ainsi qu'on le comprendra) est subdivisé en trois carneaux par une paire de cloisons 41 ré- unissant les parois : un carneau central 39 dans lequel donne l'orifice 7 venant du foyer ou de Ici chambre de comoustion 1 et deux carneaux extérieurs 42 (.Fige 3) communiquant avec le carneau central 39 à leurs extiémités inférieures et donnant à leurs extré- mités supérieures dans une sortie commune 43 qui conduit à une cheminée ou son équivalent.
Un bac 44 pour recueillir les cendres peut dans certains cas constituer la fermeture de l'extrémité in- férieure de la chambre des caneaux qui vient d'être décrite et est supporté sur un socle horizontal 2b pourvu d'une ou ae plu- sieurs ouvertures 2c à tiavers lesquelles on peut introduire des instruments poux le tisonnage du feu après l'enlèvement du cen- drier 44.
L'une des parois latérales externes de l'espace subdivisé des carneaux peut, comme c'est- lepiésenté, être munie d'un ou- verture 45, normalement fermée par ,une plaque de recouvrement 46, mais à laquelle on peut adapter un four de cuisine 47 (représenté en place sur la Fig. 1) présentant un carneau 48 à travers lequel les gaz chauds sont appelés à circuler.
La boîte externe du four est pourvue d'une ouverture coïncidant avec l'ouverture 45 et une plaque formant cnicane 49 (fig. 1) est convenablement dans l'espa- ce formant carneau 48 du four pour subdiviser l'ouverture de la boite en une section Inférieure d'entrée et une section supérieure
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de sortie,la, chicane partant de la paroi proprement dite du four à traversl'ouverture 45, pour fermer complètement le carneau ex- térieur correspondant 42 et détourner ainsi les gaz chauds cir- culant dans ce carneau pour les envoyer en-dessous de la cnicane dans les carneaux du four d'ou ils sont ramènes au-dessus de la
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chicane dans le carneau de la, CLlo.Ua.Ü;
l'6., Le four peut être monté de toute manière expropriée sur la chaudière, de préférence sur l'une de ses parois latérales.
REVENDICATIONS
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1.- Chaudière à usage domestique ou pour chauffage cen- trait comportant des parois latérales et arrière et un ciel in- cliné de bas en haut vers l'arrière, le tout aménagé de manière former des compartiments inter'communicants remplis d'eau, un fond pourvu d'une ouverture d'admission d'air immédiatement au- dessus'de laquelle est disposée une pièce creuse à refroidissement par circulation d'eau pour supporter le combustible,
un tuyau d'amenée du combustible s'étendant à l'intérieur de la chaudière jusqu'en un point situé au-dessus de la pièce de support du com- bustible à partir d'une ouverture formée dans le ciel incliné près de son extrémité inférieure, et une trémie à combustible pourvue d'un fond incliné de bas en haut vers l'arrière, susceptible de s'appliquer sur le ciel de la chaudière de manière qu'une ouver- ture qui y est pratiquée coïncide avec l'ouverture formée dans le ciel de la chaudière.
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2.- Onaudlbre suivant la revendication l,'caractérisée en ce' que le fond est établi sous forme d'un compartiment creux rempli d'eau qui communique avec chacun des autres de ces com- partiments.
3.- Chaudière suivant les revendications 1 ou 2, carac- téris.ée en ce que la pièce de support du combustible est raccor- dée par des tuyaux d'eau aux compartiments remplis d'eau de la
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chaudière proprement dite.
4. - Chaudière suivant les revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que la pièce de support du combustible est pourvue d'un tuyau de sortie d'air à travers lequel une certaine proportion de l'air envoyé enpdessous de cette pièce peut passer dans un dispositifqui débite l'air au-dessus de la couche de combustible.
5.- Chaudière suivaitla revendication 4, caractérisée en ce que le tuyau de sortie d'air est Juxtaposé intimement au tuyau d'eau qui vient de la pièce de support du combustible.
6.- Chaudière suivant l'une ou l'autre des reve dications précédentes, caractérisée n ce qu'un organe obturateur est placé dans la trémie à proximité de sa sortie, de façon qu'on puisse fermer celle-ci lorsque c'est nécessaire.
7.- Chaudière suivant l'une ou l'autre ¯des revendications précédentes, caractérisée en ce que la sortie des gaz de combustion. du foyer est ménagée près de l'extrémité supérieure du ciel incliné de la chaudière et donne sur un système de carneaux en contact avec la paroi arrière de la chaudière.
8.- Cnaudière suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le système de carneaux forme un prolongement du parcoure des produits de la combustion en contact avec la paroi arrière de la chaudière, les gaz circulant d'abord de naut en cas et ensuite de bas en haut pour se rendre à un orifice de softie conduisant dans la cneminée ou son équivalent.
;.- chaudieie suivant les levendications 7ou 8,carac- térisée en ce que le système des carreaux est pourvu sur une par- tie de sa longueui d'une ouverture normalement fermée par une @la- que (le recouvrement et sur laquelle on peut fixer un four de cui- sine de manière que les produits de la combustion circulent dans des carneaux qui y sont établis, avant de revenir dans le système
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., de carneaux principal.
10.- Chaudière suivant lune ou l'autre des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que l'air envoyé à travers le fond de la chaudière est refoulé par une soufflerie ou un ven- tilateur commandé par therro.ostat.
11.- Chaudière suivant la revendication 10, caractérisée en ce que le conduit amenant l'air du ventilateur ou de la souffle- rie au'fond de la chaudière présente une ouverture en communica- tion avec l'atomsphere, couverte par un léger clapet qui se ferme automatiquement lorsque l'air est admis sous pression, mais qui autrement reste ouvert pour permettre au tirage naturel d'aspirer de 11 air à travers le feu.
12.- Chaudière suivant les revendications 10 ou 11, caractérisée an ce qu'un dispositif permet d'amener du gaz d'é- clair age en-dessous de la pièce de support du combustible.
13.- Chaudière pour chauffage central, distribution d'eau chaude ou autres usages domestiques, suivant la revendica- tion 1, construite, aménagée et susceptible de fonctionner cormae c'est décrit ci-dessus ..avec référence aux dessins annexés.