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Perfectionnements apportés aux portes de foyer des chaudières, fours et analogues.
La présente invention est relative aux portes de foyer des chaudières, fours et analogues et elle concerne plus spécialement les portes, de ce genre, qui sont agencées de manière à comporter au moins un et, de préférence, au moins deux admissions réglables d'air secondaire.
On connaît divers types de fumivores ou de fumifuges et/ou d'économiseurs de combustible, le but de ces disposi- tifs, dénommés ci-après "fumivores", étant d'introduire de l'air secondaire dans le foyer de la chaudière, du four ou analogue, et que l'on dénommera ci-après "foyer", sur le lit de combustible.
L'air secondaire a pour effet de réduire ou de suppri- mer les fumées dégagées et de réaliser également une économie de combustible.
On sait actuellement très bien que le rendement d'un foyer est diminué en fonction du poids des matières solides
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qui s'échappent, sous forme de fumée, par la cheminée du foyer et que l'élimination de ces fumées donne lieu à une économie très considérable pour la consommation de combusti- ble dans le foyer tout en évitant la pollution de l'air at- mosphérique.
L'air secondaire est fourni sur le lit de combusti- ble pour provoquer la combustion dans le foyer des vapeurs et gaz combustibles dégagés par le charbon bitumeux formant le lit de combustible mais on a constaté que si ce lit a une épaisseur supérieure à 10 cm. des quantités d'air traversent le lit depuià le bas de la grille et qui ne conviennent pas à produire une combustion convenable des matières volatiles au dessus du lit de combustible et le rois des fumivores de- vrait être de fournir une quantité d'air secondaire, au cours du fonctionnement du foyer, avec un débit qui soit proportion- nel à celui avec lequel les matières volatiles ou gaz combus- tibles sont dégagés par ledit lit.
Parmi les fumivores, proposés jusqu'ici, on peut citer ceux qui sont montés sur la face interne de la porte de foyer existante ou qui font partie de celle-ci, ces disposi- tifs étant généralement constitués sous forme d'une boîte, avec au sans chicanes et avec une ou plusieurs entrées dans la paroi extérieure de la porte du foyer pour l'admission d'air secondaire dans la boîte afin que cet ait soit réchauf- fé et fourni ensuite sur le lit de combustible.
La présente invention concerne des fumivores qui font partie de la porte de foyer et qui se distinguent de ceux qui sont simplement fixés par des boulons ou par d'autres moyens sur la paroi interne d'une porte de foyer existante.
Les ouvertures pour les portes des foyers, de types différents, ont des dimensions et formes variables et un but de l'invention est de réaliser des moyens par lesquels un fumivore d'un type et d'un modèle normalisés et qui comporte les moyens nécessaires pour régler le débit de l'air secon- daire, ce dispositif étant désigné ci-après par "débiteur normalisé d'air secondaire", peut être utilisé d'une manière
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efficace pour des chaudières et des foyers de types diffé- rents, quelles que soient les formes et dimensions des ouver- tures pour leurs portes.
L'invention consiste, principalement, à faire com- porter aux portes de foyer, du genre en question, en combi- naison un débiteur normalisé d'air secondaire et dont l'en- combrement est moindre que celui de l'ouverture du foyer, destinée à recevoir la porte, et un cadre ou support propre à recevoir et à soutenir ce débiteur pour compléter ladite porte, les dimensions externes et la forme dudit cadre ou support étant telles que celui-ci puisse s'adapter dans la- dite ouverture.
Malgré que les dimensions et la forme du débiteur restent toujours les mêmes pour des dimensions et formes des ouvertures de foyers d'un ordre de grandeur déterminé, on doit donc prévoir un cadre ou support différent pour chaque ouverture de foyer ayant des dimensions et une forme déter- minées.
Suivant une variante, on peut prévoir une forme normalisée pour le cadre ou support et pour laquelle les di- mensions extérieures sont supérieures à celles de n'importe quelle ouverture de foyer dans laquelle le débiteur normalisé d'air secondaire doit être logé, afin que l'on puisse modifie le contour de ce cadre ou support pour l'adapter à une ouver- ture particulière donnée.
De préférence on établit les charnières et les organes de retenue de la porte sur ledit cadre ou support.
La forme de l'ouverture, ménagée dans ledit cadre ou support, et la forme périphérique du débiteur normalisé d'air secondaire concordent, de préférence, afin que ces pièces soient exactement ajustées l'une pour l'autre. De plus, le débiteur ou le cadre peuvent comporter des oreilles ou pattes de retenue, qui s'appliquent sur l'autre de ces pièces pour qu'on puisse fixer celles-ci l'une à l'autre, par exem- pie à l'aide de boulons ou goujons.
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Le débiteur normalisé peut faire saillie sur l'une ou sur les deux faces du cadre ou support, quand il est mon- té sur celui-ci et ce cadre entoure, de préférence complète- ment, ledit débiteur.
Si on le désire, on peut ménager une ou plusieurs entrées d'air (qui peuvent être réglables) dans le cadre ou support pour l'admission d'air secondaire additionnel.
Suivant un autre aspect de l'invention, on a re- cours, en combinaison, à une série de cadres ou supports qui ont tous des dimensions externes et/ou des formes différen- tes mais dans chacun desquels on ménage une ouverture ayant des dimensions et une forme égales à celles des autres ouver- tures, et à un débiteur normalisé d'air secondaire propre à être logé dans l'ouverture de l'un quelconque de ces cadres ou supports, ce qui permet d'obtenir une porte de foyer qui convienne à une ouverture de foyer particulière en montant ce distributeur sur un cadre ou support approprié, choisi dans la série.
De préférence on constitue le débiteur normalisé en fonte et il peut être en une pièce ou en au moins deux parties. De même le cadre ou le support peut être en fonte.
Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention.
Les figs 1 à 4 montrent, respectivement en élévation, en vue par l'arrière, en coupe verticale selon III-III fig.l et en coupe horizontale selon IV-IV fig.3, une porte de foy- er, pour une chaudière de Lancashire ou à deux tubes-foyers, ainsi qu'une partie réduite de l'avant de la chaudière, cette porte étant construite conformément à l'invention.
La porte de foyer, montrée sur le dessin, comprend un fumivore établi selon un mode de réalisation montré à titre d'exemple nullement limitatif ou restrictif car l'in- vention est également applicable avec des fumivores d'un autre genre.
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On a désigné par 1 la paroi avant d'une chaudière Lancashire, par 2 l'ouverture ménagée dans cette paroi pour la porte de foyer et par 3, d'une manière générale, la porte de foyer qui peut obturer la partie avant de cette ouverture 2 et qui est articulée à un pivot de charnière 4 établi d'un côté de l'ouverture 2.
On a désigné par 5 le fumivore, le fumifuge et/ou l'économiseur de combustible, dénommé "débiteur normalisé d'air secondaire", ce dispositif ayant des dimensions norma- lisées qui sont toujours notablement moindres que celles de l'ouverture de n'importe lequel des foyers pour lesquels on veut pouvoir utiliser ce débiteur de sorte que celui-ci peut être logé, d'une manière plus ou moins centrée, dans l'ouver- ture du foyer en laissant subsister un intervalle périphéri- que substantiel entre son contour et celui de l'ouverture.
Il en résulte, lorsqu'on ouvre ou ferme la porte de foyer, qu'il n'y a aucun danger que la partie du débiteur, qui pénè- tre dans le foyer, puisse venir heurter ou toucher les bords périphériques de cette ouverture.
Le débiteur normalisé 5 est monté dans un cadre 6 qui, de pair avec ce débiteur, forme la porte complète. Alors que le débiteur est d'un type standard, c'est-à-dire que ses dimensions et sa forme sont normalisées (en n'ayant pas nécessairement la forme montrée sur les dessins), le cadre 6 a une forme extérieure et des dimensions telles qu'il convien- ne au foyer sur lequel la porte doit être montée.Le débiteur normalisé convient donc au montage sur ce foyer particulier malgré que ses dimensions extérieures soient plus petites que celles de l'ouverture de celui-ci.
Le cadre 6 peut avoir un contour de toute forme appropriée mais il concorde généralement avec celui de l'ou- verture du foyer pour lequel il doit être utilisé et ses di- mensions périphériques verticales et horizontales sont plus grandes que les dimensions correspondantes de cette ouverture.
Le cadre comporte, d'un côté, des oreilles de @
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charnière 7 entre lesquelles vient s'intercaler une oreille de charnière 8 montée sur la paroi avant du four et cette oreille 8 porte le pivot 4 qui traverse les oreilles 7.
L'autre côté du cadre 6 porte un organe de retenue approprié 9 qui maintient la porte fermée.
Dans le cadre 6 est ménagée une ouverture 10 dont la forme et les dimensions correspondent à celles du rebord périphérique 11 du débiteur 5 de sorte que ce dernier remplit exactement l'ouverture 10 du cadre 6.
Sur la face interne du cadre 6 est établi un rebord 12 qui s'étend vers l'intérieur de l'ouverture pour former un appui pour le bord 11 du débiteur afin que la face avant de la paroi 13 du débiteur 5 affleure à la face avant 14 du cadre 6.
Des pattes de retenue 15, qui peuvent être au nom- bre de quatre comme montré, sont engagées par leurs extrémités externes dans des encoches 16 du cadre 6 et sont appliquées sur la paroi 13 du débiteur 5 afin que ce dernier soit mainte- nu, d'une manière amovible, dans le cadre 6, les pattes étant fixées au cadre 6 par des vis ou boulons 17.
Le Joint, formé entre le rebord 11 du fumivore et le contour de l'ouverture 10 du cadre 6, peut être obturé par un mastic approprié désigné par 11' sur les figs 3 et 4.
Le fumivore, montré sur les dessins, comprend une pièce 18, en fonte, constituée par la paroi avant 13, dont question plus haut et qui porte, à sa partie supérieure, deux tuyères horizontales 19, écartées et parallèles tout en étant orientées vers l'intérieur, ces tuyères ayant une forme tron- conique et étant évasées vers l'extérieur à leurs extrémités externes 20. Dans la partie inférieure de la paroi 13 est ménagée une longue ouverture 21, horizontale et rectangulaire, qui peut être obturée par un volet 22, convenablement équili- bré et articulé en 23 à un bossage 24 faisant saillie, vers l'avant, sur la paroi 13 et qui, lorsqu'il occupe sa position de fermeture, est dirigé vers le haut et vers l'intérieur par @
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rapport à cette paroi 13.
Celle-ci comprend un rebord 25 sur lequel le bord supérieur du volet 22 peut prendre appui. Le volet repose également sur des flasques latérales 26, se forme sensiblement triangulaire, qui sont établies sur la paroi 13 aux extrémités de l'ouverture 21.
Un couvercle creux 27 est monté sur la face arrière ou interne de la paroi 13 du fumivore et est fixé sur celle- ci par trois boulons 28 qui traversent la paroi 13 et qui sont vissés dans des bossages internes du couvercle 27, ces boulons portant des manchons d'écartement 29 intercalés entre les écrous 30 de ces boulons et la face avant de la paroi 13.
Dans les extrémités du couvercle 27 sont ménagés des trous 31 et sa paroi arrière comporte deux grands trous circulaires dans lesquels sont engagées respectivement les tuyères 19 de manière qu'un intervalle annulaire 32 subsiste autour de chaque tuyère et entre celle-ci et le couvercle 27.
Ainsi, quand le volet basculant 22 est ouvert, de l'air peut pénétrer par l'ouverture 21 dans le couvercle creux 27 (qui forme avec la paroi 13 la chambre susdite) et cet air peut passer autour des tuyères 19 et par les intervalles annulai- res 32 jusque dans le foyer au dessus du lit de combustible de ce dernier.
La paroi interne du couvercle 27 peut comporter également une série de trous 37 en plus des trous 32.
Les tuyères 19 débitent l'air secondaire normal et l'ouverture 21, munie du volet basculant 22, fournit de l'air secondaire additionnel qui est admis dans le foyer par les passages 32 et par les trous 37 après son allumage, ce débit d'air additionnel étant ensuite interrompu quand le foyer brûle à plein feu. Le volet basculant fait fonction d'un obturateur de réglage et il est articulé au bord infé- rieur de l'ouverture 21 en étant agencé de manière qu'il s'ouvre par l'effet de la gravité et l'inertie quand la porte est ouverte ou fermée, le volet étant ensuite fermé à la main, à un moment approprié, par l'opérateur.
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Les manchons 29 et les boulons 28 portent une plaque amovible et réglable 33 qui est propre à obturer les extrémités externes et évasées 20 des tuyères 19, cette pla- que étant, de préférence, montée d'une manière réglable sur les manchons 29 qui peuvent comporter des encoches 34 dans lesquelles la plaque 33 peut être engagée afin qu'elle puisse venir occuper l'une quelconque de plusieurs positions régla- bles, par exemple au nombre de trois. L'une de ces positions correspond, de préférence, à la fermeture pour laquelle la plaque obture complètement les extrémités externes des tuy- ères 19. La plaque recouvre suffisamment et à tous moments les trous pour protéger les yeux du chauffeur. De plus, elle fait fonction de registre ou d'obturateur réglable en vue de régler et interrompre le débit d'air secondaire par les tuy- ères.
Les pattes 35 peuvent être établies sur la plaque 33 pour faciliter son réglage et son démontage et une entrée d'air 36 peut être prévue pour permettre à l'air de passer librement par les tuyères 19 quand la plaque 33 est écartée de la paroi 13.
La période, pendant laquelle le volet basculant 22 est maintenu ouvert après l'allumage du foyer dépend de la nature du charbon, introduit dans le foyer.
L'invention permet donc d'éviter les frais de fa- brication de fumivores ayant des dimensions et formes diffé- rentes pour chaque forme particulière de l'ouverture du foyer et permet de réaliser un fumivore normalisé qui convient à toute une série de ces ouvertures, le seul organe particulier que l'on ait à établir étant le cadre 6 dans lequel le fumi- vore est logé et qui constitue une pièce beaucoup plus simple à fabriquer que le fumivore lui-même.
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Improvements made to the hearth doors of boilers, ovens and the like.
The present invention relates to the hearth doors of boilers, ovens and the like and it relates more particularly to doors of this kind which are arranged so as to include at least one and, preferably, at least two adjustable air inlets. secondary.
Various types of fumivores or of fumigants and / or fuel savers are known, the purpose of these devices, hereinafter referred to as "smoke-eaters", being to introduce secondary air into the furnace of the boiler, furnace or the like, and which will be referred to hereinafter as "hearth", on the fuel bed.
The secondary air has the effect of reducing or eliminating the smoke given off and also achieving fuel economy.
It is currently well known that the efficiency of a stove is reduced as a function of the weight of the solids
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which escape, in the form of smoke, through the chimney of the hearth and that the elimination of these fumes gives rise to a very considerable saving in the consumption of fuel in the hearth while avoiding air pollution at - mospheric.
The secondary air is supplied to the fuel bed to cause combustion in the hearth of the fuel vapors and gases given off by the bituminous coal forming the fuel bed, but it has been observed that if this bed has a thickness greater than 10 cm . quantities of air pass through the bed from the bottom of the grate which are not suitable for producing proper combustion of the volatiles above the fuel bed and the king of fumivores should be to provide a quantity of secondary air , during operation of the furnace, with a flow rate which is proportional to that with which the volatile materials or combustible gases are given off by said bed.
Among the fumivores, proposed hitherto, there may be mentioned those which are mounted on the internal face of the existing hearth door or which form part thereof, these devices generally being in the form of a box, with au without baffles and with one or more inlets in the outer wall of the firebox door for the intake of secondary air into the box so that this is reheated and then supplied to the fuel bed.
The present invention relates to fumivores which are part of the fireplace door and which are distinguished from those which are simply attached by bolts or other means to the inner wall of an existing fireplace door.
The openings for the doors of the hearths, of different types, have variable dimensions and shapes and an object of the invention is to provide means by which a fumivore of a standard type and model and which comprises the necessary means to regulate the flow of the secondary air, this device being hereinafter referred to as the "standard secondary air flow valve", can be used in a manner
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efficient for boilers and fireplaces of different types, whatever the shapes and sizes of the openings for their doors.
The invention consists mainly in providing the hearth doors, of the type in question, in combination with a standardized secondary air flow device, the size of which is less than that of the opening of the hearth. , intended to receive the door, and a frame or support suitable for receiving and supporting this debtor to complete said door, the external dimensions and the shape of said frame or support being such that the latter can fit into said opening .
Although the dimensions and shape of the debtor always remain the same for dimensions and shapes of hearth openings of a determined order of magnitude, we must therefore provide a different frame or support for each hearth opening having dimensions and a shape determined.
Alternatively, one can provide a standard shape for the frame or support and for which the external dimensions are greater than those of any fireplace opening in which the standard secondary air flow device is to be housed, so that it is possible to modify the outline of this frame or support to adapt it to a particular given opening.
Preferably, the hinges and the door retaining members are established on said frame or support.
The shape of the opening, made in said frame or support, and the peripheral shape of the standard secondary air flow device match, preferably, so that these parts are exactly adjusted to one another. In addition, the debtor or the frame may have retaining ears or lugs, which apply to the other of these parts so that they can be fixed to each other, for example to using bolts or studs.
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The standard debtor may protrude on one or both sides of the frame or support, when it is mounted thereon and this frame preferably surrounds said debtor.
If desired, one or more air inlets (which may be adjustable) can be provided in the frame or support for the additional secondary air intake.
According to another aspect of the invention, recourse is had, in combination, to a series of frames or supports which all have external dimensions and / or different shapes but in each of which an opening is provided having dimensions. and a shape equal to those of the other openings, and to a standard secondary air flow device suitable for being housed in the opening of any one of these frames or supports, which makes it possible to obtain a hearth door which is suitable for a particular fireplace opening by mounting this distributor on a suitable frame or support, chosen from the series.
Preferably, the standardized cast iron debtor is formed and it can be in one piece or in at least two parts. Likewise, the frame or the support can be made of cast iron.
The accompanying drawings show, by way of example, one embodiment of the invention.
Figs 1 to 4 show, respectively in elevation, in rear view, in vertical section according to III-III fig.l and in horizontal section according to IV-IV fig.3, a fireplace door, for a boiler Lancashire or two-tube fireplaces, as well as a reduced part of the front of the boiler, this door being constructed in accordance with the invention.
The hearth door, shown in the drawing, comprises a fumivore established according to an embodiment shown by way of example which is in no way limiting or restrictive since the invention is also applicable with fumivores of another kind.
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The front wall of a Lancashire boiler is designated by 1, by 2 the opening made in this wall for the hearth door and by 3, in general, the hearth door which can close off the front part of this opening 2 and which is articulated to a hinge pin 4 established on one side of opening 2.
The fumivore, fumifuge and / or fuel saver, referred to as the "standard secondary air feeder", has been denoted by this device having standard dimensions which are always significantly smaller than those of the opening of n. 'any of the homes for which we want to be able to use this debtor so that it can be housed, in a more or less centered manner, in the opening of the home while leaving a substantial peripheral gap between its outline and that of the opening.
As a result, when the hearth door is opened or closed, there is no danger that the part of the debtor, which enters the hearth, could strike or touch the peripheral edges of this opening.
The standardized debtor 5 is mounted in a frame 6 which, together with this debtor, forms the complete door. While the debtor is of a standard type, i.e. its dimensions and shape are standardized (not necessarily having the shape shown in the drawings), the frame 6 has an outer shape and dimensions as appropriate for the fireplace to which the door is to be mounted. The Standard Debitor is therefore suitable for mounting on this particular fireplace despite its exterior dimensions being smaller than those of the opening in this fireplace.
The frame 6 may have an outline of any suitable shape but it generally matches that of the opening of the fireplace for which it is to be used and its peripheral vertical and horizontal dimensions are greater than the corresponding dimensions of this opening. .
The frame has, on one side, ears of @
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hinge 7 between which a hinge lug 8 mounted on the front wall of the oven is inserted and this lug 8 carries the pivot 4 which passes through the lugs 7.
The other side of the frame 6 carries a suitable retainer 9 which keeps the door closed.
In the frame 6, an opening 10 is formed, the shape and dimensions of which correspond to those of the peripheral rim 11 of the debtor 5 so that the latter exactly fills the opening 10 of the frame 6.
On the internal face of the frame 6 is established a flange 12 which extends towards the inside of the opening to form a support for the edge 11 of the debtor so that the front face of the wall 13 of the debtor 5 is flush with the face. front 14 of frame 6.
Retaining tabs 15, which may be four in number as shown, are engaged by their outer ends in notches 16 of the frame 6 and are applied to the wall 13 of the debtor 5 so that the latter is maintained, in a removable manner, in the frame 6, the legs being fixed to the frame 6 by screws or bolts 17.
The Joint, formed between the rim 11 of the fumivore and the outline of the opening 10 of the frame 6, can be sealed by a suitable mastic designated by 11 'in figs 3 and 4.
The fumivore, shown in the drawings, comprises a part 18, made of cast iron, formed by the front wall 13, mentioned above and which has, at its upper part, two horizontal nozzles 19, spaced apart and parallel while being oriented towards the 'interior, these nozzles having a truncated conical shape and being flared outwards at their outer ends 20. In the lower part of the wall 13 is formed a long horizontal and rectangular opening 21, which can be closed by a shutter. 22, suitably balanced and articulated at 23 to a boss 24 projecting forwardly on the wall 13 and which, when in its closed position, is directed upwards and inwards by @
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relative to this wall 13.
This comprises a rim 25 on which the upper edge of the shutter 22 can rest. The shutter also rests on side flanges 26, in a substantially triangular shape, which are established on the wall 13 at the ends of the opening 21.
A hollow cover 27 is mounted on the rear or internal face of the wall 13 of the fumivore and is fixed thereto by three bolts 28 which pass through the wall 13 and which are screwed into internal bosses of the cover 27, these bolts carrying Spacer sleeves 29 interposed between the nuts 30 of these bolts and the front face of the wall 13.
In the ends of the cover 27 are formed holes 31 and its rear wall has two large circular holes in which the nozzles 19 are respectively engaged so that an annular gap 32 remains around each nozzle and between the latter and the cover 27 .
Thus, when the tilting shutter 22 is open, air can enter through the opening 21 into the hollow cover 27 (which forms with the wall 13 the aforesaid chamber) and this air can pass around the nozzles 19 and through the intervals rings 32 into the hearth above the fuel bed of the latter.
The internal wall of the cover 27 may also include a series of holes 37 in addition to the holes 32.
The nozzles 19 deliver the normal secondary air and the opening 21, provided with the tilting flap 22, supplies additional secondary air which is admitted into the hearth through the passages 32 and through the holes 37 after its ignition, this flow d The additional air is then interrupted when the fireplace is burning at full fire. The tilting shutter acts as an adjustment shutter and is articulated to the lower edge of the opening 21 being arranged so that it opens by the effect of gravity and the inertia when the door is opened or closed, the shutter then being closed by hand, at an appropriate time, by the operator.
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The sleeves 29 and the bolts 28 carry a removable and adjustable plate 33 which is suitable for closing off the outer and flared ends 20 of the nozzles 19, this plate being preferably mounted in an adjustable manner on the sleeves 29 which can include notches 34 in which the plate 33 can be engaged so that it can come to occupy any one of several adjustable positions, for example three in number. One of these positions corresponds, preferably, to the closure for which the plate completely blocks the outer ends of the nozzles 19. The plate sufficiently covers the holes at all times to protect the eyes of the driver. In addition, it functions as an adjustable damper or shutter in order to regulate and interrupt the flow of secondary air through the nozzles.
The tabs 35 can be established on the plate 33 to facilitate its adjustment and disassembly and an air inlet 36 can be provided to allow air to pass freely through the nozzles 19 when the plate 33 is moved away from the wall 13 .
The period during which the tilting shutter 22 is kept open after the ignition of the fireplace depends on the nature of the coal introduced into the fireplace.
The invention therefore makes it possible to avoid the cost of manufacturing fumivores having different dimensions and shapes for each particular shape of the opening of the hearth and makes it possible to produce a standardized fumivore which is suitable for a whole series of these openings. , the only particular organ which one has to establish being the frame 6 in which the fumivore is housed and which constitutes a part much simpler to manufacture than the fumivore itself.