Fourneau. La présente invention a pour objet un fourneau à combustible solide comprenant un foyer à grille. Ce fourneau est caractérisé en ce que sa grille n'occupe qu'une partie centrale du fond de son foyer et en ce que les dimensions de ce foyer prises à son inté rieur, parallèlement à la grille, sont au moins 123 fois plus grandes que les dimensions cor respondantes de la grille, de manière qu'une partie périphérique de la charge de combus tible se trouve en dehors des courants de convection des gaz à propriétés oxydantes traversant cette charge, constitue une sépara tion entre les parties les plus chaudes du combustible et les parois latérales et de fond du foyer et remplace ainsi le revêtement ordi naire de celles-ci en matière réfractaire,
afin que le fourneau soit plus aisément transpor- table.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemples, diverses formes d'exécution du fourneau faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue de face et la fig. 2 une vue en plan d'une première forme d'exé cution; La fig. 3 est une coupe verticale par le milieu de la fig. 1, à plus grande échelle; La fie. 4 montre, par une coupe de même espèce que la fig. 3, une variante d'exécu tion à plus grande échelle; La fig. 5 montre une vue en plan d'un détail d'une deuxième forme d'exécution; La fig. 6 est une vue partielle, en coupe verticale, d'une troisième forme d'exécution. Le fourneau représenté par les fig. 1 à 3 est un poêle chauffant par rayonnement.
Il comprend un socle 1 et un manteau cylindri que 2, en tôle forte, monté verticalement sur ce socle, fermé dans le haut et constituant une enceinte reliée à une cheminée par un conduit 3. Une cloison métallique 4 partage cette enceinte en deux parties, un foyer 6 et un cendrier 7.
Elle présente une ouverture centrale dans laquelle est montée une grille 5. Une aube 16 est fixée, en position inclinée, devant l'em bouchure du conduit 3, de manière que les gaz pénètrent dans celui-ci après avoir cir culé dans un espace F situé plus haut que le conduit 3. On a accès à l'intérieur du foyer par une porte de charge 8 munie de moyens connus pour régler l'admission d'air au- dessus du combustible et par une porte de feu 10, privée de tout orifice pouvant laisser pénétrer l'air dans le foyer.
Une porte 1.1, avec prise d'air, donne accès dans le cendrier qui est relativement haut afin que le tas de cendres reste à une distance notable de la grille et que l'air frais puisse constamment refroidir la grille et la cloison 4. Le diamètre de cette cloison, qui est aussi le diamètre intérieur du foyer, est notablement plus grand, relativement à celui de la grille, que dans les fourneaux connus. Le rapport de ces diamètres du foyer et de la grille est ici 3, alors qu'il est ordinairement inférieur à 1,25 dans les fourneaux connus.
L'avantage de cette disposition sera indi qué à propos de la variante de la fig. 1. Celle-ci ne diffère de la précédente que par une enveloppe 15 en tôle mince entourant l'enveloppe 2 et telle qu'un espace 13 est réservé entre ces deux enveloppes et faisant ainsi du fourneau un calorifère, des ouver tures 11 étant ménagées dans le bord du socle 1 pour donner accès à l'air froid entre les enveloppes, tandis que des trous 12 sont pra tiqués dans le haut de l'enveloppe 15, par lesquels s'échappe l'air échauffé.
On a représenté par une ligne 9 la sur face supérieure de la charge du combustible. Grâce au fait que les dimensions du foyer, parallèlement à la grille, sont grandes par rapport à celles de la, grille, tout en ayant une hauteur de charge normale entre la. grille et la porte 8, l'air comburant n'est pas con traint par le tirage à traverser les parties périphériques de la charge de combustible. On doit en effet admettre que l'air aspiré de la grille, bien que déviant dans une certaine mesure d'un trajet parfaitement vertical qu'il suivrait si la couche de charbon était très mince, ne traverse pas certaines parties du combustible suffisamment distantes de l'axe central. On peut aussi considérer la réparti tion des températures dans la masse du com bustible.
Peu au-dessus de la grille est un volume A dont le diamètre diffère peu de celui de la grille, où la température est voi sine de \2tllD0 degrés. Au delà de cet espace sont des régions<I>B, C, D,</I> de diamètres crois sants, où les températures sont respective ment environ 150(1, 1?50 et 100() . Il y a combustion vive en A et B avec production de CO=. La zone C est encore oxydante, le gaz carbonique cédant de l'oxygène au char bon incandescent. L'oxyde de carbone CO qui en résulte traverse la zone D sans agir chimiquement.
Le charbon y est porté à incandescence par les gaz chauds et par con- duction et il y possède des propriétés réduc trices. Il en est de même à des degrés divers dans les zones E et<B>E</B> extérieures à la zone D et dans lesquelles la température est com prise entre 1000 et 500 . On voit donc que la partie de l'enveloppe ? qui est en contact avec le charbon E' ne pourra subir aucune oxydation à son intérieur, même si elle est portée à 1000 . Les parois métalliques peu vent donc être privées de tout revêtement intérieur en matière réfractaire.
Au fur et à mesure que les parties cen trales diminuent de volume par combustion, les parties périphériques s'éboulent à l'inté rieur où elles sont consumées, cela jusqu'à ce que la. partie centrale, même ainsi renouvelée, soit. devenue trop mince pour être maintenue en combustion, sa. surface de rayonnement diminuant moins que sa. masse.
Dans la forme d'exécution de la fig. 6, le diamètre de la grille 5a atteint la moitié de celui du foyer sans que l'enveloppe 2 soit en contact avec une zone oxydante. On voit que cette enveloppe y est à. peu près tangente à la zone réductrice D. D'après ce qui précède, on comprend que pour être encore au béné fice de cet avantage en employant une grille encore plus grande, il faudrait limiter la hau teur de la. charge du combustible par une hauteur moindre de la grille à la porte 8.
Or, comme on ne peut pas diminuer cette hauteur au delà d'une certaine limite qui dépend précisément de la masse minimum de charbon qui peut être maintenue incandes cente comme du temps que doit durer la com bustion d'une charge complète, on voit que les plus grandes dimensions de grille admis sibles dans les conditions imposées sont telles que les dimensions du foyer pries à son inté rieur, parallèlement à la grille, soient au moins une et deux tiers fois plus grandes que les dimensions correspondantes de la grille, ce qui correspond à 36 pour cent pour le rapport des surfaces.
La fig. 5 concerne une forme d'exécution dans laquelle le foyer est de section rectangu laire, et montre que chacune des deux dimen sions du foyer, prises paralllèlement à la grille 5b, sont trois fois plus grandes que les dimen sions correspondantes de la grille, laquelle occupe nécessairement la partie centrale du fond 4b.
Les fourneaux sus-décrits présentent l'avantage d'être exempts de garnitures ré fractaires qui rendent délicats les poêles et calorifères actuels et, par suite, les rendent impropres au chauffage des maisons démon tables.
L'absence de garniture rend aussi le chauffage plus rapide et le calorifère de la fig. 4, à faible rayonnement, est particulière ment indiqué pour les maisons démontables et transportables en bois.
Dans les formes d'exécution préférées de l'invention, on donnera au foyer des dimen sions deux et demi à quatre fois plus gran des que celles de la grille.
Dans une forme d'exécution présentant une section horizontale circulaire, la distance verticale de la grille à la porte de charge sera avantageusement inférieure au rayon du foyer.