Appareil de chauffage par rayonnement et à tirage naturel à combustible liquide La présente invention se rapporte à un appareil de chauffage par rayonnement et à tirage naturel à combus tible liquide, comportant un brûleur formé d'une cham bre de gazéification de forme oblongue constituée par un fond et par deux parois planes rectilignes raccordées aux extrémités par deux demi-cylindres et un ensemble radiant disposé verticalement comprenant un panneau garni de matière réfractaire et des conduits juxtaposés verticaux disposés au-dessus de 1a chambre de gazéi fication.
Cet appareil est caractérisé en ce que lesdits conduits sont formés chacun par deux ailettes métalliques placées verticalement et convergentes de manière à se rejoindre suivant un anale aigu du côté du panneau et d'assurer un contact avec la matière réfractaire tandis que les bords écartés l'un de l'autre sont reliés entre eux par une partie cintrée dans laquelle sont formées des fentes horizontales.
Un exemple de réalisation de l'objet de l'invention est représenté, à titre d'exemple, au dessin annexé La fig. 1 est une vue en élévation de face d'un élé ment constructif.
La fig. 2 est une vue en coupe verticale de cet ensemble.
La fig. 3 est une coupe par la ligne 11I-111 dans la La fig. 4 est une vue de détail de cet élément.
La fig. 5 est une vue représentant, en coupe verti cale, l'appareil de chauffage de cette forme d'exécution. La fia. 6 est une vue en coupe verticale de face du brûleur de l'appareil.
La fia. 7 est une vue en coupe de profil par la ligne V11-VII dans la fia. 6.
La fig. 8 est une vue en coupe de profil par la ligne VIII-VIII dans la<U>fi-.</U> 6.
La fi;. Q est une vue dit dessus du brûleur. La fi-. 10 est une vue en coupe horizontale par la ligne X-X dans la fi-. 6.
Les fig. I l et 12 sont des vues de détail. L'appareil de chauffage représenté à la fig. 5 com prend un brûleur à mazout 2 représenté schémati quement.
Ce brûleur à mazout comprend une chambre de gazéification 3 métallique (fia. 6) de forme oblongue constituée de deux surfaces planes 31 (fig. 10) raccor dées à chaque extrémité par une partie 3= en forme de demi-cylindre.
A la partie supérieure du brûleur à mazout 2 est disposé un ensemble radiant représenté par les fig. I-4 qui comprend un support -1 garni de matière réfractaire 5, placé verticalement et reposant sur une bande hori zontale 6 solidaire d'une enveloppe extérieure 7 de la chambre de gazéification 3, laquelle est divisée suivant la hauteur en deux espaces 8-81 sensiblement égaux par tin répartiteur de gaz 9.
La tête du brûleur comprend des faces 10 divergen tes de manière que, à cet endroit, la sortie des gaz aille en augmentant de bas en haut ; des trous 1 1 d'amenée d'air final sont prévus à l'intersection courbe de la face inclinée 10 avec la bande horizontale 6.
L'ensemble radiant comprend une série de conduits verticaux formés chacun par deux ailettes 12-13 conver aentes et se rejoignant suivant un angle aigu du côté du support 4-5 afin d'asst!rer un contact intime avec la ma tière réfractaire tandis que les arêtes ou bords écartés l'un de l'autre sont reliés entre eux par une partie courbe 14 dans laquelle sont formées des fentes horizontales 15.
Chaque conduit peut être formé d'une tôle unique 16 (fig. 4) dans la partie centrale de laquelle sont per cées des ouvertures ou fentes 15 ; cette tôle est cintrée dans sa partie centrale de manière que les arêtes 121-131 des parties pleines puissent se rejoindre en for mant des ailettes inclinées 12-13. Les conduits l2-13-14 sont jointifs en 17 sur toute la hauteur à la partie avant et sont rendus solidaires en 18 par fixation sur le support 4.
La matière réfractaire sur laquelle reposent les ailet tes possédant une conductibilité calorifique inférieure à celle du matériau constituant les ailettes, celles-ci absor bent rapidement la chaleur accumulée provenant des gaz de combustion, ces gaz étant canalisés dans les che minées formées les unes par les espaces entre les ailettes 12-13 et la matière réfractaire et les autres représentées par les conduits décrits plus haut. Ainsi, une ambiance très chaude est créée et les ailettes, environnées par celle- ci, sont portées au rouge, en dispersant un rayonnement visible tout en assurant une combustion techniquement parfaite.
Grâce à cette disposition verticale de l'ensemble radiant, on réalise au-dessus du brûleur une paroi de rayonnement constituée des cheminées susmentionnées dont les parois résistent aux hautes températures et dont le rôle est de créer un milieu à température élevée au sein duquel des réactions de combustion s'opèrent com plètement et rapidement grâce à l'effet catalytique des oxydes métalliques avec lesquels les flammes sont en contact.
D'autre part, les fentes horizontales 15 assurent la diffusion rayonnante vers l'avant de la chaleur accumu lée par les ailettes inclinées 12-13 de telle manière que, grâce aux lamelles subsistantes 14, on crée un écran per mettant de maintenir une température élevée dans les cheminées, dans lesquelles s'accomplissent les réactions de combustion déjà mentionnées.
On accroît ainsi, dans une mesure appréciable, la composante de rayonnement du foyer et l'on améliore la puissance de chauffe au niveau du sol.
Le brûleur représenté aux fig. 6-12 est raccordé vers le haut à la bande horizontale 6 par un arrondi 18 dans lequel sont percés des orifices 11 d'amenée d'air final de combustion, les orifices 11 étant prévus, dans les par ties rectilienes correspondant aux parois<B>31,</B> suivant un angle d'inclinaison b inférieur à l'anale d'inclinaison c des orifices<B>111</B> pratiqués dans les parties en arc de cer cle (fia. 9), en provoquant ainsi d'une manière certaine une combustion en nappe verticale homogène assurée grâce au fait que les flammes sont convenablement diri gées verticalement sur toute la longueur du brûleur.
Les éléments radiants portés au rouge rayonnent à trravers un écran 19 en verre réfractaire.
Après avoir quitté les espaces formés entre les ailet tes de l'ensemble radiant, le courant de gaz est dévié par le support 4 formant chicane et est entraîné vers la che minée 20.
Avant d'être évacués, les gaz brûlés peuvent entrer en contact avec une surface de chauffe (non représen tée) munie d'ailettes disposées horizontalement le long de la plaque supérieure 21 pour constituer une taque chauffante amovible.
La surface 22 constituant le fond de la chambre de gazéification sert de surface d'évaporation et comporte suivant l'axe longitudinal du pot des bossages 23 et 24 dans l'un desquels est logé le tuyau d'alimentation 25 en mazout ou autre combustible liquide aboutissant à son extrémité à une ouverture 26 formée dans une paroi oblique 27.
La chambre de gazéification 3 comprend des orifices d'amenée d'air disposés, dans l'exemple représenté, en six rangées superposées 28, 29, 30, 31, 32, 33. Les orifices 28 de la rangée inférieure sont dirigés à raison d'un sur deux vers la surface d'évaporation 22.
Les orifices des rangées 29, 30, 31 et 32 sont en un nombre égal à la moitié du nombre des orifices des ran gées 28 et 33 bien que ces orifices soient toujours dans l'alignement vertical et en quinconce l'un par rapport à l'autre. Les rangées 28 et 33 ont le même nombre de trous.
Sur la périphérie intérieure de la chambre de gazéi fication sont prévus à peu près à mi-hauteur des taquets 34 supportant le répartiteur de gaz 9 constitué par une bande en général en métal réfractaire prévue le long du pourtour intérieur de la chambre de gazéification et divi sant celle-ci dans le sens de la hauteur en deux espaces sensiblement égaux.
Ce répartiteur de gaz 9 est formé par deux éléments juxtaposés par leurs parties rectilignes dont les bords parallèles sont dans chaque élément reliés entre eux à l'extrémité par une partie 35 ayant la forme d'un V dont la pointe 36 est dirigée vers le bas.
La tête du brûleur métallique possède également la même forme que la chambre de gazéification et com prend une bande 37 légèrement inclinée vers le haut à partir du bord extérieur qui est raccordée à la partie supérieure de la chambre de gazéification et à laquelle est reliée la face inclinée 10 de manière que la sortie des gaz aille en augmentant de bas en haut et qui, à sa par tie supérieure, se raccorde par la bande horizontale 6 à l'enveloppe 7 extérieure prévue autour de la chambre de gazéification, mais à une certaine distance, de manière à constituer un espace 38 ouvert vers le bas, d'amenée d'air.
L'appareil est complété par un fond écran 38 de forme rectangulaire tuais arrondi aux angles suivant la forme de l'enveloppe 7 et laisse deux passages paral lèles d'admission d'air de forme rectiligne et deux passa ges en forme d'arc de cercle.
Dans l'appareil décrit, la chambre de gazéification assez volumineuse est divisée en hauteur en deux par ties à peu près égales par le répartiteur de gaz 9 disposé horizontalement.
La partie inférieure de la chambre forme un ensem ble répondant aux exigences d'un brûleur complet sus ceptible de fonctionner convenablement à une allure réduite.
En effet, les gaz combustibles en formation sur la surface 22 de gazéification sont pris en charge et légè rement oxydés par l'air fourni par ceux des orifices de la rangée 28 qui sont inclinés vers le bas et qui, comme déjà dit, constituent la moitié de ces orifices.
Ces gaz sont soumis à une seconde oxydation lors qu'ils traversent le plan balayé par l'air en provenance de l'autre moitié des orifices de la rangée 28.
L'oxydation se poursuit au niveau de la rangée 29 et si la quantité de gaz combustibles est faible (ralenti), l'oxydation produite par les orifices des rangées 30 et 31 suffira pour obtenir une combustion complète.
Lorsque la formation de gaz combustibles est impor tante (marche à allure moyenne ou à allure maxima), le passage des gaz combustibles au travers des deux lumières formées en 29 dans le répartiteur a pour effet de concentrer ces gaz en deux volumes préoxydés sen siblement égaux se présentant symétriquement dans la direction de la longueur du brûleur.
Les rangées d'orifices 32 et 33 interviennent pour parfaire l'oxydation, après quoi le mélange passe par l'espace rétréci 30 (rétreint) formé par la tète du brûleur. Le mélange concentré par l'effet de laminage imposé par le franchissement du rétreint est alimenté, au cours de son ascension, par l'air final de combustion fourni par les rangées d'orifices 11-I11.
11 est à noter que, grâce à l'orientation prévue des orifices 11-111 d'introduction d'air secondaire, on empê che toute obstruction lors de l'échappement des gaz combustibles.
The present invention relates to a heating apparatus by radiation and natural draft using liquid fuel, comprising a burner formed by a gasification chamber of oblong shape consisting of a gasification chamber. bottom and by two flat rectilinear walls connected at the ends by two half-cylinders and a radiant assembly arranged vertically comprising a panel lined with refractory material and vertical juxtaposed ducts arranged above the gasification chamber.
This apparatus is characterized in that said conduits are each formed by two metal fins placed vertically and converging so as to meet along an acute anal on the side of the panel and to ensure contact with the refractory material while the spaced edges l ' one of the other are interconnected by an arched part in which are formed horizontal slots.
An exemplary embodiment of the object of the invention is shown, by way of example, in the accompanying drawing. FIG. 1 is a front elevational view of a constructive element.
Fig. 2 is a vertical sectional view of this assembly.
Fig. 3 is a section taken on line 11I-111 in FIG. 4 is a detail view of this element.
Fig. 5 is a view showing, in vertical section, the heating apparatus of this embodiment. The fia. 6 is a front vertical sectional view of the burner of the appliance.
The fia. 7 is a sectional view in profile through the line V11-VII in the fia. 6.
Fig. 8 is a side sectional view taken along line VIII-VIII in <U> fi-. </U> 6.
The fi ;. Q is a top view of the burner. The fi-. 10 is a horizontal sectional view taken through the line X-X in FIG. 6.
Figs. I l and 12 are detail views. The heater shown in fig. 5 com takes an oil burner 2 shown schematically.
This oil burner comprises a metal gasification chamber 3 (fia. 6) of oblong shape consisting of two flat surfaces 31 (Fig. 10) connected at each end by a part 3 = in the form of a half-cylinder.
At the upper part of the oil burner 2 is arranged a radiant assembly shown in FIGS. I-4 which comprises a support -1 lined with refractory material 5, placed vertically and resting on a horizontal strip 6 integral with an outer casing 7 of the gasification chamber 3, which is divided according to the height into two spaces 8- 81 substantially equal per tin gas distributor 9.
The burner head has divergent faces 10 so that, at this point, the gas outlet increases from bottom to top; holes 1 1 for the final air supply are provided at the curved intersection of the inclined face 10 with the horizontal strip 6.
The radiant assembly comprises a series of vertical conduits each formed by two converging fins 12-13 and joining at an acute angle on the side of the support 4-5 in order to establish intimate contact with the refractory material while the ridges or edges spaced from one another are interconnected by a curved part 14 in which horizontal slits 15 are formed.
Each duct can be formed from a single sheet 16 (FIG. 4) in the central part of which openings or slots 15 are pierced; this sheet is bent in its central part so that the edges 121-131 of the solid parts can meet by forming inclined fins 12-13. The conduits 12-13-14 are contiguous at 17 over the entire height to the front part and are made integral at 18 by fixing to the support 4.
The refractory material on which the fins rest having a heat conductivity lower than that of the material constituting the fins, the latter quickly absorb the heat accumulated from the combustion gases, these gases being channeled in the chimneys formed by each other. spaces between the fins 12-13 and the refractory material and the others represented by the conduits described above. Thus, a very hot atmosphere is created and the fins, surrounded by it, are turned red, dispersing visible radiation while ensuring technically perfect combustion.
Thanks to this vertical arrangement of the radiant assembly, a radiation wall is produced above the burner consisting of the aforementioned chimneys, the walls of which are resistant to high temperatures and whose role is to create a high temperature environment within which reactions combustion take place completely and quickly thanks to the catalytic effect of the metal oxides with which the flames are in contact.
On the other hand, the horizontal slots 15 ensure the radiant diffusion towards the front of the heat accumulated by the inclined fins 12-13 in such a way that, thanks to the remaining lamellae 14, a screen is created making it possible to maintain a temperature. high in the chimneys, in which the combustion reactions already mentioned are carried out.
In this way, the radiation component of the hearth is considerably increased and the heating power at ground level is improved.
The burner shown in fig. 6-12 is connected upwards to the horizontal strip 6 by a rounding 18 in which are drilled holes 11 for supplying the final combustion air, the orifices 11 being provided, in the straight parts corresponding to the walls <B > 31, </B> at an angle of inclination b less than the anal of inclination c of the orifices <B> 111 </B> made in the parts in the arch of a circle (fia. 9), causing thus a certain homogeneous vertical sheet combustion ensured by virtue of the fact that the flames are suitably directed vertically over the entire length of the burner.
The radiant elements turned red radiate through a screen 19 of refractory glass.
After leaving the spaces formed between the fins of the radiant assembly, the gas stream is deflected by the support 4 forming a baffle and is drawn towards the chimney 20.
Before being evacuated, the burnt gases can come into contact with a heating surface (not shown) provided with fins arranged horizontally along the upper plate 21 to constitute a removable heating plate.
The surface 22 constituting the bottom of the gasification chamber serves as an evaporation surface and comprises along the longitudinal axis of the pot bosses 23 and 24 in one of which is housed the supply pipe 25 for fuel oil or other liquid fuel. terminating at its end in an opening 26 formed in an oblique wall 27.
The gasification chamber 3 comprises air supply orifices arranged, in the example shown, in six superimposed rows 28, 29, 30, 31, 32, 33. The orifices 28 in the lower row are directed at a rate of d 'one in two towards the evaporation surface 22.
The orifices in rows 29, 30, 31 and 32 are in a number equal to half the number of the orifices in rows 28 and 33, although these orifices are always in vertical alignment and staggered with respect to one another. 'other. Rows 28 and 33 have the same number of holes.
On the inner periphery of the gasification chamber are provided approximately halfway up the tabs 34 supporting the gas distributor 9 consisting of a generally refractory metal band provided along the inner periphery of the gasification chamber and divi sant it in the direction of the height in two substantially equal spaces.
This gas distributor 9 is formed by two elements juxtaposed by their rectilinear parts, the parallel edges of which are in each element connected to one another at the end by a part 35 having the shape of a V whose tip 36 is directed downwards. .
The metal burner head also has the same shape as the gasification chamber and comprises a strip 37 which slopes slightly upward from the outer edge which is connected to the upper part of the gasification chamber and to which the face is connected. inclined 10 so that the gas outlet goes increasing from bottom to top and which, at its upper part, connects by the horizontal strip 6 to the outer casing 7 provided around the gasification chamber, but at a certain distance, so as to constitute a space 38 open towards the bottom, for supplying air.
The device is completed by a screen background 38 of rectangular shape rounded at the corners following the shape of the casing 7 and leaves two parallel air intake passages of rectilinear shape and two arc-shaped passages of circle.
In the device described, the fairly large gasification chamber is divided in height into two approximately equal parts by the gas distributor 9 arranged horizontally.
The lower part of the chamber forms an assembly meeting the requirements of a complete burner capable of operating properly at a reduced rate.
In fact, the combustible gases forming on the gasification surface 22 are taken up and slightly oxidized by the air supplied by those of the orifices of row 28 which are inclined downwards and which, as already said, constitute the half of these holes.
These gases are subjected to a second oxidation as they pass through the plane swept by the air coming from the other half of the orifices in row 28.
The oxidation continues at row 29 and if the quantity of fuel gas is low (idle), the oxidation produced by the orifices of rows 30 and 31 will be sufficient to obtain complete combustion.
When the formation of combustible gases is significant (operation at medium speed or at maximum speed), the passage of the combustible gases through the two openings formed at 29 in the distributor has the effect of concentrating these gases into two preoxidized volumes approximately equal. appearing symmetrically in the direction of the length of the burner.
The rows of orifices 32 and 33 intervene to complete the oxidation, after which the mixture passes through the constricted space 30 (constricted) formed by the head of the burner. The mixture concentrated by the rolling effect imposed by the crossing of the constriction is supplied, during its ascent, by the final combustion air supplied by the rows of orifices 11-I11.
It should be noted that, thanks to the orientation provided for the orifices 11-111 for introducing secondary air, any obstruction is prevented during the escape of the combustible gases.