Brevet FR2028741A1 — publié le 19701016

L'invention a pour objet un foyer à combustible solide destiné à assurer le chauffage de locaux et comportant à sa partie arrière une chaudière. Le foyer à combustible solide selon l'invention comprend à sa partie arrière une chaudière attenant à une chambre de combustion un élément formant écran destiné à protéger une partie notable de la surface de la chausière contre la chaleur qu'elle recevrait par rayonnement du combustible en ignition dans la chambre de combustion, l'écran étant aménagé de telle sorte que lton puisse l'enlever du foyer quand celui-ci n'est pas allumé en vue d'exposer audit rayonnement cette même partie de la surface de la chaudière qui s'en trouve protégée. En utilisant un écran protecteur selon l'invention, il est possible de limiter la puissance de la chaudière à une valeur convenable. Par exemple, l'incorporation de 1 'écran protecteur a un foyer conçu pour assurer une certaine puissance de-chaudière sans la présence de cet écran permet de le transformer en un foyer de moindre puissance.Ainsi il est possible de façon simple d'accroitre la portée d'une gamme de foyer donnes sans qu'il soit nécessaire de concevoir un nouveau foyer à puissance inférieure. Quand le foyer d'une chaudière à faible puissance (l'écran protecteur étant en position) a été prévu pour fournir seulement de l'eau chaude,par exemple,il est possible par la suite d'envisager de faire,par exemple,fonctionner un radiateur à eau chaude incorporée au système.l'écran protecteur est alors retiré et à sa place est inséré un élément qui dégage au moins une partie de la surface de la chaudière.La puissance de la chaudière se trouve ainsi augmentée et il en résulte une capacité supplémentaire, pour chauffer le radiateur. Dans un autre cas, il est possible que la chaudière dépourvue de l'écran protecteur fournisse trop de chaleur au circuit d'eau et provoque l'ébullitionOIl est possible d'y remédier facilement en insérant l'écran protecteur,ce qui diminue la puissance de la - chaudière. Il est évident que lorsque l'écran protecteur est retiré, il n'est pas essentiel que toute la surface précédemment protégée par celui-ci se trouve alors exposée au rayonnement; par exemple l'écran protecteur peut être maintenu en position par des joues et il peut y avoir lieu d'insérer des joues de remplacement qui protégent elles-memes une petite partie de la surface de la chau dière stétendant le long des bords de la surface antérieure de cette dernière. Pour augmenter l'adaptabilité, le foyer peut comprendre, outre l'écran protecteur, un registre réglable permettant de modifier la section utile du carneau. Il est possible de retirer l'écran protecteur quand le foyer n'est pas en fonctionnement et de constituer l'écran protecteur sous la forme d'un bloc réfractaire, par exemple une brique. En général, l'écran protecteur peut s'élever sur une partie notable de la surface antérieure de la chaudière, bien-que ce ne soit pas essentiel. La surface antérieure de écran protecteur peut être pratiquement parallèle à la surface antérieure de la chaudière afin de constituer une disposition efficace. Dans un mode d'exécution de l'invention, l'écran protecteur (vu en coupe verticale et disposé dans le foyer) présente une forme générale en L, les deux ailes de l'L faisant un angle obtus; une aile protège la surface antérieure de la chaudière et est notablement plus mince que la deuxième aile qui se situe en dessous de la base de la chaudière et auprès de la paroi postérieure de la chambre de combustion. Si la chaudière présente une partie qui s'avance à l'intérieur de la chambre de combustion en laissant un.espacement en dessous de cette partie, il se peut que l'écran protecteur protège une part notable de la surface inférieure totale de cette par tire en saillie. En pareil cas, l'écran protecteur peut affecter la forme d'un carreau qui est supporté par des joues de la chambre de combustion de manière à se trouver au voisinage immédiat de la surface inférieure de la partie en saillie. En général, l'écran protecteur peut reposer sur un élément massif à l'arrière de la grille du foyer de manière à éviter que le combustible n'accroche un dispositif de cribalge ou de secouage et être supporté de chaque côté par des joues. En général, il est possible d'utiliser l'écran protecteur avec une chaudière présentant un carneau et l'écran protecteur peut servir à obstruer ou à obturer pratiquement la section de carneau (un défaut d'étanchélté, d'ailleurs tolérable, étant inévitable dans l'emploi d'un ciment réfractaire, l'efficacité de l'obturation est fonction de la nature du ciment employés Ainsi le carreau mentionné plus haut pourrait s'étendre suffisamment loi.Wers l'arrière pour obturer la section du carneau de la chaudière L'invention est ci-après décrite, à titre d'exemple, en se réitérant aux dessins annexés sur lesquels -la-figure 1 est une coupe verticale d'un foyer selon l'invention, la figure 2 est une-coupe verticale deun deuxième foyer selon l'invention et la figure 3 est une coupe verticale schématique d'une partie d'un troisième foyer selon l'invention. Le foyer représenté à la figure i sera décrit de façon sommaire. Il comporte, à sa partie arrière une chaudière 2 fixée en position par des équerres, des écrous et des boulons 4. Les raccordements normaux de tuyaux sont indiqués en 5. Le foyer comporte une chambre de combustion ou boite à feu 6 à l'avant de la chaudière 2, ainsi que des barreaux 7 et une face antérieure constituée par une lame de verre 8. Un carneau 9 est atteint par les gaz de fumée après qu'ils aient passé sur la face antérieure supérieure de la chaudière 2 et en dessous et au dessus d'une plaque 9a. En dessous de la chambre de combustion 6 est montée une grille à secousses 13 commandée par un bouton de manoeuvre 14 et une traverse massive 15 est prévue à l'arrière de la grille, partiellement pour supporter la brique et partiellement pour éviter que des morceaux de combustible etc.. ne se coincent dans l'espacement situé à l'arrière de la grille et ne s'opposent aux déplacement saccadés de la grille. Tel qu'il est représenté, le foyer est installé dans un évidement de cheminée et disposé de telle sorte que de l'air de convection passe en dessous du fourneau et autour des parties inférieures de ses catés, monte le long des faces découvertes de son arrière et de ses côtés et sorte par des chicanes 12 Une brique 1 est disposée à l'arrière de la boite à feu comme le montre le dessin; le bas de la brique est encochée de sorte qu'elle repose fermement sur la traverse massive 15 tandis que sa face antérieure est approximativement parallèle à la face antérieure de la chaudière 20 La brique est maintenue en position par des joues 3 sur le coté de la boite à feu La brique 1 est scellée au moyen de ciment réfractaire à la face de la chaudière et aux deux joues, ainsi qu'à la pièce coulée postérieure et à la traverse.Dans cette position, la brique 1 réduit notablement le transfert de chaleur à la partie protégée de la chaudière et il n'est pas possible de retirer la brique 1 pendant le fonctionnement normal du foyer; pour retirer la brique il faut laisser le feu s'éteindre. La brique 1 présente de préférence une forme générale-en L, comme indiqué en trait plein sur la figure 1, mais elle peut être constituée par un carreau à faces gnralement parallèles comme il est indique en tirette sur la figure 1. 9utilisation de la brique protectrice i s'accompagne de celle de joues spéciales dont la forme est propre à la supporter; les joues sont insérées après la mise en place de la brique. Si la brique protectrice i est utilisée pour convertir un four qui était déjà équipé d'une brique postérieure ordinaire (ne protégeant pas la surface antérieure de la chaudière) et de joues ordinaires, ces dernières sont retirées ainsi que la brique postérieure avant l'insertion de la brique protectrice 1. Lorsque la brique protectrice est retirée pour augmenter la puissance de la chaudière, une brique ordinaire (qui ne protège pas la surface antérieure de la chaudière) est insérée à sa place en dessous de la chaudière, de façon à reposer sur la traverse 15 et il faut aussi prévoir de nouvelles joues dont la forme soit propre à supporter la brique ordinaire. - Quand la brique protectrice est en position dans le foyer et qu'elle est fabriquée comme l'indiquent les dessins annexés, le transfert de chaleur à la chaudière postérieure est ramené d'en- viron 2520 kcal/h à 1640kcal/he Le foyer représenté par la figure 2 est très similaire à celui qui est décrit en détail dans le brevet britannique n" 968 301 et la brique 16 représentée par la figure 2 pourrait servir à obturer la section du carneau et à protéger une partie de la surface de la chaudière postérieure du foyer, plus préci sément de la façon décrite dans le brevet cité. En outre, le foyer représenté par la figure 2 est généralement similaire à celui de la figure 1, bien que celui de la figure 2 comporte un carneau. Pour cette raison le foyer de la figure 2 sera décrit de façon tres succincte Le foyer comporte une chaudière postérieure 17 présentant un carneau 18 qui est entouré de tous cotés par l'eau contenue dans la chaudière 17. La chaudière postérieure 17 constitue un ensemble initialement séparé du reste du foyer et qui a été inséré dans l'arrière de la partie restante du foyer et fixé en posi- tion au moyen d'écrous et de boulons 19. Les raccordements normaux de tuyaux à eau sont indiqués en 20. Comme il est représentéle foyer est installé dans un évide- ment de cheminée et disposé de telle sorte que de lçair de convection passe en dessous du foyer et autour des parties in en rieures de ses caties, monte le long de la face postérieure dé couverte et en saillie de la chaudière postérieure 17D passe autour de la pièce de liaison 2i du carneau et sort par des persiennes de sortie 22 La brique 15 repose sur une traverse massive 23 et est maintenue en position par des joues (briques latérales) 24 munies d' évidements spéciaux pour recevoir la brique 16.En pratique, la partie supérieure de la brique 16 s'incline légèrement vers l'avant jusqu'à ce que son bord supérieur touche les joues en 25. il est possible, le cas échéant, de sceller la brique 16 en position au moyen de ciment réfractaire qui peut également être utilisé pour maintenir les joues 24 en position. La brique 16 diminue notablement la puissance de la chaudière en protégeant une part notable de la surface de la chaudière 17. Pour augmenter la puissance de la chaudière, les joues 24 et la brique 16 sont retirées et de nouvelles joues sont mises en place. La surface antérieure et le fond de la partie en saillie de la chaudière ne sont plus protégés et le carneau 18 de la chaudière n'est plus obturé Dans le foyer de la figure 3, la paroi antérieure 26 de la chaudière 27 est plus proche de la verticale que celle de la chaudière 2 de la figure 1, la brique 28 est différente et les joues (briques latérales) 29 sont- différentes Pour le reste, les parties qui sont identiques à celles qu'on a représentées sur la figure 1 (ourla figure 2) portent les mêmes références. La chaudière repose sur une saillie 30 et est fixée en position par des-oreilles 31 (dont une seule est représentée) de chaque côté du foyer. Un espacement est ménagé entre le fond de la chaudière 27 et la grille 13 et le fond de la chaudière 27 présente une aire re nativement grande de sorte qu'une part notable de la chaudière 27 serait exposée au rayonnement de chaleur fourni par le combustible dans la chambre de combustion 6 si la brique 28 n'était pas en position Autrement dit, la brique 28 diminue notablement puissance de la chaudière 27 en protégeant une part notable de sa surface brique 28 repose sur des saillies 32 (dont une seule est représentée) formée par les joues 29 et peut en outre, être scellée en position par du riment ré-ractaîre. Pour augmenter la puissance de la chaudière les joues 29 et la brique 28 sont retirées et des joues de remplacement sont mises en place REVENDICATIONS 1 - Foyer à combustible solide comportant à sa partie arrière une chaudière adjacente à une chambre de combustion, caractérisé en ce qu'un écran protecteur est prévu pour protéger une partie notable de la surface de la chaudière contre le rayonnement de la chaleur qu'elle recevrait du combustible en ignition dans la chambre de combustion et en ce que l'écran protecteur est disposé de telle sorte que l'on puisse l'enlever du foyer quand celui-ci n'est pas allumé pour exposer audit rayonnement ladite partie de la surface de la chaudière antérieurement protégée. 2 - Foyer selon la revendication 1, caractérisé en ce qué la élément protecteur est un bloc réfractaire. 3 - Foyer selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément protecteur est une brique. 4 - Foyer selon l'une des revendications précédentescaracterse en ce que l'élément protecteur s'élève sur une partie notable de la surface antérieure de la chaudière postérieure. 5 - Foyer selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface antérieure de l'élément protecteur est pratiquement parallèle à la surface antérieure de la chaudière. 6 - Foyer selon la revendication 4, caractérisé en ce que 1' élément protecteur (vu en coupe verticale et disposé dans le foyer) présente une forme générale en L, les deux ailes de 1' L faisant un angle obtus et l'une d'elles protégeant -la surface antérieure de la chaudière postérieure et etant notablement plus mince que la deuxième aile qui est située en dessous de la base de la chaudière et auprès de la paroi postérieure de la chambre de combustion. 7 - Foyer selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la chaudière présente une partie qui.s'avance dans la chambre de combustion en laissant en dessous d'elle un espacement et en ce que l'écran protecteur protège une partie notable de la surface inférieure totale de cette partie en saillie. 8 - Foyer selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément protecteur affecte la forme d'un carreau qui est supporté par des joues de la chambre de combustion de manière à se trouver au voisinage ' immédiat 'at de la surface inférieure de la partie en saillie. 9 - Foyer selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran protecteur repose sur un élément massif à l'arrière de la grille du foyer et est supporté de chaque caté par des joues. 10 - Foyer selon l'une des revendications précédentes, comportant un carneau de chaudière et caractérisé en ce que l'écran protecteur obture pratiquement la section du carneau. Il - Foyer selon la revendication 10, en tant qu'elle dépend de la revendication 8, caractérisé en ce que le carreau s'étend suffisamment loin vers l'arrière pour obturer le carneau de la chaudière