BE1022948B1 - HEATING APPARATUS WITH MINI BURNERS - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un appareil de chauffage (1) à combustible solide comprenant: - une chambre de combustion primaire (2) apte à recevoir le combustible; - une chambre de combustion secondaire (3) comprenant au moins deux mini-brûleurs (5) en communication avec la chambre de combustion primaire (2), caractérisé en ce que la section des mini-brûleurs (5) est choisie de sorte que chaque mini-brûleur (5) soit capable d’apporter de l’air comburant à hauteur de toutes les fumées imbrûlées générées par la combustion primaire et qu’une flamme se crée à la sortie de chaque mini-brûleur (5).The present invention relates to a solid fuel heating apparatus (1) comprising: - a primary combustion chamber (2) capable of receiving the fuel; - a secondary combustion chamber (3) comprising at least two mini-burners (5) in communication with the primary combustion chamber (2), characterized in that the section of the mini-burners (5) is chosen so that each mini-burner (5) is capable of supplying combustion air up to all the unburned fumes generated by the primary combustion and that a flame is created at the outlet of each mini-burner (5).
Description
APPAREIL DE CHAUFFAGE MUNI DE MINI-BRULEURS Objet de l’invention [0001] La présente invention se rapporte à un appareil de chauffage, plus particulièrement un appareil de chauffage domestique à combustible solide, tel que le bois ou le charbon, permettant de brûler les fumées par division de flamme.FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a heating apparatus, more particularly to a solid fuel domestic heating appliance, such as wood or coal, for burning the smoke by flame division.
[0002] L'invention se rapporte également au procédé de combustion par tirage naturel ou forcé mis en œuvre dans l'appareil de chauffage.The invention also relates to the combustion process by natural or forced draft implemented in the heating apparatus.
Arrière-plan technologique et problème technique à résoudre [0003] Traditionnellement un appareil de chauffage à bois ou charbon comporte une chambre de combustion dans laquelle le combustible est brûlé.BACKGROUND AND TECHNICAL PROBLEM TO BE SOLVED [0003] Traditionally, a wood or charcoal heater has a combustion chamber in which the fuel is burned.
[0004] Af in d’à la fois améliorer la production énergétique et de réduire la teneur en polluants des gaz de combustion dans les poêles actuels, les fumées ne sont pas rejetées directement à l’environnement, mais subissent une combustion secondaire.[0004] In order to both improve energy production and reduce the pollutant content of the combustion gases in the current stoves, the fumes are not released directly to the environment, but undergo secondary combustion.
[0005] Les nombreux poêles actuellement sur le marché fonctionnent en général de 2 manières.The many stoves currently on the market generally work in two ways.
[0006] le premier type de poêle comporte une chambre de combustion composée d'une arrivée d'air primaire sous la grille, d'une arrivée d'air secondaire provenant du dessus de la vitre (appelé « air wash ») et le cas échéant d'une troisième arrivée d'air juste au-dessus des bûches et/ ou du lit de braises. Il s'agit du cas typique des poêles Européens (poêles certifiés EU) .The first type of stove comprises a combustion chamber composed of a primary air inlet under the grate, a secondary air inlet from the top of the glass (called "air wash") and the case a third air intake just above the logs and / or the embers bed. This is the typical case of European stoves (EU certified stoves).
[0007] Le second type de poêle comporte une chambre de combustion composée d'une arrivée d'air primaire provenant du dessus de la vitre (appelé « air wash ») , d'une arrivée d'air (flamme pilote) qui est dirigée dans le lit de braises et d'une arrivée d'air au sommet de la chambre de combustion pour brûler les fumées et pour lequel la flamme pilote allume en fait le nuage gazeux au sommet de la chambre de combustion surtout lors d'une allure réduite. Il s'agit du cas typique des poêles distribués aux Etats-Unis et au Canada (poêles certifiés EPA) .The second type of stove has a combustion chamber composed of a primary air inlet from the top of the glass (called "air wash"), an air inlet (pilot flame) which is directed in the bed of embers and an air inlet at the top of the combustion chamber to burn the smoke and for which the pilot flame actually ignites the gas cloud at the top of the combustion chamber especially at a reduced pace . This is the typical case of stoves distributed in the United States and Canada (EPA certified stoves).
[0008] La combustion secondaire peut être réalisée principalement selon une ou plusieurs trajectoires de l'air de combustion.The secondary combustion can be carried out mainly along one or more paths of the combustion air.
[0009] Le brevet EP 0 708 298 B1 se rapporte à un procédé et dispositif permettant de réaliser une combustion secondaire en faisant passer les fumées dans plusieurs compartiments selon de multiples trajectoires. L'air de combustion primaire peut passer dans une chambre de combustion secondaire dans laquelle de l'air de combustion secondaire est ajouté mais il peut également être redirigé vers un conduit supplémentaire qui aboutit également à la chambre de combustion secondaire.EP 0 708 298 B1 relates to a method and device for performing a secondary combustion by passing fumes in several compartments along multiple paths. The primary combustion air can pass into a secondary combustion chamber into which secondary combustion air is added but it can also be redirected to an additional duct which also leads to the secondary combustion chamber.
[0010] Le brevet US 8,459,193 divulgue un exemple de trajectoire unique pour la combustion secondaire. L'air de combustion primaire passe dans un compartiment externe à la chambre de combustion primaire où la combustion secondaire est effectuée. Ensuite, l'air est ensuite redirigé vers la chambre de combustion primaire dans une trajectoire en boucle pour finalement être évacué par un conduit d'évacuation des fumées.US Patent No. 4,459,193 discloses an example of a single path for secondary combustion. The primary combustion air passes into a compartment external to the primary combustion chamber where the secondary combustion is carried out. Then, the air is then redirected to the primary combustion chamber in a loop path to finally be evacuated through a flue gas duct.
[0011] Le problème technique à résoudre consiste à optimiser la combustion secondaire en proposant une solution alternative à celles proposées dans l'état de la technique.The technical problem to be solved is to optimize the secondary combustion by proposing an alternative solution to those proposed in the state of the art.
Buts de l’invention [0012] L'invention a pour but d'adapter la chambre de combustion secondaire afin d'optimiser la combustion des fumées imbrûlées.OBJECTS OF THE INVENTION [0012] The purpose of the invention is to adapt the secondary combustion chamber in order to optimize the combustion of unburnt fumes.
[0013] L'invention a aussi pour but de produire un effet esthétique au niveau des flammes.The invention also aims to produce an aesthetic effect on the flames.
Principaux éléments caractéristiques de l’invention [0014] Un premier aspect de la présente invention se rapporte à un appareil de chauffage à combustible solide comprenant : - une chambre de combustion primaire apte à recevoir le combustible; - une chambre de combustion secondaire comprenant au moins deux mini-brûleurs en communication avec la chambre de combustion primaire, caractérisé en ce que la section des mini-brûleurs est choisie de sorte que chaque mini-brûleur soit capable d'apporter de l'air comburant à hauteur de toutes les fumées imbrûlées générées par la combustion primaire et qu'une flamme se crée à la sortie de chaque mini-brûleur.Main features of the invention [0014] A first aspect of the present invention relates to a solid fuel heater comprising: - a primary combustion chamber adapted to receive the fuel; a secondary combustion chamber comprising at least two mini-burners in communication with the primary combustion chamber, characterized in that the section of the mini-burners is chosen so that each mini-burner is capable of supplying air oxidizer at all unburned fumes generated by the primary combustion and a flame is created at the outlet of each mini-burner.
[0015] Des modes d'exécution préférés de l'invention comprennent en outre en combinaison une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - chaque mini-brûleur comporte de multiples perforations de sorte que l'air comburant peut y entrer dans toutes les directions; - chaque mini-brûleur présente une forme cylindrique ouverte aux extrémités afin d'être traversé par les fumées imbrûlées; - la chambre de combustion primaire comporte une paroi tubulaire intérieure, une plaque supérieure et une plaque inférieure, ladite plaque supérieure ayant une ouverture communiquant avec l'environnement extérieur au moyen d'un couvercle; - la chambre de combustion primaire comporte au moins une entrée d'air comburant latérale au-dessus de la plaque inférieure; - la plaque inférieure est constituée d'une grille perforée permettant une entrée d'air comburant par le bas dans la chambre de combustion primaire; - la chambre de combustion secondaire est concentrique par rapport à la chambre de combustion primaire et présente un conduit d'évacuation des fumées propres directement vers une cheminée. De préférence, les minibrûleurs sont répartis de façon annulaire dans la chambre de combustion secondaire; - la chambre de combustion secondaire est de forme tubulaire. De préférence, les mini-brûleurs sont répartis sur toute la surface de section de la chambre de combustion secondaire; - la chambre de combustion secondaire comporte une surface extérieure vitrée. De préférence, la surface extérieure vitrée est recouverte d'un cache subdivisant la vitre en des compartiments multiples; - l'appareil de chauffage comporte en outre un pot bouilleur pour générer de l'eau chaude. De préférence, le pot bouilleur est localisé entre la chambre de combustion primaire et la chambre de combustion secondaire.Preferred embodiments of the invention further comprise in combination one or more of the following features: - each mini-burner has multiple perforations so that the combustion air can enter in all directions; each mini-burner has a cylindrical shape open at the ends in order to be traversed by the unburnt fumes; the primary combustion chamber comprises an inner tubular wall, an upper plate and a lower plate, said upper plate having an opening communicating with the external environment by means of a lid; the primary combustion chamber comprises at least one lateral combustion air inlet above the lower plate; - The bottom plate consists of a perforated grid allowing entry of combustion air from below into the primary combustion chamber; the secondary combustion chamber is concentric with respect to the primary combustion chamber and has a clean flue gas discharge duct directly to a chimney. Preferably, the mini-burners are annularly distributed in the secondary combustion chamber; the secondary combustion chamber is of tubular form. Preferably, the mini-burners are distributed over the entire sectional area of the secondary combustion chamber; - The secondary combustion chamber has a glazed outer surface. Preferably, the outer glazed surface is covered with a cover dividing the window into multiple compartments; - The heater further comprises a boiler pot to generate hot water. Preferably, the boiler pot is located between the primary combustion chamber and the secondary combustion chamber.
[0016] Un second aspect de la présente invention se rapporte à l'utilisation de l'appareil de chauffage de l'invention à l'extérieur d'une habitation comme chauffage d'appoint, chauffe piscine, chauffe terrasse. Selon cet aspect de l'invention, les fumées propres sont directement rejetées dans l'atmosphère sans passer par une cheminée.A second aspect of the present invention relates to the use of the heater of the invention outside a home as auxiliary heating, pool heater, patio heater. According to this aspect of the invention, the clean fumes are directly discharged into the atmosphere without passing through a chimney.
Brève description des figures [0017] La figure 1 représente une vue en perspective d'un l'appareil de chauffage selon la présente invention, où l'on voit que le chargement du combustible se fait par le dessus de l'appareil.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1 represents a perspective view of a heating apparatus according to the present invention, in which it can be seen that the fuel is loaded from above the apparatus.
[0018] La figure 2 représente une vue à l'écorché longitudinale de l'appareil de chauffage représenté à la figure 1.Figure 2 shows a longitudinal cutaway view of the heater shown in Figure 1.
[0019] La figure 3 représente une vue en détail du trajet de l'air à l'intérieur de l'appareil présenté à la figure 1.Figure 3 shows a detailed view of the path of air inside the apparatus shown in Figure 1.
[0020] La figure 4 représente schématiquement une vue alternative de l'appareil présenté à la figure 1.Figure 4 schematically shows an alternative view of the apparatus shown in Figure 1.
[0021] La figure 5 représente une vue en détail du trajet de l'air à l'intérieur de l'appareil présenté à la figure 4, l'arrivée d'air étant présentée de face.Figure 5 shows a detailed view of the path of air inside the apparatus shown in Figure 4, the air inlet being presented from the front.
[0022] La figure 6A représente une vue en perspective de l'intérieur de l'appareil de chauffage montrant l'arrivée d'air. La figure 6B montre la commande agissant sur l'entrée d'air de manière à l'orienter vers la chambre de combustion primaire latéralement ou par le bas.Figure 6A shows a perspective view of the interior of the heater showing the air supply. Figure 6B shows the control acting on the air inlet to direct it to the primary combustion chamber laterally or from below.
[0023] La figure 7 représente schématiquement une vue en perspective et du dessus de l'intérieur de l'appareil présenté à la figure 4, selon le plan A-A.Figure 7 schematically shows a perspective view and from above of the interior of the apparatus shown in Figure 4, according to the plane A-A.
[0024] La figure 8 représente des vues en coupe de la chambre de combustion primaire et secondaire selon le plan A-A. La vue est soit orientée vers le dessus du poêle (figure 8A) soit vers le bas (figure 8B).Figure 8 shows sectional views of the primary and secondary combustion chamber according to the plane A-A. The view is either facing the top of the stove (Figure 8A) or down (Figure 8B).
[0025] La figure 9 correspond à la figure 8A dans laquelle on a représenté le trajet de l'air à travers les minibrûleurs situés dans la chambre de combustion secondaire.Figure 9 corresponds to Figure 8A in which there is shown the path of the air through the mini-burners located in the secondary combustion chamber.
[0026] La figure 10 représente schématiquement une vue en perspective d'un mini-brûleur selon l'invention traversé par les fumées imbrûlées.Figure 10 schematically shows a perspective view of a mini-burner according to the invention traversed by unburned fumes.
[0027] La figure 11 représente le trajet de l'air à l'intérieur d'un brûleur de forme cylindrique selon qu'il présente une section (diamètre) de 150 mm ou plus (figure 11A) ou une section (diamètre) de 50 mm (figure 11B).FIG. 11 represents the path of air inside a cylindrical burner according to whether it has a section (diameter) of 150 mm or more (FIG. 11A) or a section (diameter) of 50 mm (Figure 11B).
[0028] La figure 12 représente une vue en perspective d'une chambre de combustion secondaire de forme tubulaire dans laquelle plusieurs mini-brûleurs sont disposés. Le trajet des fumées est présenté sur la figure 12A et celui de l'air comburant entrant dans chaque mini-brûleur sur la figure 12B.Figure 12 shows a perspective view of a secondary combustion chamber of tubular form in which several mini-burners are arranged. The smoke path is shown in FIG. 12A and that of the combustion air entering each mini-burner in FIG. 12B.
[0029] La figure 13 représente une vue de l'appareil de chauffage selon l'invention en fonctionnement.Figure 13 shows a view of the heater according to the invention in operation.
[0030] La figure 14 représente une vue en perspective d'un poêle hydro selon la présente invention, où l'on voit l'entrée et la sortie d'eau.Figure 14 is a perspective view of a hydro stove according to the present invention, where we see the water inlet and outlet.
Description détaillée de l'invention [0031] Dans le cadre de l'invention, un mini-brûleur est défini comme étant une mini-chambre de combustion. Il comporte une ouverture par le dessous, pour permettre aux gaz de combustion imbrûlés d'y entrer et une ouverture par le haut pour permettre aux fumées propres d'être évacuées par le conduit d'évacuation vers la cheminée. Le mini-brûleur comporte également des perforations multiples au niveau de sa paroi afin de permettre à l'air comburant d'y entrer dans toutes les directions et de réagir par oxydation avec la totalité des gaz de combustion imbrûlés arrivant par le dessous du mini-brûleur. L'oxydation produit une flamme à la sortie de chaque mini-brûleur. La présence de multiples minibrûleurs dans la chambre de combustion secondaire a pour fonction de permettre de diviser les fumées imbrûlées en de multiples trajectoires de passage obligé afin que les fumées imbrûlées soient complètement oxydées avant leur évacuation vers l'extérieur.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the context of the invention, a mini-burner is defined as being a mini-combustion chamber. It has an opening from below, to allow unburnt combustion gases to enter and an opening from above to allow clean fumes to be evacuated through the exhaust duct to the chimney. The mini-burner also has multiple perforations at its wall to allow combustion air to enter in all directions and to react by oxidation with all of the unburnt combustion gases arriving from below the mini-burner. burner. The oxidation produces a flame at the outlet of each mini-burner. The function of multiple mini-burners in the secondary combustion chamber is to allow the unburned fumes to be divided into multiple pathways of passage so that the unburned fumes are completely oxidized before being discharged to the outside.
[0032] La figure 1 représente une vue en perspective d'une forme d'exécution de l'appareil de chauffage 1 selon l'invention. Il s'agit d'un poêle hydro comprenant un compartiment avec de l'eau. Le chargement du combustible se fait par le dessus de l'appareil au moyen d'un couvercle 8 et arrive dans une chambre de combustion primaire (non visible). Le poêle présente une forme cylindrique et comporte une surface vitrée 9 munie d'un cache 7 permettant de diviser visuellement la vitre en compartiments. Chaque compartiment est situé au-dessus d'un mini-brûleur que l'on peut voir par transparence sur la figure 1. A l'arrière du poêle, un conduit d'évacuation des fumées 4 aboutit à une cheminée.Figure 1 shows a perspective view of an embodiment of the heater 1 according to the invention. This is a hydro stove with a compartment with water. The fuel is fed through the top of the apparatus by means of a lid 8 and arrives in a primary combustion chamber (not visible). The stove has a cylindrical shape and has a glazed surface 9 provided with a cover 7 for visually dividing the window into compartments. Each compartment is located above a mini-burner that can be seen by transparency in Figure 1. At the back of the stove, a flue 4 leads to a chimney.
[0033] Le fonctionnement de l'appareil de chauffage 1 va maintenant être décrit en référence à la figure 2.The operation of the heater 1 will now be described with reference to Figure 2.
[0034] Initialement, le combustible solide est introduit dans la chambre de combustion primaire 2. Cette chambre de combustion primaire 2 comporte une paroi tubulaire intérieure 12, munie d'une plaque supérieure et d'une plaque inférieure, la plaque supérieure ayant une ouverture communiquant avec l'environnement extérieur au moyen du couvercle 8. Cette chambre de combustion primaire 2 reçoit de l'air provenant des côtés A1 et/ou du dessous B1. L'air arrivant par le dessous B1 dans la chambre de combustion primaire 2 provient d'une entrée d'air 10 localisée dans la partie inférieure du poêle. Cette entrée d'air 10 comporte un système de commande 16 (représenté sur les figures 3, 5 et 6) permettant d'orienter l'air vers la chambre de combustion primaire 2 pour qu'il y entre soit latéralement A1 et soit par le bas B1. L'air secondaire B1 atteint la chambre de combustion primaire 2 en passant à travers les trous d'une grille perforée 6 qui constitue la plaque inférieure de la chambre de combustion primaire 2. Par ailleurs, l'air secondaire A1 atteint la chambre de combustion primaire 2 en passant à travers des perforations 14 faisant partie de la paroi tubulaire intérieure 12. Ces arrivées d'air (A1, B1) ont pour fonction de gazéifier et ainsi transformer le combustible solide en fumées ou gaz de combustion imbrûlés ou partiellement brûlés.Initially, the solid fuel is introduced into the primary combustion chamber 2. This primary combustion chamber 2 comprises an inner tubular wall 12, provided with an upper plate and a lower plate, the upper plate having an opening communicating with the external environment by means of the cover 8. This primary combustion chamber 2 receives air from the A1 and / or bottom sides B1. The air coming from below B1 in the primary combustion chamber 2 comes from an air inlet 10 located in the lower part of the stove. This air inlet 10 comprises a control system 16 (shown in Figures 3, 5 and 6) for directing the air to the primary combustion chamber 2 so that it enters either laterally A1 and the low B1. The secondary air B1 reaches the primary combustion chamber 2 by passing through the holes of a perforated grid 6 which constitutes the lower plate of the primary combustion chamber 2. In addition, the secondary air A1 reaches the combustion chamber primary element 2 passing through perforations 14 forming part of the inner tubular wall 12. The function of these air inlets (A1, B1) is to gasify and thus transform the solid fuel into unburned or partially burned fumes or combustion gases.
[0035] Ensuite, ces gaz de combustion sont divisés pour entrer dans une chambre de combustion secondaire 3 composée d'une pluralité de mini-brûleurs 5 où est injecté de l'air comburant, préchauffé ou non. Cet air comburant va réagir par oxydation avec la totalité des gaz de combustion imbrûlés créant une flamme à la sortie de chaque mini-brûleur 5. Les fumées propres C1 sont ensuite évacuées directement par le conduit d'évacuation 4 des fumées aboutissant à la cheminée, sans repasser par la chambre de combustion primaire 2.Then, these combustion gases are divided to enter a secondary combustion chamber 3 composed of a plurality of mini-burners 5 which is injected with combustion air, preheated or not. This oxidizing air will react by oxidation with all of the unburned combustion gases creating a flame at the outlet of each mini-burner 5. The clean flue gases C1 are then discharged directly through the exhaust duct 4 flue gas to the chimney, without ironing through the primary combustion chamber 2.
[0036] Le poêle représenté à la figure 2 est un poêle hydro comportant un pot bouilleur 11 afin de générer de l'eau chaude. Le pot bouilleur 11 est un compartiment comportant deux parois, l'une étant commune avec la paroi tubulaire intérieure 12 de la chambre de combustion primaire 2 et une autre paroi 13. Dans la configuration représentée à la figure 2, la chambre de combustion primaire 2 et la chambre secondaire 3 sont séparées par le pot bouilleur 11.The stove shown in Figure 2 is a hydro stove with a boiler pot 11 to generate hot water. The boiler pot 11 is a compartment comprising two walls, one being common with the inner tubular wall 12 of the primary combustion chamber 2 and another wall 13. In the configuration shown in FIG. 2, the primary combustion chamber 2 and the secondary chamber 3 are separated by the boiler pot 11.
[0037] Alternativement, dans un poêle non hydro, les deux chambres de combustion sont séparées par la paroi tubulaire intérieure 12 de la chambre de combustion primaire 2.Alternatively, in a non-hydro stove, the two combustion chambers are separated by the inner tubular wall 12 of the primary combustion chamber 2.
[0038] La figure 3 représente une vue en détail du trajet de l'air à l'intérieur de l'appareil de chauffage présenté à la figure 2. Grâce à un système de commande 16 localisé au niveau de l'entrée d'air 10, il est possible d'orienter l'air primaire pour qu'il pénètre dans la chambre de combustion primaire 2 soit latéralement A1 et soit par le bas B1. L'air A1 arrivant latéralement dans la chambre de combustion primaire 2 permet aussi d'alimenter en air comburant les mini-bruleurs 5. L'air B1 passe d'abord au-dessus du cendrier 15 par des trous latéraux pour arriver sous la grille perforée 6 et entrer par le bas dans la chambre de combustion primaire 2. La flèche en pointillé représente le trajet des fumées allant de la chambre de combustion primaire 2 vers la chambre de combustion secondaire 3.Figure 3 shows a detailed view of the path of the air inside the heater shown in Figure 2. With a control system 16 located at the air inlet 10, it is possible to direct the primary air to enter the primary combustion chamber 2 is laterally A1 and the bottom B1. The air A1 arriving laterally in the primary combustion chamber 2 also supplies combustion air to the mini-burners 5. The air B1 passes firstly over the ashtray 15 through lateral holes to get under the grate perforated 6 and enter from the bottom into the primary combustion chamber 2. The dashed arrow represents the flue path from the primary combustion chamber 2 to the secondary combustion chamber 3.
[0039] La figure 4 représente schématiquement une vue de profil de l'appareil de chauffage présenté à la figure 1. L'air primaire entre dans le poêle par l'arrivée d'air 10 et les fumées propres en sortent par le conduit d'évacuation 4. Le cache 7 permet de subdiviser la surface vitrée 9 en compartiments rectangulaires de manière à pouvoir visualiser la flamme issue de chaque mini-brûleur 5 situé dans la chambre de combustion secondaire 3. En dessous de la grille perforée 6 qui constitue la plaque inférieure de la chambre de combustion primaire 2 se trouve un cendrier 15 pour la collecte des cendres.Figure 4 schematically shows a side view of the heater shown in Figure 1. The primary air enters the stove by the air inlet 10 and the clean fumes come out through the duct. 4. The cache 7 makes it possible to subdivide the glass surface 9 into rectangular compartments so as to be able to visualize the flame coming from each mini-burner 5 situated in the secondary combustion chamber 3. Below the perforated grid 6 which constitutes the lower plate of the primary combustion chamber 2 is an ashtray 15 for the collection of ashes.
[0040] La figure 5 vient compléter l'information présentée à la figure 3 en montrant le trajet de l'air à l'intérieur de l'appareil, l'arrivée d'air 10 étant présentée de face. Le système de commande 16 agissant sur l'entrée d'air permet de l'orienter dans deux directions différentes via des canaux. L'air peut d'une part arriver dans la chambre de combustion primaire 2 via un canal vertical et y pénétrer latéralement A1 par des perforations 14 localisées dans la paroi de la chambre de combustion. L'air peut d'autre part arriver dans la chambre de combustion primaire 2 via un canal horizontal accédant au cendrier 15 avant d'entrer par le bas B1 dans la chambre de combustion primaire via la grille perforée 6. Le mécanisme du système de commande 16 est montré en détail à la figure 6B.Figure 5 completes the information shown in Figure 3 showing the path of air inside the apparatus, the air inlet 10 being presented from the front. The control system 16 acting on the air inlet allows to direct it in two different directions via channels. The air can on the one hand reach the primary combustion chamber 2 via a vertical channel and enter A1 laterally through perforations 14 located in the wall of the combustion chamber. The air can, on the other hand, arrive in the primary combustion chamber 2 via a horizontal channel accessing the ashtray 15 before entering through the bottom B1 into the primary combustion chamber via the perforated grid 6. The mechanism of the control system 16 is shown in detail in Figure 6B.
[0041] La figure 6A représente une vue en perspective de l'intérieur de l'appareil de chauffage montrant l'arrivée d'air 10. L'air peut entrer dans la chambre de combustion primaire 2 via les perforations 14 ou via la grille perforée 6. Le mécanisme du système de commande 16 agissant sur l'entrée d'air est représenté à la figure 6B. Il comporte deux cames commandées par un axe et deux tiges poussoir comprenant chacune un ressort. Comme le système de commande 16 agit sur les deux cames, il est capable d'orienter différemment les arrivées d'air A1 et B1.Figure 6A shows a perspective view of the interior of the heater showing the air supply 10. The air can enter the primary combustion chamber 2 via the perforations 14 or via the grid 6. The mechanism of the control system 16 acting on the air inlet is shown in Figure 6B. It comprises two cams controlled by an axis and two push rods each comprising a spring. As the control system 16 acts on the two cams, it is able to orient differently the air inlets A1 and B1.
[0042] La figure 7 représente schématiquement une vue en perspective de l'intérieur de l'appareil présenté à la figure 4, selon le plan A-A également montré à la figure 2. Cette figure divulgue la disposition des mini-brûleurs 5 à l'intérieur de la chambre de combustion secondaire 3 selon un premier mode d'exécution. Cette chambre de combustion secondaire 3 est concentrique et externe par rapport à la chambre de combustion primaire 2. A titre d'exemple, treize mini-brûleurs de section circulaire d'environ 50 mm de diamètre sont disposés en arc de cercle, selon une disposition annulaire dans la chambre de combustion secondaire 3.FIG. 7 schematically represents a perspective view of the interior of the apparatus shown in FIG. 4, along the plane AA also shown in FIG. 2. This figure discloses the arrangement of the mini-burners 5 to the inside the secondary combustion chamber 3 according to a first embodiment. This secondary combustion chamber 3 is concentric and external with respect to the primary combustion chamber 2. By way of example, thirteen mini-burners with a circular section of approximately 50 mm in diameter are arranged in an arc of a circle, in accordance with a provision ring in the secondary combustion chamber 3.
[0043] La figure 8 représente des vues en coupe selon le plan A-A. La figure 8A est une vue du dessous du poêle orientée vers le haut comprenant la plaque supérieure de la chambre de combustion primaire 2 et son couvercle 8 alors que la figure 8B est une vue du dessus orientée vers le bas comprenant la plaque inférieure constituée d'une grille perforée 6. Le cercle continu interne délimite la chambre de combustion primaire 2 et la chambre de combustion secondaire 3 dans laquelle on peut distinguer treize mini-brûleurs 5. Sur la figure 8A, les flèches montrent le trajet de d'air qui pénètre dans la chambre de combustion primaire 2 par les perforations 14 de la paroi tubulaire intérieure 12.Figure 8 shows sectional views along the plane A-A. FIG. 8A is a bottom view of the stove facing upward comprising the top plate of the primary combustion chamber 2 and its cover 8 while FIG. 8B is a top view downwardly comprising the bottom plate consisting of 6. The internal continuous circle delimits the primary combustion chamber 2 and the secondary combustion chamber 3 in which thirteen mini-burners 5 can be distinguished. In FIG. 8A, the arrows show the air path that penetrates. in the primary combustion chamber 2 by the perforations 14 of the inner tubular wall 12.
[0044] La figure 9 correspond à la figure 8A dans laquelle le trajet de l'air est représenté à travers les mini-brûleurs 5 de la chambre de combustion secondaire 3 qui est délimitée par deux cercles en pointillé.Figure 9 corresponds to Figure 8A wherein the path of the air is represented through the mini-burners 5 of the secondary combustion chamber 3 which is defined by two dashed circles.
[0045] La figure 10 représente une vue en perspective d'une forme d'exécution d'un mini-brûleur 5 selon l'invention. Il comporte de multiples perforations afin d'être traversé par un flux d'air dans toutes les directions. Les mini-brûleurs sont de préférence de forme cylindrique avec une section comprise de préférence entre 30 et 100 mm et une hauteur comprise entre 30 à 100 mm. Dans le cas des mini-brûleurs 5 représentés à la figure 10, leur section est circulaire de sorte que la section correspond au diamètre du cercle. Ces dimensions illustrent uniquement un ordre de grandeur et ne limitent pas la portée de la présente invention. Dans le cas de l'utilisation de deux minibrûleurs, il faut avoir une section plus grande, de l'ordre de 80 à 100 mm, pour éviter de freiner l'évacuation des fumées. Dans le cas d'un nombre de treize mini-brûleurs, les sections peuvent être avantageusement plus petites, de l'ordre de 50 mm. Une fois divisées et brulées, les fumées sont rassemblées pour être évacuées par le conduit d'évacuation 4.Figure 10 shows a perspective view of an embodiment of a mini-burner 5 according to the invention. It has multiple perforations to be traversed by a flow of air in all directions. The mini-burners are preferably of cylindrical shape with a section preferably between 30 and 100 mm and a height of between 30 to 100 mm. In the case of the mini burners 5 shown in Figure 10, their section is circular so that the section corresponds to the diameter of the circle. These dimensions only illustrate an order of magnitude and do not limit the scope of the present invention. In the case of the use of two mini-burners, it is necessary to have a larger section, of the order of 80 to 100 mm, to avoid braking the evacuation of fumes. In the case of a number of thirteen mini-burners, the sections may advantageously be smaller, of the order of 50 mm. Once divided and burned, the fumes are collected to be evacuated through the evacuation duct 4.
[0046] La figure 11 représente le trajet de l'air à l'intérieur d'un brûleur de forme cylindrique selon qu'il présente une section (diamètre) de 150 mm ou plus (figure 11A) ou une section (diamètre) de 50 mm (figure 11B). Lorsque la section (diamètre) est d'au moins 150 mm, l'air n'arrive pas au centre du brûleur et les gaz de combustion restent imbrûlés, ce que tend à éviter la présente invention. Dans le cas des mini-brûleurs 5 de l'invention, représentés à la figure 11B, l'air arrive jusqu'au centre et la totalité des gaz de combustion sont brûlés.FIG. 11 represents the path of air inside a cylindrical burner according to whether it has a section (diameter) of 150 mm or more (FIG. 11A) or a section (diameter) of 50 mm (Figure 11B). When the section (diameter) is at least 150 mm, the air does not reach the center of the burner and the combustion gases remain unburnt, which tends to avoid the present invention. In the case of the mini-burners 5 of the invention, shown in FIG. 11B, the air reaches the center and all of the combustion gases are burned.
[0047] La solution consiste à augmenter la surface de passage des fumées en augmentant le nombre de mini-brûleurs et en diminuant leur section (diamètre) proportionnellement.The solution is to increase the smoke passage area by increasing the number of mini-burners and decreasing their section (diameter) proportionally.
[0048] L'équation suivante peut donc être appliquée : S = 3,14 * D2/4 = 3,14 * n * d2/4 où : - S est la surface de passage pour une bonne évacuation des fumées ; - 3,14 est le nombre pi ; - D est le diamètre de l'évacuation des fumées ; - d est le diamètre du mini-brûleur et - n est le nombre de mini-brûleurs.The following equation can therefore be applied: S = 3.14 * D2 / 4 = 3.14 * n * d2 / 4 where: S is the passage surface for good evacuation of fumes; - 3.14 is the number pi; - D is the diameter of the flue gas discharge; - d is the diameter of the mini-burner and - n is the number of mini-burners.
Après simplification de l'équation, on obtient n = D2/d2.After simplification of the equation, we obtain n = D2 / d2.
[0049] La figure 12A montre un second mode d'exécution pour la disposition des mini-brûleurs 5 à l'intérieur de la chambre de combustion secondaire 3. La chambre de combustion secondaire 3 se présente sous la forme d'un tube dans lequel sont disposés dix mini-brûleurs 5. Ils sont répartis sur toute la surface de la section de la chambre selon un plan de section représenté à la figure 12B. La figure 12A montre le trajet des fumées du bas de la chambre de combustion secondaire 3 vers le haut. Les fumées imbrûlées se divisent en passant par les mini-brûleurs 5 et en ressortent propres. La figure 12B est une vue en coupe à travers la chambre de combustion secondaire 3 représentée à la figure 12A. La figure 12B montre le trajet de l'air à l'intérieur des minibrûleurs 5 qui atteint leur centre de manière à brûler la totalité des gaz de combustion.Figure 12A shows a second embodiment for the arrangement of the mini-burners 5 inside the secondary combustion chamber 3. The secondary combustion chamber 3 is in the form of a tube in which ten mini-burners 5 are arranged. They are distributed over the entire surface of the section of the chamber according to a sectional plane shown in FIG. 12B. Figure 12A shows the flue path from the bottom of the secondary combustion chamber 3 upwards. The unburned fumes divide through the mini-burners 5 and come out clean. Figure 12B is a sectional view through the secondary combustion chamber 3 shown in Figure 12A. Figure 12B shows the path of air within the burners 5 which reaches their center so as to burn all the flue gases.
[0050] La figure 13 représente une vue réaliste de l'appareil de chauffage 1 en fonctionnement. La surface vitrée 9 laisse transparaître une pluralité de flammes qui offrent une esthétique particulière et unique au poêle de l'invention. Chaque flamme est située au-dessus d'un minibrûleur 5. Comme indiqué ci-dessus, la surface vitrée 9 comporte un cache 7 permettant de la subdiviser en compartiments. Le cache est purement esthétique et peut prendre des formes diverses telles que des formes géométriques (rectangle, carré, cercle, ovale, losange, ...), des lettres, des chiffres, etc.Figure 13 shows a realistic view of the heater 1 in operation. The glass surface 9 reveals a plurality of flames that provide a particular aesthetic and unique to the stove of the invention. Each flame is located above a mini-burner 5. As indicated above, the glass surface 9 has a cover 7 to subdivide into compartments. The cache is purely aesthetic and can take various forms such as geometric shapes (rectangle, square, circle, oval, rhombus, ...), letters, numbers, etc.
[0051] La figure 14 représente une vue en perspective d'un appareil de chauffage 1 de type hydro dans lequel l'arrivée d'eau froide 17 et la sortie d'eau chaude 18 sont représentées. L'entrée d'air 10 dans le bas de l'appareil comporte un système de commande 16 permettant d'orienter l'arrivée d'air vers la chambre de combustion primaire 2 afin qu'il y pénètre latéralement A1 ou par le bas B1.FIG. 14 represents a perspective view of a hydro-type heater 1 in which the cold water inlet 17 and the hot water outlet 18 are shown. The air inlet 10 in the bottom of the apparatus comprises a control system 16 for directing the air inlet to the primary combustion chamber 2 so that it enters laterally A1 or bottom B1 .
[0052] Le poêle de l'invention représenté sur les figures 1 à 14 est de forme cylindrique avec une section circulaire. L'invention n'est pas limitée à des appareils de chauffage ayant cette forme. L'appareil de chauffage peut également présenter une section ovale, carrée, rectangulaire ou toute autre forme.The stove of the invention shown in Figures 1 to 14 is cylindrical in shape with a circular section. The invention is not limited to heaters having this shape. The heater may also have an oval, square, rectangular or any other shape.
[0053] De même, la disposition des mini-brûleurs 5 dans la chambre de combustion secondaire 3 n'est pas limitée aux formes d'exécutions présentées sur les figures 7 et 12. D'autres configurations sont envisageables et dépendent de la forme de l'appareil de chauffage. Par exemple, pour un poêle de section carrée, les mini-brûleurs pourraient être répartis en ligne le long d'un ou plusieurs côté(s) du carré.Similarly, the arrangement of the mini-burners 5 in the secondary combustion chamber 3 is not limited to the embodiments shown in Figures 7 and 12. Other configurations are possible and depend on the form of the heater. For example, for a stove of square section, the mini-burners could be distributed in line along one or more side (s) of the square.
[0054] Dans les formes d'exécutions présentées sur les figures 1 à 14, les fumées traversent les mini-brûleurs 5 du bas vers le haut. Alternativement, il est aussi envisageable de concevoir un appareil de chauffage selon l'invention dans lequel le trajet des fumées serait inversé en passant du dessus vers le dessous des mini-brûleurs afin de créer une combustion inversée par division de la flamme.In the embodiments shown in Figures 1 to 14, the fumes pass through the mini-burners 5 from bottom to top. Alternatively, it is also conceivable to design a heater according to the invention in which the fumes path would be reversed from the top to the bottom of the mini-burners to create an inverted combustion by division of the flame.
Liste des symboles de référence 1. Appareil de chauffage 2. Chambre de combustion primaire 3. Chambre de combustion secondaire 4. Conduit d'évacuation des fumées propres 5. Mini-brûleur 6. Grille perforée 7. Cache 8. Couvercle 9. Surface vitrée 10 Entrée d'air primaire et secondaire 11 Pot bouilleur (réservoir d'eau) pour générer l'eau chaude 12 Paroi tubulaire interne de la chambre de combustion primaire 13 Paroi du pot bouilleur 14 Perforation de la paroi tubulaire intérieure de la chambre de combustion primaire 15 Cendrier 16 Système de commande agissant sur l'entrée d'air 17 Entrée d'eau froide 18 Sortie d'eau chaudeList of reference symbols 1. Heating device 2. Primary combustion chamber 3. Secondary combustion chamber 4. Clean flue gas duct 5. Mini-burner 6. Perforated grille 7. Cover 8. Cover 9. Glass surface 10 Primary and secondary air inlet 11 Pot boiler (water tank) to generate hot water 12 Internal tubular wall of the primary combustion chamber 13 Wall of the boiler 14 Perforation of the inner tubular wall of the combustion chamber primary 15 Ashtray 16 Control system acting on the air inlet 17 Cold water inlet 18 Hot water outlet
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR900525A (en) * | 1943-12-13 | 1945-07-02 | Stove, especially for the outdoors | |
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-
2015
- 2015-03-31 BE BE2015/5203A patent/BE1022948B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Publication date |
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| BE1022948A1 (en) | 2016-10-21 |
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