BE1023167B1 - SOLID FUEL FIREPLACE - Google Patents

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BE1023167B1
BE1023167B1 BE2014/0096A BE201400096A BE1023167B1 BE 1023167 B1 BE1023167 B1 BE 1023167B1 BE 2014/0096 A BE2014/0096 A BE 2014/0096A BE 201400096 A BE201400096 A BE 201400096A BE 1023167 B1 BE1023167 B1 BE 1023167B1
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BE
Belgium
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hollow body
fireplace according
gases
secondary air
duct
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BE2014/0096A
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French (fr)
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Gérard Pitance
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Stuv Sa
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B10/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers
    • F23B10/02—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers including separate secondary combustion chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 
    • F23L9/04—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel  by discharging the air beyond the fire, i.e. nearer the smoke outlet

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Abstract

La présente invention se rapporte à un foyer à combustible solide comprenant un brûleur étagé avec un étage inférieur où se déroule, en utilisation, une combustion primaire du combustible solide et avec un étage supérieur où se déroule, en utilisation, une combustion secondaire des gaz (12) issus de la combustion primaire, ledit brûleur comprenant à l'étage supérieur: - un premier corps creux (4) destiné à accueillir dans son volume intérieur les gaz (12) issus de la combustion primaire, ledit premier corps creux (4) étant de forme conique, et - un conduit (8) d'amenée d'air secondaire disposé autour dudit premier corps creux (4) et débouchant à son extrémité supérieure, ledit conduit (8) étant délimité, d'une part, par le premier corps creux (4) et, d'autre part, par une paroi de forme sensiblement complémentaire à celle du premier corps creux (4) afin d'assurer une injection parallèle de l'air secondaire le long du premier corps creux (4).The present invention relates to a solid fuel fireplace comprising a staged burner with a lower stage where, in use, a primary combustion of the solid fuel takes place and with an upper stage where, in use, a secondary combustion of the gases takes place ( 12) from primary combustion, said burner comprising on the upper floor: - a first hollow body (4) intended to receive in its internal volume the gases (12) from primary combustion, said first hollow body (4) being of conical shape, and - a duct (8) for supplying secondary air disposed around said first hollow body (4) and opening at its upper end, said duct (8) being delimited, on the one hand, by the first hollow body (4) and, on the other hand, by a wall of substantially complementary shape to that of the first hollow body (4) in order to ensure parallel injection of the secondary air along the first hollow body (4) .

Description

FOYER A COMBUSTIBLE SOLIDESOLID FUEL FIREPLACE

Objet de l'invention [0001] La présente invention se rapporte à un foyer à combustible solide comportant un brûleur étagé.Object of the Invention [0001] The present invention relates to a solid fuel fireplace having a stepped burner.

Arrière-plan technologique et état de la technique [0002] La combustion des combustibles solides a ceci de spécifique qu'elle se décompose en deux étapes. Une première phase se déroule au niveau du lit de combustible qui, porté à haute température, se décompose en gaz combustible, d'une part, et, en carbone solide, d'autre part. Ce même carbone solide se consume en présence d'oxygène ce qui permet de maintenir le lit de combustible à haute température et d'entretenir le phénomène de pyrolyse. Une fois libérés, les gaz de pyrolyse peuvent eux aussi être brûlés. Pour ce faire, il est nécessaire qu'ils soient mis en présence d'oxygène, mélangés à celui-ci et portés à une température élevée pendant un laps de temps suffisant pour que la combustion puisse être complète.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] The combustion of solid fuels is specific in that it is broken down into two stages. A first phase takes place at the level of the fuel bed which, when heated to high temperature, decomposes into combustible gas, on the one hand, and solid carbon, on the other hand. This same solid carbon is consumed in the presence of oxygen which makes it possible to maintain the fuel bed at a high temperature and to maintain the pyrolysis phenomenon. Once released, the pyrolysis gases can also be burned. To do this, it is necessary that they are brought into the presence of oxygen, mixed with it and brought to a high temperature for a period of time sufficient for the combustion to be complete.

[0003] Afin d'optimiser la combustion et de limiter au maximum les émissions de gaz polluants, il est nécessaire d'étager la distribution d'air afin de maîtriser la quantité mise en contact avec le combustible dans ces différentes phases.To optimize combustion and minimize emissions of gaseous pollutants, it is necessary to stagger the air distribution to control the amount of contact with the fuel in these different phases.

[0004] Ainsi, le document EP 0 401 205 B1 divulgue une chaudière avec une chambre de combustion primaire, une chambre de combustion secondaire et des dispositifs respectifs de transmission d'air primaire et d'air secondaire. Dans ce document, le dispositif d'alimentation en air secondaire a la configuration d'un tronc de cône à double enveloppe, l'enveloppe interne étant percée de trous permettant la distribution d'air secondaire à l'intérieur du tronc de cône traversé par les gaz de la chambre de combustion primaire. Ce système a pour inconvénient qu'il a été optimisé pour obtenir une bonne combustion au détriment de l'esthétique de la flamme. En effet, les nombreux trous d'amenée d'air secondaire à l'intérieur du tronc de cône vont donner lieu à des petites flammes inesthétiques dans la chambre de combustion secondaire. Or, dans certaines applications comme celles des foyers comportant une vitre permettant une vision de la flamme, il est non seulement important d'optimiser la combustion mais également de veiller à l'esthétique de la flamme. Lors du choix d'un foyer, le consommateur sera notamment sensible à la couleur (idéalement jaune-orange), à la taille (la plus grande possible par rapport à la chambre de combustion) et à la vigueur (idéalement calme et dansante) de celle-ci.Thus, EP 0 401 205 B1 discloses a boiler with a primary combustion chamber, a secondary combustion chamber and respective devices for transmitting primary air and secondary air. In this document, the secondary air supply device has the configuration of a double-walled cone frustum, the inner envelope being pierced with holes allowing the distribution of secondary air inside the truncated cone crossed by the gases of the primary combustion chamber. This system has the disadvantage that it has been optimized to obtain good combustion at the expense of the aesthetics of the flame. Indeed, the many secondary air supply holes inside the truncated cone will give rise to small unsightly flames in the secondary combustion chamber. However, in certain applications such as fireplaces having a window for viewing the flame, it is not only important to optimize the combustion but also to ensure the aesthetics of the flame. When choosing a fireplace, the consumer will be particularly sensitive to the color (ideally yellow-orange), the size (the largest possible compared to the combustion chamber) and the vigor (ideally calm and dancing) of it.

Buts de l'invention [0005] La présente invention vise à réaliser un foyer dont l'agencement des différentes pièces constitutives du brûleur permet d'obtenir une combustion optimisée tout en assurant les qualités esthétiques de la flamme.OBJECTS OF THE INVENTION [0005] The present invention aims to provide a fireplace whose arrangement of the various constituent parts of the burner provides an optimized combustion while ensuring the aesthetic qualities of the flame.

Brève description des figures [0006] La figure 1 représente une vue en coupe du brûleur au sein du foyer selon l'invention.Brief Description of the Figures [0006] Figure 1 shows a sectional view of the burner within the fireplace according to the invention.

[0007] Les figures 2 et 3 représentent une vue du dessus des plateaux brûleurs. A la figure 2, les ouvertures pratiquées dans le plateau pour l'introduction d'air primaire se présentent sous forme d'orifices circulaires alors qu'à la figure 3, elles se présentent sous forme de rainures.Figures 2 and 3 show a top view of the burner trays. In Figure 2, the openings in the plate for the introduction of primary air are in the form of circular orifices while in Figure 3, they are in the form of grooves.

[0008] La figure 4 représente en coupe un zoom sur l'agencement du premier corps creux et du second corps creux accueillants les gaz de pyrolyse issus de la combustion primaire. Les flux d'air primaire, d'air secondaire ainsi que les gaz de pyrolyse sont schématiquement représentés par des flèches. Dans çette variante, l'extrémité supérieure du premier corps creux est lisse et ce dernier ne comporte pas de disque.Figure 4 shows a sectional zoom on the arrangement of the first hollow body and the second hollow body welcoming the pyrolysis gases from the primary combustion. The flows of primary air, secondary air and pyrolysis gases are schematically represented by arrows. In this variant, the upper end of the first hollow body is smooth and the latter has no disc.

[0009] La figure 5 représente également en coupe un zoom sur l'agencement du premier corps creux et du second corps creux accueillants les gaz de pyrolyse issus de la combustion primaire. Dans cette variante, l'extrémité supérieure du premier corps creux est de forme sinusoïdale et un disque est positionné à l'intérieur du premier corps creux.Figure 5 also shows in section a zoom on the arrangement of the first hollow body and the second hollow body hosting the pyrolysis gases from the primary combustion. In this variant, the upper end of the first hollow body is sinusoidal and a disc is positioned inside the first hollow body.

[0010] La figure 6 représente une variante de la figure 4 avec un disque monté à l'intérieur du premier corps creux.Figure 6 shows a variant of Figure 4 with a disk mounted within the first hollow body.

[0011] La figure 7 illustre à l'aide d'une simulation l'injection tangentielle d'air secondaire dans le conduit formé par la paroi du premier corps creux d'une part, et par la paroi du second corps creux d'autre part, ainsi que l'effet de méJange par recirculation des gaz de pyrolyse au-dessus du disque disposé à l'intérieur du premier corps creux.FIG. 7 illustrates, using a simulation, the tangential injection of secondary air into the duct formed by the wall of the first hollow body on the one hand, and by the wall of the second hollow body on the other hand; and the mixing effect by recirculating the pyrolysis gases above the disc disposed within the first hollow body.

[0012] La figure 8 représente une vue du dessus des ailettes de guidage disposées dans le conduit d'air secondaire. La figure 9 représente les mêmes ailettes dans une vue en coupe.Figure 8 shows a top view of the guide vanes disposed in the secondary air duct. Figure 9 shows the same fins in a sectional view.

[0013] La figure 10 représente une vue du dessus des ailettes de guidage disposées à l'intérieur du premier corps creux autour du disque. La figure 11 représente les mêmes ailettes dans une vue en coupe avec dans cette variante également des ailettes à l'intérieur du conduit d'air secondaire. Légende (1) Plateau brûleur (2) Vis d'alimentation (3) Bougie d'allumage (4) Premier corps creux (5) Ouverture ménagée dans le plateau brûleur (6) Amenée d'air primaire (7) Second corps creux (8) Conduit d'amenée d'air secondaire (9) Elément perturbateur, aussi appelé obstacle (10) Ailette de guidage (11) Cendrier (12) Gaz de pyrolyseFigure 10 shows a top view of the guide vanes disposed within the first hollow body around the disc. Figure 11 shows the same fins in a sectional view with in this variant also fins inside the secondary air duct. Legend (1) Burner plate (2) Feed screw (3) Spark plug (4) First hollow body (5) Opening in the burner plate (6) Primary air supply (7) Second hollow body ( 8) Secondary air supply duct (9) Disruptive element, also called obstacle (10) Guide fin (11) Ashtray (12) Pyrolysis gas

Principaux éléments caractéristiques de l'invention [0014] On utilisera par la suite les termes "inférieur", "supérieur", "au-dessus", "en dessous" qui sont à considérer relativement par rapport au mouvement ascendant de l'air ou des gaz de combustion. On utilisera également l'expression "de forme sensiblement complémentaire" pour désigner des parois parallèles ou presque parallèles entre elles comme montré, par exemple, à la figure 4 dans la zone de recouvrement où le premier corps creux est rapporté à l'intérieur du second corps creux.Main Characteristic Elements of the Invention [0014] The terms "lower", "upper", "above" and "below" which will be considered relatively with respect to the upward movement of the air will be used below. combustion gases. The expression "of substantially complementary shape" will also be used to designate walls that are parallel or almost parallel to one another as shown, for example, in FIG. 4 in the overlap area where the first hollow body is attached inside the second hollow body.

[0015] La présente invention se rapporte à un foyer à combustible solide comprenant un brûleur étagé avec un étage inférieur où se déroule, en utilisation, une combustion primaire du combustible solide et avec un étage supérieur où se déroule, en utilisation, une combustion secondaire des gaz issus de la combustion primaire, ledit brûleur comprenant à l'étage supérieur : un premier corps creux destiné à accueillir dans son volume intérieur les gaz issus de la combustion primaire, ledit premier corps creux étant de forme conique, et un conduit d'amenée d'air secondaire disposé autour dudit premier corps creux et débouchant à son extrémité supérieure, ledit conduit étant délimité, d'une part, par le premier corps creux et, d'autre part, par une paroi de forme sensiblement complémentaire à celle du premier corps creux afin d'assurer une injection parallèle de l'air secondaire le long du premier corps creux.The present invention relates to a solid fuel combustion chamber comprising a stepped burner with a lower stage where takes place, in use, a primary combustion of the solid fuel and with an upper stage where takes place, in use, a secondary combustion gases from the primary combustion, said burner comprising in the upper stage: a first hollow body intended to receive in its interior volume the gases from the primary combustion, said first hollow body being of conical shape, and a conduit of supply of secondary air disposed around said first hollow body and opening at its upper end, said duct being delimited, on the one hand, by the first hollow body and, on the other hand, by a wall of a shape substantially complementary to that of the first hollow body to ensure a parallel injection of the secondary air along the first hollow body.

[0016] Selon des modes particuliers de l'invention, le foyer comporte au moins une ou une combinaison appropriée des caractéristiques suivantes : le premier corps creux est surmonté d'ün second corps creux ; le premier corps creux est partiellement rapporté à l'intérieur du second corps creux dans une zone dite de recouvrement, le second corps creux faisant office de paroi délimitant le conduit d'amenée d'air dans la zone de recouvrement ; dans la zone de recouvrement, le premier corps creux et le second corps creux sont respectivement de forme convergente dans la direction de déplacement des gaz ; dans la zone de recouvrement, le premier corps creux et le second corps creux sont respectivement de forme divergente dans la direction de déplacement des gaz ; le second corps creux est de forme divergente en sortie de l'étage supérieur afin d'élargir et ralentir l'écoulement des gaz de pyrolyse ; l'extrémité supérieure du premier corps creux où débouche le conduit d'amenée d'air secondaire présente une découpe en dents de scie ; l'extrémité supérieure du premier corps creux où débouche le conduit d'amenée d'air secondaire présente une découpe de forme sinusoïdale ou en forme de créneaux ; le premier corps creux et/ou le second corps creux comportent dans leur volume intérieur un élément perturbateur assurant une recirculation des gaz au-dessus dudit élément perturbateur ; il comporte des ailettes de guidage obliques disposées dans le conduit d'amenée d'air secondaire et/ou dans le volume intérieur du premier corps creux afin d'induire respectivement un mouvement circulaire à l'air secondaire et au gaz de pyrolyse ; les ailettes de guidage sont positionnées autour de l'élément perturbateur ; les ailettes de guidage sont disposées à un angle compris entre 15 et 45° ; l'étage inférieur du brûleur comporte un plateau et une vis sans fin permettant l'alimentation en combustible solide sur ledit plateau ; le plateau comporte des ouvertures permettant l'introduction d'air primaire ; le plateau est configuré pour que les cendres générées par la combustion primaire tombent par débordement du plateau.According to particular embodiments of the invention, the hearth comprises at least one or a suitable combination of the following features: the first hollow body is surmounted by a second hollow body; the first hollow body is partially attached to the inside of the second hollow body in a so-called overlap area, the second hollow body acting as a wall delimiting the air supply duct in the covering zone; in the overlap zone, the first hollow body and the second hollow body are respectively convergent in the direction of movement of the gases; in the overlap zone, the first hollow body and the second hollow body are respectively of divergent shape in the direction of movement of the gases; the second hollow body is of divergent shape at the outlet of the upper stage in order to widen and slow down the flow of the pyrolysis gases; the upper end of the first hollow body which opens the secondary air supply duct has a cut sawtooth; the upper end of the first hollow body which opens the secondary air supply duct has a sinusoidally shaped cut or crenellated; the first hollow body and / or the second hollow body comprise in their internal volume a disturbing element ensuring a recirculation of the gases above said disturbing element; it comprises oblique guide vanes disposed in the secondary air supply duct and / or in the interior volume of the first hollow body in order to respectively induce a circular movement to the secondary air and to the pyrolysis gas; the guide vanes are positioned around the disturbing element; the guide vanes are arranged at an angle of between 15 and 45 °; the lower stage of the burner comprises a plate and a worm allowing the supply of solid fuel on said plate; the plate has openings allowing the introduction of primary air; the tray is configured so that the ashes generated by the primary combustion fall overflowing the tray.

Description détaillée de l'invention [0017] La présente invention se rapporte à un foyer de type poêle ou insert à combustible solide tels que des pellets, du charbon, des biocombustibles, etc.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0017] The present invention relates to a stove type hearth or solid fuel insert such as pellets, coal, biofuels, etc.

[0018] Le foyer selon l'invention comporte un brûleur étagé, c'est-à-dire un brûleur avec une combustion en deux étapes.The fireplace according to the invention comprises a stepped burner, that is to say a burner with a two-stage combustion.

[0019] Le brûleur représenté à la figure 1 comporte dans sa partie inférieure un plateau 1 sur lequel est amené le combustible par l'intermédiaire d'une vis d'alimentation 2. Au-dessus du plateau brûleur 1 est positionnée une bougie d'allumage 3 qui, lors de la phase d'allumage, souffle de l'air chaud à très haute température sur le combustible et conduit à l'embrasement de ce dernier. La température très élevée présente dans le volume compris entre le plateau brûleur 1 et le premier corps creux 4 va conduire à la décomposition du combustible en gaz de pyrolyse et en carbone solide {phénomène de pyrolyse).The burner shown in Figure 1 comprises in its lower part a plate 1 on which the fuel is fed by means of a feed screw 2. Above the burner plate 1 is positioned a spark plug. ignition 3 which, during the ignition phase, blows hot air at very high temperature on the fuel and leads to the ignition of the latter. The very high temperature present in the volume between the burner plate 1 and the first hollow body 4 will lead to the decomposition of the fuel pyrolysis gas and solid carbon (pyrolysis phenomenon).

[0020] Le plateau brûleur 1 est pourvu d'ouvertures 5 se présentant sous forme d'orifices circulaires ou de rainures, permettant l'introduction d'air primaire 6 qui alimente la combustion du carbone solide issu de la pyrolyse (voir figures 2, 3 et 4).The burner plate 1 is provided with openings 5 in the form of circular holes or grooves, allowing the introduction of primary air 6 which feeds the combustion of solid carbon from the pyrolysis (see FIG. 3 and 4).

[0021] Une fois produits, les gaz de pyrolyse 12 pénètrent dans le premier corps creux 4 puis dans un second corps creux 7 (voir figure 4). Le premier corps creux 4 est de forme conique et le second corps creux 7 comporte une ou plusieurs parties de forme conique. Tel qu'illustré à la figure 4, le premier corps creux 4 est de forme conique convergente dans la direction de déplacement des gaz de pyrolyse et le second corps creux 7 comporte deux parties coniques successivement convergente et divergente dans la direction de déplacement des gaz conduisant à une dépression à la limite des zones convergente et divergente par effet venturi. L'air secondaire est injecté parallèlement le long du premier corps creux 4 dans un conduit oblique 8 débouchant sur l'extrémité supérieure du premier corps creux 4 (voir figures 1 et 4). Dans cette configuration, l'air secondaire est préchauffé par contact avec les parois chaudes du premier corps creux.Once produced, the pyrolysis gases 12 enter the first hollow body 4 and a second hollow body 7 (see Figure 4). The first hollow body 4 is conically shaped and the second hollow body 7 has one or more conical parts. As illustrated in FIG. 4, the first hollow body 4 is of convergent conical shape in the direction of displacement of the pyrolysis gases and the second hollow body 7 comprises two conical parts successively convergent and divergent in the direction of movement of the gases leading to to a depression at the limit of convergent and divergent zones by venturi effect. The secondary air is injected parallel along the first hollow body 4 in an oblique conduit 8 opening on the upper end of the first hollow body 4 (see Figures 1 and 4). In this configuration, the secondary air is preheated by contact with the hot walls of the first hollow body.

[0022] De préférence, la partie supérieure du premier corps creux 4 est rapportée à l'intérieur du second corps creux 7 de manière à ce que le conduit 8 soit formé, d'une part, par la paroi extérieure du premier corps creux 4 et, d'autre part, par la paroi intérieure du second corps creux 7. Pour assurer l'injection parallèle de l'air secondaire, qu'on qualifiera également d'injection tangentielle, le second corps creux comporte dans sa partie inférieure une partie de forme sensiblement complémentaire à celle du premier corps creux. Ainsi, le premier corps creux convergent est rapporté à l'intérieur de la partie inférieure convergente du second corps creux.Preferably, the upper part of the first hollow body 4 is attached to the interior of the second hollow body 7 so that the conduit 8 is formed, on the one hand, by the outer wall of the first hollow body 4 and, on the other hand, by the inner wall of the second hollow body 7. In order to ensure the parallel injection of the secondary air, which will also be called tangential injection, the second hollow body comprises in its lower part a portion of substantially complementary shape to that of the first hollow body. Thus, the first convergent hollow body is attached to the interior of the converging lower portion of the second hollow body.

[0023] Tel qu'illustré à la figure 4, Ja paroi intérieure du second corps creux 7 comporte les parties convergente et divergente précitées jointes par une zone sensiblement cylindrique. Cette succession de parties convergente, cylindrique et divergente peut être composée d'une combinaison de volumes coniques ou être de forme torique. Comme mentionné précédemment, la partie convergente délimite le conduit 8 afin d'assurer une injection tangentielle d'air secondaire. Quant à la partie divergente, elle conduit à un élargissement et à un ralentissement de l'écoulement à la sortie du brûleur. Ceci permet d'augmenter le temps de présence des gaz en zone chaude afin d'en assurer la combustion complète et d'obtenir une flamme large et calme ce qui en optimise le caractère esthétique. Selon une variante de l'invention (non représentée), le second corps creux peut être entièrement de forme divergente dans la direction de déplacement des gaz. Dans ce cas, le premier corps creux est également de forme divergente dans la direction de déplacement des gaz afin d'assurer l'injection tangentielle.As shown in FIG. 4, the inner wall of the second hollow body 7 comprises the aforementioned convergent and divergent portions joined by a substantially cylindrical zone. This succession of convergent, cylindrical and divergent portions may be composed of a combination of conical volumes or be of toric form. As mentioned above, the convergent portion delimits the duct 8 to ensure a tangential injection of secondary air. As for the divergent portion, it leads to an enlargement and a slowing of the flow at the outlet of the burner. This makes it possible to increase the time of presence of the gases in a hot zone in order to ensure their complete combustion and to obtain a wide and calm flame which optimizes their aesthetic character. According to a variant of the invention (not shown), the second hollow body may be entirely of divergent shape in the direction of movement of the gases. In this case, the first hollow body is also divergent in the direction of movement of the gas to ensure the tangential injection.

[0024] L'extrémité supérieure du premier corps creux 4 peut optionnellement présenter une découpe particulière qui permet d'optimiser le mélange entre l'air secondaire et les gaz de pyrolyse. Comme montré à la figure 5, l'extrémité supérieure du premier corps creux 4 peut présenter une forme sinusoïdale. En variante, elle peut être en forme de dents de scie ou de créneaux (non représenté).The upper end of the first hollow body 4 may optionally have a particular cut that optimizes the mixing between the secondary air and the pyrolysis gas. As shown in Figure 5, the upper end of the first hollow body 4 may have a sinusoidal shape. Alternatively, it may be in the form of saw teeth or crenellations (not shown).

[0025] Optionnellement, un élément perturbateur 9 visible entre autres aux figures 1, 5 et 6 peut être monté à l'intérieur du premier corps creux 4. Il peut se présenter sous forme de disque, d'anneau, d'étoile, etc. et a pour fonction de favoriser la recirculation des gaz de pyrolyse au-dessus de l'élément perturbateur comme simulé à la figure 7 (l'élément perturbateur sous forme de disque étant schématisé par un espace blanc). Il peut être monté à l'intérieur du premier corps creux comme illustré dans les figures mais également à l'intérieur du second corps creux avec pour même fonction de favoriser le mélange des gaz.Optionally, a disturbing element 9 visible among others in Figures 1, 5 and 6 can be mounted inside the first hollow body 4. It can be in the form of disk, ring, star, etc. . and its function is to promote the recirculation of the pyrolysis gases above the disturbing element as simulated in FIG. 7 (the disruptive element in disk form being schematized by a white space). It can be mounted inside the first hollow body as illustrated in the figures but also inside the second hollow body with the same function to promote the mixing of gases.

[0026] Toujours dans un souci d'optimisation du mélange, des ailettes de guidage 10 obliques, avec un angle compris entre 15° et 45°, peuvent être disposées au niveau du canal 8 d'air secondaire comme montré' aux figures 8 et 9 et/ou entre l'élément perturbateur 9 et la paroi intérieure du premier corps creux 4 comme montré aux figures 10 et 11. Elles peuvent être ajoutées afin d'induire un mouvement circulaire à l'écoulement et ainsi favoriser le mélange des gaz et élargir la flamme en sortie de brûleur.Still for the sake of optimization of the mixture, oblique guide vanes with an angle of between 15 ° and 45 ° may be arranged at the level of the secondary air channel 8 as shown in FIGS. 9 and / or between the interfering element 9 and the inner wall of the first hollow body 4 as shown in FIGS. 10 and 11. They may be added in order to induce a circular movement to the flow and thus to promote the mixing of gases and widen the flame at the burner outlet.

[0027] Finalement, on précisera que les cendres générées par la combustion tombent du plateau brûleur 1 par débordement et que le dispositif peut comporter un mécanisme permettant de faciliter l'évacuation des cendres du plateau bruleur 1 vers le cendrier 11.Finally, it will be specified that the ashes generated by the combustion fall from the burner tray 1 overflow and that the device may include a mechanism to facilitate the evacuation of the ashes of the burner tray 1 to the ashtray 11.

Avantages de l'invention [0028] L'absence d'orifices latéraux dans le premier corps creux et la maîtrise des conditions d'écoulement à la sortie du brûleur grâce à la zone divergente du second corps creux permettent d'obtenir une grande flamme calme et dansante de couleur orange.Advantages of the invention The absence of lateral orifices in the first hollow body and the control of the flow conditions at the outlet of the burner thanks to the diverging zone of the second hollow body make it possible to obtain a large, calm flame. and dancing orange.

[0029] L'injection dans une direction parallèle à la paroi du premier corps creux assure une mise en contact progressive des gaz issus de la combustion primaire avec l'air secondaire et dès lors une combustion progressive des gaz de pyrolyse. Ceci permet d'obtenir une flamme longue ainsi qu'un écoulement relativement calme en aval de l'injecteur d'air secondaire. D'autre part, l'injection parallèle induit un effet d'entrainement de l'écoulement primaire, c.à.d. des gaz de pyrolyse, par l'écoulement secondaire, ce qui permet de modeler la flamme en fonction de l'orientation de l'injection secondaire.The injection in a direction parallel to the wall of the first hollow body provides a progressive contact between the gases from the primary combustion with the secondary air and therefore a progressive combustion of the pyrolysis gases. This provides a long flame and a relatively quiet flow downstream of the secondary air injector. On the other hand, the parallel injection induces a driving effect of the primary flow, i.e. pyrolysis gases, by the secondary flow, which allows to model the flame according to the orientation of the secondary injection.

[0030] Grâce à l'optimisation des conditions de réaction entre les gaz de pyrolyse et l'oxygène, le rendement de combustion est amélioré et l'émission de gaz polluants est réduite.Thanks to the optimization of the reaction conditions between the pyrolysis gas and oxygen, the combustion efficiency is improved and the emission of polluting gases is reduced.

[0031] Il n'y a pas de perturbation de la flamme et de génération de scories induites par la chute des granulés comme observé dans les systèmes à approvisionnement à l'aide d'un bec verseur par le haut.There is no disturbance of the flame and slag generation induced by the fall of the granules as observed in the supply systems using a spout from the top.

[0032] L'esthétique du bruleur est optimisée grâce à sa forme et à l'absence d'éléments mécaniques visibles dans la chambre de combustion.The aesthetics of the burner is optimized thanks to its shape and the absence of visible mechanical elements in the combustion chamber.

Claims (13)

REVENDICATIONS 1. Foyer à combustible solide comprenant un brûleur étagé avec un étage inférieur où se déroule, en utilisation, une combustion primaire du combustible solide et avec un étage supérieur où se déroule, en utilisation, une combustion secondaire des gaz (12) issus de la combustion primaire, ledit brûleur comprenant à l'étage supérieur : un premier corps creux (4) destiné à accueillir dans son volume intérieur les gaz (12) issus de la combustion primaire, ledit premier corps creux (4) étant de forme conique, et un conduit (8) d'amenée d'air secondaire disposé autour dudit premier corps creux (4) et débouchant à son extrémité supérieure, ledit conduit (8) étant délimité, d'une part, par le premier corps creux (4) et, d'autre part, par une paroi de forme sensiblement complémentaire à celle du premier corps creux (4) afin d'assurer une injection parallèle de l'air secondaire le long du premier corps creux (4), caractérisé en ce que l'extrémité supérieure du premier corps creux (4) où débouche le conduit (8) d'amenée d'air secondaire présente une découpe de forme sinusoïdale, une découpe en dents de scie ou une découpe en forme de créneaux.A solid fuel burning furnace comprising a stepped burner with a lower stage where, in use, a primary combustion of the solid fuel takes place and with an upper stage where, in use, a secondary combustion of the gases (12) produced by the primary combustion, said burner comprising at the upper stage: a first hollow body (4) intended to accommodate in its interior volume the gases (12) resulting from the primary combustion, said first hollow body (4) being of conical shape, and a duct (8) supplying secondary air disposed around said first hollow body (4) and opening at its upper end, said duct (8) being delimited, on the one hand, by the first hollow body (4) and on the other hand, by a wall of a shape substantially complementary to that of the first hollow body (4) so as to ensure a parallel injection of the secondary air along the first hollow body (4), characterized in that the upper end the first hollow body (4) in which the secondary air supply duct (8) opens out has a sinusoidal cut, a sawtooth cut or a crenellated cutout. 2. Foyerselon la revendication 1, comprenant un second corps creux (7) , le premier corps creux (4) étant surmonté dudit second corps creux (7).2. Foyersaccording to claim 1, comprising a second hollow body (7), the first hollow body (4) being surmounted by said second hollow body (7). 3. Foyer selon la revendication 2, dans lequel le premier corps creux (4) est partiellement rapporté à l'intérieur du second corps creux (7) dans une zone dite de recouvrement, le second corps creux (7) faisant office de paroi délimitant le conduit (8) d'amenée d'air dans la zone de recouvrement.3. Fireplace according to claim 2, wherein the first hollow body (4) is partially attached to the interior of the second hollow body (7) in a so-called overlap area, the second hollow body (7) serving as wall delimiting the duct (8) supplying air into the recovery zone. 4. Foyer selon la revendication 3, dans lequel, dans la zone de recouvrement, le premier corps creux (4) et le second corps creux (7) sont respectivement de forme convergente dans la direction de déplacement des gaz (12).4. Fireplace according to claim 3, wherein, in the overlap zone, the first hollow body (4) and the second hollow body (7) are respectively of convergent shape in the direction of movement of the gases (12). 5. Foyer selon la revendication 3, dans lequel, dans la zone de recouvrement, le premier corps creux (4) et le second corps creux (7) sont respectivement de forme divergente dans la direction de déplacement des gaz (12).5. Fireplace according to claim 3, wherein, in the overlap area, the first hollow body (4) and the second hollow body (7) are respectively divergent in the direction of movement of the gas (12). 6. Foyer selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le second corps creux (7) est de forme divergente en sortie de l'étage supérieur afin d'élargir et ralentir l'écoulement des gaz de pyrolyse (12).6. Fireplace according to any one of claims 2 to 5, wherein the second hollow body (7) is of divergent shape at the outlet of the upper stage in order to widen and slow the flow of the pyrolysis gases (12). . 7. Foyer selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier corps creux (4) et/ou le second corps creux (7) comportent dans leur volume intérieur un élément perturbateur (9) assurant une recirculation des gaz (12) au-dessus dudit élément perturbateur (9).7. Fireplace according to any one of the preceding claims, wherein the first hollow body (4) and / or the second hollow body (7) comprise in their internal volume a disturbing element (9) ensuring a recirculation of gases (12). above said disturbing element (9). 8. Foyer selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des ailettes de guidage (10) obliques disposées dans le conduit (8) d'amenée d'air secondaire et/ou dans le volume intérieur du premier corps creux (4) afin d'induire respectivement un mouvement circulaire à l'air secondaire et au gaz (12).8. Fireplace according to any one of the preceding claims, comprising oblique guide vanes (10) arranged in the duct (8) for supplying secondary air and / or in the interior volume of the first hollow body (4) to to respectively induce a circular motion to the secondary air and the gas (12). 9. Foyer selon la revendication 8, dans lequel les ailettes de guidage (10) sont positionnées autour de l'élément perturbateur (9).9. Fireplace according to claim 8, wherein the guide vanes (10) are positioned around the disturbing element (9). 10. Foyer selon la revendication 8 ou 9, dans lequel les ailettes de guidage (10) sont disposées à un angle compris entre 15 et 45°.10. Fireplace according to claim 8 or 9, wherein the guide vanes (10) are arranged at an angle between 15 and 45 °. 11. Foyer selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étage inférieur du brûleur comporte un plateau (1) et une vis (2) sans fin permettant l'alimentation en combustible solide sur ledit plateau (1).11. Fireplace according to any one of the preceding claims, wherein the lower stage of the burner comprises a plate (1) and an endless screw (2) for feeding solid fuel on said plate (1). 12. Foyer selon la revendication 11, dans lequel le plateau (1) comporte des ouvertures (5) permettant l'introduction d'air primaire (6).12. Fireplace according to claim 11, wherein the plate (1) has openings (5) for the introduction of primary air (6). 13. Foyer selon la revendication 11 ou 12, dans lequel le plateau (1) est configuré pour que les cendres générées par la combustion primaire tombent par débordement du plateau (1).13. Fireplace according to claim 11 or 12, wherein the plate (1) is configured so that the ashes generated by the primary combustion fall overflowing the plate (1).
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