BE664471A

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Publication number: BE664471A
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Description

Dispositif combinai le chauffage par raypnnement et le chauffage d'ambiance. t
La présente invention concerne des dispositifs pour chauffer des locaux, Elle vise en particulier des appareils destinés à chauffer à une température supérieure à celle qui peut être atteinte par un simple chauffage d'ambiance, des objets se trouvant dans un local.

Il est souvent désirable, notamment dans les usines, les garages, les mines et d'autres établissements industriels,de chauffer un objet, par exemple une pièce à travailler, à une ... température supérieure à celle que l'on obtient en chauffant l'atmosphère à la température d'ambiance désirée.Dans beaucoup d'a- teliers et d'autres établissements, on désire que le personnel travaille dans une ambiance relativement fraîche, de l'ordre de t

15 C par exemple, afin de favoriser le rendement, mais que les objets avec lesquels le personnel est en contact aient une tem- pérature plus élevée, ceci assurant plus d'aisance dans les mant- pulations. Le système de chauffage qui répond le plus avantageu-,

sement à ce but recourt à des appareils de chauffage par rayon- nement infrarouge. Le rayonnement émis par les appareils à rayonnement, traverse l'espace compris entre ceux-ci et les objets environnants, qui absorbent ce rayonnement. De cette manière, l'espace voisin des pièces à travailler et des autres objets est chauffé par contact 'avec ceux-ci, à l'inverse du pro- cédé consistant à chauffer tout d'abord l'atmosphère ambiante, comme dans le cas des appareils de chauffage d'ambiance de type classique.

Il existe un certain nombre de types de générateurs d' infrarouge ou d'appareils de chauffage par rayonnement. Le rayon- nement infrarouge, peut être émis par des ampoules électriques ou par de simples substances chaudes.L'une des sources de rayonne- ment infrarouge les mieux appropriées est le brûleur à gaz à basse température, tel que celui qui est décrit dans le brevet américain n 1.567.691'du 16 janvier 1923, le brevet américain n 2. 775.294 du 3 mars 1951 ou le brevet américain n 3.044.538 du 4 septembre
1957. Un générateur d'infrarouge de ce type particulièrement ap-, proprié comprend une culasse dont une ouverture est fermée par une plaque poreuse en matière céramique.

La culasse présente au voisinage de la plaque ùn creux dans lequel est admis un mélange de gaz d'éclairage et d'air à une pression voulue pour provoquer le passage du gaz à travers les perforations de la plaque en matière céramique et sa combustion à la face externe de cette plaque. Dans une construction particulière de générateur infrarouge de ce type, la plaque en matière céramique permet au gaz de brûler à une température d'environ 870 C, tandis que la température à sa face interne est de l'ordre de 205 C. Comme la température intérieure est inférieure'à la température d'allumage

du gaz d'éclairage, celui-ci ne brûlera qu'au voisinage de la face externe de la plaque perforée, puisqu'il est enflammé en cet endroit.

La température relativement basse de la source de rayonnement infrarouge, c'est-à-dire 870 C, produit un pour- centage relativement élevé d'énergie de rayonnement, qui cor- respond à environ 60% de l'énergie totale produite par le géné- rateur, les 40% restants étant sous forme, de chaleur de convection.

Une source de rayonnement infrarouge de ce type produit un rayonnement relativement intense par rapport au combustible utilisé. Elle peut être utilisée pour chauffer par rayonnement une pièce à travailler,sans chauffer l'espace environnant à une température aussi élevée qu'il le faudrait si la pièce à travail- ler devait être chauffée par un chauffage d'ambiance, ce qui ré- duit la quantité de combustible à utiliser. De plus, un générateur d'infrarouge de ce type peut être utilisé sans conduite spéciale pour l'évacuation des gaz de combustion. Les gaz provenant du générateur s'élèvent simplement vers les parties supérieures du bâtiment dans lequel celui-ci est utilisé et ils peuvent être évacués par un orifice ou de façon équivalente.

Ces appareils présentent cependant certains inconvénients
Ils n'utilisent pas toute l'énergie produite sous forme de chaleur et, dans le cas de ceux qui sont décrits ci-dessus, l'énergie ca- lorifique représente approximativement 40% de l'énergie totale produite. De plus, il peut être désirable de chauffer l'espace voisin de la pièce à travailler dans une mesure plus importante que celle qui peut être atteinte par un chauffage par rayonnement.

,En outre, il n'y a sensiblement pas de chaleur dans les parties du local se trouvant en dehors du champ de rayonnement du généra- .. teur d'infrarouge, puisqu'une aussi faible quantité de chaleur du générateur sert à chauffer le local. Enfin, les gaz et vapeurs d'échappement provenant de la combustion du gaz d'éclairage s'élè- vent vers les parties supérieures du local dans lequel le généra-

teur d'infrarouge est utilisé et se condensent sur ses surfaces' froides.

Ce condensat doit être évité ou évacué, sans quoi il dégouttera sur les pièces à travailler et sur tout ce que contient le local, L'invention a pour butsde procurer ; un dispositif combinant le chauffage d'ambiance et le chauffage par rayonnement et utilisant un générateur d'infrarouge . à gaz d'éclairage; une source de chauffage infrarouge fonctionnant au gaz d'éclairage qui utilise un pourcentae d'énergie plus élevé que ce n'était le cas jusqu'ici; une source de rayonnement fonctionnant, au gaz d'éclai- rage pour chauffer un local, pourvue d'un dispositif perfectionné évitant les 'effets nuisibles de la condensation.

Ces buts et d'autres ressortiront clairement de la description donnée ci-après avec référence aux dessins annexés dans lesquels : la Fig. 1 représente schématiquement un local équipé d'un dispositif combinant le chauffage par rayonnement et le chauffage d'ambiance réalisé suivant le principe de l'invention; la Fig. 2 représente l'un des appareils de chauffage d'ambiance vu suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 2 de l'un des générateurs d'infrarouge; la Fig.' 4 est une vue schématique d'une autre forme d'exécution de l'invention, qui représente un dispositif combi- nant le chauffage d'ambiance et le' chauffage par rayonnement prévu dans un local;

la Fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig. 4 la Fig. 6 est une 'vue fragmentaire en coupe d'une va- riante du dispositif de chauffage utilisable dans'la réalisation représentée à la Fig. 1;

la Fig. 7 est une vue en plan de l'appareil de chauffage représenté à la Fig. 6, et la Fig. 8 est une vue en coupe suivant la ligne 8-8 de la Fig. 6.

Une enceinte maçonnée 10 représentéeschématiquement à la Fig. 1 délimite un local 12. Cette enceinte comprend des
1 parois 14 et un toit 16. Dans lé local 12 sont prévue deux ap- pareils de chauffage par rayonnement 18 et 20,qui sont suspendus au toit 16 par des supports'22.

La Fig. 2 montre la construction des appareils de chauffage par rayonnement 18 et 20,qui sont identiques. Chacun de ces appareils comprend quatre générateurs d'infrarouge 24, 26,
28 et 30, de construction identique également. Les générateurs
24, 26, 28 et 30 sont de forme rectangulaire et sont alignés de, façon que leurs axes longitudinaux soient parallèles, sur un châssis 32, s'étendant de l'un à l'autre des bords externes op- posés de la série de générateurs. Le châssis 32 porte également deux couvercles 34 et 36 aux extrémités opposées de la série de générateurs, chacun de ces couvercles présentant une ouverture c,entrale 38. Un réflecteur 40 descend du châssis 32, sur lequel il est monté.

Le réflecteur 40 peut avoir quatre côtés plans for- mant une pyramide tronquée ou des surfaces paraboliques orientant l'énergie de rayonnement de la façon la plus avantageuse.

La Fig. 3 représente l'un des générateurs 24, 26, 28 et 30,qui sont identiques. Chaque générateur comprend une culasse en fonte 42, de'section transversale rectangulaire,présentant une ouverture rectangulaire 44 à sa face inférieure. Une plaque perforée
46,en matière céramique, est montée dans l'ouverture 44 de chaque culasse 42 et une garniture d'étanchéité 48 entoure la plaque
46, qui est ainsi montée de façon étanche dans l'ouverture de la culasse 42, La culasse 42 présente, en regard de la plaque 46, une cavité 50, destinée à contenir un mélange de gaz d'éclairage et d'air,

Le gaz d'éclairage est injecte dans la culasse en quantités mesurées par un injecteur 52, qui est raccordé à une source de gaz d'éclairage,

ainsi qu'il sera décrit plus loin., et qui communique avec un tube mélangeur ou venturi 54. Le venturi 54 communique avec la cavité 50 par une ouverture 56. De l'air ,. ; prélevé sur l'atmosphère ambiante est aspiré par une chambre 58, immédiatement voisine de 1'injecteur et communiquant avec l'at- mosphére par une ouverture 60.

L'injecteur 52 permet 1'admission du gaz d'éclairage à une pression convenable dans'le venturi 54, où il est mélangé à l'air aspiré par la chambre 58 pour constituer un mélange de combustible convenable. Ce mélange d'air et de gaz d'éclairage est uniformément réparti dans la cavité 50 voisine de la plaque perforée 46 en matière céramique. Le mélange de gaz d'éclairage et d'air passe par les perforations de la plaque 46 et s'enflamme pour brûler à la surface externe 62 de la plaque. Le gaz brûle à une température relativement basse, soit approximativement à 870 C. La face interne 64 de la plaque perforée 46 est maintenue à une température d'environ 205 C, qui est inférieure à la tem- pérature d'allumage du mélange gaz-air.

La température relative- ment basse de la face interne de la plaque'46 résulte de la com- binaison de la conductibilité thermique élevée de la culasse 42 et ) de la conductibilité thermique faible de la plaque en matière céramique 46. Il résulte de ceci qu'approximativement 60% de l'éner- gie produite par le générateur se trouvent dans la gamme infra- rouge, en particulier dans la gamme allant de 1,5 à 6 microns, et , qu'approximativement 40% de l'énergie produite se présentent sous forme de chaleur.

La Fig. 1 représente schématiquement une source de gaz d'éclairage 66, le gaz d'éclairage pouvant être un gaz fabriqué au un gaz naturel sous forme de propane, de butane . ou d'autres gaz pouvant être utilisés comme le gaz de pétrole . liquide. Comme le montre la Fig. 1, la source de gaz 66 est re-

liée aux appareils de chauffage par rayonnement 18 et 20 par une valve 68 actionnée électriquement et par une valve à commande manuelle 70. La valve 68 est reliée à l'injecteur 52 de chacun des générateurs infrarouges 24, 26, 28 et 30 de chacun des appareils de chauffage par rayonnement 18 et 20.

La valve 70 est reliée aux veilleuses 72 des appareils de chauffage 18 et 20, les veilleuses 72 sont réglées de façon à maintenir une flamme continue, afin que les générateurs 24, 26, 28 et 30 des deux ap- pareils de chauffage par rayonnement 18 et 20dallument dès que le gaz d'éclairage arrive de la source 66 par la valve 68. La valve 68 est une valve actionnée électriquement, et est connectée par un thermostat 74 à une source d'énergie électrique 76. La sour- ce d'énergie électrique peut être une source d'énergie à courant alternatif de 110 volts, co@e il est classique, ou une source séparée de courant continu.

Le thermostat est monté sur l'une des parois 14 de l'enceinte 10, à proximité du plancher, pour détecter la température du local en cet endroit. Lorsque la température tombe au-dessous d'une valeur désirée, le thermostat connecte la source d'énergie 76 en série avec les dispositifs de commande électriques de la valve 68, pour ouvrir celle-ci au passage du gaz d'éclairage provenant de la source 66 et actionner les appareils de chauffage par rayonnement 18 et 20.

Des échangeurs de chaleur gaz-gaz 78 et 80 sont prévus immédiatement au-dessus des appareils de chauffage par rayonnement respectifs 18 et 20. Le dessin représente l'échangeur de chaleur
78 suspendu au moyen des mêmes supports 22 que l'appareil de chauffage par rayonnement 18, mais il pourrait également être monté à l'aide de supports séparés, indépendamment de cet appareil.

De même, l'échangeur de chaleur 80 est suspendu au moyen des mêmes supports 22 que l'appareil de chauffage par rayonnement 20 mais il pourrait également être suspendu indépendamment de cet appareil, au plafond ou à d'autres parties du bâtiment.

Chacun des échangeurs de chaleur 78 et 80 est constitué

par une boite allongée rectangulaire 82, en tôle, dans laquelle sont prévus trois déflecteurs verticaux parallèles 84, 86 et 88, les déflecteurs 84 et 88 partant de la paroi supérieure de la , boite 82 et lé déflecteur 86, à mi-distance entre les deux autres, partant de la paroi inférieure''de cette botte. Celle-ci présente, à ses extrémités opposées, des orifices 90 et 92, par lesquels les échangeurs de chaleur 78 et 80 communiquent avec le dispositif de', ; circulation. A l'orifice 90 de l'échangeur de chaleur 80 se rac- corde un conduit descendant 94,dont la bouche 96 se situe plus bas que les appareils de chauffage par rayonnement 18 et 20.

La bou- che 96 sert à amener de l'air prélevé dans le local 12 dans le dis- positif de circulation. L'orifice 92 de l'échangeur de chaleur 80 est relié à l'orifice 90 de l'échangeur de chaleur 78 par un conduit 98 et l'orifice .92 de l'échangeur de chaleur 78 est relié à un groupe ventilateur 100 par un conduit 102. Le groupe ventilateur 100 est relié par un conduit 106 à un registre de sortie de chaleur 104. Le groupe ventilateur 100 comprend un corps cylindrique 108 contenant le ventilateur en cage d'écureuils
110, au'un arbre 112 relie à un moteur électrique 114. Le corps cylindrique 108 du groupe ventilateur est divisé par une cloison
116 présentant une ouverture centrale 118; la partie du corps
108 se trouvant du côté de la cloison 116 opposé au ventilateur en cage d'écureil 110 communique avec le conduit 102.

La partie située du même côté de la cloison 116 que le ventilateur 110 com- munique avec le conduit 106'et le registre 104.

Le moteur électrique 114 est connecté à une seconde source de courant 120, dont le rôle pourrait bien entendu être rem- pli 'par la première source de'courant 76. Un thermostat 122 est monté dans la boite 82 de l'échangeur de chaleur 78 et est con- necté en série au muteur 114 et à la source de courant 120. Le thermostat ferme le ci:cuit électrique lorsqu'il est soumis à une température supérieure à une valeur de seuil de 38 C par exemple; il actionne ainsi le moteur 114 et le groupe ventilateur

100 de façon à faire circuler l'air de la bouche 96 au registre 104 du dispositif de circulation.

Le dispositif de chauffage d'ambiance et de chauffage par rayonnement combinés représentas aux Fig. 1 à 3 fonctionne de la manière 'suivante. Si la température du local 12 dépasse la température d'actionnement du thermostat 74, le dispositif, à l'exception des veilleuses 72 des appareils de chauffage par rayonnement 18 et 20, reste Inactif.

Lorsque la température du local 12 tombe en dessous de la température d'actionnement du thermostat 74, la valve 68 s.'ouvre pour laisser arriver le gaz venant de la source 66 aux générateurs d'infrarouge 24,
26, 28 et 30 des.appareils de chauffage par rayonnement 18 et 20,
Les veilleuses 72 allument Le gaz traversant les plaques per- forées 46, provoquant ainsi 72 combustion à leur face externe 62, ce qui détermine une production d'énergie de rayonnement'et d'éner- gie calorifique. L'énergie da rayonnement traverse immédiate-- ment l'air se trouvant sous les appareils de chauffage 18 et 20 pour être absorbée par un corps en regard, libérant ainsi de la' chaleur.

L'énergie calorifique produite par l'allumage des gaz à la face externe 62 des plaques 46 traverse, avec les gaz et les vapeurs de combustion, les orifices 38 des couvercles'34 et
36 montés sur le châssis 32 des appareils de chauffage 18 et 20 pour s'élever ensuite vers le toit 16 du bâtiment. Les gaz qui s'élèvent entrent en contact avec la surface externe de la boite
82 et la chauffe. La boite 82 est faite en tôle ou en une autre matière présentant une haute conductibilité thermique, si bien que le volume d'air contenu dans cette boite est chauffé.

Les gaz et les vapeurs de combustion continuent à s'élever au- dessus des échangeurs de chaleur 78 et 80 et traversent un ori- fice ou une cheminée 124 du toit 16 du bâtiment pour s'échapper dans l'atmosphère.

En s'élevant, la température de l'air contenu dans les boites 82 des échangeurs de chaleur 78 et 80 dépasse la

valeur de seuil du thermostat 122 et actionne celui-ci. L'ac- tionnement du thermostat 122 détermine la fermeture du circuit électrique du moteur 114 et de la source de courant 120, pour actionner le groupe ventilateur 100. Le ventilateur souffle alors de l'air par le registre 104 et crée une circulation d'air par les échangeurs de chaleur 78 et 80, chauffant ainsi le local à partir du registre 104. Celui-ci se trouve de préférence à pro- ximité du plancher du local, d'où l'air chaud montera.

Il est bien entendu que l'on peut, suivant l'invention, utiliser plus de deux échangeurs de chaleur et recourir à d'autres types d'échangeurs. On peut,également employer un seul échangeur de chaleur avec un seul.appareil de chauffage par rayonnement pour utiliser l'énergie calorifique libérée au cours de la produc- tion de rayonnement infrarouge.

Il importe que la bouche 96 du conduit 94 se trouve à un niveau inférieur à celui des appareils de chauffage par rayonnement 18 et 20 car, si cette ouverture se trouvait à un niveau supérieur à celui de ces appareils, les gaz et les va-. peurs d'échappement provenant de la combustion à la surface ex- terne des plaques perforées 46 des générateurs d'infrarouge cir- culeraient dans le local 12. Il est à remarquer que dans la réa- lisation illustrée par la Fig. 1, la tuyauterie nécessaire pour installer le dispositif de chauffage d'ambiance et,de chauffa- ge par rayonnement combinés est réduite au minimum, puisqu'aucun conduit n'est prévu pour le dégagement des gaz et des vapeurs de combustion.

Par conséquent, les vapeurs de combustion peuvent se condenser sur le toit 16 du bâtiment et s'égoutter dans le local, à moins qu'un isolement approprié ne soit prévu au toit pour ,éviter la condensation. i
Dans la forme d'exécution représentée aux Fig. 4 et 5, les vapeurs et les gaz de combustion sont évacués directement, dans l'atmosphère afin d'éviter la contamination de l'air du local par une partie de ces vapeurs et gaz et d'éviter la conden-

Le conduit 136 forme un coude de moins de 90 au voisina- ge de l'extrémité supérieure 134 de l'enveloppe 130, il traverse un orifice 144 de la paroi 128 et se termine par une bouche 146 prévue à un niveau inférieur à celui des appareils de chauffage par rayonnement 18 et 20.

La bouche 146 ne doit pas nécessaire- ment se trouver aussi bas car la majeure partie des)gaz et vapeurs de combustion sont acheminés à l'extérieur du bâtiment par l'envelop pe 130 et ne circulentpas dans le local 12, mais il est préfé- rable de prévoir la bouche 146 plus bas que les appareils de chauffage par rayonnement 18 et 20 afin'd'éviter la circulation de ces gaz en cas de fuite ou si une partie de ceux-ci est chassée dans le local au-delà des bords des réflecteurs 40.

Comme le montre la Fig. 5, l'enveloppe 130 a une ' section transversale rectangulaire et le conduit 136 , une sec- tion transversale circulaire. Le conduit 136,porte deux séries d'ailettes 148 et 150. Partant les unes et les autres des côtés du conduit 136, les ailettes 148 se trouvent dans un plan horizontal, tandis que les ,ailettes 150 se trouvent dans un plan vertical. Les .ailettes 148 et 150 et le conduit 136 sont faits en une ma- tière présentant une conductibilité thermique élevée, par exemple en tôle, ceci n'étant toutefois pas nécessaire pour l'enveloppe
130. Le rôle des ailettes 148 et 150 est de transmettre autant de chaleur que possible de la zone comprise entre l'enveloppe et le conduit 136 à l'air contenu dans'ce dernier.

De même, le conduit peut être garni intérieurement de surfaces déflectrices d'air, par exemple sous la forme d'un élément hélicoïdal 152.

Le dispositif représenté aux Fig. 4 et 5 fonctionne de la manière suivante. Le dispositif de commande sensible à la température des appareils de chauffage par rayonnement 18 et 20, c'est-à-dire le dispositif commandé par thermostat qui est ac- tionné en fonction de la température du local, amène le gaz aux appareils de chauffage 18 et 20 de la manière déjà'décrite pour le mode d'exécution illustré par les Fig. 1 à 3. Après cela,la

combustion se produit à la surface externe 62 des plaques perforées 46 des générateurs 24, 26, 28 et 30 et les gaz et les vapeurs d'échappement traversent les orifices 38 prévus dans les couvercles 34 et 36 des appareils de chauffage 18 et 20 pour pénétrer dans l'enveloppe 130.

Comme l'enveloppe 130 est inclinée, ces vapeurs et gaz relativement chauds y montent pour atteindre la sortie ou cheminée 124 du toit 16 du bâtiment.

Toutefois, la chaleur des gaz et des vapeurs de combustion est transmise au conduit 136 par contact avec celui-ci et par contact avec les ailettes 148 et 150. La montée des vapeurs et des gaz de combustion est retardée par les ailettes 148 et 150, de façon qu'il soit transmis autant de chaleur que possible au conduit 136. Lorsque la température à l'intérieur de l'enveloppe atteint la valeur de seuil du thermostat 142, le moteur électrique 114 entre en action, entraînant ainsi le groupe ventilateur 100. Ce- lui-ci force l'air venant du local 12 à pénétrer par la bouche 146 du conduit 136 et à traverser l'enveloppe 130. L'air chauffé est ensuite distribué dans le local 12 par le registre 104.

Le déflecteur en spirale 152 du conduit 136 assure le mélange de l'air traversant celui-ci et transmet également de la chaleur de la surface du conduit 136 à l'air qui le traverse.

Il est à noter que l'enveloppe 130 peut être horizontale ou être inclinée dans le mauvais sens pour autant qu'il soit. prévu un dispositif chassant les gaz'et les vapeurs le long de l'enveloppe 130 et par l'orifice ou cheminée 124.

Les Fig, 6,7 et 8 représentent un échangeur de chaleur 80D pouvant remplacer l'échangeur de chaleur 80 de la Fig. 1.

L'échangeur de chaleur 80D comprend une boite rectangulaire 160, en une matière présentant un coefficient élevé de conductibilité .thermique, et cette botte est montée dans la même position que la botte 82 représentée à la Fig. 1. La botte 160 présente une paroi, supérieure horizontale plane 162, une paroi inférieure parallèle à la paroi supérieure et désignée par 164, des parois d'extrémité

166 et 168 et des parois latérales 170 et 172.

La botte 160 présente un orifice 174 dans sa paroi d'extrémité 166, au voisinage de la paroi supérieure 162,et elle présente un second orifice ou sortie 176 disposé de même dans'la paroi d'extrémité 168. Trois déflecteurs 178, égale- ment espacés, descendent de la paroi supérieure 162 dans la botte 160. De même, deux déflecteurs 180, disposés à mi-distance entre lesdéflecteurs 178, s'élèvent de la paroi inférieure 164.

Ces déflecteurs créent dans la botte 160 une chicane pour l'ar en circulation. Un conduit d'admission 182, ouvert à une extrémité
184, est monté de façon étanche dans l'orifice 174, par son extrémité opposée. Ce conduit correspond au conduit 94 de la forme d'exécution représentée à la Fige 1. De même, un conduit de sortie 186 est scellé dans l'orifice 176 par l'une de ses extrémités et il correspond au conduit 98 de la forme d'exécu- tion représentée à la Fig. 1.

Un appareil de chauffage par rayonnement 188 est monté sur la paroi inférieure 164 de la botte 160; sa construc- tion est identique à celle des appareils représentés aux Fig. 1 à 3. Deux supports d'extrémité 190 et 192 relient l'appareil de chauffage 188 à la paroi inférieure 164 de la botte 160. Une hottd,,' ( 194 descend de l'appareil 188.

La hotte 19'+ représentée aux dessins présente quatre parois planes 196, 198, 200 et 202,dont les bordsopposés à la botte 160 se situent dans un plan horizontal. Dans le dessin,les parois sont planes mais il est bien entendu qu'elles pourraient être- paraboliques ou de toute autre forme appropriée.Elles ont pour rôle d'orienter l'énergie de rayonnement provenant de l'appareil de chauffage 188 et d'empêcher les gaz de combustion de s'échapper du côté inférieur de la plaque poreuse perforée 46 représentée aux Fig. 2 et 3.

Les gaz de combustion tendent à s'élever et traversent les orifices 38, comme représenté à la Fig. 3, pour atteindre la zone comprise entre l'appareil de chauffage par

rayonnement 188 et la paroi inférieure 164 de la botte 160. '
Une seconde hotte 204 entoure toute la botte 160.

Elle présente'une face supérieure plane 206, de section transversa- , le rectangulaire, dont les dimensions correspondent ou sont lé- gèrement supérieures à celles delà paroi supérieure 162 de la botte 160. Quatre plaques planes 208, 210, 212 et 214 descendent de la paroi supérieure plane206 de la seconde hotte et chacun des bords supérieurs des plaques 208,210,212 et 214 forme avec le bord de la plaque supérieure 206 un joint étanche aux gaz. Les plaques 208,
210, 212 et 214 sont soudées l'une à l'autre de façon à former une enceinte étanche à l'air, qui n'est ouverte qu'à sa partie inférieure, qui entoure complètement la botte 160 de l'échangeur de chaleur et qui s'évase vers l'extérieur à partir de la paroi supérieure 206.

De plus, les bords des plaques 208, 210,212 et
214 opposés à la paroi supérieure 206 se terminent dans un plan horizontal commun situé au-dessus du plan des plaques poreuses des générateurs d'infrarouge désignées par 46 à la Fig. 2.

L'extrémité 18'+ du conduit 182 est ouverte et se trouve en dessous du plan des plaques poreuses des générateurs d'- infrarouge utilisés dans l'appareil de chauffage par rayonne- ment 188. De l'air relativement frais, c'est-à-dire de l'air -non contaminé par les gaz de combustion pénètre dans l'extré- mité 184 du conduit 182, pour atteindre ensuite l'échangeur de chaleur 80D, Dans l'échangeur de chaleur, l'air prélevé du local est chauffé par,les gaz de combustion de l'appareil de chauffage par rayonnement 188, de la manière qui a été décrite plus haut. Les gaz de combustion sont toutefois recueillis dans la seconde hotte 204 et sont retenus contre la face externe de la botte 160, dont ils augmentent ainsi sensiblement la tempéra- ture.

A mesure que les gaz de combustion, qui sont plus chauds que l'atmosphère ambiante, se refroidissent, ils descendent le long de la face interne de'la seconde hotte, vers son bord infé- rieur, d'où ils s'échappent. Il est à noter que le bord inférieur de

la seconde hotte 204 doit se trouver au-dessus du plan des pla- ques poreuses des générateurs d'infrarouge afin d'empêcher les gaz de combustion d'éteindre ceux-ci.*
Comme le montrent les Fig. 6 à 8, le conduit 182 tra- verse une ouverture 216 de la plaque 214 et le conduit 186 tra- verse une ouverture 218 de la plaque.210. Il est bien entendu que les conduits 182 et 186 sont scellés dans ces ouvertures.

Les ouvertures peuvent être prévues dans la paroi supérieure
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ru. 206 de la secondehotte 204 plutôt que dans les1plaques1214 et 210.

On peut évidemment, suivant la présente invention, utiliser plus d'un appareil de chauffage par rayonnement 188, qui seront alors reliés en .série à des échangeurs de chaleur 80D, de la façon décrite avec référence à la Fig. 1. Toutefois,' l'emploi d'une seconde hotte 204 est principalement avantageu- se dans une installation de chauffage par rayonnement telle que celle qui est décrite avec référence à la Fig. 1, dans la- quelle le(gaz de combustion des appareils de chauffage peuvent traverser l'atmosphère ambiante pour atteindre l'ouverture pré= vue dans le plafond'du local, auquel cas ils ne sont pas retenus dans une,cheminée ou un dispositif d'évacuation équivalent.

Les spécialistes imagineront facilement de nombreuses formes d'exécution de l'invention différentes de celles qui vien- nent d'être décrites et constituant des variantes de celles-ci, . sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

REVENDICATIONS.
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¯¯M. ,...----...-----------------

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

1.- Dispositif combinant le chauffage par rayonnement et le chauffage d'ambiance, . caractérisé en ce qu'il comprend un générateur d'Infrarouge pourvu d'une plaque poreuse orien- tée vers le bas, montée et scellée dans une culasse qui <Desc/Clms Page number 16> présente une cavité d'un des côtés de.

la' plaque, une valve pour admettre du gaz d'éclairage dans la cavité et maintenir celle-ci à une pression de gaz suffisante pour que le gaz traverse la plaque et brûle du côté opposé de la plaque po- reuse à une température relativement basse en vue de produire un rayonnement infrarouge important, un dispositif de circulation d'air, imperméable à l'air et présentant une admission à une ex- trémité prévue en dessous du niveau de la plaque poreuse et une sortie à l'autre extrémité, ce dispositif de-circulation compre-- nant un échangeur de chaleur gaz-gaz en contact avec les gaz et les vapeurs de combustion produits du côté de la plaque poreuse opposé à la cavité et présentant un passage étanche à l'air dans le dispositif de circulation,

un objet pouvant ainsi être placé en dessous du générateur d'infrarouge et dans son champ de rayonne- ment et la sortie du dispositif de circulation dirigée vers l'espa- ce entourant l'objet, de façon que l'objet soit chauffé'par rayonne; ment infrarouge et l'espace environnait, .par un courant d'air chaud.

2. - Dispositif combinant le chauffage par rayonnement et et le chauffage d'ambiance, caractérisé en ce qu'il comprend un châs- sis,plusieurs générateurs d'infrarouge montés sur ce châssis, chaque générateur comprenant une culasse faite en matière non in- flammable et ayant une haute conductibilité thermique,la culasse présentant une cavité d'un des côtés de laquelle est placée une , plaque poreuse en une matière présentant une faible conductibilité ;

thermique, les plaques poreuses des générateurs étant disposées dans un même plan, une hotte étanche .auxgaz montée sur le châssis et partant du côté des plaques poreuses opposé aux culasses des générateurs, le châssis présentant une ouverture laissant pas- ser les gaz et les vapeurs de combustion venant du côté des pla- ques poreuses opposé aux culasses des générateurs d'infrarouge, et un dispositif de circulation étanche à l'air comportant à une extrémité une admission pour l'air à chauffer .-et, à l'autre extrémité, une sortie, ce dispositif comportant un échangeur de <Desc/Clms Page number 17> chaleur gaz-gaz, en regard de l'ouverture du châssis avec un .

passage en série avec le dispositif de circulation et disposé au voisinage du châssis du côté des plaques perforées du généra- . tèur opposé à la hotte.

3.- Dispositif combinant le chauffage par rayonnement ,' et le chauffage d'ambiance comprenant les éléments suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur gaz-gaz comprend une boite allongée en une matière conductrice de la chaleur, les faces externes de la botte se trouvant dans' le trajet des gaz et des vapeurs de combustion et la boite pré- .

,sentant, à ses extrémités opposées, des orifices qui communiquent avec le dispositif de circulation, et contenant une série de ; déflecteurs.

Dispositif combinant le chauffage par rayonnement .. et le chauffage d'ambiance comprenant les éléments, suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'échangeur dé chaleur comprend une enveloppe allongée inclinée sur l'horizontale et présentant des orifices à ses extrémités opposées, un conduit allongé en matière à haute conductibilité thermique traversant l'enveloppe et étant scellé dans lescrifices d'extrémité de celle-ci, les extrémités de ce conduit extérieures à l'enveloppe, communiquant avec le dispositif de circulation, l'enveloppe pré- sentant une ouverture à son extrémité inférieure,l'ouverture du châssis communiquant avec cette ouverture et étant isolée de l'at- mosphère et l'enveloppe présentant à son extrémité supérieure une ouverture en communication avec un orifice d'échappement.

5. - Dispositif de chauffage pour un bâtiment dont les parois délimitent l'espace à chauffer et qui présente à son sommet un orifice communiquant avec l'atmosphère ambiante, ca- ,.ractérisé en ce qu'il comprend un générateur d'infrarouge compre- nant une culasse 'et une plaque poreuse montée et scellée dans cette culasse, celle-ci présentant une cavité d'un côté de la plaque, des moyens pour monter le générateur d'infrarouge <Desc/Clms Page number 18> dans le bâtiment, au-dessus de la surface du plancher, la plaque , poreuse étant disposée horizontalement,

une valve pour introduire du gaz d'éclairage dans la cavité du générateur d'infrarouge et maintenir cette cavité à une pression de gaz suffisante pour que le gaz traverse la plaque et brûle à sa face inférieure à une température relativement basse afin de produire un rayonne- ment infrarouge important, et un dispositif de circulation étanche à l'air présentant à une extrémité une admission située en dessous du niveau de la plaque poreuse et une sortie à l'autre extrémité, au voisinage du plancher, le dispositif de circulation comprenant un échangeur gaz-gaz monté directement au-dessus du générateur d'- infrarouge et en contact avec les gaz et les vapeurs de combustion produits à la face .

inférieure de la plaque poreuse, l'échangeur de chaleur comportant un passage étanche à l'air prévu dans le disposi- tif de circulation, le plancher du bâtiment et les objets prévus sur ce plancher pouvant ainsi être chauffés par rayonnement infraro-gs et l'intérieur du bâtiment pouvant être chauffé par l'air chaud venant de l'extrémité de sortie du dispositif de circulation au voisinage du plancher, les vapeurs et les gaz de combustion s'échappant dans l'atmosphère par l'orifice prévu au sommet du bâtiment.

6. - Dispositif de chauffage pour un bâtiment dont les parois et un plancher délimitent l'espace à chauffer et qui pré.. sente en son sommet un orifice communiquant avec l'atmosphère ex- térieure, comprenant les éléments suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur gaz-gaz comprend une enveloppe allongée disposée à angle aigu par rapport à l'hori- zontale.et présentant des orifices à ses extrémités opposées, un conduit allongé en une matière présentant une haute conductibi- ,lité thermique traversant l'enveloppe et les orifices des extré- mités de celle-ci,

l'extrémité supérieure du conduit communiquant avec l'atmosphère ambiante et formant une admission pour le dis- positif de circulation et son extrémité inférieure communiquant <Desc/Clms Page number 19> avec la sortie du dispositif de circulation, l'enveloppe pré- sentant une ouverture au voisinage de son extrémité inférieure, l'orifice du châssis étant scellé dans l'ouverture de l'enveloppe pour permettre aux gaz et aux vapeurs de combustion de pénétrer dans celle-ci, qui, à son extrémité supérieure, présente un orifice raccordé à l'orifice d'évacuation du bâtiment par un conduit étanche à l'air.

7.- Dispositif de chauffage pour un bâtiment dont les parois et le plancher délimitent l'espace à chauffer et qui présente à son sommet, un orifice communiquant avec l'atmosphère extérieur,comprenant les éléments suivant là revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de circulation comprend un groupe ventilateur monté entre l'extrémité inférieure du conduit et l'extrémité de sortie du dispositif de circulation, ce groupe ' ventilateur comprenant un moteur électrique et, pour ce moteur électrique, un dispositif de commande sensible à la température comprenant un thermostat monté de façon à pouvoir être influencé par l'air contenu dans l'enveloppe.

8.- Dispositif de chauffage pour un bâtiment dont les - parois et le plancher délimitent l'espace à chauffer et qui pré- sente à son sommet.un orifice communiquant avec l'atmosphère ex- térieure, comprenant les éléments suivant la revendication 5, ca- ractérisé en ce que le dispositif de circulation comprend un groupe ventilateur monté en série, ce groupe ventilateur compre- nant un moteur électrique destiné à fournir l'énergie de rota- ' tion et, pour le moteur électrique , un dispositif de commande comprenant un thermostat en contact avec l'air contenu dans l'échangeur de chaleur gaz-gaz.

9.-.Dispositif combinant le chauffage par rayonnement et le chauffage d'ambiance, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de circulation étanche à l'air présentant à l'une de ses extrémités une admission pour recevoir l'air à chauffer et une sortie à l'autre extrémité, le dispositif de circulation <Desc/Clms Page number 20> comprenant une série d'échangeurs de chaleur gaz-gaz, chaque échangeur de chaleur présentant un passage en série avec le dispositif de circulation et isolé de l'atmosphère ambiante, un appareil de chauffage par rayonnement disposé en dessous de chacun des échangeurs de chaleur gaz-gaz et en contact thermique avec cet échangeur, chaque appareil de chauffage par rayonnement comprenant un châssis, une série de générateurs d'infrarouge mon- tés sur le châssis,

chaque générateur comprenant une culasse faite en une matière non inflammable et présentant une haute conductibilité thermique, la culasse présentant une cavité du côté inférieur de laquelle il est prévu une plaque poreuse en une matière présentant une faible conductibilité thermique, les plaques poreuses des générateurs de chaqué appareil de chauffage par infrarouge étant disposées dans un même plan, en dessous de l'échangeur de chaleur gaz-gaz y adjoint, une hotte étanche au. gaz fixée au châssis et descendant de celui-ci, le châssis pré- sentant une ouverture de passage pour les gaz et les vapeurs de combustion venait du côté inférieur du châssis, 10.

- Dispositif de chauffage pour un bâtiment dont les parois et le plancher délimitent l'espace à chauffer et qui présente un orifice communiquant avec l'atmosphère extérieure, comprenant les éléments suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'orifice reçoit les gaz ,et les vapeurs de combustion et en ce que le dispositif de circulation est pourvu d'un groupe ventilateur comprenant un moteur électrique combiné à un disposi- tif sensible à la température comprenant un thermostat monté au voisinage de 1'±changeur de chaleur pour actionner le moteur, et un dispositif sensible à la température pour interrompre le pas- sage du gaz d'éclairage vers les cavités des générateurs lorsque la température de l'espace dépasse une'valeur de seuil.

11.- Dispositif de chauffage pour' un bâtiment dont les parois et le.plancher délimitent un espace à chauffer et qui pré- sente à son sommet un orifice communiquant avec l'atmosphère ex- <Desc/Clms Page number 21> térieure, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe allongée.

prévue dans le bâtiment,à angle aigu par rapport à l'horizontale, et présentant des orifices à ses extrémités opposées, un conduit allongé en une matière présentant une haute conductibilité ther- mique qui traverse l'enveloppe et les ouvertures de ses extrémités, l'extrémité supérieure du conduit communiquant avec l'atmosphère de l'espace à chauffer et formant une admission pour un dispositif de circulation, et l'extrémité inférieure du conduit communiquant avec la sortie du dispositif de circulation, l'enveloppe présen- tant une série d'ouvertures prévues à son côté inférieur, un appa- ' reil de chauffage par rayonnement étant monté dans chacune des ou- i vertures et chaque appareil de chauffage par rayonnement comprenant ;

un châssis, plusieurs générateurs d'infrarouge montés sur ce chas- sus, chaque générateur comprenant une culasse faite en une matière non inflammable et présentant une haute conductibilité thermique, l'enveloppe comprenant une cavité d'un côté de laquelle se trouve une plaque poreuse en une matière à faible conductibilité, les plaques poreuses des générateurs étant prévues dans un même plan,en regard de l'espace à chauffer, une hotte étanche auxgaz étant montée sur le châssis et partant du côté des plaques poreuses orienté vers l'espace à chauffer, le châssis présentant une ouverture pour le passage des gaz et des vapeurs de combustion allant vers l'enveloppe, et un dispositif étanche à l'air pour relier,l'autre extrémité de l'enveloppe à l'ori- fice d'évacuation du bâtiment.

12.- Dispositif combinant le chauffage par rayonnement: et le chauffage d'ambiance, caractérisé en ce qu'il comprend un générateur ,d'infrarouge comportant une plaque poreuse montée et , scellée dans une culasse présentant une cavité d'un côté de la plaque, une valve pour introduire du gaz-d'éclairage dans la cavité et maintenir celle-ci à une pression de gaz suffisante pour que le gaz traverse la plaque et brûle du côté opposé de la .

<Desc/Clms Page number 22> plaque poreuse, à une température relativement basse afin de pro- duire un rayonnement infrarouge important, un dispositif de circulation d'air fermé disposé au voisinage du générateur infrarouge, le dispositif de circulation d'air présentant une admission à une extrémité située en dessous du niveau de la plaque poreuse et une sortie à l'autre extrémité, le dispositif de circulation comprenant également un échangeur de chaleur gaz- gaz prévu du même côté 'de la plaque poreuse quelacavité delaculasse l'échangeur de chaleur comprenant une boite en une matière ayant .un coefficient élevé de conductibilité thermique et étant en contact avec les gaz et les vapeurs de combustion produits du côté de la plaque poreuse opposé à la cavité,

cet échangeur de chaleur comportant un passage éta.iche à l'air prévu dans le dis- positif de circulation et une hotte étanche à l'air placée au voisinage de la boite de l'échangeur, loin de la plaque poreuse, , cette hotte s'étendant vers l'extérieur, de la boîte à la plaque poreuse, pour faire dévier les vapeurs de combustion montant du coté opposé de la plaque poreuse et les amener en contact avec la boite, un objet pouvant ainsi être placé en dessous du géné- rateur infrarouge et dans le champ de rayonnement de celui-ci et la sortie du dispositif de circulation dirigée vers l'espace entourant cet objet, de façon que celui-ci soit chauffé par rayon- nement infrarouge et l'espace environnant par un courant d'air chaud 13.- Dispositif combinant le chauffage par rayonnement et le chauffage d'ambiance,

comprenant l'agencement suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la culasse est. pourvue d'un châssis sur lequel sont montés plusieurs générateurs d'infra- rouge dont les plaques poreuses se trouvent dans un même plan, chaque générateur ayant une haute conductibilité thermique,la culasse présentant une cavité d'un côté de laquelle est prévue une plaque poreuse en une matière présentant une faible conductibilité thermique, les plaques poseuses des générateurs se trouvant dans un même plan, le châssis portant une seconde hotte <Desc/Clms Page number 23> étanche auxgaz, partant du côté des plaques poreuses opposé aux culasses des générateurs,

cette seconde hotte se trouvant en dessous de la première et le châssis présentant une ouverture pour le passage des gaz et des vapeurs de combustion provenant du côté-des plaques poreuses opposé aux culasses des générateurs d'infrarouge... ' 14.- Dispositif combinant le chauffage par rayonnement et le chauffage d'ambiance comprenant les éléments suivant la revendication 13, caractérisé en ce que l'échangeur de chaleur gaz-gaz comprend une boite allongée en une matière conductrice de la chaleur, les'surf aces externes de la boite se trouvant dans le.

trajet des gaz et des vapeurs de combustion, la boite présentant à ses extrémités opposées des ouvertures communiquant avec le dis- positif de circulation, et contenant une série de déflecteurs, la première hotte entourant complètement la boite et formant autour de celle-ci une barrière étanche aux gaz et ouverte à sa base.

15.- Dispositif de chauffage pour un bâtiment dont les parois délimitent l'espace à chauffer et qui présente à son sommet une ouverture communiquant avec l'atmosphère extérieure, comprenant l'agencement suivant la revendication 13, disposé dans le bâtiment et monté au-dessus de son plancher, vers lequel la plaque poreuse est tournée, le dispositif de circulation d'air fermé présentant une admission à une extrémité située en dessous du niveau de la seconde hotte et une sortie à l'autre extrémité, au voisinage du plancher.

16. - Dispositif de chauffage pour un bâtiment dont les parois délimitent l'espace à chauffer et qui présente à son sommet un orifice communiquant avec l'atmosphère extérieure,carac- térisé en ce qu'il comprend un générateur d'Infrarouge comprenant .

une culasse et une plaque poreuse montée et scellée dans cette culasse qui présente une cavité d'un côté de la plaque, EMI23.1 des moyens pour m,,-ìter le g4ndrateur d'infrarouge dans le bâtiment, au-dessus de la surface du plancher, la plaque poreuse étant <Desc/Clms Page number 24> horizontale et en dessous de la culas ,une valve pour introduire du gaz d'éclairage dans la cavité du générateur d'infrarouge et maintenir la cavité à une pression de gaz suffisante pour que le gaz traverse la plaque et brûle à sa face inférieure à une tem- pérature relativement basse afin de produire un rayonnement infrarouge important, et un dispositif de circulation étanche à l'air présentant une admission à une extrémité située en dessous du niveau de la plaque poreuse et une sortie à l'autre extrémité,

au voisinage du plancher, ce dispositif de circulation comprenant un échangeur de chaleur gaz-gaz comportant une boite conductrice de la chaleur montée directement au-dessus du générateur infra- rouge et en contact avec les gaz et les vapeurs d'échappement produits du côté inférieur de la plaque poreuse, l'échangeur de chaleur comprenant une hotte disposée au-dessus de la boite con- ductrice de, chaleur et s'étendant vers l'extérieur et vers le bas à partir de la boite, cecte hotte se terminant au-dessus de la plaque poreuse, l'échangeur de chaleur comprenant un passage étanche à l'air prévu dans le dispositif de circulation, le plancher du bâtiment et les objets se trouvant sur ce plancher pouvant ainsi.

être chauffés par rayonnement infrarouge et l'intérieur du bâtiment étant chauffé par l'air chaud venant de l'extrémité de sortie du dispositif de circulation au voisinage du plancher,les vapeurs et les gaz de la combustion s'échappant dans l'atmosphère par l'orifice prévu au sommet du bâtiment, 17.

- Dispositif de chauffage pour,un bâtiment compre- nant l'agencement suivant la revendication 16, caractérisé en ce que la hotte présente une paroi supérieure prévue au-dessus de la boite et une partie s'évasant vers l'extérieur,descendant de la paroi supérieure et scellée à celle-ci, la partie évasée vers ,l'extérieur entourant toute.la boite et en étant espacée pour capter les gaz de combustion s'élevant du générateur .entre la partie évasée et la boite, cette partie évasée vers l'extérieur se terminant au-dessus de la plaque poreuse de façon que l'atmosphè- <Desc/Clms Page number 25> re ambiante soit en libre contact avec la plaque poreuse.

18.- Dispositif de chauffage pour un bâtiment com- prenant l'agencement suivant la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend une seconde hotte.entourant le générateur infrarouge et s'étendant vers l'extérieur et vers le bas à par.. tir de celui-ci, cette seconde hotte se terminant à un niveau compris entre l'admission du dispositif de circulation et le niveau où se termine la première hotte, la seconde hotte com- portant un passage au-dessus de la surface inférieure de la plaque poreuse, pour permettre 'aux gaz de combustion de monter à partir de celle-ci.