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'Perfectionnements apportés à la construction des surfaces radiantes des appareils générateurs de rayons infrarouges.
La. réalisation des surfaoes radiantes est la partie fondamentale des appareils de chauffage par rayons infrarouges.
@ Dans le cas où ces appareils sont alimentés par des combustibles gazeux, comme le gaz de ville ou le gaz butane ou par des combustibles liquides gazéifies, comme l'essence, le pétrole ou. le gaz-oil, la construction de la surface radiante présente divers problèmes, et c'est de leur solution que dépend le bon fonctionnement de l'appareil de chauffage.
Comme celà est naturel, les fabricants de poêles à rayons infrarouges se sont efforoés d'obtenir des surfaces raliantes du plus grand rendement possible. Les surfaces radiantes les plus utilisées sont constituées par une plaque de céramique percée de plusieurs orifices par où passe le mélange gazeux formé de combustible et d'air, à la partie postérieure de la plaque. La combustion du mélange est
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réalisée à la surface antérieure de la plaque de céramique perforée. Dans le but d'améliorer les conditions .Se fonc- tionnement, on dispose une petite grille métallique en face de la plaque radiante, cette grille produit une élévation de température sur la surface radiante, et favorise la combustion du mélange.
L'augmentation de température de la surface radiante est d'une importance vitale puisque, comme on le sait, l'énergie radiée par unité de superficie augmente avec la quatrième puissance de la température absolue de la surface radiante (Loi de Stéfan-Boltman).
La présente invention a pour objet d'augmenter la température et, en même temps, l'intensité de radiation, tout en conservant la plus petite consommation possible. Celà est obtenu, parce que des creux ont été pratiqués dans la plaque ou surface radiante, des alvéoles ou bien des petites cellules, où la vitesse de sortie du mélange est freinée et prend'la même vitesse de propagation de la flamme, celle-ci arrivant jusqu'aux origines mêmes des alvéoles. Entre un creux et l'autre, il y a une mince paroi de matière réfraotaire. Cet élément peut être d'une matière quelconque qui supporte 1100 C sana s'oxyder, le chrome nickel, par exemple, de 25/20, et affecter la forme quelconque d'un dessin géométrique nid d'abeille, réticules oarrés, rectangulaires, rhomboldaux, en forme d'étoile, etc.
Lorsque la plaque chauffe, ces petites parois émettent des rayons infrarouges les unes en direction des autres, et elles chauffent ainsi mutuellement par radiation, nais, en outre, par la combustion préalable du mélange, on arrive ainsi à la disparition complète de la flamme et à élever la
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température très au-dessus des températures obtenues par d'autres systèmes aveo les mêmes dépenses.
Dans le but de faciliter une interprétation plus exac- te de l'objet sur lequel la présente invention doit retomber, on trouvera sur la feuille de dessins ci-jointe complémentaire à la présente description, une forme pratique de réalisation industrielle, uniquement à titre d'exemple et par conséquent, sans aucun caractère limitatif, mais uniquement à titre simplement informatif.
Cette feuille de dessins représente :
Fig. 1 le détail d'une coupe de plaque radiante Fig. 2 le détail de la conformation en élévation de la surface radiante.
Sur les figures indiquées, les numéros représentent t 1. La plaque de céramique réfractaire, 2. Les alvéoles.
3. Les parois de séparation entre les alvéoles 4. Les conduits de passage du mélange combustible.
La figure 1 montre un détail en coupe de la plaque radiante (1). Elle est en matière céramique réfraotaire et sa superficie radiante a été disposée de façon que sous forme de rayon elle présente une multitude de petites cellules'ou alvéoles réparties régulièrement.
Les cellules ou alvéoles n'occupent, en profondeur, qu'une partie de l'épaisseur de la plaque de céramique réfrac- taire. Elles présentent, à leur partie antérieure des parois perpendiculaires à la surface de la plaque et, sur leur partie intérieure, les parois sont inclinées.
Au fond de chaque cellule, il y a un ou plusieurs conduits (4) qui traversent la plaque (1).
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Les alvéoles susdites peuvent, comme on l'a déjà indiqué, être formées par moulage de la propre plaque de céramique, ou elles peuvent aussi être formées en superposant à la plaque une pièce de matière résistant 4 la chaleur, o'est-à-dire, qui puisse atteindre une température de 1100 C sans s'oxyder comme par exemple le chrome-nickel 25/20.
Cette pièce présente la forme et les dimensions appropriées pour former les parois (1) de séparation entre les alvéoles.
En traversant, le mélange combustible, la plaque (1) à travers les orifices (4), et on atteignant la partie large des alvéoles, la vitesse de sortie du mélange se réduit, et devient égale à la vitesse de propagation de la flamme.
Tandis que la plaque (1) chauffe, les parois des cellules émettent des radiations dans tous les sens, tel que cela est indiqué par des flèches sur la figure 1. Ces radiations font que les parois des cellules se chauffent mutuellement, ce qui a pour effet une augmentation de la température superficielle et, par conséquent, une élévation du rendement.
Le résultat de l'auto-ohauffage de la surface, est que celle-ci atteint une température élevée, en produisant la combustion du mélange, sans flamme, lorsque celui-ci atteint les alvéoles.
La combustion presque instantanée et totale du mélange en contact avec la surface, augmente le rendement de l'instal- lation, et la coloration intense atteinte par la surface de la plaque, fait que la radiation des rayons infrarouges est très forte.
La forme des cellules ou des alvéoles peut être hexagonale, omme oelà est indiqué sur le dessin ci-joint, ou présenter toute autre forme géométrique.
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La nature de l'invention et sa forme de réalisation pratique ayant été suffisamment décrites, il convient seulement d'ajouter que l'ensemble et les parties indépendantes qui le constituent sont susceptibles de modifications et que l'on peut changer de matières, de forme et de disposition, à condition qu'il n'y ait pas de changement de l'essence même @ de l'invention.
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'Improvements in the construction of radiant surfaces of infrared ray generators.
The realization of radiant surfaces is the fundamental part of infrared heaters.
@ In the event that these devices are powered by gaseous fuels, such as town gas or butane gas or by gasified liquid fuels, such as gasoline, petroleum or. gas oil, the construction of the radiant surface presents various problems, and it is on their solution that the correct operation of the heater depends.
As is natural, the manufacturers of infrared heaters have strived to obtain surfaces that are as efficient as possible. The most widely used radiant surfaces are made up of a ceramic plate pierced with several orifices through which passes the gas mixture formed of fuel and air, at the rear part of the plate. The combustion of the mixture is
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performed on the anterior surface of the perforated ceramic plate. In order to improve the operating conditions, a small metal grid is placed in front of the radiant plate, this grid produces a rise in temperature on the radiant surface, and promotes combustion of the mixture.
The increase in temperature of the radiant surface is of vital importance since, as is known, the energy radiated per unit area increases with the fourth power of the absolute temperature of the radiant surface (Stéfan-Boltman's law) .
The object of the present invention is to increase the temperature and, at the same time, the intensity of radiation, while maintaining the lowest possible consumption. This is obtained, because hollows have been made in the plate or radiant surface, alveoli or even small cells, where the exit speed of the mixture is slowed down and takes the same speed of propagation of the flame, this one reaching the very origins of the alveoli. Between one hollow and the other, there is a thin wall of refraotaire material. This element can be of any material which withstands 1100 C without oxidizing, chromium nickel, for example, of 25/20, and affect any shape of a geometric honeycomb design, square reticles, rectangular, rhombold, star shaped, etc.
When the plate heats up, these small walls emit infrared rays towards each other, and they thus heat each other by radiation, but, moreover, by the preliminary combustion of the mixture, one thus arrives at the complete disappearance of the flame and to raise the
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temperature far above the temperatures obtained by other systems with the same expense.
With the aim of facilitating a more exact interpretation of the subject on which the present invention is to fall back, there will be found on the accompanying sheet of drawings complementary to the present description, a practical form of industrial embodiment, solely by way of illustration. example and therefore without any limitation, but only for informational purposes.
This sheet of drawings represents:
Fig. 1 detail of a radiant plate section Fig. 2 detail of the elevation conformation of the radiant surface.
In the figures indicated, the numbers represent t 1. The refractory ceramic plate, 2. The cells.
3. The dividing walls between the cells 4. The ducts for the passage of the combustible mixture.
Figure 1 shows a sectional detail of the radiant plate (1). It is made of refraotary ceramic material and its radiant surface has been arranged so that in the form of a ray it has a multitude of small cells or alveoli distributed regularly.
The cells or alveoli occupy, in depth, only a part of the thickness of the refractory ceramic plate. They have, at their front part, walls perpendicular to the surface of the plate and, on their inner part, the walls are inclined.
At the bottom of each cell, there are one or more conduits (4) which cross the plate (1).
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The aforesaid cells can, as already indicated, be formed by molding the own ceramic plate, or they can also be formed by superimposing on the plate a piece of heat-resistant material, ie. say, which can reach a temperature of 1100 C without oxidizing such as chromium-nickel 25/20.
This part has the shape and dimensions appropriate to form the walls (1) separating the cells.
By crossing the combustible mixture, the plate (1) through the orifices (4), and reaching the wide part of the cells, the outlet speed of the mixture is reduced, and becomes equal to the flame propagation speed.
As the plate (1) heats up, the cell walls emit radiation in all directions, as indicated by arrows in Figure 1. This radiation causes the cell walls to heat each other, resulting in effect an increase in the surface temperature and, consequently, an increase in yield.
The result of self-heating of the surface is that it reaches a high temperature, producing combustion of the mixture, without flame, when it reaches the cells.
The almost instantaneous and total combustion of the mixture in contact with the surface increases the efficiency of the installation, and the intense coloring reached by the surface of the plate means that the radiation of infrared rays is very strong.
The shape of the cells or alveoli may be hexagonal, as indicated in the attached drawing, or have any other geometric shape.
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The nature of the invention and its practical embodiment having been sufficiently described, it should only be added that the assembly and the independent parts which constitute it are subject to modifications and that the materials and shape can be changed. and provision, provided that there is no change in the very essence of the invention.