Appareil à rayonnement infrarouge La présente invention a pour objet un appareil à rayonnement infrarouge, notamment pour le chauffage et le séchage, comportant une chambre de répartition munie de moyens d'introduction d'un mélange de gaz combustible et d'air comburant, cette chambre comportant au moins une paroi en matière céramique ré fractaire dans une partie au moins de laquelle sont ménagés des orifices pour le passage dudit mélange gazeux.
Dans les appareils connus de ce genre, la combustion du mélange gazeux passant par les orifices ménagés dans la paroi réfractaire se produit à la surface externe de cette dernière, qui est portée à haute tempé rature en engendrant le rayonnement recherché.
L'appareil conforme à l'invention est carac térisé en ce que la face de la paroi en matière céramique réfractaire opposée à la chambre de répartition limite une chambre de combustion limitée, d'autre part, par un écran ajouré cons titué par un métal résistant au moins à 1100 C et présentant des ouvertures pour l'évacuation des gaz brûlés, ouvertures dont le nombre et les dimensions sont telles que la section libre de passage de ces ouvertures soit égale à au moins la moitié de la surface totale de l'écran, la distance entre cet écran et la paroi en ma- tière céramique étant comprise entre 2 et 10 mm.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, des formes d'exécution de l'appareil selon l'invention.
La fig. 1 est une vue de dessus, avec bri sure partielle, de la première forme d'exécution. La fig. 2 est une coupe, selon la ligne II-II, de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue de face d'un élément faisant partie de l'appareil des fig. 1 et 2. La fig. 4 est analogue à la fig. 3, mais se rapporte à une variante.
La fig. 5 est une coupe schématique d'une autre forme d'exécution.
La fig. 6 est une coupe d'une troisième forme d'exécution.
La fig. 7 est analogue à la fig. 6, mais se rapporte à une variante de construction de l'ap pareil de la fig. 6.
La fig. 8 est une vue de détail montrant une partie d'un appareil analogue à celui de la fig. 7. La fig. 9 est une coupe schématique d'une autre forme d'exécution.
Chacune des formes d'exécution représen tées aux dessins comprend une chambre de combustion rayonnante 1 délimitée, d'une part, par un écran ajouré incandescent 2 permettant l'évacuation des gaz brûlés et, d'autre part, par des parois en matière céramique réfractaire de faible conductibilité thermique. Une partie de ces parois constitue un diviseur du mélange gazeux désigné par 3. Ce diviseur est percé d'un grand nombre de petits orifices 6.
Le gaz et l'air entrent dans l'appareil par un mélangeur d'air et de gaz combustible 4 d'un type connu. Il se forme ainsi un mélange gazeux dans la chambre de répartition 5. Ce mélange traverse le diviseur 3 par les passages formés dans les orifices 6. Le mélange passe alors dans la chambre de combustion 1 qui comprend, outre le diviseur, des parois céra miques réfractaires pleines, telles que 7.
L'écran ajouré 2 est fait en un métal ré fractaire, résistant au moins à 1100 C, par exemple du nickel-chrome. On peut utiliser des fils 9 de nickel-chrome d'environ 1 mm de diamètre et les entrelacer en les écartant l'un de l'autre de 3 mm environ, ce qui permet de constituer des orifices 8. On obtient ainsi un écran de très faible épaisseur. Cette épaisseur doit cependant être compatible avec la résis tance requise. Le rapport de la section totale offerte ainsi au passage des gaz brûlés, donc la section totale des orifices 8, à celle de l'écran est grand et est en tous cas supérieur à 0,5. De cette façon non seulement l'écran offre de larges passages pour l'évacuation des gaz brû lés, mais encore laisse passer le rayonnement des parois céramiques de la chambre de combustion 1.
Cet écran, étant en outre incan descent, rayonne vers l'extérieur ainsi que vers l'intérieur, ce qui augmente la température des parois céramiques de la chambre de combustion et augmente, par conséquent, le rayonnement vers l'extérieur de ces dernières parois.
La chambre de combustion a une profon deur très faible de l'ordre de 2 à 10 mm ; en effet l'écran ajouré 2 est placé au niveau moyen des sommets des cônes des flammes sortant des orifices 6 du diviseur 3. L'écran ajouré 2 profite ainsi de la température maxima de la flamme.
Les orifices 8 de l'écran ajouré 2 ont des dimensions telles qu'ils permettent une vitesse d'écoulement du mélange gazeux inférieure à celle de la propagation de la flamme. Par conséquent, en régime, la combustion s'effectue toujours à l'intérieur de la chambre de combus tion. Comme cela se produit dans une lampe Davy, lorsque l'on allume l'appareil décrit, la combustion s'effectue d'abord à l'extérieur de la chambre de combustion 1.
Toutefois, dès que l'écran atteint la température d'inflamma tion du gaz, il se produit un retour de flamme et la combustion se stabilise dans la chambre de combustion 1 grâce au choix des diverses dimensions qui assurent les rapports voulus entre les vitesses d'écoulement du mélange ga zeux et la vitesse de propagation de la flamme. En effet, les orifices 6 du diviseur 3 ont une section telle et sont en nombre tel que la vitesse de passage du mélange gazeux à travers le divi seur est supérieure à la vitesse de propagation des flammes.
L'épaisseur du diviseur est évi demment fonction de sa conductibilité ther mique et est choisie de manière que la face délimitant la chambre de répartition 5 ne soit pas portée à une température suffisamment élevée pour produire l'inflammation du mélange gazeux.
L'appareil à rayonnement infrarouge peut être réalisé sous plusieurs formes différentes. On a représenté aux fig. 1 à 4 un appareil à écran ajouré plat. La chambre de combustion 1 est ici délimitée par le diviseur 3 qui se pré sente également sous la forme d'une plaque et qui a des dimensions analogues à celles de l'écran. Cette plaque est disposée parallèlement à l'écran. Les parois pleines 7 sont formées par un cadre en matière céramique réfractaire qui entoure la plaque formant le diviseur 3 et la dépasse d'une hauteur pratiquement égale à la profondeur de la chambre de combustion.
L'écran ajouré 2 repose librement sur les pa rois 7 et est retenu sur celle-ci par un cadre métallique 10 qui coopère avec le cadre réfrac- taire formant les parois 7 et est solidaire de la chambre de combustion 1 par des pattes 11 vissées sur l'encadrement de fonte 12 qui fait corps avec les parois de la chambre de répar tition 5.
La plaque formant le diviseur 3 est consti tuée de plaquettes en matière céramique ré fractaire désignées par 13. Une de ces pla quettes a été représentée à plus grande échelle à la fig. 3 où l'on voit les orifices 6 qui sont cylindriques. A la fig. 4 on voit, à plus grande échelle, une plaquette 13 dont les orifices 6 se présentent sous forme de fentes.
A la fig. 5, on a représenté également un appareil avec écran ajouré plat, mais cette fois le diviseur 3 constitue les parois latérales de la chambre de combustion 1, la paroi pa rallèle à l'écran ajouré 2 et désignée par 7 étant constituée par un matériau plein. La forme d'exécution de la fig. 5 trouve son application dans les rampes rayonnantes de faible largeur et de grande longueur. Les orifices 6 sont hori zontaux ou obliques. La chambre de combus tion a une faible largeur, de manière que les cônes des flammes puissent toucher l'écran 2.
Les fig. 6 à 9 se rapportent à des formes d'exécution dans lesquelles la chambre de ré partition 5 est centrale et est limitée par les parois céramiques réfractaires qui ont été dési gnées précédemment par 3 et 7. Pour éviter toute confusion, ces parois seront maintenant désignées par 14, les orifices 6 étant percés dans certaines parties au moins de ces parois. La chambre de combustion 1 est ici formée entre les parois 14 et l'écran ajouré 2, ce dernier enveloppant les parois 14.
Les chambres de répartition et de combus tion peuvent être cylindriques ou prismatiques, elles ont alors le même axe et sont limitées par des surfaces concentriques ou parallèles. On peut encore prévoir des chambres de répar tition et de combustion sphériques comme on le voit à la fig. 1, ces chambres étant aussi concentriques.
A la fig. 6, on a représenté des parois 14 cylindriques dans lesquelles sont percés des orifices 6 également cylindriques et dont les axes sont normaux à celui des parois 14. Aux deux extrémités des parois 14 sont prévus des épanouissements 15 dans l'un desquels est intro duit un bouchon 16 fermant hermétiquement, <B>dé</B> manière à limiter convenablement les cham bres de répartition et de combustion.
L'écran ajouré 2 est cylindrique et son mon tage, comme dans le cas des fig. 1 à 4, est assuré de manière à permettre sa libre dilata tion. L'écran 2 n'est pas associé de manière rigide aux épanouissements 15, mais peut se déplacer par rapport à ces derniers de 3 à 4 mm environ. L'écran est retenu par des cadres métalliques 17 qui jouent le même rôle que le cadre 10 des fig. 1 à 4.
Dans l'appareil de la fig. 7, les parois 14 sont remplacées par un empilage de rondelles 18 en matière céramique réfractaire. Pour former les orifices 6, on ménage des dépres sions désignées ici par 19 dans une des faces terminales de chaque rondelle. Lorsque, par l'empilage, la face lisse d'une des rondelles est placée contre la face de la rondelle voisine qui présente les dépressions 19, on constitue entre les deux rondelles les passages 6 qui peuvent "être analogues aux fentes de la fig. 4. Les rondelles sont maintenues entre deux joues 20 en matière céramique réfractaire qui rem placent les épanouissements 15 de la fig. 6.
L'ensemble des rondelles 18 et des joues 20 est rendu rigide par des tiges d'assemblage 21 pourvues de colliers 22, qui prennent appui sur la surface intérieure des rondelles 18 et empêchent tout déplacement longitudinal ou transversal de ces dernières. Il est à noter que l'on pourrait remplacer les tiges 21 avec leurs colliers 22 par une ou plusieurs tiges de mon tage pourvues d'ailettes et assurant les mêmes fonctions.
A la fig. 8, on a montré des rondelles 18 dont une face terminale présente des saillies, telles que 23, qui permettent de maintenir un écartement déterminé et très faible, qui est au maximum de 0,7 mm environ, entre deux rondelles voisines, ce qui permet encore une fois de constituer des passages qui ont la même fonction que les orifices 6.
On peut évidemment prévoir les dépres sions 19 (fig. 7) sur les deux faces terminales des rondelles 18, ces dépressions étant ou non amenées en regard l'une de l'autre au moment du montage. De même, les saillies 23 pour raient être ménagées sur les deux faces termi nales des rondelles 18. On pourrait encore prévoir sur une ou les deux faces terminales de chaque rondelle 18, des dépressions 19 et des saillies 23.
Les appareils décrits peuvent être alimentés à basse pression et permettre l'utilisation du gaz de ville ou des bouteilles de gaz, tel que le butane, ces bouteilles étant pourvues d'un dé tendeur.
Les appareils des fig. 6 à 9 peuvent être placés dans un réflecteur parabolique ; ce der nier peut avoir une ouverture telle que son excentricité focale soit faible, les rayons calo rifiques émis pouvant donc alors être sensi blement parallèles.