EP0095717B1 - Tunnel chauffant - Google Patents

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EP0095717B1
EP0095717B1 EP83105160A EP83105160A EP0095717B1 EP 0095717 B1 EP0095717 B1 EP 0095717B1 EP 83105160 A EP83105160 A EP 83105160A EP 83105160 A EP83105160 A EP 83105160A EP 0095717 B1 EP0095717 B1 EP 0095717B1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/30—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/06—Chambers, containers, or receptacles

Definitions

  • the invention relates to industrial heating tunnels, in particular for drying or polymerizing various products, in particular paint, and more particularly heating tunnels by means of infrared radiation.
  • Infrared tunnels are usually of two types: the first type uses near infrared or light rays emitted by infrared lamps, the main drawback of which is the short lifespan.
  • the second type uses far or dark infrared emitted by electrical resistances embedded in radiant cast iron panels, which have the main disadvantage of having a fairly low infrared efficiency.
  • the construction of the complete tunnel provided with these panels leads to a heavy and expensive construction.
  • the object of the invention is to eliminate the above drawbacks by providing a relatively light and economical tunnel construction, which combines both a long service life and a high efficiency as well as a low thermal inertia.
  • the construction of the tunnel according to the invention begins with the construction of the framework, as shown in FIG. 3, using sections of metal tube assembled together in three dimensions using assembly means known to themselves and not forming the subject of the present invention.
  • the entire framework, designated by 1 in FIG. 3 is built from horizontal beams 2 in profile arranged at the base on the ground to receive the tunnel and serving to fix the lower end of the tubular uprights of the frame.
  • the entire framework 1 could also be suspended from any frame.
  • the current vertical panels 5 themselves consist of interior panels 6 and exterior panels 7, both made of sheet steel, preferably stainless steel and of small thickness.
  • the exterior panels 7 are simple rectangular panels having four edges which have fallen towards the interior of the tunnel, two of these horizontal edges 8 being wider than the others and terminated by profilings 9 in V whose concavity is turned towards the outside to allow to fit on the horizontal tubes 10 of the framework 1. This assembly is done naturally from the outside, by tilting around one of the tubes, playing on the elasticity of the metal.
  • These panels 7 comprise in advance a layer of insulation 11 preferably constituted by a rock wool mattress.
  • the interior panels 6 are completely identical in design, except that their V-shaped edges are vertical to fit onto the vertical tubes 12 of the frame 1.
  • the radiant panels as designated as a whole by 13 in FIG. 1 are of identical design to that of the current vertical panels 5 but have radiant elements 14 on the inside.
  • the interior panels 6a of these assemblies 13 are absolutely identical to the preceding panels 6, except that they include circular perforations 15 for mounting the heating resistors 16 and rectangular perforations 17 for mounting the radiant elements 18.
  • the latter consist of a stamped sheet metal part 18 provided with dropped edges 19 and stamped ribs 20 allowing the interlocking of the hairpin heating part of the armored resistors 16.
  • the parts 21 of the resistors 16 bent perpendicularly to the panel 6a pass through the latter through circular perforations 15.
  • the fallen edges 19 of the panel 18 also have fixing lugs 22 provided with a base wider than their end, this end being the only one to penetrate through the rectangular perforations 17 of the panel 6a, the wide parts consequently constituting spacers to maintain a sufficient distance between the end of the fallen edges 19 and the interior face of the panel 6a to allow possible circulation of air and do not require great precision in the flatness of these stamped edges.
  • the fixing is done by simple twisting of the narrow end of these legs.
  • the panels 6a like the panels 5, have horizontal fallen edges 23 and vertical fallen edges 24, the latter being extended by parts 9a profiled in V as described above.
  • the connection ends 21 of the resistors 16 easily pass through these rock wool mattresses to emerge above the panel 11b as shown in FIG. 1.
  • connection bars 25 of modular length which are fixed step by step on the threaded ends 26 of the parts 21 using ordinary nut.
  • the outer panels 7a which are identical to 7 are placed by elastic interlocking except that their horizontal fallen edges 27 are wider to make room for the electrical connections. Like the panels 7, they have edges 9b profiled like the edges 9 to allow elastic fitting onto the horizontal tubes 10 from the outside.
  • this tunnel is characterized by a very low thermal inertia thanks to the low mass of the radiant elements 14 and a very high infrared efficiency combined with a very long longevity due to the fact that these elements 16 resistants work at relatively moderate temperatures.

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Description

  • L'invention concerne les tunnels chauffants industriels, en particulier pour le séchage ou la polymérisation de produits divers, notamment de peinture, et plus particulièrement les tunnels chauffants par l'intermédiaire de radiations infrarouges.
  • Les tunnels à infrarouges sont habituellement de deux types: le premier type utilise des rayons infrarouges proches ou lumineux émis par des lampes à infrarouges dont l'inconvénient principal est la faible durée de vie. Le deuxième type utilise des infrarouges lointains ou obscurs émis par des résistances électriques noyées dans des panneaux radiants en fonte, qui ont comme principal inconvénient d'avoir un rendement assez faible en infrarouge. De plus, la construction du tunnel complet muni de ces panneaux conduit à une réalisation lourde et onéreuse.
  • Le but de l'invention est d'éliminer les inconvénients précédents en réalisant une construction de tunnel relativement légère et économique, et qui allie tout à la fois une grande durée de vie et un grand rendement ainsi qu'une faible inertie thermique.
  • Le tunnel selon l'invention est réalisé par l'assemblage des éléments suivants:
    • 1°) Des tronçons de tube métallique avec leur moyen d'assemblage permettant de réaliser une ossature tubulaire à mailles rectangulaires définissant le volume du tunnel;
    • 2°) des panneaux horizontaux à double paroi calorifugée destinés à fermer les parois horizontales inférieures et supérieures du tunnel en étant simplement déposés sur l'ossature pour refermer la maille correspondante;
    • 3°) des panneaux verticaux composés eux-mêmes en deux parties, une partie intérieure rectangulaire comportant quatre bords tombes, dont deux parallèles plus larges comportent des bords formés en V avec la concavité tournée vers l'extérieur pour s'emboîter élastiquement sur deux tubes parallèles d'une maille, de préférence sur les tubes verticaux, et une partie extérieure de conception semblable mais s'emboitant sur les tubes perpendiculaires aux précédents, chacun de ces panneaux intérieurs et extérieurs étant doublé d'un calorifugeage approprié; enfin
    • 4°) des panneaux verticaux radiants, sensiblement identiques aux panneaux verticaux courants, excepté que le panneau de fermeture extérieur comporte une dimension plus importante dans le sens de l'épaisseur, et que les panneaux intérieurs comportent des perforations dans lesquelles viennent se monter les éléments radiants proprement dits, constitués par des résistances chauffantes blindées en épingle à cheveux fixées à l'intérieur d'un élément radiant en tôle emboutie muni de nervures pour l'emboitement des parties en épingles à cheveux, avec des contreparties intérieures soudées maintenant les résistances par serrage, ces éléments radiants étant fixés dans les panneaux intérieurs radiants à l'aide de pattes laissant subsister entre les bords tombés des éléments radiants et le panneau un espace pour la circulation d'air, les extrémités des résistances blindées étant par ailleurs coudées perpendiculairement au plan des divers panneaux pour traverser les panneaux intérieurs dans des perforations prévues à cet effet, ainsi que les couches de calorifuge jusqu'aux jonctions électriques, ces dernières étant dissimulées par mise en place finale des panneaux extérieurs spéciaux correspondant aux panneaux radiants.
  • D'autres particularités de l'invention apparaitront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation pris comme exemple et représenté sur le dessin annexé, sur lequel:
    • la fig. 1 est une coupe verticale du tunnel;
    • la fig. 2 est une vue éclatée montrant les divers élé-ments constitutifs d'un panneau vertical;
    • la fig. 3 est une vue en perspective montrant l'ossature initiale du tunnel; et
    • la fig. 4 est une vue correspondant à la fig. 3 après mise en placé des divers panneaux.
  • La construction du tunnel selon l'invention commence par la construction de l'ossature, comme représenté sur la fig. 3, à l'aide de tronçons de tube métallique assemblés entre eux dans les trois dimensions à l'aide de moyens d'assemblage connus par eux-mêmes et ne faisant pas l'objet de la présente invention. L'ensemble de l'ossature, désigné par 1 sur la fig. 3, est bâti à partir de lisses horizontales 2 en profilé disposées à la base sur le sol devant recevoir le tunnel et servant de fixation à l'extrémité inférieure des montants tubulaires de l'ossature. En variante, l'ensemble de l'ossature 1 pourrait également être suspendu à une charpente quelconque.
  • Pour réaliser l'ensemble du tunnel selon la fig. 4, il est donc nécessaire de fermer les diverses mailles de cette ossature à l'aide de panneaux. Pour cela les diverses mailles sont prévues rectangulaires, de dimensions appropriées et standardisées en fonction des dimensions des panneaux de fermeture. Ceux-ci sont de trois types:
    • Les panneaux horizontaux supérieurs 3 et inférieurs 4 destinés à fermer les mailles horizontales. Ces panneaux 3 et 4 sont de dimensions différentes dans le sens transversal comme on le voit sur la fig. 1 et de forme différente sur leur corps, mais ils ont comme caractéristique commune d'etre à double paroi métallique avec double épaisseur de calorifugeage et de s'emboiter sur les mailles horizontales correspondantes de l'ossature 1 où ils reposent par leur propre poids, bien qu'il soit naturellement possible d'ajouter des organes de fixation supplémentaires.
  • Les panneaux verticaux courants 5 sont constitués euxmemes de panneaux intérieurs 6 et de panneaux extérieurs 7, tous les deux en tôle d'acier, de préférence inoxydable et de faible épaisseur. Les panneaux extérieurs 7 sont de simples panneaux rectangulaires comportant quatre bords tombés vers l'intérieur du tunnel, deux de ces bords horizontaux 8 étant plus larges que les autres et terminés par des profilages 9 en V dont la concavité est tournée vers l'extérieur pour permettre de s'emboiter sur les tubes horizontaux 10 de l'ossature 1. Ce montage se fait naturellement de l'extérieur, par basculement autour d'un des tubes, en jouant sur l'élasticité du métal.
  • Ces panneaux 7 comportent à l'avance une couche de calorifuge 11 constituée de préférence par un matelas de laine de roche. Les panneaux intérieurs 6 sont de conception tout à fait identique, excepté que leurs bords en V sont verticaux pour s'emboîter sur les tubes verticaux 12 de l'ossature 1.
  • Enfin, les panneaux radiants tels que désignés dans leur ensemble par 13 sur la fig. 1 sont de conception identique à celle des panneaux verticaux courants 5 mais comportent des éléments radiants 14 du côté intérieur.
  • Les panneaux intérieurs 6a de ces ensembles 13 sont absolument identiques aux panneaux 6 précédents, excepté qu'ils comportent des perforations circulaires 15 pour le montage des résistances chauffantes 16 et des perforations rectangulaires 17 pour le montage des éléments radiants 18. Ces derniers sont constitués par une pièce en tôle emboutie 18 munie de bords tombés 19 et de nervures embouties 20 permettant l'emboîtement de la partie chauffante en épingle à cheveux des résistances blindés 16. Une contrepiece, également en acier inoxydable embouti, vient recouvrir les résistances 16 et se trouve soudée par points sur le panneau 6a.
  • Les parties 21 des résistances 16 coudées perpendiculairement au panneau 6a traversent celui-ci au travers des perforations circulaires 15. Les bords tombés 19 du panneau 18 comportent d'autre part des pattes de fixation 22 munies d'une base plus large que leur extrémité, cette extrémité étant seule à pénétrer à travers les perforations rectangulaires 17 du panneau 6a, les parties larges constituant par conséquent des entretoises pour maintenir une distance suffisante entre l'extrémité des bords tombés 19 et la face intérieure du panneau 6a pour permettre une éventuelle circulation d'air et ne pas exiger une grande précision dans la planéité de ces bords emboutis. La fixation se fait par simple torsion de l'extrémité étroite de ces pattes.
  • Les panneaux 6a, comme les panneaux 5, comportent des bords tombés horizontaux 23 et des bords tombés verticaux 24, ces derniers étant prolongés par des parties 9a profilées en V comme décrit ci-dessus. On voit également sur la fig. 2 les deux matelas Ila et 11 b de laine de roche qui viennent doubler le panneau intérieur radiant 6a. Bien entendu les extrémités de raccordement 21 des résistances 16 traversent sans difficulté ces matelas de laine de roche pour venir émerger au-dessus du panneau 11b comme représenté sur la fig. 1.
  • L'ensemble du panneau intérieur radian ainsi préfabriqué se trouve simplement mis en placé par basculement horizontal autour d'un des tubes 12 pour venir s'emboîter et fermer la maille correspondante. Lorsque tous les panneaux intérieurs 6a d'un même niveau sont ainsi mis en place, on peut procédér au raccordement électrique à l'aide de barrêttes de connexion 25 de longueur modulaire qui sont fixées de proche en proche sur les extrémités filetées 26 des parties 21 à l'aide d'écrou ordinaire.
  • Enfin, une fois ces connexions électriques réalisées, on vient mettre en placé par emboîtement élastique les panneaux extérieurs 7a qui sont identiques à 7 sauf que leurs bords tombés horizontaux 27 sont plus larges pour ménager la place aux connexionx électriques. Ils comportent comme les panneaux 7 des bords 9b profilés comme les bords 9 pour permettre l'emboîtement élastique sur les tubes horizontaux 10 depuis l'extérieur.
  • L'ensemble ainsi constitué est relativement léger et peut être réalisé en un temps très court à partir des éléments standardisés précédents, avec naturellement possibilité de transformation ultérieure. En plus de l'économie réalisée dans l'investissement, ce tunnel se caractérisé par une très faible inertie thermique grâce à la faible masse des éléments radiants 14 et un très grand rendement en infrarouge combinés avec une tres grande longévité due au fait que ces éléments résistants 16 travaillent à des températures relativement modérées.

Claims (5)

1. Tunnel à infrarouge constitué par une ossature tubulaire (1) à mailles rectangulaires refermées par des panneaux de fermeture (3, 4, 5, 13) caractérisé par le fait que les panneaux verticaux (5) sont en deux parties séparées, intérieure (6) et extérieure (7), se montant respectivement depuis l'intérieur et depuis l'extérieur du tunnel, chacune de ces parties étant constituée par un panneau rectangulaire en tôle pliée avec des bords tombés dont deux bords paralleles (8, 24, 27) sont plus larges que les autres et se terminent par un profilage en V (9, 9a, 9b) permettant de s'emboîter sur deux tubes paralleles (10; 12) de la maille rectangulaire, l'un des panneaux (6, 6a; 7, 7a) s'emboîtant sur les tubes verticaux (12) de l'ossature tandis que l'autre de ces panneaux (7, 7a; 6, 6a) s'emboîtent sur les tubes perpendiculaires de la même maille.
2. Tunnel selon la revendication 1, caractérisé par le fait que certains (13) des panneaux verticaux (5, 13) sont équipés d'éléments radiants (14) constitués par un élément (18) en tôle emboutie dont les bords tombés (19) se prolongent par des pattes (22) à base plus large que l'extrémité, cette extrémité venant se monter dans des perforations rectangulaires (17) du panneau intérieur (6a) correspondant en laissant subsister un passage pour l'air entre ces bords tombés (19) et le panneau (6a), des résistances chauffantes blindées (16) étant fixées à l'intérieur de chaque élément radiant (18) en comportant des parties coudées (21) traversant perpendiculairement le panneau (6a) à travers des orifices (15) appropriés pour permettre le raccordement électrique.
3. Tunnel selon l'une des revendications precedentes, caractérisé par le fait que chacun des panneaux intérieurs (6, 6a) et extérieurs (7, 7a) est équipé d'avance à l'aide d'une couche calorifuge constituée par un matelas (11,11 a, 11 b) de laine de roche.
4. Tunnel selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les panneaux verticaux radiants (13) comportent une double couche d'isolation intérieure (11 a, 11b) dont les matelas de laine de roche sont traversés par les parties coudées (21) des résistances (16), et que leur panneau extérieur (7a) comporte un troisième matelas (11) de laine de roche et une profondeur plus grande de manière à ménager la place aux connexions électriques (21, 25, 26).
5. Tunnel selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les panneaux horizontaux (3, 4) sont disposés pour reposer directement sur l'ossature (1) par leur propre poids.
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