EP0710348B1 - Dispositif de chauffage avec tube radiant - Google Patents

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EP0710348B1
EP0710348B1 EP95920964A EP95920964A EP0710348B1 EP 0710348 B1 EP0710348 B1 EP 0710348B1 EP 95920964 A EP95920964 A EP 95920964A EP 95920964 A EP95920964 A EP 95920964A EP 0710348 B1 EP0710348 B1 EP 0710348B1
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air
tube
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radiant tube
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Jean-Pierre Galloux
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GALLOUX JEAN PIERRE
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GALLOUX JEAN PIERRE
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/06—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators
    • F24H3/08—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes
    • F24H3/087—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes using fluid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D5/00—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems
    • F24D5/06—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems operating without discharge of hot air into the space or area to be heated
    • F24D5/08—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems operating without discharge of hot air into the space or area to be heated with hot air led through radiators

Definitions

  • the present invention relates to a radiant tube heating device associated with a blowing installation.
  • heating by radiant tube consists of heating an infrared radiation emitter which, associated with reflectors, makes it possible to "light up” an area in which any surface exposed to the radiation absorbs this radiation and heats up. It is thus possible to create in the lit area, a rise in temperature of the atmosphere.
  • One of the drawbacks of this type of heating is that any area “in the shade” relative to the direction of the radiation remains cool.
  • the present invention is an improvement to this mixed equipment which allows in addition to the recycling of the hot air stagnating under the roof or the ceiling of the room, to entrain the layers of air which are directly in contact with the reflectors of the radiant tube, therefore the hottest, and this while preserving the stability of the atmosphere around the radiant tube in order to avoid as much as possible convection at this level tending to make its temperature and operation unstable.
  • the invention therefore relates to a heating device comprising at least one radiant tube housed under a reflector and an air propulsion device comprising a distribution tube, a plurality of blowing nozzles distributed along the distributor tube and extending through the reflector near the radiant tube and a supply fan located at one end of the distributor tube above the reflector.
  • the reflector comprises at the location of each nozzle a sleeve in which the corresponding nozzle is housed with clearance so as to create an annular air passage channel coming from the upper surface of the reflector and opening under the reflector beyond the radiant tube.
  • the radiant tube is in the form of a pin and the sleeves are arranged between the branches of the pin.
  • the distributor tube is spaced from the reflector so that the hot air stagnating above this reflector can be entrained without hindrance by the air blown through the nozzles.
  • the device shown comprises a radiant tube 1, here in the form of a pin, with two branches 1 a , 1 b and housed in a reflector 2 for example made of polished stainless steel sheet.
  • the free end of the branch 1 a is connected to a burner 3, for example of gas, housed in a technical cabinet 4 which also includes, opposite the free end of the branch 1 b, a gas extraction device 5 burned.
  • the flame produced by the burner 3 extends inside the branch 1a ; it is a long flame which allows the radiant tube to be brought to an average temperature of 310 ° C.
  • the upper wall of the reflectors 2 is provided with sleeves 6 regularly distributed along the radiant tube between the two branches 1 a and 1 b of the pin.
  • Each of the sleeves 6 opens onto the upper surface of the reflector through an opening 7 and its length is such that the other opening 8 of this sleeve is located beyond the radiant tube.
  • the device of the invention also comprises a blowing installation 9 which is shown detached and distant from the radiant tube and its reflector 2 in FIG. 1.
  • This blowing installation comprises a distributor tube 10 closed at its end 11 and connected by its other end to a box 12 having an integrated fan 13.
  • the length of the tube 10 is substantially identical to that of the radiant tube 1 and this tube has nozzles 14 for blowing the air powered by the fan 13.
  • the distribution and number of blowing nozzles 14 along the tube 10 are identical to the distribution and the number of sleeves 6 which equip the reflector 2 so that when the device is mounted to be in service as shown in FIG. 2, each of the nozzles 14 penetrates inside the sleeves 6.
  • Each nozzle 14 defines with the sleeve 6 an annular channel 15 when the installation supply air and the radiant heating installation are associated.
  • the figures do not include the means known in themselves for associating the heating installation with the radiant tube. It will be noted that this tube is, in service, spaced from the reflector 2 so that a space between them is free of any obstacle to the flow of air that it is desired to obtain above the reflector 2. It will be noted also in FIG. 2 that the section of the tube 10 is not circular unlike that of the tube 10 of FIG. 1, to illustrate the fact that the shape of this section can be adapted according to the desired esthetics and the means coupling the elements together.
  • the air intake 13a of the fan 13 is connected either to a tube the end of which is at a high point in the room enabling the warmest air to be sucked in, or, if hygienic conditions require it, to an air intake tube outside the building.
  • This air is then ejected by the nozzles 14 inside the sleeves 6 and induces an air entrainment in the annular space 15 due to the vacuum created in this space by the circulation of air in the blowing nozzles.
  • the end of the blowing nozzles 14 will preferably be inside the sleeve 6, the distance separating this end from the opening 8 of the sleeve 6 having an influence on the importance of the effect d air in the annular channel 15.
  • this arrangement allows to drain and orient down the hottest layers of air, that is to say those which are immediately adjacent to the reflector 2. This improves significantly the effect due to the blowing of air added to the radiation effect.
  • the induced air circulation being correctly channeled, it does not disturb the atmosphere immediately adjacent to the branches 1a and 1b of the radiant tube therefore does not add or little convection in the vicinity of this tube which could disturb its state thermal equilibrium.

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Description

  • La présente invention concerne un dispositif de chauffage par tube radiant associé à une installation de soufflage.
  • On rappellera que le chauffage par tube radiant consiste à chauffer un émetteur de rayonnement infrarouge qui, associé à des réflecteurs, permet "d'éclairer" une zone dans laquelle toute surface exposée au rayonnement absorbe ce rayonnement et s'échauffe. Il est ainsi possible de créer dans la zone éclairée, une élévation de température de l'atmosphère. L'un des inconvénients de ce type de chauffage réside dans le fait que toute zone "à l'ombre" par rapport à la direction du rayonnement reste froide.
  • Comme par ailleurs on a constaté qu'au voisinage des éléments radiants lorsqu'ils sont disposés en partie haute du local à chauffer, la masse d'air s'échauffe et stagne en strate sous la toiture ou le plafond du local. Il a alors été proposé d'associer au tube radiant une installation de ventilation qui aspire l'air chaud au point le plus haut du local pour le refouler vers le bas voir Patent abstract of Japan, vol 012, no 286 (M-727) & JP-A- 63 061 895. De manière avantageuse, notamment afin que le tube radiant associé à l'installation de soufflage d'air chaud constitue une unité, les buses de soufflage de cet air et le tube distributeur qui les alimente sont disposés au voisinage du tube radiant. On crée ainsi un phénomène complexe de convexion car le flux d'air ainsi soufflé vers le bas se répartit au niveau du sol et outre le fait qu'il est plus chaud que l'atmosphère à cet endroit, constitue un véhicule pour la chaleur émise par les surfaces directement exposées au rayonnement vers des zones non exposées. On constate ainsi une uniformisation de la température du local, notamment au niveau du sol tout en autorisant une diminution de la puissance installée toutes choses égales par ailleurs.
  • La présente invention est un perfectionnement à cet équipement mixte qui permet en plus du recyclage de l'air chaud stagnant sous la toiture ou le plafond du local, d'entraîner les couches d'air qui sont directement au contact des réflecteurs du tube radiant, donc les plus chaudes, et ce tout en préservant la stabilité de l'atmosphère autour du tube radiant afin d'éviter le plus possible une convexion à ce niveau tendant à rendre instable sa température et son fonctionnement.
  • A cet effet, l'invention concerne donc un dispositif de chauffage comportant au moins un tube radiant logé sous un réflecteur et un dispositif de propulsion d'air comprenant un tube de distribution, une pluralité de buses de soufflage réparties le long du tube distributeur et s'étendant au travers du réflecteur à proximité du tube radiant et un ventilateur de soufflage situé à une extrémité du tube distributeur au-dessus du réflecteur.
  • Selon la caractéristique principale de l'invention, le réflecteur comporte à l'endroit de chaque buse un manchon dans lequel est logé avec jeu la buse correspondante de manière à créer un canal annulaire de passage d'air issu de la surface supérieure du réflecteur et débouchant sous le réflecteur au-delà du tube radiant.
  • Dans un mode préféré de réalisation, le tube radiant est en forme d'épingle et les manchons sont disposés entre les branches de l'épingle.
  • Enfin, le tube distributeur est espacé du réflecteur de manière que l'air chaud stagnant au-dessus de ce réflecteur puisse être entraîné sans entrave par l'air soufflé au travers des buses.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation donné ci-après à titre d'exemple.
  • Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels :
    • la figure 1 illustre le dispositif selon l'invention,
    • la figure 2 étant une coupe transversale du dispositif de la figure 1 au niveau d'une buse de soufflage.
  • Le dispositif représenté comporte un tube radiant 1, ici en forme d'épingle, à deux branches 1a, 1b et logées dans un réflecteur 2 par exemple en tôle d'acier inoxydable poli.
  • L'extrémité libre de la branche 1a est connectée à un brûleur 3, par exemple à gaz, logé dans un coffret technique 4 qui comporte également en regard de l'extrémité libre de la branche 1b un dispositif d'extraction 5 des gaz brûlés. La flamme produite par le brûleur 3 s'étend à l'intérieur de la branche 1a ; c'est une flamme longue qui permet de porter le tube radiant à une température moyenne de 310°C.
  • La paroi supérieure des réflecteurs 2 est pourvue de manchons 6 régulièrement répartis le long du tube radiant entre les deux branches 1a et 1b de l'épingle. Chacun des manchons 6 débouche à la surface supérieure du réflecteur par une ouverture 7 et sa longueur est telle que l'autre ouverture 8 de ce manchon est située au-delà du tube radiant.
  • Le dispositif de l'invention comporte également une installation de soufflage 9 qui est représentée détachée et éloignée du tube radiant et de son réflecteur 2 à la figure 1. Cette installation de soufflage comporte un tube de distributeur 10 fermé à son extrémité 11 et raccordé par son autre extrémité à un caisson 12 possédant un ventilateur intégré 13. La longueur du tube 10 est sensiblement identique à celle du tube radiant 1 et ce tube possède des buses 14 de soufflage de l'air propulsé par le ventilateur 13. La répartition et le nombre des buses de soufflage 14 le long du tube 10 sont identiques à la répartition et au nombre des manchons 6 qui équipent le réflecteur 2 si bien que lorsque le dispositif est monté pour être en service comme représenté à la figure 2, chacune des buses 14 pénètre à l'intérieur des manchons 6. Chaque buse 14 définit avec le manchon 6 un canal annulaire 15 lorsque l'installation de soufflage et l'installation de chauffage par rayonnement sont associées. Les figures ne comportent pas les moyens connus en eux-mêmes pour associer l'installation de chauffage au tube radiant. On notera que ce tube est, en service, écarté du réflecteur 2 de manière qu'un espace entre eux soit dépourvu de tout obstacle à l'écoulement d'air que l'on cherche à obtenir au-dessus du réflecteur 2. On notera également à la figure 2 que la section du tube 10 n'est pas circulaire contrairement à celle du tube 10 de la figure 1, pour illustrer le fait que la forme de cette section peut être adaptée en fonction de l'esthétique recherchée et des moyens d'attelage des éléments entre eux.
  • La prise d'air 13a du ventilateur 13 est raccordée soit à un tube dont l'extrémité se trouve dans un point haut du local permettant d'aspirer l'air le plus chaud, soit, si les conditions d'hygiène le demandent, à un tube de prise d'air extérieur au bâtiment. Cet air est ensuite éjecté par les buses 14 à l'intérieur des manchons 6 et induit un entraînement d'air dans l'espace annulaire 15 du fait de la dépression créée dans cet espace par la circulation d'air dans les buses de soufflage. On notera à cet effet que l'extrémité des buses de soufflage 14 sera de préférence à l'intérieur du manchon 6, la distance séparant cette extrémité de l'ouverture 8 du manchon 6 ayant une influence sur l'importance de l'effet d'inspiration d'air dans le canal annulaire 15.
  • On comprend que cette disposition permet de drainer et d'orienter vers le bas les couches d'air les plus chaudes, c'est-à-dire celles qui sont immédiatement adjacentes au réflecteur 2. On améliore ainsi sensiblement l'effet dû au soufflage d'air additionné à l'effet de rayonnement. En outre, la circulation d'air induit étant correctement canalisée, elle ne perturbe pas l'atmosphère immédiatement voisine des branches la et 1b du tube radiant donc n'ajoute pas ou peu de convection au voisinage de ce tube qui pourrait perturber son état d'équilibre thermique.
  • Ce qui a été décrit ci-dessus en relation avec un tube radiant en épingle à chauffage au gaz s'applique également à tout type de tube radiant quelle que soit sa forme, voire à tout élément radiant quelle que soit la nature de l'énergie de son chauffage, dans lequel le système de soufflage sera adapté à la forme des réflecteurs.

Claims (3)

  1. Dispositif de chauffage comportant au moins un élément radiant (1) logé sous un réflecteur (2) et un dispositif (9) de propulsion d'air comprenant un tube distributeur (10), une pluralité de buses (14) de soufflage réparties le long du tube distributeur (10) s'étendant au travers du réflecteur (2) à proximité de l'élément radiant (1) et un ventilateur (13) de soufflage situé à une extrémité du tube (10) distributeur au-dessus du réflecteur (2), caractérisé en ce que le réflecteur (2) comporte à l'endroit de chaque buse (14) un manchon (6) dans lequel est logée avec jeu la buse (14) correspondante de manière à créer un canal (15) annulaire de passage d'air issu de la surface supérieure du réflecteur (2) et débouchant sous le réflecteur au-delà de l'élément radiant (1).
  2. Dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément radiant (1) est un tube en forme d'épingle comportant deux branches (1a, 1b), les manchons (6) étant disposés entre les deux branches de l'élément radiant (1).
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le tube (10) de distribution d'air est espacé du réflecteur (2).
EP95920964A 1994-05-25 1995-05-19 Dispositif de chauffage avec tube radiant Expired - Lifetime EP0710348B1 (fr)

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PL177233B1 (pl) 1999-10-29
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