FR2544873A1

FR2544873A1 - Device for producing and reflecting infrared radiation

Info

Publication number: FR2544873A1
Application number: FR8307082A
Authority: FR
Inventors: Christian Lumpp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-04-25
Filing date: 1983-04-25
Publication date: 1984-10-26
Also published as: JPS59208503A; FR2544873B1

Abstract

The invention relates to a panel for producing and directionally reflecting infrared radiation. The quartz rods (canes) 5 used for the emission of the radiation are juxtaposed in a frame. The rear reflector is formed by the V-shaped elements 8, placed side by side, in order to define reflecting channels 19. Application: production of a self-supporting reflector which allows variation in the powers and in the wavelengths for the infrared radiation emitted by the panel.

Description

La présente invention est relative à un dispositif destiné à la production et à la diffusion par ré flexion d'un rayonnement infrarouge. The present invention relates to a device intended for the production and diffusion by reflection of infrared radiation.

On connalt les dispositifs de ce type , se présentant sous la forme de panneaux susceptibles d'être utilisés , par exemple , dans les industries de la papeterie du textile , de la matière plastique , etc... On utilise également des panneaux à rayonnement infrarouges dans des fours tunnels , par exemple pour la cuisson du pain en boulangerie industrielle , ou-pour le séchage de la peinture , dans l'industrie automobile
Dans la plupart des cas , la production du rayonnement infrarouge est assurée par des cannes rectilignes en quartz , réparties parallèlement les unes aux autres , sur toute la surface du panneau , dont la face arrière est occupée par un système réflecteur propre à renvoyer vers l'avant la totalité du rayonnement émis .La structure du panneau , et plus particulièremenla réalisation du réflecteur , posent un problème difficile à résoudre , du fait des impératifs suivants - le reflecteur et ses organes de support sont soumis à des
contraintes thermiques importantes , du fait de la tempéra
ture élevée des cannes de quartz immédiatement voisines - ces contraintes varient avec la puissance de rayonnement
des cannes dè quartz - il est difficile de réaliser un réflecteur supportant ces
contraintes importantès et variables , tout én occupant la
totalité de l'importante surface du panneau
En pratique , on constate que la plupart des installations connues résolvent le problème de façon incomplète .Par exemple , il est connu de réaliser un panneau susceptible de ne diffuser qu'un rayonnement infrarouge de longueur d'ondes constante . Cela présente un inconvénient en pratique, car on sait qu'il serait intéressant de pouvoir faire varier la longueur d'ondes en cours de fonctionnement , d'autant plus qu'une canne de quartz à infrarouge court est beaucoup plus coûteuse qu'une canne à infrarouge long.Devices of this type are known, being in the form of panels capable of being used, for example, in the textile, plastic, paper stationery industries, etc. Infrared panels are also used. in tunnel ovens, for example for baking bread in an industrial bakery, or for drying paint, in the automotive industry
In most cases, the production of infrared radiation is ensured by rectilinear rods in quartz, distributed parallel to each other, over the entire surface of the panel, the rear face of which is occupied by a reflector system capable of returning towards the before all of the radiation emitted. The structure of the panel, and more particularly the production of the reflector, poses a problem which is difficult to solve, due to the following imperatives - the reflector and its support members are subjected to
significant thermal stresses, due to the temperature
high ture of immediately adjacent quartz rods - these constraints vary with the radiation power
canes of quartz - it is difficult to make a reflector supporting these
significant and variable constraints, while occupying the
entire large area of the panel
In practice, it is found that most of the known installations solve the problem in an incomplete manner. For example, it is known to produce a panel capable of diffusing only infrared radiation of constant wavelength. This has a disadvantage in practice, because we know that it would be interesting to be able to vary the wavelength during operation, especially since a short infrared quartz cane is much more expensive than a cane. long infrared.

La présente invention a pour but d' éviter ces inconvénients , en réalisant un dispositif pour la pro duction et la réflexion d'un rayonnement infrarouge , sous la forme d'un panneau groupant plusieurs cannes émettrices derrière lesquelles sont situés des moyens réflecteurs ,caractérisé en ce que les cannes sont disposées à égale distance et parallèlement les unes aux autres , à l'intérieur d'un châssis rectangulaire tandis que , derrière les cannes se trouve un réflecteur dont la forme d'ensemble est constituée par une succession de gouttières concaves , placées chacune derrière une canne émettrice , chaque gouttière étant définie par la juxtaposition de deux éléments longitudinaux dont chacun a une section transversale en V , dont les deux branches sont concaves à l'extérieur , l'interstice de jonc- tion de deux éléments juxtaposés étant masqué par un bouclier longitudinal placé à cet endroit derrière les deux éléments dont chacun est autoporteur
Suivant une autre caractéristique de l'invention , chacun des éléments longitudinaux à section en V concaves est constitué par une tôle métallique pliée selon ce profil en V , si bien qu'il est , non seulement autoporteur mais également susceptible de se déformer élastiquement sous l'effet de contraintes thermiques variables , du genre de celles que l'on rencontre par exemple si l'on fait varier , en cours de fonctionnement , la puissance de rayonnement , et donc la longueur d'ondes des rayons émis.The object of the present invention is to avoid these drawbacks, by providing a device for the production and reflection of infrared radiation, in the form of a panel grouping several emitting rods behind which are reflective means, characterized in that the rods are arranged at equal distance and parallel to each other, inside a rectangular frame while, behind the rods is a reflector whose overall shape is constituted by a succession of concave gutters, each placed behind a transmitter rod, each gutter being defined by the juxtaposition of two longitudinal elements each of which has a V-shaped cross section, the two branches of which are concave on the outside, the junction gap of two juxtaposed elements being masked by a longitudinal shield placed at this point behind the two elements, each of which is self-supporting
According to another characteristic of the invention, each of the longitudinal elements with a concave V-shaped section consists of a metal sheet folded according to this V-shaped profile, so that it is not only self-supporting but also capable of being elastically deformed under the effect of variable thermal stresses, of the kind that one encounters for example if one varies, during operation, the radiation power, and therefore the wavelength of the rays emitted.

Suivant une autre caractéristique de l'invention , chaque élément en V du réflecteur a au moins sa surface réfléchissante constituée par une couche ou une feuille d'or ou d'autres métaux. According to another characteristic of the invention, each V-shaped element of the reflector has at least its reflecting surface constituted by a layer or a sheet of gold or other metals.

Le dessin annexé , donné à titre d'exemple non limitatif , permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. The appended drawing, given by way of nonlimiting example, will allow a better understanding of the characteristics of the invention.

Figure 1 est une vue de face d'un panneau émetteur et réfléchissant selon l'invention. Figure 1 is a front view of a transmitter and reflective panel according to the invention.

Figure 2 en est une coupe partielle suivant
Il - Il ( figure 1). Figure 2 is a partial section along
He - He (figure 1).

Figure 3 est une vue en perspective d'un des éléments en V , dont la juxtaposition forme le réflecteur
Figure 4 est une vue en perspective de l'un des boucliers qu'on place derrière l'interstice de raccordement des éléments en V du réflecteur.Figure 3 is a perspective view of one of the V-shaped elements, the juxtaposition of which forms the reflector
Figure 4 is a perspective view of one of the shields that is placed behind the connection gap of the V-shaped elements of the reflector.

Figure 5 est une coupe transversale suivant
V - V ( figure 1) , montrant l'organisation de l'ensemble du réflecteur et des cannes émettrices.Figure 5 is a cross section along
V - V (Figure 1), showing the organization of the entire reflector and transmitter rods.

On a représenté sur les dessins un panneau 1 utilisé à la fois pour produire un rayonnement infrarouge et pour le diffuser par réflexion sur toute sa surface. There is shown in the drawings a panel 1 used both to produce infrared radiation and to diffuse it by reflection over its entire surface.

Le panneau est constitué par un cadre formé de deux traverses 2 , et deux longerons 3 et 4 . Sur le cadre rectangulaire ainsi réalisé , sont-disposées côte à côte et parallèlement les unes aux autres , des cannes émettrices 5 en quartz . Chacune des cannes 5 est disposée à l'intérieur du cadre , parallèlement aux traverses 2 , l'une des extrémités de chaque canne 5 étant portée par le longeron 4 , alors que l'autre est portée par le longeron 3 . Ce dernier possède également des moyens de raccordement électrique constitues notamment par des plots 6 , pour assurer l'alimentation des cannes de quartz 5
Les cannes 5 sont reparties sur la face avant du panneau 1 , dont la face arrière est occupée par un réflecteur 7 .L'ensemble de ce dernier est formé par la juxtaposition d'éléments en V 8 , et de boucliers arrière 9 (figure 5)
Chaque élément en V 8 est constitué par une tôle pliée suivant une section transversale ayant la forme d' un V dont les faces latérales 10 et 11 sont concaves vers 1' extérieur . Chaque face latérale 10 ou 11 du V est surmontée par un rebord 12 ou 13 , lui-même surmonté par une patte 14 ou 15 , légèrement rabattue vers l'intérieur .On obtient ainsi une structure dont le détail apparaît sur la figure 3 , et qui présente l'avantage d'être autoporteuse , tout en permettant le libre développement des contraintes et déformations de dilatations, même si ces dernières sont variables dans le temps , comme cela est le cas si l'on veut faire varier pendant la marche la puissance et la longueur d'ondes du rayonnement infrarouge émis
Pour faciliter le montage , on prévoit pré- férhblementune encoche longitudinale 16,pourchaque extrémité des rebords verticaux 12 et 13, dans les ailes 21 et 23. The panel is constituted by a frame formed by two crosspieces 2, and two longitudinal members 3 and 4. On the rectangular frame thus produced, are placed side by side and parallel to each other, emitting rods 5 made of quartz. Each of the rods 5 is arranged inside the frame, parallel to the crosspieces 2, one end of each rod 5 being carried by the beam 4, while the other is carried by the beam 3. The latter also has electrical connection means constituted in particular by studs 6, to supply the quartz rods 5
The rods 5 are distributed on the front face of the panel 1, the rear face of which is occupied by a reflector 7. The whole of the latter is formed by the juxtaposition of V-shaped elements 8, and rear shields 9 (FIG. 5 )
Each V-shaped element 8 is constituted by a sheet folded along a cross section having the shape of a V, the lateral faces 10 and 11 of which are concave towards the outside. Each lateral face 10 or 11 of the V is surmounted by a rim 12 or 13, itself surmounted by a tab 14 or 15, slightly folded inwards. This gives a structure, the details of which appear in FIG. 3, and which has the advantage of being self-supporting, while allowing the free development of the stresses and deformations of dilations, even if the latter are variable over time, as is the case if we want to vary the power during walking and the wavelength of the infrared radiation emitted
To facilitate mounting, a longitudinal notch 16 is preferably provided, for each end of the vertical flanges 12 and 13, in the wings 21 and 23.

Chaque bouclier a est constitué par une simple bande de tôle , incurvée suivant un profil transversal en arc de cercle , ce qui lui permet d'être , lui aussi autoporteur . La largeur 17 de chaque bouclier 9 est supérieure ou égale à la distance 18 séparant les extrémités divergentes de deux pattes 14 et 15 , juxtaposées après assemblage (figure 5) . Each shield a is constituted by a simple strip of sheet metal, curved according to a transverse profile in an arc of a circle, which allows it to be, also self-supporting. The width 17 of each shield 9 is greater than or equal to the distance 18 separating the divergent ends of two legs 14 and 15, juxtaposed after assembly (Figure 5).

La juxtaposition des éléments en V 8 et des boucliers 9 pour constituer le réflecteur arrière du panneau 1 selon l'invention s'effectue comme indiqué sur la figure 5 . Autrement dit , les éléments en V 8 sont disposés côte à côte , longitudinalement , chaque rebord vertical 12 de l'un étant immédiatement voisin du rebord vertical 13 de 1' élément adjacent. On définit ainsi autour de chaque canne de quartz 5 , une gouttière réflectrice longitudinale 19 , dont le sommet présente un interstice longitudinal de raccordement 20 . Cet interstice correspond à la distance séparant deux rebords adjacents 12 et 13 , et sa largeur peut varier en cours de fonctionnement en fonction de l'évolution des variations de puissance , et , par conséquent , de températures .Pour éviter toute perte de rayonnement vers l'arrière du réflecteur, ce qui correspondrait par ailleurs dans cette zone , à un échauffement intempestif , on obture l'arrière de chaque interstice 20 en le coiffant d'un bouclier longitudinal 9 , disposé à la manière illustrée sur les figures 2 et 5 . Grâce à cette disposition , on est sûr que la totalité du rayonnement émis par chaque canne 5 dans toutes les directions , est renvoyé vers l'avant du panneau 1. The juxtaposition of the V-shaped elements 8 and the shields 9 to constitute the rear reflector of the panel 1 according to the invention is carried out as shown in FIG. 5. In other words, the V-shaped elements 8 are arranged side by side, longitudinally, each vertical edge 12 of one being immediately adjacent to the vertical edge 13 of one adjacent element. There is thus defined around each quartz rod 5, a longitudinal reflecting gutter 19, the top of which has a longitudinal connection gap 20. This gap corresponds to the distance separating two adjacent edges 12 and 13, and its width can vary during operation according to the evolution of the power variations, and consequently of temperatures. To avoid any loss of radiation towards the 'rear of the reflector, which would also correspond in this zone, to untimely heating, the rear of each gap 20 is closed off by covering it with a longitudinal shield 9, arranged in the manner illustrated in FIGS. 2 and 5. Thanks to this arrangement, it is certain that all of the radiation emitted by each rod 5 in all directions is returned towards the front of the panel 1.

Pour la réalisation du montage , le longeron 4 comporte préférablement , une section en U , dont l'aile inférieure 21 vient s'encastrer par les encoches 16 équipant l'extrémité correspondante de chaque élément en V 8 . De même, chaque longeron 3 possède un profilé en U 22 , dont l'aile inférieure horizontale 23 p o s s è d e des encoches 16pourl'extrémité correspondante de chaque élément en V 8 . Après assemblage du cadre 2 , 3 , 4 , on voit que les éléments en V 8 juxtaposés , sont encastrés chacun par ses extrémités , entre les ailes 21 et 23 de manière que cet encastrement permette le libre développement des déformations de dilatations variables. For carrying out the assembly, the spar 4 preferably comprises a U-shaped section, the lower wing 21 of which is embedded by the notches 16 fitted to the corresponding end of each V-shaped element 8. Likewise, each spar 3 has a U-shaped profile 22, the horizontal lower wing 23 of which has notches 16 for the corresponding end of each V-shaped element 8. After assembly of the frame 2, 3, 4, it can be seen that the juxtaposed V-shaped elements 8 are each embedded by its ends, between the wings 21 and 23 so that this embedding allows the free development of deformations of variable dilations.

Chaque plot de raccordement électrique 6 est préférablement constitué par une cosse métallique de raccordement 24 , équipant une aile porteuse horizontale 25 du longeron 3 , avec interposition de manchons 26 en matière isolante . L'extrémité inférieure métallique de chaque plot 24 se raccorde à une patte d'alimentation 27 , qui soutient
L'extrémité correspondante de la canne de quartz 5 , tout en assurant son alimentation électrique
Les boucliers 9 coiffant deux pattes rabattues 14 et 15 juxtaposées ( figures 2 et 5) , sont préférable- ment maintenus en place par engagement sous l'aile supérieure 28 ou 29 , du fer à U correspondant , 4 ou 22
Dien ,eWtendu , le profil transversal de chaque gouttière réflectrice 19 peut correspondre à toute forme mathématique adaptée , notamment circulaire , élliptique ou parabelique . Bien mieux , on peut écarter plus ou moins deux gouttières réflectrices adjacentes en augmentant la largeur de l'interstice 20 , ce qui permet de faire varier la forme globale de la section réfléchissante de la gouttière 19.Each electrical connection pad 6 is preferably constituted by a metal connection lug 24, equipping a horizontal support wing 25 of the spar 3, with interposition of sleeves 26 made of insulating material. The lower metal end of each stud 24 is connected to a supply tab 27, which supports
The corresponding end of the quartz rod 5, while ensuring its electrical supply
The shields 9 covering two folded legs 14 and 15 juxtaposed (FIGS. 2 and 5) are preferably held in place by engagement under the upper wing 28 or 29, of the corresponding U-shaped iron, 4 or 22
Dien, eWtendu, the transverse profile of each reflecting gutter 19 can correspond to any suitable mathematical form, in particular circular, elliptical or parabelic. Better still, it is possible to separate more or less two adjacent reflecting gutters by increasing the width of the gap 20, which makes it possible to vary the overall shape of the reflecting section of the gutter 19.

Par exemple , cela peut permettre d'utiliser deux filaments incandescents juxtaposés dans une ou deux cannes de quartz 5 placées côte à côte . Dans chaque cas , la largeur 18 du bou-: clier 9 est calculée en conséquence , pour masquer totalement le rayonnement vers l'arrière traversant l'interstice 20.For example, this can allow the use of two incandescent filaments juxtaposed in one or two quartz rods 5 placed side by side. In each case, the width 18 of the shield 9 is calculated accordingly, to completely mask the radiation towards the rear passing through the gap 20.

On remarque enfin que deux gouttières conti gües 19 ne sont séparées que par une arête 30 de largeur(nulle : aucune largeur n'est donc perdue entre les gouttières 19, ce qui agumente la puissance de rayonnement de l'ensemble pour un même encombrement du panneau 1 , et permet d'y loger un plus grand nombre de cannes de quartz 5. Finally, we note that two contiguous gutters 19 are only separated by an edge 30 of width (zero: no width is therefore lost between the gutters 19, which increases the radiation power of the assembly for the same size of the panel 1, and can accommodate a larger number of quartz canes 5.

Claims

1 - Device for production and reflection

infrared radiation presented in the form of a panel (1) grouping several emitting rods (5) behind which are reflective means, characterized in that the rods (5) are arranged at equal distance and parallel to each other other 2 inside a rectangular frame (2), (3), (4), while, behind the rods (5), is a reflector (7) whose overall shape is constituted by a succession of concave gutters (19), each placed behind a transmitter rod (5) each gutter (19) being defined by the juxtaposition of two longitudinal elements (8), each of which has a V cross section, the two branches of which are concave outwards, the junction gap (20) of two juxtaposed elements (8) being masked by a reflective longitudinal shield (9) placed at this location behind the two elements (8), each of which is self-supporting.

2 - Device according to claim 1, characterized in that each of the longitudinal elements (8) with a biconcave V section is constituted by a sheet folded along this V profile, so that it is not only self-supporting, but also likely to deform elastically under the effect of variable thermal stresses, such as those encountered, for example, if the radiation power is varied, during operation, and therefore the length - 'waves of rays emitted by the quartz rod (5).

3 - Device according to any one of the preceding claims, characterized in that each element in

V (8) of the reflector (7) has at least its reflecting surface constituted by a layer or a sheet of gold, or of another reflecting metal.

4 - Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the panel (1) consists of a frame formed by two crosspieces (2) and two longitudinal members (3) and (4), the transmitter rods (5 ) being arranged side by side parallel to the crosspieces (2).

5 - Device according to any one of the reven

dications previous, characterized in that each V-shaped element (8) has two lateral faces (10) and (11) con

o cellars outwards, each of them being surmounted by a ledge (12) or (13), itself surmounted by a leg (14) - or (15), slightly folded inwards, so that , when several elements (8) are juxtaposed, a longitudinal gap (20) is defined, between each edge (12) of an element, and the neighboring edge (13) of the adjacent element (8).

6 - Device according to any one of the preceding claims, characterized in that at each end of a V-shaped element (8), a longitudinal notch (16) is provided in each of the vertical flanges (12) and (13) .

7 - Device according to any one of the preceding claims, characterized in that each shield (9) consists of a simple strip of curved sheet metal following a concave transverse profile, which allows it to be itself, self-supporting, after its positioning where it covers the rear part of the corresponding longitudinal gap (20).

8 - Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the juxtaposition of the V-shaped elements (8) defines around each quartz rod (5), a longitudinal reflecting gutter (19), the top of which has a gap longitudinal connection (20) and the width of which may vary during operation

9 - Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a horizontal wing (23) is provided along the spar (3), while opposite, a longitudinal wing (21) is provided along the spar (4), each V-shaped element (8) having the notches (16) of one of its ends engaged on the wing (23) of the spar (3), while its notches (16) equipping its opposite end are engaged on the wing (21) of the beam (4)

10 - Device according to any one of re

previous vendications, characterized in that, in the

panel (1), two contiguous gutters (19) are only separated by a longitudinal edge (30) of practically zero width.