FR2624593A1

FR2624593A1 - Furnace comprising a series of halogen lamps as heating elements

Info

Publication number: FR2624593A1
Application number: FR8717408A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1989-06-16

Abstract

The furnace comprises a chamber 9 for receiving the object or objects to be heated and a series of halogen lamps 11 as heating elements. The chamber 9 is defined by a cylindrical jacket 8 and the said lamps 11 are equally spaced apart and distributed on a circle on the outside of the said jacket 8 and concentric with the latter.

Description

La présente invention concerne un four comportant une enceinte de réception d1objet < s) à chauffer et, comme éléments chauffants, une série de lampes à halogène. The present invention relates to an oven comprising an enclosure for receiving an object (s) to be heated and, as heating elements, a series of halogen lamps.

Dans les fours connus utilisant des-lampes à halogène comme éléments chauffants, il n'est préconisé aucune structure particulière pour porter, instantanément, à des températures élevées les objets contenus dans l'enceinte de réception ou les soumettre à des variations brusques de température. In known ovens using halogen lamps as heating elements, no particular structure is recommended for bringing, instantly, to high temperatures the objects contained in the reception enclosure or subjecting them to sudden variations in temperature.

C'est 1à le but que s'est fixé l'invention, but qui est atteint en ce sens que dans le four qu'elle propose, l'enceinte est définie par une chemis&commat; cylindrique et lesdites lampes sont équidistantes les unes des autres et réparties sur un cercle extérieur à ladite chemise et concentrique à celle-ci. This is the goal that the invention set for itself, which is achieved in the sense that in the oven it offers, the enclosure is defined by a shirt &commat; cylindrical and said lamps are equidistant from each other and distributed on a circle external to said jacket and concentric therewith.

La chemise en question est en un matériau choisi parmi le platine, le nickel, 1 acier inoxydable et les produits réfractaires en général. The shirt in question is made of a material chosen from platinum, nickel, 1 stainless steel and refractory products in general.

Grâce å cette disposition. on obtient un four dont l'inertie thermique est extrêmement réduite et dans l'enceinte duquel on obtient une montée en température très rapide et très homogène. Thanks to this arrangement. an oven is obtained, the thermal inertia of which is extremely reduced and within which there is obtained a very rapid and very uniform rise in temperature.

Pour protéger les lampes à halogène utilisées comme éléments chauffants, le four selon l'invention comporte un manchon de refroidissement concentrique et extérieur à ladite chemise et à ladite série de lampes, manchon dans lequel circule un fluide de refroidissement. To protect the halogen lamps used as heating elements, the oven according to the invention comprises a cooling sleeve concentric and external to said jacket and to said series of lamps, sleeve in which a cooling fluid circulates.

Ce fluide de refroidissement peut être un gaz ou un liquide. This coolant can be a gas or a liquid.

En couplant thermiquement la chemise au manchon. on obtient un refroidissement rapide dé ladite chemise dès que les - lampes ne sont plus alimentées, avantage par rapport aux fours classiques qui mettent très longtemps à refroidir. By thermally coupling the shirt to the sleeve. a rapid cooling of said jacket is obtained as soon as the lamps are no longer supplied with power, an advantage compared to conventional ovens which take a very long time to cool.

Dans une forme d'exécution préférée, ledit manchon est sensiblement cylindrique et plein, et des passages communicants sont percés dans l'épaisseur du manchon pour la circulation du fluide de refroidissement. In a preferred embodiment, said sleeve is substantially cylindrical and full, and communicating passages are drilled in the thickness of the sleeve for the circulation of the cooling fluid.

Les passages en question communiquent en bout par des fraisages de jonction béants sur les faces d'extrémité du manchon et des flasques obturateurs sont montés sur lesdites faces d'extrémité. The passages in question communicate at the end by gaping junction milling on the end faces of the sleeve and shutter flanges are mounted on said end faces.

A des fins de commodité de construction et d'utilisation, le four est avantageusement divisé en deux parties, selon un plan de coupe longitudinal médian et ces deux parties sont réunies, d'un côté, par des charnières et, de l'autre, par des moyens de-verrouillage. For convenience of construction and use, the oven is advantageously divided into two parts, according to a median longitudinal section plane and these two parts are joined, on one side, by hinges and, on the other, by de-locking means.

Les moyens de verrouillage en question peuvent être constitués par des reliefs mâle et femelle complémentaires. The locking means in question can be constituted by complementary male and female reliefs.

Pour ~ accroître l'efficacité du dispositif, la face interne du manchon est avantaqeusement réfléchissante, par exemple polie ou dorée. To ~ increase the efficiency of the device, the internal face of the sleeve is advantageously reflective, for example polished or golden.

Mieux encore, la face interne du manchon définit des alvéoles entourant partiellement chacune des lampes du : côté opposé à la chemise et focalisant, au centre de l'enceinte cylindrique, le rayonnement des lampes à halogène. Better still, the internal face of the sleeve defines cells partially surrounding each of the lamps on the side opposite the jacket and focusing, at the center of the cylindrical enclosure, the radiation of the halogen lamps.

De préférence, lesdits alvéoles sont paraboliques ou elliptiques. Preferably, said cells are parabolic or elliptical.

Le four selon l'invention convient tout particulièrement à l'étalonnage de thermo-couples et à la réalisation de fours sous vide ou atmosphère contrôlée. The oven according to the invention is particularly suitable for calibrating thermocouples and for producing ovens under vacuum or controlled atmosphere.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective partiellement en coupe d'une forme d'exécution du four selon l'invention,
- la figure 2 est une vue en bout de l'une des moitiés hémi-cylindrique du four de la figure 1 sans le flasque d'extrémité,
- la figure 3 est une vue en bout selon la direction A du four de la figure 1,
- la figure 4 est une coupe d'une moitié hémi-cylindrique d'une autre forme d'exécution du four de la figure 1,
- la figure 5 est une coupe prise au travers d'une troisième forme d'exécution du four selon l'invention,
- la figure 6 est une vue de détail montrant le montage des lampes dans le four selon l'invention, et la la figure 7 est une autre vue de détail illustrant l'application du four selon l'invention à l'étalonnage de thermo-couples.The invention will be better understood on reading the description below made with reference to the accompanying drawings in which
FIG. 1 is a perspective view partially in section of an embodiment of the oven according to the invention,
- Figure 2 is an end view of one of the semi-cylindrical halves of the oven of Figure 1 without the end flange,
FIG. 3 is an end view in direction A of the oven in FIG. 1,
FIG. 4 is a section through a semi-cylindrical half of another embodiment of the oven in FIG. 1,
FIG. 5 is a section taken through a third embodiment of the oven according to the invention,
- Figure 6 is a detail view showing the mounting of the lamps in the oven according to the invention, and Figure 7 is another detail view illustrating the application of the oven according to the invention to the calibration of thermo- couples.

Si l'on se réfère à la figure 1, on voit que le four selon l'invention comprend un manchon plein 1 formé de deux parties hémi-circulaires la et lb, articuléos- par des charnières en 2. A ltopposé des charnières, lesdemi-manchons la et lb présentent des reliefs mâle et femelle correspondants 16 qui assurent un verrouillage convenable des deux moitiés. If we refer to Figure 1, we see that the oven according to the invention comprises a full sleeve 1 formed of two semi-circular parts la and lb, articulated by hinges in 2. At the top of the hinges, lesdemi sleeves 1a and 1b have corresponding male and female reliefs 16 which ensure proper locking of the two halves.

Dans l'épaisseur du manchon 1, sont ménagés des passages 3 pour -le circulation d'un fluide do refrqidissement, lesquels passages 3 communiquent deux, à deux en bout du manchon 1 par un fraisage 4 (figure 2) béant sur la tranche du manchon. Les extrémités des passages 3 et les fraisages 4 sont obturés, à chaque extrémité du manchon 1, par-un flasque 5 (figure 3). In the thickness of the sleeve 1, passages 3 are provided for the circulation of a cooling fluid, which passages 3 communicate two, two by two at the end of the sleeve 1 by a milling 4 (FIG. 2) yawning on the edge of the muff. The ends of the passages 3 and the millings 4 are closed, at each end of the sleeve 1, by a flange 5 (FIG. 3).

Comme le montre encore la figure 1, les passages 3 sont alimentés en eau via un raccord 6a, et cette eau est évacuée via un raccord 6b La communication entre un passage du demi-manchon la et un passage du demi-manchon lb est assurée par un conduit souple 7'qui permet l'ouverture du manchon 1 autour des charnières 2. As still shown in FIG. 1, the passages 3 are supplied with water via a connector 6a, and this water is discharged via a connector 6b The communication between a passage of the half-sleeve la and a passage of the half-sleeve lb is ensured by a flexible conduit 7 ′ which allows the opening of the sleeve 1 around the hinges 2.

Le manchon 1 est concentrique à une chemise 8 cylindrique, elle aussi composée de deux demi-chemises, 8a, 8b. La chemise 8 définit une enceinte de réception 9 pour des objets à chauffer, par exemple des thermo-couples à étalonner illustrés très schématiquement en 10 à la figure 2. The sleeve 1 is concentric with a cylindrical jacket 8, also made up of two half-shirts, 8a, 8b. The jacket 8 defines a receiving enclosure 9 for objects to be heated, for example thermocouples to be calibrated illustrated very schematically at 10 in FIG. 2.

Entre le manchon 1 et la chemise 8 est ménagé un espace: annulaire dans lequel sont montées des lampes à halogène 11 réparties régulièrement autour de la chemise 8. Between the sleeve 1 and the jacket 8, an annular space is formed: in which halogen lamps 11 are mounted, distributed regularly around the jacket 8.

Ces lampes à halogène 11 chauffent l'enceinte 9, et par conséquent les objets qu'elle renferme, avec rapidité et homogénéité, à la différence des fours existants qui tous pâtissent d'une grande inertie thermique. These halogen lamps 11 heat the enclosure 9, and consequently the objects which it contains, with rapidity and homogeneity, unlike existing ovens which all suffer from great thermal inertia.

A titre d'exemple, en utilisant des lampes 9 halogène d'une puissance de 1000 watts, on atteindra une température de IbOC en environ 40 secondes sous une alimentation de 2 kw et en environ 18 secondes sous une alimentation de 6 kw. By way of example, using halogen lamps 9 with a power of 1000 watts, a temperature of IbOC will be reached in approximately 40 seconds with a 2 kw power supply and in approximately 18 seconds with a 6 kw power supply.

La circulation de l'eau dans les passages de refroidissement 3 permet de ne pas abréger inconsidérement la durée de vie des lampes à halogene. The circulation of water in the cooling passages 3 makes it possible not to unduly shorten the life of the halogen lamps.

Si l'on se réfère aux figures 4,et 5, on voit deux autres formes possibles d'exécution de l'invention dans lesquelles chacune des lampes est partiellement logée dans un alvéole de forme semi-élliptique 17 à la figure 4 et semi-parabolique 18 à la figure 5. Dans les deux cas, les alvéoles focalisent le rayonnement des lampes vers le centre de l'enceinte de réception 9 et augmentent l'efficacité du dispositif. If we refer to Figures 4, and 5, we see two other possible embodiments of the invention in which each of the lamps is partially housed in a semi-elliptical cell 17 in Figure 4 and semi parabolic 18 in FIG. 5. In both cases, the cells focus the radiation from the lamps towards the center of the reception enclosure 9 and increase the efficiency of the device.

La figure 6 montre le montaqe des lampes 11 dans le four selon l'invention. Les extrémités des lampes sont supportées et alimentées via des douilles 12 convenablement reliées à une alimentation électrique 13a, 13b avec un isolement approprié au travers du manchon 1. FIG. 6 shows the mounting of the lamps 11 in the oven according to the invention. The ends of the lamps are supported and supplied via sockets 12 suitably connected to an electrical supply 13a, 13b with appropriate insulation through the sleeve 1.

Dans la forme d'exécution de la figure 2, la chemise 8 est soutenue par des pattes 13 vissées dans l'épaisseur du manchon 1. In the embodiment of FIG. 2, the jacket 8 is supported by lugs 13 screwed into the thickness of the sleeve 1.

La figure 7 montre en détail un autre mode de fixation de la chemise ka-bb dans le four et la mise en place des thermo-couples 18. Comme on le voit, la chemise 8 est soutenue par des pattes 13' qui traversent le manchon'l et qui sont immobilisées par rapport au manchon à l'aide d'écrous l4. De leur coté, les thermo-couples ioe traversent le manchon 1 et pénètrent dans l'enceinte 9 définie par la chemise 8. La référence 15 désigne les godets de chacun des thermo-couples, godets adaptés à recevoir le matériau dont le point de fusion est à contrôler. Figure 7 shows in detail another method of fixing the ka-bb shirt in the oven and the establishment of thermocouples 18. As can be seen, the shirt 8 is supported by lugs 13 'which pass through the sleeve 'l and which are immobilized relative to the sleeve using nuts 14. For their part, the thermocouples ioe pass through the sleeve 1 and penetrate into the enclosure 9 defined by the jacket 8. The reference 15 designates the cups of each of the thermocouples, buckets adapted to receive the material whose melting point is to be checked.

L'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution représentées et décrites en détail. En particulier, le nombre des lampes et celui des passages de circulation de fluide de refroidissement pourraient être différents de ceux qui ont été représentés. The invention is not limited to the embodiments shown and described in detail. In particular, the number of lamps and that of the coolant circulation passages could be different from those which have been shown.

On comprend qu'en réalisant un four dépourvu d'inertie thermique, les temps de manipulation sont considérablement réduits. It is understood that by producing an oven devoid of thermal inertia, the handling times are considerably reduced.

Claims

1 - Oven comprising a receiving enclosure (9) of object (s) to be heated and, as heating elements, a series of halogen lamps (11), characterized in that said enclosure (9> is defined by a cylindrical jacket (8) and in that said lamps (11) are equidistant from each other and distributed on a circle external to said jacket (8) and concentric therewith.

2 - Oven according to claim 1, characterized in that said jacket (8) is made of a material chosen from platinum, nickel, stainless steel and refractory products in general.

3 - Oven according to claim i or 2, carat; in that it comprises a cooling sleeve (1) concentric and external to said jacket (8) and to said series of lamps (11), sleeve in which a cooling fluid circulates.

4 - Oven according to claim 3, characterized in that said sleeve (8) is substantially cylindrical and solid, and in that communicating passages (3) are drilled in the thickness of said sleeve for the circulation of the cooling fluid.

5 - Oven according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is divided into two parts according to a median longitudinal cutting plane and in that these two parts are joined on one side by hinges (2 ) and on the other by locking means (16).

6 - Oven according to claim 4 or 5, characterized in that said passages (3) communicate at the end by junction milling (4) gaping on the end faces of the sleeve and in that the sealing flanges (5) are mounted on said end faces.

7 - Oven according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the internal face of the sleeve (1) is reflective.

8 - Oven according to claim 7, characterized in that the internal face of the sleeve (I) defines cells (17, 18) each partially surrounding a lamp (11), on the side opposite the jacket (8} and focusing, at center of the cylindrical enclosure (9), the radiation of the halogen lamps (11),

9 - Oven according to claim 8, characterized in that said cells are parabolic (17) or elliptical

18).

18 - Application of the oven according to any one of claims 1 to 9, to the calibration of thermocouples.

11 - Application of the oven according to any one of claims 1 to 9, to the production of vacuum ovens or controlled atmosphere.