FR2781112A1 - Radiant heat emitter has space between electrical resistance and refractory matrix produced by sleeve removed by pyrolysis - Google Patents

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Abstract

A radiant heat emitter comprises a matrix of electrically resistive refractory material (2), a space (5) around the resistance. The spaces formed after compacting the refractory powder used to make the matrix, or during a subsequent fritting process by enclosing the resistance in a sleeve of a material that can be removed by pyrolysis. The resistance and the space surrounding it have diameters in a ratio of between 0.8 and 1.2:1, and the space has constrictions at intervals formed by projections (7,8).

Description

"Emetteur de rayonnement thermique et son procédé de fabrication" La"Emitter of thermal radiation and its manufacturing process" The

présente invention a pour objet un émetteur de rayonnement thermique du type comprenant une matrice en matière réfractaire, telle qu'une matière céramique, au sein de laquelle est disposée une résistance électrique; elle a également pour objet un procédé de fabrication de cet émetteur. Compte tenu de la nature des matériaux (matière réfractaire et résistance électrique) généralement utilisés dans les émetteurs connus de ce type, il existe une forte différence de dilatation thermique entre la résistance électrique et la matrice réfractaire. Cette différence est à  The present invention relates to a thermal radiation emitter of the type comprising a matrix of refractory material, such as a ceramic material, within which an electrical resistance is arranged; it also relates to a process for manufacturing this transmitter. Given the nature of the materials (refractory material and electrical resistance) generally used in known emitters of this type, there is a large difference in thermal expansion between the electrical resistance and the refractory matrix. This difference is

l'origine de phénomènes de fissuration de l'émetteur.  the origin of cracking phenomena in the transmitter.

En effet, au cours de la fabrication de tels émetteurs, et plus précisément lors de l'opération de frittage, la matière réfractaire (céramique) se rétracte alors que la résistance électrique atteint sa dilatation maximale et est donc en compression; ensuite, lors de la phase de refroidissement après le frittage, la matière réfractaire (céramique) poursuit son retrait ce qui conduit à un blocage de la résistance électrique. Il s'ensuit que dès les premières mises en service (mises en chauffe) de l'émetteur, la dilatation de la résistance électrique (supérieure à celle de la matière réfractaire) entraine l'apparition de fissures qui aboutissent à la destruction  Indeed, during the manufacture of such emitters, and more precisely during the sintering operation, the refractory material (ceramic) shrinks while the electrical resistance reaches its maximum expansion and is therefore in compression; then, during the cooling phase after sintering, the refractory material (ceramic) continues to withdraw, which leads to blockage of the electrical resistance. It follows that from the first commissioning (heating) of the transmitter, the expansion of the electrical resistance (greater than that of the refractory material) leads to the appearance of cracks which lead to destruction

souvent prématurée de l'émetteur.  often premature of the transmitter.

En conséquence, l'un des buts de la présente invention est de surmonter les problèmes évoqués ci-dessus et pour ce faire, il est proposé selon l'invention un émetteur de rayonnement thermique du type comprenant une matrice en matière réfractaire, telle qu'une matière céramique, au sein de laquelle est disposée une résistance électrique, qui est caractérisé en ce qu'au moins un espace est ménagé autour de ladite résistance électrique sur une  Consequently, one of the aims of the present invention is to overcome the problems mentioned above and to do this, there is proposed according to the invention a thermal radiation emitter of the type comprising a matrix of refractory material, such as a ceramic material, within which an electrical resistance is arranged, which is characterized in that at least one space is provided around said electrical resistance on a

partie au moins de la longueur de cette dernière.  at least part of the length of the latter.

On comprendra que du fait de la présence dudit espace autour de la résistance électrique, cette dernière peut se dilater librement aussi bien radialement que longitudinalement; un déplacement relatif de la résistance par rapport à la matrice est donc possible et l'apparition de fissures est alors supprimée ou à tout le moins fortement réduite. On notera que pour des questions d'uniformité de rayonnement de l'émetteur, ladite résistance électrique et l0 ledit espace présenteront chacun avantageusement une section circulaire de diamètre sensiblement constant tout le long de  It will be understood that due to the presence of said space around the electrical resistance, the latter can expand freely both radially and longitudinally; a relative displacement of the resistance with respect to the matrix is therefore possible and the appearance of cracks is then eliminated or at the very least greatly reduced. It will be noted that for reasons of uniformity of radiation from the emitter, said electrical resistance and l0 said space will each advantageously have a circular section of substantially constant diameter all along

la résistance ou de l'espace.resistance or space.

Par ailleurs, afin de bien positionner la résistance électrique au sein de la matrice et d'empêcher tout glissement relatif intempestif de l'une par rapport à l'autre, il est préférable selon l'invention que ledit espace comprenne au moins une zone rétrécie au niveau de laquelle la résistance électrique est en contact avec la matrice; ladite zone rétrécie comprendra de préférence au moins deux segments de rétrécissement se faisant face et avec lesquels la résistance électrique est en contact. Grâce à ce contact, la résistance est maintenue en position par blocage au niveau de la zone rétrécie ou des segments de rétrécissement. En outre, comme cette zone ou ces segments sont de très courte longueur par rapport à la longueur totale de la résistance, avantageusement d'une longueur de 0,1-0,5% de la longueur totale, la dilatation longitudinale de la résistance au niveau de cette zone ou ces segments est négligeable et, partant, non susceptible d'être à l'origine de fissuration; il en est de même dans la direction radiale  Furthermore, in order to properly position the electrical resistance within the matrix and to prevent any untimely relative sliding of one with respect to the other, it is preferable according to the invention that said space includes at least one narrowed zone. at which the electrical resistance is in contact with the matrix; said narrowed zone will preferably comprise at least two narrowing segments facing each other and with which the electrical resistance is in contact. Thanks to this contact, the resistance is held in position by blocking at the level of the narrowed zone or of the narrowing segments. In addition, as this zone or these segments are very short in length with respect to the total length of the resistance, advantageously of a length of 0.1-0.5% of the total length, the longitudinal expansion of the resistance to level of this zone or these segments is negligible and therefore not likely to be the cause of cracking; it is the same in the radial direction

suivant laquelle la dilatation est également négligeable.  that expansion is also negligible.

La résistance électrique est avantageusement conformée suivant un tracé sinueux comportant plusieurs tronçons successifs de longueur sensiblement égale et reliés par des boucles de raccordement respectives, des moyens étant éventuellement prévus au voisinage de ces boucles pour permettre une libre dilatation de la résistance électrique quand l'émetteur est en service; dans ce cas, il est préférable que chaque tronçon comprenne une zone rétrécie située sensiblement à égale distance de ses extrémités; de cette façon, la résistance électrique se dilatera de manière sensiblement symétrique par rapport au plan médian de l'émetteur, dans lequel se trouvent les différentes zones rétrécies. Selon un mode de réalisation, les moyens susvisés sont constitués par un espace ménagé autour desdites boucles de raccordement, cet espace étant ouvert sur l'extérieur de  The electrical resistance is advantageously shaped along a sinuous path comprising several successive sections of substantially equal length and connected by respective connection loops, means possibly being provided in the vicinity of these loops to allow free expansion of the electrical resistance when the transmitter is in service; in this case, it is preferable that each section comprises a narrowed zone situated substantially equidistant from its ends; in this way, the electrical resistance will expand substantially symmetrically with respect to the median plane of the transmitter, in which the various narrowed areas are located. According to one embodiment, the abovementioned means consist of a space formed around said connection loops, this space being open to the outside of

la matrice.the matrix.

Selon un autre mode de réalisation, lesdites boucles  According to another embodiment, said loops

de raccordement émergent de la matrice.  of connection emerge from the matrix.

Selon encore un autre mode de réalisation, la zone rétrécie susmentionnée comprend au moins deux parties rétrécies séparées par une partie élargie. De la sorte, la résistance électrique est enserrée par la matrice au niveau desdites deux parties rétrécies mais dégagée au niveau de ladite partie élargie. On ajoutera que cette dernière sera de très faible longueur, avantageusement d'une longueur au  According to yet another embodiment, the aforementioned narrowed zone comprises at least two narrowed parts separated by an enlarged part. In this way, the electrical resistance is clamped by the matrix at the level of said two narrowed parts but released at the level of said widened part. It will be added that the latter will be of very short length, advantageously of a length at

plus égale à 10% de la longueur totale de la zone rétrécie.  plus equal to 10% of the total length of the narrowed area.

On estime à l'heure actuelle que cette structure de la zone  It is currently believed that this area structure

rétrécie permet une meilleure durabilité de l'émetteur.  narrowed allows better durability of the transmitter.

Dans l'émetteur selon l'invention, l'espace entourant la résistance électrique est remplie d'air qui est un isolant thermique. Il s'ensuit que la taille de cet espace devra être choisi d'un part, pour qu'en service la résistance électrique puisse se dilater librement et d'autre part, pour qu'il y ait malgré tout un transfert thermique satisfaisant de la résistance à la matrice. Cette taille dépend en fait essentiellement de la différence de dilatation thermique entre la matrice et la résistance et il sera aisé à l'homme de métier par quelques essais préliminaires de déterminer la taille optimale de l'espace selon la nature des matériaux constituant la matrice et la résistance. On ajoutera cependant qu'avec les matériaux actuellement utilisés dans la fabrication d'émetteurs du type de ceux de la présente invention et dans le cas o la résistance et l'espace sont tous deux de section circulaire, le rapport du diamètre de la résistance au diamètre de  In the transmitter according to the invention, the space surrounding the electrical resistance is filled with air which is a thermal insulator. It follows that the size of this space will have to be chosen on the one hand, so that in service the electrical resistance can expand freely and on the other hand, so that there is nevertheless a satisfactory thermal transfer of the resistance to the matrix. This size in fact essentially depends on the difference in thermal expansion between the matrix and the resistance and it will be easy for those skilled in the art by some preliminary tests to determine the optimal size of the space according to the nature of the materials constituting the matrix and resistance. It will however be added that with the materials currently used in the manufacture of transmitters of the type of those of the present invention and in the case where the resistance and the space are both of circular section, the ratio of the diameter of the resistance to diameter of

l'espace peut être situé dans la plage de 0,8 à 1,2.  the space can be in the range of 0.8 to 1.2.

La présente invention s'étend par ailleurs à un procédé de fabrication de l'émetteur décrit ci-dessus. Ce procédé comprend les opérations consistant: - à noyer une résistance électrique dans une masse de poudre de matière réfractaire telle une poudre de matière céramique, - à soumettre cette masse de poudre à un pressage pour obtenir une masse de poudre compactée, et - à soumettre cette masse de poudre compactée à un frittage pour obtenir une matrice en matière réfractaire au sein de laquelle est noyée ladite résistance électrique; ce procédé se caractérise en ce qu'il comprend en outre l'opération consistant à former, après le pressage, au moins un espace autour de la résistance électrique sur une partie  The present invention further extends to a method of manufacturing the transmitter described above. This process comprises the operations consisting in: - drowning an electrical resistance in a mass of powder of refractory material such as a powder of ceramic material, - in subjecting this mass of powder to a pressing in order to obtain a mass of compacted powder, and - in subjecting this mass of powder compacted to sintering to obtain a matrix of refractory material within which said electrical resistance is embedded; this process is characterized in that it further comprises the operation consisting in forming, after pressing, at least one space around the electrical resistance on a part

au moins de la longueur de cette dernière.  at least the length of the latter.

Selon l'invention la formation dudit espace est de préférence effectuée au cours de l'opération de frittage. A cet effet, et selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ladite résistance électrique est pourvue d'une gaine en une matière apte à être éliminée par pyrolyse et cette gaine est éliminée par pyrolyse au cours de l'opération de frittage, laissant ainsi place à un espace  According to the invention, the formation of said space is preferably carried out during the sintering operation. To this end, and according to a preferred embodiment of the invention, said electrical resistance is provided with a sheath made of a material capable of being eliminated by pyrolysis and this sheath is eliminated by pyrolysis during the sintering operation, thus giving way to a space

autour de la résistance.around resistance.

La gaine susmentionnée sera avantageusement réalisée en une matière souple (pour permettre la mise en forme de la résistance électrique), non susceptible de dégrader ladite résistance, qui résiste lors du pressage aux frottements avec les grains de matière réfractaire et qui est apte à être éliminée par pyrolyse; une telle matière pourra par  The aforementioned sheath will advantageously be made of a flexible material (to allow the electrical resistance to be shaped), not liable to degrade said resistance, which resists during pressing against friction with the grains of refractory material and which is capable of being eliminated. by pyrolysis; such a material may by

exemple être constituée par du polyéthylène souple.  example be constituted by flexible polyethylene.

Selon une autre caractéristique avantageuse, le procédé selon l'invention peut en outre comprendre l'opération consistant à éliminer, avant l'opération de pressage, la gaine au niveau d'une zone au moins de la résistance électrique, de manière à ce qu'après l'opération de frittage la matrice soit en contact au niveau de cette zone avec ladite résistance électrique; ce contact assurera un maintien en position et un blocage de la résistance dans  According to another advantageous characteristic, the method according to the invention can also comprise the operation consisting in eliminating, before the pressing operation, the sheath in at least one zone of the electrical resistance, so that 'after the sintering operation, the matrix is in contact at this zone with said electrical resistance; this contact will maintain the position and block the resistance in

ledit espace.said space.

Cette opération d'élimination locale de la gaine comprend de préférence l'opération consistant à provoquer la fusion et/ou la pyrolyse de ladite gaine au niveau de ladite zone; cette fusion et/ou pyrolyse peut par exemple être réalisée an appliquant sur la gaine un élément chaud à une température appropriée pour provoquer cette fusion et/ou  This local sheath removal operation preferably comprises the operation of causing said sheath to melt and / or pyrolysis in said zone; this fusion and / or pyrolysis can for example be carried out by applying a hot element to the sheath at a suitable temperature to cause this fusion and / or

cette pyrolyse.this pyrolysis.

Un mode d'exécution de la présente invention sera décrit ci-après à titre d'exemple nullement limitatif en référence au dessin annexé, dans lequel: - la figure 1 est une vue de dessus de l'émetteur selon l'invention, non en service; - la figure 2 est une vue partielle de l'émetteur de la figure 1, en service, avec arrachement partiel; - la figure 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne III - III de la figure 1; - la figure 4 est une vue en coupe schématique partielle de l'ensemble mélange de poudres réfractaires - fil électrique avant pressage; et - la figure 5 est une vue en coupe partielle de  An embodiment of the present invention will be described below by way of nonlimiting example with reference to the accompanying drawing, in which: - Figure 1 is a top view of the transmitter according to the invention, not in service; - Figure 2 is a partial view of the transmitter of Figure 1, in service, with partial cutaway; - Figure 3 is a cross-sectional view along line III - III of Figure 1; - Figure 4 is a partial schematic sectional view of the mixture of refractory powders - electrical wire before pressing; and - Figure 5 is a partial sectional view of

l'ensemble de la figure 4 après frittage.  the whole of FIG. 4 after sintering.

L'émetteur de rayonnement thermique qui est représenté sur le dessin comprend de manière connue en soi une matrice 1 en un matériau réfractaire par exemple de forme générale parallélipipédique, au sein de laquelle est  The thermal radiation emitter which is shown in the drawing comprises, in a manner known per se, a matrix 1 made of a refractory material, for example of generally parallelepiped shape, within which

disposée une résistance électrique 2.  arranged an electrical resistance 2.

Cette résistance peut prendre les formes les plus diverses; on préfère cependant que la résistance soit constituée par un fil conformé suivant un tracé sinueux dans un plan, ce tracé ayant une forme générale en zigzag. Ce tracé comporte un certain nombre de tronçons de fil 3, ces tronçons étant sensiblement de même longueur et espacés l'un  This resistance can take the most diverse forms; however, it is preferred that the resistance be constituted by a wire shaped according to a sinuous line in a plane, this line having a general zigzag shape. This layout comprises a certain number of sections of wire 3, these sections being substantially the same length and spaced one

de l'autre afin d'éviter tout contact entre eux.  on the other to avoid contact between them.

La résistance 2 est disposée dans la matrice 1 de sorte que lesdits tronçons soient situés dans le plan longitudinal de cette dernière et s'étendent d'une extrémité à l'autre de la matrice. Chaque tronçon 3 est relié au suivant par une boucle de raccordement 4, 4' donnant sur l'extérieur de la matrice. Ainsi, comme le montrent les figures 1 et 2, la résistance 2 comprend six tronçons de fil, l'extrémité gauche du premier tronçon et l'extrémité gauche du deuxième tronçon étant reliées par une boucle 4 donnant sur l'extérieur du bord gauche de la matrice, l'extrémité droite du deuxième tronçon et l'extrémité droite du troisième tronçon étant reliées par une boucle 4' donnant sur l'extérieur du bord droit de la matrice et ainsi de suite, l'extrémité gauche de l'avant-dernier tronçon et l'extrémité gauche du dernier tronçon étant reliées par une boucle 4 donnant sur l'extérieur du bord gauche de la matrice. Quant à l'extrémité droite libre du premier tronçon et l'extrémité droite libre du dernier tronçon, elles émergent toutes deux du bord droit de la matrice et sont destinées à être connectées à une source de puissance  The resistor 2 is arranged in the matrix 1 so that said sections are located in the longitudinal plane of the latter and extend from one end to the other of the matrix. Each section 3 is connected to the next by a connection loop 4, 4 'leading to the outside of the matrix. Thus, as shown in FIGS. 1 and 2, the resistor 2 comprises six sections of wire, the left end of the first section and the left end of the second section being connected by a loop 4 giving on the outside of the left edge of the matrix, the right end of the second section and the right end of the third section being connected by a loop 4 'giving on the outside of the right edge of the matrix and so on, the left end of the front last section and the left end of the last section being connected by a loop 4 leading to the outside of the left edge of the matrix. As for the free right end of the first section and the free right end of the last section, they both emerge from the right edge of the matrix and are intended to be connected to a power source.

électrique (non représentée).electric (not shown).

Le matériau réfractaire constituant la matrice 1 sera choisi de préférence parmi ceux présentant notamment une bonne résistance aux chocs thermiques, une bonne résistance mécanique, un faible prix de revient et une toxicité faible,  The refractory material constituting the matrix 1 will preferably be chosen from those having in particular good resistance to thermal shocks, good mechanical resistance, low cost price and low toxicity,

voire nulle.or even zero.

Le matériau réfractaire peut notamment être une matière céramique telle que par exemple celle décrite dans  The refractory material may in particular be a ceramic material such as for example that described in

le brevet français No. 2 711 364.French Patent No. 2,711,364.

Pour sa part, la résistance électrique 2 pourra être réalisée à partir d'un matériau compatible avec la matière réfractaire, ayant une bonne résistance aux chocs thermiques de vieillissement, présentant une bonne tenue aux températures élevées et doué d'une bonne aptitude à rayonner la chaleur; ce matériau sera avantageusement le KANTHAL AF  For its part, the electrical resistance 2 may be produced from a material compatible with the refractory material, having good resistance to thermal shock of aging, having good resistance to high temperatures and endowed with a good ability to radiate the heat; this material will advantageously be KANTHAL AF

(marque de fabrique de la société KANTHAL).  (trademark of the company KANTHAL).

On trouvera toutes informations utiles sur cette résistance dans le brevet français No. 2 711 364 susmentionné. Conformément à la présente invention, l'émetteur comprend un espace 5 ménagé autour de la résistance 2 sur toute la longueur de cette dernière (l'espace 5 est visible sur les figures 3 et 5, mais n'a pas été représenté sur les  All useful information on this resistance can be found in the above-mentioned French patent No. 2,711,364. In accordance with the present invention, the transmitter comprises a space 5 formed around the resistor 2 over the entire length of the latter (the space 5 is visible in FIGS. 3 and 5, but has not been shown in the

figures 1 et 2 pour une meilleure clarté de ces dernières).  Figures 1 and 2 for better clarity of the latter).

On notera qu'au niveau des boucles de raccordement 4, 4', cet espace 5 est ouvert sur l'extérieur pour permettre une libre dilatation de la résistance électrique 2 lorsque  Note that at the connection loops 4, 4 ', this space 5 is open to the outside to allow free expansion of the electrical resistance 2 when

l'émetteur est en service.the transmitter is in service.

Comme le montrent les figures 3 et 5, l'espace 5 présente dans l'exemple choisi une section circulaire et il en est de même du fil constituant la résistance 2; en outre, le diamètre du fil et celui de l'espace sont sensiblement constants sur toute la longueur du fil et des espaces. Bien entendu, toute autre forme de section reste  As shown in Figures 3 and 5, the space 5 has in the example chosen a circular section and the same is true of the wire constituting the resistor 2; in addition, the diameter of the wire and that of the space are substantially constant over the entire length of the wire and the spaces. Of course, any other form of section remains

dans le cadre de la présente invention.  in the context of the present invention.

Selon une autre caractéristique de l'invention, l'espace 5 présente des zones rétrécies 6 de très faible longueur (par exemple au plus 1 cm) qui, comme le montre plus clairement la figure 5, comprennent chacune deux segments de rétrécissement 7, 8 se faisant face et enserrant le fil 2. De plus, chaque tronçon 3 comporte une zone rétrécie 6, celle-ci étant située sensiblement à égale distance des extrémités du tronçon considéré; en d'autres termes, les différentes zones rétrécies 6 sont sensiblement situées dans le plan transversal médian de l'émetteur. De la sorte, chaque tronçon 3 de fil se trouve immobilisée dans l'espace 5, ce qui empêche tout déplacement intempestif de la résistance électrique dans la matrice 1. Par ailleurs, les zones rétrécies 6 n'empêchent pas une libre dilatation de la résistance lorsque l'émetteur est en service. En effet, les parties des tronçons de fil situées à droite des zones rétrécies 6 peuvent librement se dilater vers le côté droit de l'émetteur, les boucles 4' émergeant alors du côté droit de ce dernier; il en est de même pour les parties des tronçons de fil situées à gauche des zones rétrécies 6, qui subissent une dilatation sensiblement de même amplitude, les boucles 4 correspondantes émergeant alors du côté gauche de  According to another characteristic of the invention, the space 5 has narrowed zones 6 of very short length (for example at most 1 cm) which, as shown more clearly in FIG. 5, each comprise two narrowing segments 7, 8 facing each other and enclosing the wire 2. In addition, each section 3 comprises a narrowed zone 6, the latter being located substantially equidistant from the ends of the section considered; in other words, the various narrowed zones 6 are substantially situated in the median transverse plane of the transmitter. In this way, each section 3 of wire is immobilized in the space 5, which prevents any untimely movement of the electrical resistance in the matrix 1. Furthermore, the narrowed zones 6 do not prevent a free expansion of the resistance when the transmitter is in service. Indeed, the parts of the wire sections located to the right of the narrowed zones 6 can freely expand towards the right side of the transmitter, the loops 4 ′ then emerging from the right side of the latter; it is the same for the parts of the sections of wire situated to the left of the narrowed zones 6, which undergo an expansion of substantially the same amplitude, the corresponding loops 4 then emerging from the left side of

l'émetteur (voir figure 2).the transmitter (see Figure 2).

Avantageusement, chaque zone rétrécie 6 est constituée de deux parties rétrécies 6a, 6b séparées par une partie élargie 6c, comme cela est représenté sur la figure , la longueur de cette partie élargie 6c n'excédant pas de  Advantageously, each narrowed zone 6 consists of two narrowed parts 6a, 6b separated by an enlarged part 6c, as shown in the figure, the length of this enlarged part 6c not exceeding

préférence 1 mm dans l'exemple choisi.  preferably 1 mm in the example chosen.

On notera que l'émetteur tel qu'il vient d'être décrit est de préférence complété par deux douilles protectrices 9, 10 également en matière réfractaire telle qu'un produit fritté en cordiérite-mullite. On ajoutera que ces deux douilles sont conformées pour venir s'encastrer respectivement sur le côté gauche et le côté droit de la matrice 1; ces mêmes douilles comportent en outre chacune un évidemment 11, 12 dont la forme et les dimensions sont choisies pour recevoir respectivement les boucles 4, 4' quand celles-ci émergent de la matrice par suite de la dilatation de la résistance électrique L'émetteur qui vient d'être décrit peut de préférence  It will be noted that the emitter as just described is preferably supplemented by two protective sleeves 9, 10 also made of refractory material such as a sintered product made of cordierite-mullite. It will be added that these two sockets are shaped to come to be fitted respectively on the left side and the right side of the matrix 1; these same sockets each further comprise a recess 11, 12 the shape and dimensions of which are chosen to receive the loops 4, 4 'respectively when these emerge from the matrix as a result of the expansion of the electrical resistance The emitter which just described can preferably

être fabriqué par le procédé suivant.  be manufactured by the following process.

Dans un moule de pressage (non représenté) dimensionné pour obtenir une matrice de forme sensiblement parallélipipédique, on introduit un mélange 13 de poudres de matière céramique, tel que celui décrit dans le brevet français susmentionné, et comprenant par exemple environ 70% en poids de cordiérite, environ 20% en poids de mullite, 10% du poids d'ARTAL 23 (marque de fabrique de la société française ARGILES ET MINERAUX A.G.S.), ainsi qu'un liant (par exemple: alcool polyvinylique) et un plastifiant en  In a pressing mold (not shown) dimensioned to obtain a matrix of substantially parallelepiped shape, a mixture 13 of powders of ceramic material is introduced, such as that described in the aforementioned French patent, and comprising for example approximately 70% by weight of cordierite, approximately 20% by weight of mullite, 10% by weight of ARTAL 23 (trademark of the French company ARGILES ET MINERAUX AGS), as well as a binder (for example: polyvinyl alcohol) and a plasticizer

des quantités conduisant à 100% en poids.  amounts leading to 100% by weight.

Ensuite, un fil électrique en KANTHAL AF (Fe: 72,2%, Cr: 22% et Al: 5, 8%) et pourvu d'une gaine 14 en polyéthylène souple et pyrolysable ou en toute autre matière équivalente est amené sous la forme souhaitée, à savoir une  Next, an electric wire made of KANTHAL AF (Fe: 72.2%, Cr: 22% and Al: 5.8%) and provided with a sheath 14 of flexible and pyrolyzable polyethylene or any other equivalent material is brought under the desired shape, namely a

forme en zigzag telle que décrite ci-dessus.  zigzag shape as described above.

A titre d'exemple, le fil a un diamètre de 0,5 mm et sa longueur est de 6,2 m; dans ces conditions, il permet d'atteindre, sous une alimentation électrique alternative de 230V, une température de l'ordre de 1000K et de générer une puissance d'environ 1200W. Quant à la gaine, elle aura avantageusement une épaisseur de l'ordre de 0,01 à 0,05 mm,  For example, the wire has a diameter of 0.5 mm and its length is 6.2 m; under these conditions, it makes it possible to reach, under an alternative electrical supply of 230V, a temperature of the order of 1000K and to generate a power of approximately 1200W. As for the sheath, it will advantageously have a thickness of the order of 0.01 to 0.05 mm,

par exemple de 0,01 mm.for example 0.01 mm.

Par ailleurs, chaque tronçon de fil 3 du zigzag a une  Furthermore, each section of wire 3 of the zigzag has a

longueur sensiblement égale à celle du moule de pressage.  length substantially equal to that of the pressing mold.

On soumet ensuite le fil ainsi obtenu à une opération consistant à éliminer localement la gaine sensiblement au milieu de chaque tronçon de fil et au niveau de deux parties très rapprochées (par exemple éloignées de pas plus de 1 mm dans l'exemple choisi). Pour ce faire, on applique à deux reprises et de manière légèrement décalée (pas plus de 1 mm), un élément chaud transversalement sur la partie médiane supérieure puis inférieure des tronçons du fil, la température de cet élément étant suffisante pour provoquer la fusion et de préférence la pyrolyse de la gaine au niveau des points d'impact dudit élément avec la gaine. Cet élément chaud peut notamment être une résistance électrique portée  The wire thus obtained is then subjected to an operation consisting in locally eliminating the sheath substantially in the middle of each section of wire and at the level of two very close parts (for example spaced no more than 1 mm in the example chosen). To do this, a hot element is applied twice and slightly offset (not more than 1 mm) transversely to the upper then lower middle part of the sections of the wire, the temperature of this element being sufficient to cause melting and preferably the pyrolysis of the sheath at the points of impact of said element with the sheath. This hot element can in particular be an electric resistance carried

par effet Joule à une température de 400'C ou plus.  by Joule effect at a temperature of 400 ° C or more.

Le fil ainsi obtenu est ensuite positionné horizontalement au sein du mélange 13 de poudres susvisé de telle façon que les couches de mélange situées respectivement au-dessus et au-dessous du fil aient sensiblement la même épaisseur. On notera qu'au niveau des parties 6a, 6b o la gaine 14 a été éliminée, le métal du fil est à nu de sorte que ledit mélange 13 y est en contact  The wire thus obtained is then positioned horizontally within the above-mentioned mixture of powders 13 so that the layers of mixture situated respectively above and below the wire have substantially the same thickness. Note that at the parts 6a, 6b where the sheath 14 has been eliminated, the metal of the wire is exposed so that said mixture 13 is in contact there.

direct avec le métal.direct with metal.

On procède ensuite au pressage à la température ambiante dudit mélange par exemple selon le cycle de  Then pressing the said mixture at room temperature for example according to the cycle of

pressage décrit dans le brevet français No. 2 711 364.  pressing described in French Patent No. 2,711,364.

Il en résulte une masse compacte que l'on retire du moule de pressage avant de la soumettre à un frittage par exemple selon le cycle de cuisson également décrit dans le brevet français susmentionné. Au cours du frittage, la masse compacte 13 est transformée en une matrice 1 solide et dense et la gaine 14 du fil est éliminée par pyrolyse de manière à  This results in a compact mass which is removed from the pressing mold before subjecting it to sintering, for example according to the cooking cycle also described in the aforementioned French patent. During sintering, the compact mass 13 is transformed into a solid and dense matrix 1 and the sheath 14 of the wire is removed by pyrolysis so as to

laisser un espace 5 vide de toute matière autour du fil 2.  leave a space 5 empty of any material around the wire 2.

Cet espace 5 s'étend sur toute la longueur du fil 2 sauf au niveau des zones o la gaine 14 avait été éliminée avant pressage et o la poudre frittée définit des parties rétrécies 6a, 6b comprenant chacune deux segments de rétrécissement 7,8 qui se font face et enserrent le fil 2 pour ainsi assurer le maintien en position et le blocage dudit fil qui à ce stade n'est autre que la résistance  This space 5 extends over the entire length of the wire 2 except at the areas where the sheath 14 had been removed before pressing and where the sintered powder defines narrowed portions 6a, 6b each comprising two shrinkage segments 7.8 which are face and enclose the wire 2 so as to ensure the maintenance in position and the blocking of said wire which at this stage is none other than the resistance

électrique 2 susmentionnée.electric 2 mentioned above.

L'émetteur décrit ci-dessus trouve des applications dans des domaines les plus divers, par exemple pour le séchage, notamment pour le séchage des peintures disposées  The emitter described above finds applications in the most diverse fields, for example for drying, in particular for drying the paints arranged.

sur un support.on a support.

Claims (16)

REVENDICATIONS 1. Emetteur de rayonnement thermique du type comprenant une matrice (1) en matière réfractaire, telle qu'une matière céramique, au sein de laquelle est disposée une résistance électrique (2), caractérisé en ce qu'au moins un espace (5) est ménagé autour de ladite résistance électrique sur une partie au moins de la longueur de cette dernière.  1. Emitter of thermal radiation of the type comprising a matrix (1) of refractory material, such as a ceramic material, within which an electrical resistance (2) is arranged, characterized in that at least one space (5) is formed around said electrical resistance over at least part of the length of the latter. 2. Emetteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résistance électrique (2) et ledit espace (5) présentent chacun une section circulaire de diamètre sensiblement constant tout au long de la résistance ou de l'espace.2. Transmitter according to claim 1, characterized in that said electrical resistance (2) and said space (5) each have a circular section of substantially constant diameter throughout the resistance or space. 3. Emetteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit espace comprend au moins une zone rétrécie (6) au niveau de laquelle la résistance électrique est en contact avec la matrice pour assurer le maintien en position3. Transmitter according to claim 1 or 2, characterized in that said space comprises at least one narrowed zone (6) at the level of which the electrical resistance is in contact with the matrix to ensure the maintenance in position et le blocage de cette dernière.and blocking it. 4. Emetteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite zone rétrécie comprend au moins deux segments de rétrécissement (7,8) se faisant face et avec lesquels la  4. Transmitter according to claim 3, characterized in that said narrowed zone comprises at least two narrowing segments (7,8) facing each other and with which the résistance électrique est en contact.  electrical resistance is in contact. 5. Emetteur selon l'une des revendication 1 à 4, caractérisé en ce que la résistance électrique est conformée suivant un tracé sinueux comportant plusieurs tronçons (3) successifs de longueur sensiblement égale et reliés par des boucles de raccordement (4,4') respectives, des moyens étant éventuellement prévus au voisinage de ces boucles pour permettre une libre dilatation de la résistance électrique  5. Transmitter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electrical resistance is shaped according to a sinuous path comprising several successive sections (3) of substantially equal length and connected by connection loops (4,4 ') respective, means being possibly provided in the vicinity of these loops to allow free expansion of the electrical resistance quand l'émetteur est en service.when the transmitter is in service. 6. Emetteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués par un espace (5) ménagé autour desdites boucles, cet espace étant ouvert vers  6. Transmitter according to claim 5, characterized in that said means consist of a space (5) formed around said loops, this space being open towards l'extérieur de la matrice (1).the outside of the matrix (1). 7. Emetteur selon la revendication 5, caractérisé en  7. Transmitter according to claim 5, characterized in ce que lesdites boucles (4,4') émergent de la matrice (1).  that said loops (4,4 ') emerge from the matrix (1). 8. Emetteur selon la revendication 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que chaque tronçon comprend une zone rétrécie située sensiblement à égale distance des extrémités  8. Transmitter according to claim 5, 6 or 7, characterized in that each section comprises a narrowed zone situated substantially equidistant from the ends de ladite section.of said section. 9. Emetteur selon l'une quelconque des revendications  9. Transmitter according to any one of the claims 3 à 8, considéré en ce que la zone rétrécie (6) comprend au moins deux parties rétrécies (6a, 6b) séparées par une  3 to 8, considered in that the narrowed zone (6) comprises at least two narrowed parts (6a, 6b) separated by a partie élargie (6c).enlarged part (6c). 10. Procédé de fabrication de l'émetteur selon l'une  10. Method of manufacturing the transmitter according to one quelconque des revendications précédentes, comprenant les  any of the preceding claims, including opérations consistant: - à noyer une résistance électrique dans une masse de poudre de matière réfractaire telle une poudre de matière céramique, à soumettre cette masse de poudre à un pressage pour obtenir une masse de poudre compactée, et - à soumettre cette masse de poudre compactée à un frittage pour obtenir une matrice en matière réfractaire au sein de laquelle est disposée ladite résistance électrique, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'opération consistant à former, après le pressage, au moins un espace autour de la résistance électrique sur une partie au moins  operations consisting in: - drowning an electrical resistance in a mass of powder of refractory material such as a powder of ceramic material, in subjecting this mass of powder to a pressing in order to obtain a mass of compacted powder, and - in subjecting this mass of compacted powder to a sintering in order to obtain a matrix of refractory material within which said electrical resistance is disposed, characterized in that it further comprises the operation consisting in forming, after pressing, at least one space around the electrical resistance on at least part de la longueur de cette dernière.the length of the latter. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'opération consistant à former ledit espace est  11. Method according to claim 10, characterized in that the operation consisting in forming said space is effectuée au cours de l'opération de frittage.  performed during the sintering operation. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'en vue de l'opération consistant à former ledit espace, ladite résistance électrique est pourvue d'une gaine en une matière apte à être éliminée par pyrolyse, et en ce que cette gaine est éliminée par pyrolyse au cours de  12. The method of claim 11, characterized in that for the operation of forming said space, said electrical resistance is provided with a sheath of a material capable of being removed by pyrolysis, and in that this sheath is eliminated by pyrolysis during l'opération de frittage.the sintering operation. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la matière constituant la gaine est constituée par un  13. Method according to claim 12, characterized in that the material constituting the sheath is constituted by a polyéthylène souple.flexible polyethylene. 14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'opération consistant à éliminer, avant l'opération de pressage, la gaine au niveau d'une zone au moins de la résistance électrique, de manière à ce qu'après l'opération de frittage la matrice soit en contact au niveau de cette zone avec  14. The method of claim 12 or 13, characterized in that it further comprises the operation of eliminating, before the pressing operation, the sheath at at least one area of the electrical resistance, so that after the sintering operation the matrix is in contact in this area with ladite résistance électrique.said electrical resistance. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'opération consistant à éliminer la gaine comprend l'opération consistant à provoquer la fusion et/ou la  15. Method according to claim 14, characterized in that the operation consisting in eliminating the sheath comprises the operation consisting in causing the fusion and / or the pyrolyse de ladite gaine au niveau de ladite zone.  pyrolysis of said sheath at said zone. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la fusion et/ou la pyrolyse est réalisée en appliquant sur la gaine un élément chaud à une température  16. The method of claim 15, characterized in that the melting and / or pyrolysis is carried out by applying to the sheath a hot element at a temperature appropriée pour provoquer cette fusion et/ou cette pyrolyse.  suitable for causing this fusion and / or pyrolysis.
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DE1919842A1 (en) * 1968-04-20 1969-11-06 Fuji Photo Film Co Ltd Process for the manufacture of an electrical heating element
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