Dispositif servant à modifier la répartition des radiations calorifiques émises par une source de chaleur et en même temps à augmenter l'énergie calorifique rayonnée par cette source. Les appareils destinés au chauffage dit "indépendant", par opposition au chauffage central, utilisent la chaleur produite, soit pour réchauffer l'air ambiant par convection, soit pour élever la température d'un corps susceptible de communiquer, par radiation à la pièce à chauffer, la chaleur emmagasinée par lui. Ces appareils, dits appareils de rayonnement, sont les plus intéressants, puis qu'ils communiquent instantanément, aux per sonnes ou objets qui se trouvent dans leur champ d'action, la sensation de chaleur dé sirée, tout en laissant l'air à. la température normale.
La, plupart des appareils de ce genre, construits jusqu'à ce jour et fonctionnant par rayonnement, ont un rendement médiocre, étant donné qu'une grande partie du flux ca lorifique émis est dirigée en dessous .de l'ho rizontale, vers le sol, et est absorbée en pres que totalité par celui-ci, une très faible par tie seulement étant restituée par les parquets ou dallage.
Ainsi, si l'on trace la courbe des radiations calorifiques dans le plan vertical médian et que l'on désigne par a la surface circonscrite par la portion de courbe située au-dessous du sol et par fl celle circonscrite par la portion de courbe située en dessous, l'on voit que le rendement efficace d'un ra diateur par rayonnement est essentielle ment proportionnel au rapport
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Donc, pour augmenter le rayonnement hémisphérique supérieur, ou autrement. dit le rendement efficace, il y a intérêt à ré duire l'aire Dans le cas où 0, le rendement ef ficace par radiation est maximum.
La présente invention a pour objet un dis positif permettant d'arriver à ces résultats. Ce dispositif sert à modifier la répartition des radiations calorifiques émises par une source de chaleur et en même temps à aug menter l'énergie calorifique rayonnée par cette source.
Il est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un écran transparent dis posé devant la surface de radiation de la source de chaleur et présentant sur sa face externe par rapport à cette source, des par ties destinées à jouer pour les radiations ca lorifiques de la source le rôle de prismes, ces parties étant disposées de façon à réfrac ter les rayons calorifiques traversant l'écran de telle sorte que la répartition angulaire desdites radiations calorifiques soit modifiée d'une manière fixée d'avance, l'écran ayant en outre pour effet d'élever la température de la source de chaleur, en la soustrayant au refroidissement dû au contact avec l'air ambiant.
Le fonctionnement du dispositif est basé sur le principe connu de la déviation uni forme de rayons de longueurs d'ondes ap proximativement semblables par réfraction à travers un système optique constitué par des prismes, et cela dans le but d'orienter conve nablement les rayons calorifiques provenant d'une source de chaleur, et par cela d'obtenir une meilleure utilisation de la chaleur émise par des appareils de chauffage au gaz ou à l'électricité fonctionnant sur le principe de la chaleur rayonnée.
Il y a lieu, en outre, de remarquer que l'adjonction d'un écran transparent, qui peut être par exemple en quartz fondu ou verre de silice, devant une source calorifique cons tituée par des corps convenables portés à haute température par la chaleur fournie soit par la combustion du gaz (gaz de ville, gaz d'essence, etc.), soit par la combustion de tout combustible solide ou liquide, soit enfin par l'électricité, permet d'éviter le refroidisse ment de celle-ci par le contact avec l'air du local à chauffer où se trouve l'appareil de chauffage, puisque cet écran isole la source calorifique de l'atmosphère ambiante.
Ce dis positif permet ainsi d'obtenir une tempéra ture plus élevée de la source calorifique et partant d'augmenter sensiblement la quan tité d'énergie calorifique rayonnée par elle.
D'autre part, le quartz fondu, ou verre de silice transparent, étant caractérisé par une grande transparence dans le spectre visi ble et dans l'infrarouge, de même que dans l'ultra-violet, cet écran ne peut diminuer d'une façon appréciable le rayonnement de l'appareil de chauffage.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution du dispositif suivant l'invention et les courbes de répartition du rayonnement correspondan tes.
Fig. 1 représente la courbe des radia tions calorifiques, dans le plan vertical, dans le cas d'un appareil de chauffage ordinaire; Fig. 2 montre le résultat obtenu avec une des formes d'exécution du dispositif sui vant la présente invention; Fig. 3 montre en coupe un détail du dispositif; Fig. 4 montre un radiateur à gaz muni de l'appareil; Fig. 5 en est une coupe suivant 5-5 de la fig. 4; Fig. 6 est un élément de chauffage d'un radiateur électrique;
Fig. 7 représente un ensemble d'éléments constituant un radiateur; Fig. 8 montre une autre réalisation de l'écran; Fig. 9 représente une section d'un tube ou plaque d'un autre écran; Fig. 10 représente la courbe des radia tions dudit écran; Fig. 11 représente le profil d'un écran avec, sur la fig. 12, la courbe correspon dante des radiations; Fig. 13 représente la courbe des radia tions correspondant à la section de la fig. (; ;
Fig. 14 montre un dispositif déformant, suivant comment on le place, les courbes des radiations dans les deux plans verticaux et horizontaux, et Fig. 15 les courbes correspondantes; Fig. 16 montre une forme de réalisa tion d'un radiateur.
Le dispositif représenté en partie à, la fig. 3 consiste en un écran a, en quartz fondu ou verre de silice, dont une des faces, celle interne b, est plane, tandis que celle externe est constituée de prismes c. Ainsi, un rayon calorifique venant frapper normalement la surface b, pénètre, sans déviation, mais est dévié à la sortie du prisme et renvoyé vers le haut, réduisant ainsi à zéro la surface @.
Les fig. 4 et 5 représentent un radiateur à gaz, dans lequel un grillage en nickel d est disposé devant un fond e en matière ré fractaire, l'écran a est placé devant ce gril lage porté au rouge par un brûleur f dis posé à la partie basse (fig. 4 et 5).
La plaque prismatique ou écran a a une hauteur déterminée par celle de la surface de grillage émettant des radiations calorifiques lumineuses. L'écran a est prolongé vers le hant par une plaque a1.
On constitue ainsi une cheminée à section rectangulaire supprimant les refoulements de gaz brûlés dans le local où se trouve l'ap pareil.
La fig. 6 représente un élément chauffant de radiateurs électriques constitué par une résistance électrique g portée à l'incandes cence par le passage du courant et placée à l'intérieur et dans l'axe d'un tube en quartz h, constituant l'écran, et tourné au profil indiqué.
La fig. 7 représente l'assemblage de plu sieurs éléments chauffants, placés verticale ment dans une monture métallique et accou plés parallèlement pour constituer un radia teur.
Dans une variante représentée à la fig. 8, les résistances électriques précitées g sont placées entre deux plaques de quartz i, dont l'une des faces est plane, à part des rai nures longitudinales, tandis que l'autre porte les petits prismes c.
L'inclinaison des prismes est variable tout le long de l'écran, de manière à donner à la courbe de répartition des radiations la forme désirée.
Ainsi, la section décroissante des prismes, comme représenté dans la fig. 9, donne la courbe de répartition des radiations dans le sens vertical représentée par un trait mince sur la fig. 10 et celle des radiations hori zontales suivant le plan x, y, représentée par un trait fort. Cette dernière courbe est un cercle.
Le tube dont la section est représentée fig. 11 donnent les courbes de la fig. 12, alors que l'écran représenté fig. 6 donne les cour bes représentées fig. 13.
Enfin, les tubes employés dans ces dispo sitifs déforment la courbe de répartition des radiations dans les plans verticaux, mais n'ont aucune action sur les courbes dans les plans horizontaux, qui sont tous des cer cles.
Il est possible de concevoir un dispo sitif déformant les courbes de répartition des radiations, à la fois dans les plans verticaux et horizontaux, en donnant au tube une sec tion droite de forme spéciale. On peut alors le placer horizontalement ou verticalement suivant chaque cas envisagé.
La fig. 14 montre l'un de ces dispositifs, et celle 15 les courbes obtenues.
Enfin, si l'on veut constituer un radia teur plus esthétique, on peut adopter la dis position suivante (fig. 16) Un cylindre en matière réfractaire m (ou encore un prisme droit à base carrée rec tangulaire ou polygonale) sur lequel sont placés les éléments chauffants n est emboîté dans un cylindre en quartz o à prismes sur sa. face externe. Le tout repose sur un socle p en fer forgé. Ce dernier pourrait aussi être en porcelaine ou en terre cuite vernissée.
Le cylindre réfractaire est maintenu par un cylindre en fonte q portant des ailettes <I>r.</I> Le bouchon supérieur s est percé de trous.
Le cylindre en fonte s'échauffant est refroidi par l'air de la pièce qui circule à travers les ailettes, s'échauffe et ressort par les trous du bouchon s.
Les prismes du cylindre en quartz diri gent les rayons calorifiques et donnent, à la courbe des radiations, la forme désirée.
Dans le cas des fig. 6, 7, 9, 11, -14 et 16, où l'écran est:de forme cylindrique, on a con sidéré les parhés h comme s'il s'agissait réel lement de prismes. Bien entendu, c'est au sens optique qu'il faut prendre ce terme de prisme. Les parties h jouent, par rapport .aux rayons émis par la surface rayonnante g (respectivement ii), le rôle de prismes.
Comme il va de soi et comme il ressort d'ailleurs de ce qui précède, le dispositif suivant l'invention est applicable à tout ap pareil de chauffage par radiations calori fiques.