EP4058730A1 - Emetteur de rayonnement infra-rouge - Google Patents

Emetteur de rayonnement infra-rouge

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EP4058730A1
EP4058730A1 EP20800666.8A EP20800666A EP4058730A1 EP 4058730 A1 EP4058730 A1 EP 4058730A1 EP 20800666 A EP20800666 A EP 20800666A EP 4058730 A1 EP4058730 A1 EP 4058730A1
Authority
EP
European Patent Office
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screen
transmitter
burner plate
combustion surface
burner
Prior art date
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EP20800666.8A
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English (en)
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EP4058730B1 (fr
EP4058730C0 (fr
Inventor
James FARINHA
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Solaronics SAS
Original Assignee
Solaronics SAS
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Publication date
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Publication of EP4058730A1 publication Critical patent/EP4058730A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP4058730B1 publication Critical patent/EP4058730B1/fr
Publication of EP4058730C0 publication Critical patent/EP4058730C0/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/12—Radiant burners
    • F23D14/14—Radiant burners using screens or perforated plates
    • F23D14/145—Radiant burners using screens or perforated plates combustion being stabilised at a screen or a perforated plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/12—Radiant burners
    • F23D14/14—Radiant burners using screens or perforated plates
    • F23D14/148—Radiant burners using screens or perforated plates with grids, e.g. strips or rods, as radiation intensifying means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C3/00—Stoves or ranges for gaseous fuels
    • F24C3/04—Stoves or ranges for gaseous fuels with heat produced wholly or partly by a radiant body, e.g. by a perforated plate
    • F24C3/042—Stoves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2212/00—Burner material specifications
    • F23D2212/10—Burner material specifications ceramic

Definitions

  • the present invention relates to the field of infrared radiation emitters, and in particular gas-heated emitters.
  • Such screens can thus be formed by metal rods mounted in parallel, in the same plane, at a distance from each other.
  • such screens can be formed by a set of interwoven metallic threads, or woven, between them.
  • a mesh material to form the screen of a gas-heated infrared radiation emitter.
  • Such mesh materials can be denoted by materials with a lattice structure, or alternatively by materials with a lattice structure.
  • Such materials have in particular a geometric spatial organization.
  • the structure of such materials corresponds to the repetition, in the three directions of space, of the same elementary geometric pattern (mesh or cell), preferably in three dimensions.
  • such materials can have a structure forming the edges of the patterns (or meshes or cells) repeated in a three-dimensional network.
  • the present invention aims to solve the various technical problems mentioned above.
  • the present invention thus aims to provide a gas-heated infrared radiation emitter, exhibiting operating stability comparable to traditional emitters, and greater efficiency than that of traditional emitters.
  • the present invention thus aims to provide a gas-heated infrared radiation emitter with a screen made of mesh material exhibiting improved operating stability, in particular during ignition.
  • a gas-heated infrared radiation emitter comprising a burner plate, said burner plate serving as a combustion surface, and a radiating screen positioned on the side of the surface of combustion of said burner plate.
  • Said radiating screen is formed by a material with mesh or open pores, and has an internal face oriented towards the combustion surface side of the burner plate.
  • the internal surface of the screen comprises at least a first portion and a second portion offset from each other with respect to the combustion surface, so that the distance between the combustion surface and the first portion is less than the distance between the combustion surface and the second portion.
  • the operating stability of the screen transmitter made of mesh material increased when the distance between the burner plate and the screen increased.
  • the emitter may be difficult to ignite because the flame is caused to detach from the surface of the burner plate. and turn off.
  • the distance of the screen of mesh material from the burner plate also leads to a decrease in the efficiency of the emitter, which can lead to performance similar to that of traditional screen emitters.
  • the transmitter according to the present invention thus makes it possible to improve the operating stability of the transmitter, in particular during ignition, thanks to the second portion of the internal surface of the screen which is at a distance of burner plate, while keeping an infrared radiation efficiency higher than that of traditional screen transmitters, thanks to the first portion of the internal surface of the screen which remains in close proximity to the burner plate.
  • the applicant has found that it is sufficient to keep a distance between the screen of mesh material and the burner plate, only on a portion of the internal surface of the screen, to maintain the flame on the plate. burner.
  • the applicant has observed that the flame could, during the ignition of a transmitter according to the present invention, fall off especially at the level of the burner plate area located opposite the first portion of the screen, but not at the level of the burner plate area located opposite the second portion of the screen, so that the flame still present on the burner plate area located opposite the second portion of the screen could then rekindle the flame on the rest of the burner plate.
  • the emitter according to the present invention it becomes possible to obtain a zone of the burner plate at which the flame remains attached and can rekindle the flame on the rest of the plate if it were to occur. turn off.
  • the burner plate area located opposite the second portion of the screen also fulfills a pilot function for the transmitter, allowing it to be fully re-ignited when it comes to partial extinction.
  • the difference in distance between the combustion surface and the first and second portions is between 0.5mm and 10mm, preferably between 1mm and 5mm.
  • the screen also has an outer face opposite the inner face, the outer face being substantially planar and parallel to the two offset portions of the inner face so that the thickness of the screen at the level of the first portion is greater than the thickness of the screen at the level of the second portion.
  • the internal face of the screen is formed by the absence or by withdrawal, at the level of the second portion, of one or more meshes.
  • the screen made of mesh material comprising a structure resulting from the repetition, in the three directions of space, of the same elementary geometric pattern, it suffices to obtain the second portion of the internal surface located set back from the first internal surface portion, to remove or remove one or more elementary patterns of the structure of the mesh material, for example a layer of several elementary side patterns, the layer having a thickness of between 1 and 5 elementary patterns.
  • the second portion of the screen is arranged substantially facing the center of the burner plate, for example facing the center of a ceramic plate, preferably perforated.
  • the second portion of the screen is intended to be located opposite the area of the hottest burner plate. This is because the hottest areas of the burner plates may be caused to be damaged first, so that by providing the second screen portion facing such areas of the burner plate which are usually hotter, it becomes possible to limit the temperature and therefore to increase its lifespan.
  • the transmitter comprises two burner plates mounted side by side, for example two ceramic plates, preferably perforated, and the screen comprises two second portions located substantially opposite the center of each of the burner plates.
  • the second screen portions are provided facing the hottest areas, that is to say facing the center of each of the burner plates, in order to increase the service life of the 'transmitter.
  • the second portion of the screen is arranged opposite a peripheral part of the burner plate, or each of the burner plates, for example on a peripheral part of the internal surface of the screen such as than a corner or along an edge of the inner surface of the screen.
  • the screen forms edges of a plurality of geometric meshes assembled in a three-dimensional network.
  • the screen forms a network of cubic meshes.
  • the screen comprises silicon carbide, preferably infiltrated with silicon.
  • Silicon carbide makes it possible to obtain good resistance at high temperature while keeping, unlike many ceramics, high thermal conductivity. This therefore makes it possible to obtain a screen temperature which is homogeneous, but also to avoid hot spots at the level of the combustion support.
  • the first portion and the second portion are substantially plane and parallel to each other.
  • substantially flat portions allows better control of the behavior of the flame at each of said portions.
  • the first portion and / or the second portion are non-planar.
  • the first portion and / or the second portion can be curved.
  • the internal surface of the screen can be curved so as to include at least a first portion and a second portion which are at different distances from the combustion surface.
  • the screen is distant from the burner plate, for example at least 1mm, and preferably at least 2mm.
  • FIG. 1 is a partial perspective section of an infrared radiation emitter with a screen according to the prior art
  • FIG. 2 is a schematic perspective representation of a first embodiment of a screen according to the invention for an infrared radiation emitter
  • FIG. 3 is a schematic representation of a cross section of the screen shown in Figure 2,
  • Figure 4 is a schematic representation of a cross section of an infrared radiation emitter equipped with the screen shown in Figure 2,
  • Figure 5 is a schematic representation of a cross section of a second embodiment of the screen according to the invention.
  • FIG. 6 is a schematic representation of a cross section of an infrared radiation emitter equipped with the screen shown in Figure 5, and [0039] [Fig. 7] FIG. 7 is a schematic perspective representation of a third embodiment of a screen according to the invention for an infrared radiation emitter.
  • FIG. 1 represents a gas-heated infrared radiation emitter 1, comprising a screen 2 according to the prior art, for example in the form of a metal grid or of braided metal wires.
  • the transmitter 1 comprises a frame 4 with a supply inlet 6 for the gases to be burnt, and a burner plate 8 disposed opposite the internal surface of the screen 2.
  • the frame 4 and the plate burner 8 delimit an interior chamber into which are routed the gases entering through the supply inlet 6.
  • the burner plate 8 may for example be a perforated ceramic plate, the perforations of which are intended to allow the gases present in the inner chamber of the emitter 1 to exit. On leaving the perforations, the gases are then burned on the external surface 10, or combustion surface, of the burner plate 8 when there is a flame, and then come to heat the screen 2 arranged opposite the external surface. 10.
  • the burner plate 8 may include an outer surface 10 crenellated, or ridged.
  • the burner plate 8 can have, at the level of the external surface 10, different levels of combustion surface, for example two.
  • the outer surface 10 may for example comprise parallel ridges arranged obliquely over the entire surface of the burner plate 8.
  • FIGS. 3 to 6 schematically illustrates the general shape of a screen according to the present invention.
  • the screen is formed by a material with mesh or open pores, and may comprise silicon carbide, preferably silicon infiltrated.
  • the screen can be formed by a material having a structure resulting from the repetition, in the three directions of space, of the same elementary geometric pattern, as illustrated schematically in FIGS. 3 to 6, or else can be formed from a foamed material.
  • a screen made of mesh material is described in particular in document WO 2017/156440.
  • the surface of the meshed material is considered to be the (fictitious) plane in which the end edges or end vertices of the meshed material are located.
  • the bottom surface of the material will correspond to the plane in which the lower end ridges or lower end vertices of the mesh material lie.
  • FIG. 2 therefore illustrates the geometric shape of a screen according to the present invention, by showing its outlines by planes. More precisely, FIG. 2 illustrates a screen whose surface intended to face the burner plate, that is to say the internal surface, is shown.
  • the screen 12 does not have a flat internal surface, but instead comprises an internal surface 14 with a first main portion 16 and at least a second portion 18 disposed recessed relative to the first portion 16.
  • the screen 12 thus comprises two second portions 18.
  • the surface of the second portions 18 is offset from the surface of the first portion 16, and is located below the surface of the first portion 16.
  • the screen 12 thus has a geometric shape in which the internal surface 14 has two hollows or recesses.
  • the second portions 18 may be flat, like the first portion 16, and may be parallel to the first portion 16.
  • Figure 3 illustrates a section of the screen 12 shown schematically in Figure 2.
  • the screen 12 has a planar outer surface 20 which is opposite and parallel to the inner surface 14.
  • the screen 12 then has a thickness which is greater at the level of the first portion 16 than at the level second portions 18.
  • the difference in thickness of the screen 12 between the first portion 16 and the second portions 18 of the internal surface 14 can be between 0.5mm and 10mm, preferably between 1mm and 5mm.
  • Such a difference in thickness can correspond to a multiple of the thickness of an elementary geometric element of the mesh material.
  • FIG. 4 represents an infrared radiation emitter 1 comprising a screen 12 as illustrated in FIGS. 2 and 3.
  • the emitter 1 comprises in particular a frame 4 and a combustion surface.
  • the combustion surface of the emitter 1 is formed by two burner plates 8a, 8b arranged adjacent to form a continuous combustion surface.
  • the screen 12 is disposed opposite the burner plates 8a, 8b, with the internal surface 14 facing the combustion surface.
  • the screen 12 is not arranged directly on the burner plates 8a, 8b, but at a distance, for example the first portion 16 can be located at least 1mm from the burner plates 8a, 8b, preferably at least 2mm .
  • the proximity of the screen 12 can lead, in use, to “unhooking” the flame from the combustion surface and therefore to extinguishing the transmitter 1, in particular during ignition.
  • the screen 12 includes the second portions 18 which, as they are set back from the first portion 16, are even further away from the burner plates 8a, 8b. It then becomes easier and easier to maintain the flame on the combustion surface at least at the level of the second portions 18.
  • the second portion 18 therefore makes it possible to maintain the operation of the transmitter 1, in particular on ignition.
  • the second portions 18 are provided with reduced dimensions.
  • the total surface of the second portions 18 can be between 1% and 70% of the total surface of the internal surface, preferably between 5% and 50% and more preferably between 10% and 30%.
  • the second portions 18 can be provided facing the hottest surface of the burner plates 8a, 8b, that is to say facing the center of the burner plates 8a, 8b.
  • the hottest surfaces of the burner plates are the surfaces which deteriorate the most quickly and which are most likely, over time, to prevent the correct operation of the transmitter.
  • the second portions 18 facing the hottest areas of the burner plates 8a, 8b, it becomes possible to extend the life of the transmitter.
  • the second portions 18 can be provided facing a peripheral part of the burner plates 8a, 8b, for example in a peripheral part of the internal surface 14 of the screen.
  • Figures 5 and 6 illustrate a second embodiment of the invention.
  • the transmitter comprises only one burner plate 8.
  • a second portion 18 is provided in the screen 12, and is disposed opposite the center of the burner plate. 8.
  • the second portion 18 can also be arranged facing a peripheral part of the burner plate 8, for example on a peripheral part of the internal surface of the screen such as a corner or an edge of the. internal surface of the screen.
  • FIG. 7 illustrates a third embodiment of the invention. More precisely, FIG. 7 illustrates a screen whose surface intended to face the burner plate, that is to say the internal surface, is shown.
  • the screen 12 ' accordinging to the third embodiment of the invention does not have a flat internal surface, but instead comprises an internal surface 14 with a first main portion 16 and a second portion 18 'set back relative to the first portion 16.
  • the screen 12' thus comprises a single second portion 18 '.
  • the second portion 18 ' is positioned on the periphery of the internal surface 14, in this case in a corner.
  • the surface of the second portion 18 ' is offset with respect to the surface of the first portion 16, and is located below the surface of the first portion 16.
  • the screen 12' thus has a geometric shape in which the internal surface 14 has a hollow or recess on the periphery.
  • the screen 12 ' is illustrated with a single second portion 18' but can obviously include several, arranged at the corners and / or edges of the internal surface 14.
  • the second portion 18 ' can be flat, like the first portion 16, and can be parallel to the first portion 16.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un émetteur (1) de rayonnement infra-rouge chauffé au gaz, comprenant une plaque de brûleur (8), ladite plaque de brûleur servant de surface de combustion, et un écran rayonnant (12) positionné du côté de la surface de combustion de ladite plaque de brûleur. Ledit écran rayonnant (12) est formé par un matériau à mailles ou à pores ouverts, et présente une face interne orientée du côté de la surface de combustion de la plaque de brûleur. La surface interne de l'écran comprend au moins une première portion (16) et une deuxième portion (18) décalées entre elles par rapport à la surface de combustion, de manière à ce que la distance entre la surface de combustion et la première portion (16) soit inférieure à la distance entre la surface de combustion et la deuxième portion (18).

Description

Emetteur de rayonnement infra-rouge
Domaine Technique
[0001] La présente invention concerne le domaine des émetteurs de rayonnement infra-rouge, et en particulier des émetteurs chauffés au gaz.
Technique antérieure
[0003] II est connu d'utiliser un écran dans des émetteurs de rayonnement infra¬ rouge chauffés au gaz. De tels écrans, positionnés en regard d'une plaque de brûleur, en général une plaque céramique perforée sur laquelle le gaz est brûlé, sont destinés à être chauffés par la combustion du gaz afin d'émettre un rayonnement infra-rouge, tout en permettant la circulation à travers eux des gaz une fois brûlés.
[0003] De tels écrans peuvent ainsi être formés par des tiges métalliques montées parallèlement, dans un même plan, à distance les unes des autres. Alternativement, de tels écrans peuvent être formés par un ensemble de fils métalliques entrecroisés, ou tissés, entre eux.
[0004] Des émetteurs avec de tels écrans sont ainsi connus depuis longtemps et présentent un fonctionnement stable et optimisé permettant d'obtenir une bonne efficacité tout en limitant les anomalies de fonctionnement.
[0005] Il existe également des écrans formés à partir de matériaux moussés, ou matériaux à pores ouverts.
[0006]II est également connu d'utiliser un matériau à mailles pour former l'écran d'un émeteur de rayonnement infra-rouge chauffé au gaz. On peut désigner de tels matériaux à mailles par matériaux à structure de treillis, ou bien encore par matériaux à structure lattice. De tels matériaux présentent notamment une organisation spatiale géométrique. Ainsi, la structure de tels matériaux correspond à la répétition, dans les trois directions de l'espace, d'un même motif géométrique élémentaire (maille ou cellule), de préférence en trois dimensions. En particulier, de tels matériaux peuvent présenter une structure formant les arêtes des motifs (ou mailles ou cellules) répétés en réseau tridimensionnel.
[0007] De tels matériaux à mailles se sont révélés récemment intéressants pour remplacer les écrans traditionnels des émetteurs de rayonnement infra-rouge, notamment en raison de leur efficacité. Un émetteur de rayonnement infra-rouge comportant un tel matériau à mailles comme écran, est notamment décrit dans le document WO 2017/156440.
[0008] Cependant, le fonctionnement de tels écrans diffère des écrans traditionnels, de sorte qu'il n'est pas toujours possible d'obtenir une stabilité et une durée de fonctionnement de l'émetteur avec un écran en matériau à mailles qui sont aussi élevées que celles obtenues avec un émetteur avec un écran traditionnel. Ainsi, il a été observé qu'avec de tels émetteurs à écran en matériau à maille, la flamme de l'émetteur pouvait restée allumée plus difficilement qu'avec des émetteurs à écran traditionnel. Dit autrement, il est apparu que la flamme pouvait être amenée à s'éteindre plus facilement ou plus fréquemment avec un écran en matériau à mailles qu"avec un émetteur à écran traditionnel.
Exposé de l'invention
[0009] La présente invention vise à résoudre les différents problèmes techniques énoncés précédemment. La présente invention vise ainsi à proposer un émeteur à rayonnement infra-rouge chauffé au gaz, présentant une stabilité de fonctionnement comparable aux émeteurs traditionnels, et une efficacité supérieure à celle des émeteurs traditionnels. En particulier, la présente invention vise ainsi à proposer un émetteur à rayonnement infra-rouge chauffé au gaz avec un écran en matériau à mailles présentant une stabilité de fonctionnement améliorée, notamment lors de l'allumage.
[0010]Ainsi, selon un aspect, il est proposé un émetteur de rayonnement infra-rouge chauffé au gaz, comprenant une plaque de brûleur, ladite plaque de brûleur servant de surface de combustion, et un écran rayonnant positionné du côté de la surface de combustion de ladite plaque de brûleur. Ledit écran rayonnant est formé par un matériau à mailles ou à pores ouverts, et présente une face interne orientée du côté de la surface de combustion de la plaque de brûleur. La surface interne de l'écran comprend au moins une première portion et une deuxième portion décalées entre elles par rapport à la surface de combustion, de manière à ce que la distance entre la surface de combustion et la première portion soit inférieure à la distance entre la surface de combustion et la deuxième portion.
[0011] II a en effet été observé par le demandeur que la stabilité de fonctionnement de l'émetteur à écran en matériau à mailles, notamment lors de l'allumage, augmentait lorsque la distance entre la plaque de brûleur et l'écran augmentait. Ainsi, en positionnant l'écran directement sur la surface de la plaque de brûleur, comme illustré dans le document WO 2017/156440, l'émetteur peut être difficile à allumer car la flamme est amenée à décrocher de la surface de la plaque de brûleur et à s'éteindre. Toutefois, l'éloignement de l'écran en matériau à mailles par rapport à la plaque de brûleur conduit également à une diminution de l'efficacité de l'émetteur, ce qui peut conduire à des performances similaires à celles des émetteurs à écran traditionnel.
[0012] L'émetteur selon la présente invention permet ainsi d'améliorer la stabilité de fonctionnement de l'émetteur, notamment lors de l'allumage, grâce à la deuxième portion de la surface interne de l'écran qui se trouve à distance de la plaque de brûleur, tout en gardant une efficacité de rayonnement infra-rouge plus élevée que celle des émetteurs à écran traditionnel, grâce à la première portion de la surface interne de l'écran qui reste à proximité immédiate de la plaque de brûleur. En particulier, le demandeur a constaté qu'il était suffisant de garder une distance entre l'écran en matériau à mailles et la plaque de brûleur, uniquement sur une portion de la surface interne de l'écran, pour maintenir la flamme sur la plaque de brûleur. En effet, le demandeur a observé que la flamme pouvait, lors de l'allumage d'un émetteur selon la présente invention, se décrocher surtout au niveau de la zone de plaque de brûleur située en regard de la première portion de l'écran, mais pas au niveau de la zone de plaque de brûleur située en regard de la deuxième portion de l'écran, de sorte que la flamme encore présente sur la zone de plaque de brûleur située en regard de la deuxième portion de l'écran pouvait alors rallumer la flamme sur le reste de la plaque de brûleur. Ainsi, grâce à l'émeteur selon la présente invention, il devient possible d'obtenir une zone de la plaque de brûleur au niveau de laquelle la flamme reste accrochée et peut rallumer la flamme sur le reste de la plaque si celle-ci venait à s'éteindre. La zone de plaque de brûleur située en regard de la deuxième portion de l'écran remplit également une fonction de veilleuse pour l'émetteur, en permettant de le rallumer entièrement lorsqu'il vient à s'éteindre partiellement.
[0013] Surtout, le demandeur a observé que l'efficacité de l'émeteur pouvait restée aussi élevée que celle d'un émetteur tel que décrit dans le document WO 2017/156440, même avec la deuxième portion d'écran distante de la plaque de brûleur.
[0014] Préférentiellement, la différence de distance entre la surface de combustion et les première et deuxième portions est comprise entre 0.5mm et 10mm, de préférence entre 1mm et 5mm.
[0015] De telles distances permetent à la fois de maintenir la flamme de l'émeteur, notamment lors de l'allumage, tout en présentant une efficacité élevée.
[0016] Préférentiellement, l'écran présente également une face externe opposée à la face interne, la face externe étant sensiblement plane et parallèle aux deux portions décalées de la face interne de manière à ce que l'épaisseur de l'écran au niveau de la première portion soit supérieure à l'épaisseur de l'écran au niveau de la deuxième portion.
[0017] Préférentiellement, la face interne de l'écran est formée par l'absence ou par retrait, au niveau de la deuxième portion, d'une ou plusieurs mailles.
[0018] L'écran en matériau à mailles comportant une structure résultant de la répétition, dans les trois directions de l'espace, d'un même motif géométrique élémentaire, il suffit, pour obtenir la deuxième portion de surface interne située en retrait de la première portion de surface interne, de supprimer ou de retirer un ou plusieurs motifs élémentaires de la structure du matériau à mailles, par exemple une couche de plusieurs motifs élémentaires de côté, la couche présentant une épaisseur comprise entre 1 et 5 motifs élémentaires. [0019] Préférentiellement, la deuxième portion de l'écran est disposée sensiblement en regard du centre de la plaque de brûleur, par exemple en regard du centre d'une plaque céramique, de préférence perforée.
[0020] La deuxième portion de l'écran est prévue pour être située en regard de la zone de la plaque de brûleur la plus chaude. En effet, les zones les plus chaudes des plaques de brûleur peuvent être amenées à s'abîmer en premier, de sorte qu'en prévoyant la deuxième portion d'écran en regard de telles zones de plaque de brûleur habituellement plus chaudes, il devient possible d'en limiter la température et donc d'en augmenter la durée de vie.
[0021] Préférentiellement, l'émetteur comprend deux plaques de brûleur montées côte à côte, par exemple deux plaques céramiques, de préférence perforées, et l'écran comporte deux deuxièmes portions situées sensiblement en regard du centre de chacune des plaques de brûleur.
[0022] Ici encore, on prévoit les deuxièmes portions d'écran en regard des zones les plus chaudes, c'est-à-dire en regard du centre de chacune des plaques de brûleur, afin d'augmenter la durée de vie de l'émetteur.
[0023]Alternativement, la deuxième portion de l'écran est disposée en regard d'une partie périphérique de la plaque de brûleur, ou de chacune des plaques de brûleur, par exemple sur une partie périphérique de la surface interne de l'écran telle qu'un coin ou le long d'un bord de la surface interne de l'écran.
[0024] Préférentiellement, l'écran forme des arêtes d'une pluralité de mailles géométriques assemblées en un réseau tridimensionnel.
[0025] Préférentiellement, l'écran forme un réseau de mailles cubiques.
[0026] Préférentiellement, l'écran comprend du carbure de silicium, de préférence infiltré de silicium.
[0027] Le carbure de silicium permet d'obtenir une bonne tenue à haute température tout en gardant, contrairement à beaucoup de céramique, une conductivité thermique élevée. Cela permet donc d'obtenir une température de l'écran qui est homogène, mais aussi d'éviter des points chauds au niveau du support de combustion. [0028] Préférentiellement, la première portion et la deuxième portion sont sensiblement planes et parallèles entre elles.
[0029] L'utilisation de portions sensiblement planes permet de mieux contrôler le comportement de la flamme au niveau de chacune desdites portions.
[0030]Alternativement, la première portion et/ou la deuxième portion sont non- planes.
[0031] Ainsi, la première portion et/ou la deuxième portion peuvent être incurvées. Par exemple, la surface interne de l'écran peut être incurvée de manière à comprendre au moins une première portion et une deuxième portion qui sont à des distances différentes de la surface de combustion.
[0032] Préférentiellement, l'écran est distant de la plaque de brûleur, par exemple d'au moins 1mm, et de préférence d'au moins 2mm.
Brève description des dessins
[0033] [Fig. 1] La figure 1 est une coupe partielle en perspective d'un émetteur à rayonnement infra-rouge avec un écran selon l'art antérieur,
[0034] [Fig. 2] La figure 2 est une représentation schématique en perspective d'un premier mode de réalisation d'écran selon l'invention pour émetteur à rayonnement infra-rouge,
[0035] [Fig. 3] La figure 3 est une représentation schématique d'une coupe transversale de l'écran représenté sur la figure 2,
[0036] [Fig. 4] La figure 4 est une représentation schématique d'une coupe transversale d'un émetteur à rayonnement infra-rouge équipé de l'écran représenté à la figure 2,
[0037] [Fig. 5] La figure 5 est une représentation schématique d'une coupe transversale d'un second de mode de réalisation de l'écran selon l'invention,
[0038] [Fig. 6] La figure 6 est une représentation schématique d'une coupe transversale d'un émetteur à rayonnement infra-rouge équipé de l'écran représenté à la figure 5, et [0039] [Fig. 7] La figure 7 est une représentation schématique en perspective d'un troisième mode de réalisation d'écran selon l'invention pour émetteur à rayonnement infra-rouge.
Description des modes de réalisation
[0040] La figure 1 représente un émetteur 1 à rayonnement infra-rouge chauffé au gaz, comportant un écran 2 selon l'art antérieur, par exemple sous forme de grille métallique ou de fils métalliques tressés.
[0041] L'émetteur 1 comporte un bâti 4 avec une entrée d'alimentation 6 pour les gaz devant être brûlés, et une plaque de brûleur 8 disposée en regard de la surface interne de l'écran 2. Le bâti 4 et la plaque de brûleur 8 délimitent une chambre intérieure dans laquelle sont acheminés les gaz entrant par l'entrée d'alimentation 6.
[0042] La plaque de brûleur 8 peut être par exemple une plaque céramique perforée dont les perforations sont destinées à permettre aux gaz présents dans la chambre intérieure de l'émetteur 1 de sortir. En sortant des perforations, les gaz sont alors brûlés sur la surface externe 10, ou surface de combustion, de la plaque de brûleur 8 lorsqu'il y a une flamme, et viennent alors chauffer l'écran 2 disposé en regard de la surface externe 10.
[0043] En particulier, comme illustré sur la figure 1, la plaque de brûleur 8 peut comprendre une surface externe 10 crénelée, ou striée. Ainsi, la plaque de brûleur 8 peut présenter, au niveau de la surface externe 10, différents niveaux de surface de combustion, par exemple deux. La surface externe 10 peut par exemple comprendre des stries parallèles disposées de manière oblique sur toute la surface de la plaque de brûleur 8.
[0044] De telles plaques de brûleur 8 avec plusieurs niveaux de surface de combustion sont notamment décrites dans le document WO 2010/003904.
[0045] La figure 2 illustre de manière schématique la forme générale d'un écran selon la présente invention. L'écran est formé par un matériau à mailles ou à pores ouverts, et peut comprendre du carbure de silicium, de préférence infiltré de silicium. Ainsi, l'écran peut être formé par un matériau présentant une structure résultant de la répétition, dans les trois directions de l'espace, d'un même motif géométrique élémentaire, comme illustré schématiquement sur les figures 3 à 6, ou bien peut être formé à partir d'un matériau moussé. Un écran en matériau à mailles est notamment décrit dans le document WO 2017/156440.
[0046] Dans les deux cas, on considère, dans la suite de la description, comme la surface du matériau maillé, le plan (fictif) dans lequel se situent les arêtes d'extrémité ou sommets d'extrémité du matériau maillé. Ainsi, la surface inférieure du matériau correspondra au plan dans lequel les arêtes d'extrémité inférieures ou sommets d'extrémité inférieurs du matériau maillé se situent.
[0047] La figure 2 illustre donc la forme géométrique d'un écran selon la présente invention, en représentant ses contours par des plans. Plus précisément, la figure 2 illustre un écran dont la surface destinée à faire face à la plaque de brûleur, c'est-à-dire la surface interne, est représentée.
[0048]Comme illustré sur la figure 2, l'écran 12 selon la présente invention ne présente pas une surface interne plane, mais comprend au contraire une surface interne 14 avec une première portion 16 principale et au moins une deuxième portion 18 disposée en retrait par rapport à la première portion 16. Dans l'exemple illustré sur les figures 2 à 4, l'écran 12 comporte ainsi deux deuxièmes portions 18.
[0049] Plus précisément, la surface des deuxièmes portions 18 est décalée par rapport à la surface de la première portion 16, et se situe en-dessous de la surface de la première portion 16. L'écran 12 présente ainsi une forme géométrique dans laquelle la surface interne 14 comporte deux creux ou évidements.
[0050] Les deuxièmes portions 18 peuvent être planes, comme la première portion 16, et peuvent être parallèles à la première portion 16.
[0051] La figure 3 illustre une coupe de l'écran 12 schématisé sur la figure 2. Comme cela est visible sur la figure 3, l'écran 12 a une surface externe 20 plane qui est opposée et parallèle à la surface interne 14. L'écran 12 présente alors une épaisseur qui est supérieure au niveau de la première portion 16 qu'au niveau des deuxièmes portions 18. Ainsi, l'écart d'épaisseur de l'écran 12 entre la première portion 16 et les deuxièmes portions 18 de la surface interne 14 peut être compris entre 0.5mm et 10mm, de préférence entre 1mm et 5mm.
[0052] Une telle différence d'épaisseur peut correspondre à un multiple de l'épaisseur d'un élément géométrique élémentaire du matériau à mailles. Ainsi, pour réaliser les deuxièmes portions 18, il peut être suffisant de ne pas former ou de retirer une ou plusieurs couches d'éléments géométriques élémentaires du matériau à mailles, afin d'obtenir des deuxièmes portions 18 avec une surface plane et parallèle à la première portion 16.
[0053] La figure 4 représente un émetteur 1 à rayonnement infra-rouge comportant un écran 12 tel qu'illustré aux figures 2 et 3. L'émetteur 1 comprend notamment un bâti 4 et une surface de combustion. Toutefois, dans l'exemple illustré à la figure 4, la surface de combustion de l'émetteur 1 est formée par deux plaques de brûleur 8a, 8b disposées de manière adjacente pour former une surface de combustion continue.
[0054]Comme représenté sur la figure 4, l'écran 12 est disposé en face des plaques de brûleur 8a, 8b, avec la surface interne 14 en regard à la surface de combustion. L'écran 12 n'est pas disposé directement sur les plaques de brûleur 8a, 8b, mais à distance, par exemple la première portion 16 peut être située à au moins 1mm des plaques de brûleur 8a, 8b, de préférence à au moins 2mm. En effet, la proximité de l'écran 12 peut conduire, en utilisation, à « décrocher » la flamme de la surface de combustion et donc à éteindre l'émetteur 1, notamment pendant l'allumage.
[0055]Afin de limiter un tel problème, l'écran 12 comprend les deuxièmes portions 18 qui, comme elles sont disposées en retrait de la première portion 16, sont encore plus éloignées des plaques de brûleur 8a, 8b. Il devient alors plus aisé et facile de maintenir la flamme sur la surface de combustion au moins au niveau des deuxièmes portions 18. Ainsi, lorsque la flamme s'éteint de la surface de combustion située en regard de la première portion 16 de l'écran, elle peut être rallumée par la flamme encore présente sur la surface de combustion située en regard de !a deuxième portion 18. La deuxième portion 18 permet donc de maintenir le fonctionnement de l'émetteur 1, notamment à l'allumage.
[0056]Toutefois, et afin de maintenir une efficacité élevée de l'émetteur 1 qui est, dans l'art antérieur, obtenue avec un écran en matériau à mailles positionné au plus près de la surface de combustion, les deuxièmes portions 18 sont prévues avec des dimensions réduites. Ainsi, la surface totale des deuxièmes portions 18 peut être comprise entre 1% et 70% de la surface totale de la surface interne, de préférence entre 5% et 50% et plus préférentiellement entre 10% et 30%.
[0057] Par ailleurs, les deuxièmes portions 18 peuvent être prévues en regard de la surface la plus chaude des plaques de brûleur 8a, 8b, c'est-à-dire en regard du centre des plaques de brûleur 8a, 8b. En effet, les surfaces les plus chaudes des plaques de brûleur sont les surfaces qui s'abîment le plus rapidement et qui sont le plus susceptible, dans le temps, d'empêcher le bon fonctionnement de l'émetteur. Ainsi, en prévoyant les deuxièmes portions 18 en regard des zones les plus chaudes des plaques de brûleur 8a, 8b, il devient possible de rallonger la durée de vie de l'émetteur.
[0058] Alternativement, les deuxièmes portions 18 peuvent être prévues en regard d'une partie périphérique des plaques de brûleurs 8a, 8b, par exemple dans une partie périphérique de la surface interne 14 de l'écran.
[0059] Les figures 5 et 6 illustrent un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans ce deuxième mode de réalisation, l'émetteur ne comprend qu'une seule plaque de brûleur 8. Dans ce cas, seule une deuxième portion 18 est prévue dans l'écran 12, et est disposée en regard du centre de la plaque de brûleur 8. Alternativement, la deuxième portion 18 peut également être disposée en regard d'une partie périphérique de la plaque de brûleur 8, par exemple sur une partie périphérique de la surface interne de l'écran telle qu'un coin ou un bord de la surface interne de l'écran.
[0060] La figure 7 illustre un troisième mode de réalisation de l'invention. Plus précisément, la figure 7 illustre un écran dont la surface destinée à faire face à la plaque de brûleur, c'est-à-dire la surface interne, est représentée. [0061]Comme illustré sur la figure 7, l'écran 12' selon le troisième mode de réalisation de l'invention ne présente pas une surface interne plane, mais comprend au contraire une surface interne 14 avec une première portion 16 principale et une deuxième portion 18' disposée en retrait par rapport à la première portion 16. Dans l'exemple illustré sur la figure 7, l'écran 12' comporte ainsi une seule deuxième portion 18'. En particulier, la deuxième portion 18' est positionnée sur la périphérie de la surface interne 14, en l'occurrence dans un coin.
[0062] Plus précisément, la surface de la deuxième portion 18' est décalée par rapport à la surface de la première portion 16, et se situe en-dessous de la surface de la première portion 16. L'écran 12' présente ainsi une forme géométrique dans laquelle la surface interne 14 comporte un creux ou évidement sur la périphérie. L'écran 12' est illustré avec une seule deuxième portion 18' mais peut bien évidemment en comprendre plusieurs, disposées au niveau des coins et/ou des bords de la surface interne 14.
[0063] La deuxième portion 18' peut être plane, comme la première portion 16, et peut être parallèle à la première portion 16.
[0064] Ainsi, grâce à la forme spécifique de l'écran selon la présente invention, il devient possible de combiner l'efficacité des matériaux à mailles ou à pores ouverts tout en gardant la stabilité de fonctionnement des émetteurs à écran traditionnel. En particulier, il devient possible de garder un écran proche de la plaque de brûleur, tout en garantissant la stabilité du fonctionnement, notamment à l'allumage.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Emetteur (1) de rayonnement infra-rouge chauffé au gaz, comprenant une plaque de brûleur (8), ladite plaque de brûleur (8) servant de surface de combustion, et un écran rayonnant (12) positionné du côté de la surface de combustion de ladite plaque de brûleur (8), ledit écran rayonnant (12) étant formé par un matériau à mailles ou à pores ouverts, et présentant une face interne (14) orientée du côté de la surface de combustion de la plaque de brûleur (8), caractérisé en ce que la surface interne (14) de l'écran comprend au moins une première portion (16) et une deuxième portion (18) décalées entre elles par rapport à la surface de combustion, de manière à ce que la distance entre la surface de combustion et la première portion (16) soit inférieure à la distance entre la surface de combustion et la deuxième portion (18).
[Revendication 2] Emetteur (1) selon la revendication précédente, dans lequel la différence de distance entre la surface de combustion et les première et deuxième portions (16, 18) est comprise entre 0.5mm et 10mm, de préférence entre 1mm et 5mm.
[Revendication 3] Emetteur (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'écran (12) présente également une face externe (20) opposée à la face interne (14), la face externe (20) étant sensiblement plane et parallèle aux deux portions décalées (16, 18) de la face interne (14) de manière à ce que l'épaisseur de l'écran (12) au niveau de la première portion (16) soit supérieure à l'épaisseur de l'écran (12) au niveau de la deuxième portion (18).
[Revendication 4] Emetteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la face interne (14) de l'écran est formée par l'absence ou par retrait, au niveau de la deuxième portion (18), d'une ou plusieurs mailles.
[Revendication 5] Emetteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième portion (18) de l'écran est disposée sensiblement en regard du centre de la plaque de brûleur (8), par exemple en regard du centre d'une plaque céramique, de préférence perforée.
[Revendication 6] Emetteur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la deuxième portion (18) de l'écran est disposée en regard d'une partie périphérique de la plaque de brûleur (8), par exemple sur une partie périphérique de la surface interne (14) de l'écran telle qu'un coin ou le long d'un bord de la surface interne (14) de l'écran.
[Revendication 7] Emetteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'écran (12) forme des arêtes d'une pluralité de mailles géométriques assemblées en un réseau tridimensionnel.
[Revendication 8] Emetteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'écran (12) comprend du carbure de silicium, de préférence infiltré de silicium.
[Revendication 9] Emetteur (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la première portion (16) et la deuxième portion (18) sont sensiblement planes et parallèles entre elles, ou bien la première portion (16) et/ou la deuxième portion (18) est incurvée.
[Revendication 10] Emetteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première portion (16) de l'écran (12) est distante de la plaque de brûleur (8), par exemple d'au moins 1mm, et de préférence d'au moins 2mm.
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