Brevet FR2292928A1 — publié le 19760625

Les appareils portatifs de chauffage par rayonnement, fonctionnant au gaz, sont conçus d'habitude en vue de leur montage sur des récipients de gaz propane ou butane sous pression. La production et le montage de la plupart de ces apparells sont inutilemenrt compliqués. Des défauts ou erreurs de conception obligent à prévoir la mise en oeuvre de joints ou d'éléments d'assemblage, tels que des vis, écrous, boulons, agrafes, etc. résistants à la chaleur et coûteux. Il arrive souvent que du fait de leur conception médiocre, ils nécessitent une manipulation délicate si l'on veut éviter les retours de flamme des gáz pendant leur combustion et une perte de rendement. La présente invention concerne donc un appareil de chauffage par rayonnement infra-rouge, fonctionnant au gaz, ne comprenaht qu'un petit nombre d'éléments qui sont tous de fabrication simple et conçusde façon à permettre un assemblage facile. L'appareil est léger et de faible prix. Il est réalisé non seulement de façon que son prix soit réduit par une simplification de son assemblage et une réduction du nombre de ses éléments, mais encore de manière à offrir des caractéristiques de conception telles qu'elles suppriment sensiblement le risque de retour de flamme, que la transmission de la chaleur produite soit amélibrée de façon à accroître le rendement et que, cependant, il soit léger, peu coûteux à produire et efficace.L'appareil de chauffage par rayonnement infra-rouge selon l'invention est petit, léger et il est destiné particulièrement à l'enlèvement de la peintore, le ramolliosement des adbésifs tels que ceux qu@ sont utilisés pour la fixation des carreaux de vynile ou de carre@@x de sol en asphalte et le ramolissement de ces carreaux eux-même@, afin de faclliter leur pose et/ou leur onlèvement. l'appareil selon l'invention est portatif, il est d'un montage facile et il ne peut sensiblement être démonté par un utilisa @eur ordinnire. de sorte que les difficultés soulevées par un remontage incorrect effectué par une personne incompétent sont supprimées. Il comprend une grille de combustion ou grille primaire @ien conçue de façon à supprimer les retours de flamme, à parmettre un rayonnement rapide de la chaleur, à atteindre et à conserver une température sensiblement uniforme sur toute sa surface et à permettre à l'appareil de fonctionner d'une façon efficace dans presque toutes les positions. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une coupe longitudinale d'un appareil de chauffage selon l'invention; la figure 2 est une vue de faee de l'appareil observé de la droite de la figure 1 et dont certains éléments sont arrachés; la figure 5 est une coupe transversale suivant la ligne 3-3 de la figure 1; la figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la figure 1; la figure 5 est une vue en perspective de la grille primaire équipant un apparellde chauffage selon 11 invention; la figure 6 est une vue partielle avec coupe et élévation partielles représentant une variante du mode d'assemblage d'un appareil selon l'invention;; la figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 1, mais représentant un autre mode de réalisation de l'invention; la figure 8 est une vue de détail en perspective représentant une variante de diffuseur selon l'invention; la figure 9 est une elévation partielle d'une petite partie d'une grille primaire comprenant deux couches selon l'invention et représentée à une échelle agrandie; et les figures 10a et 10b sont des vues comparatives à une. échelle considérablement agrandie de morceaux d'éléments d'une grille ancienne et d'une grille selon l'invention représentées à un-point de croisement de leurs fils. Un appareil de chauffage par rayonnement selon l'invention comprend un corps de forme concave, indiqué par la référence 10 et dont l'extrémité avant est ouverte. te tuyau 11 d'admission d'un mélange de gaz combustibles est relié à la partie arrière du. corps 10. te tuyau 11 comprend un venturi (non représenté) d,'in- troduction de l'air et il est relié à un récipient contenant un ~ gaz sous pression. Le gaz est introduit par le venturi qui aspire l'air avec le gaz puis le mélange combustible s'écoule par le tuyau 11 dans une chambre de distribution et de charge 12, d-éli- mitée par l'arrière du corps 10, ses parois et un diffuseur 13. le diffuseur perforé 13 est disposé en travers du corps 10 et il est maintenu en place par une entretoise 14 montée à l'intérieur de ltextrémité ouverte du corps. Dans ce mode de réalisation de l'invention, l'entretoise 14 est une pièce séparée, en forme de bague fendue, qui maintient le diffuseur à une distance déterminée du bord entourant l'extrémité ouverte du corps 10. le pourcentage de surface des ouvertures du diffuseur 13 d'un appareil de chauffage selon l'invention est choisi de façon à régler le débit de mélange combustible, de la chambre de distribution 12 vers l'avant par les perforations, à une valeur telle qu'une surpression est maintenue dans la chambre 12 et que le débit du mélange par les perforations est supérieur à la vitesse de propagation de la. flamme des gaz en cours de combustion, de façon à supprimer sensiblement les retours de flamme des gaz tant dans la chambre 12. Contrairement à la technique antérieure, dans les appareils de chauffage par rayonnement infra-rouge fonctionnant au butane et au propane gazeux provenant de récipients à une pression réglée, le pourcentage de la surface des ouvertures du diffuseur ne doit pas être supérieur à 30% ni inférieur à 10% et de préférence il doit être compris entre 20 et 25%. le fonctionnement optimal d'un appareil selon l'invention, alimenté à partir d'un gaz liquéfié est obtenu avec une surface des ouvertures de 23%. Le bord avant de l'entretoise 14 est situé sensiblement dans le même plan que l'extrémité circulaire avant des parois du corps 10. De préférence, elle est en un matériau au moins légèrement élastique de façon à pouvoir être introduite facilement dans l'extrémité ouverte du corps et à porter par friction, lors qutelle se dilate, contre la surface interne de la paroi du corps 10 afin de maintenir fermement en place la plaque 13 du diffuseur. les dimensions d'une grille primaire 15 de forme convexe, dont les couches multiples comprennent au moins deux couches de toile métallique 15a et 15b, sont telles que son bord recouvre le bord ou l'extrémité du corps 10 et peut meme le dépasser légèrement vers l'extérieur. les deux couches de toile métallique 1-5a et 15b sont de préférence décalées l'une par rapport à l'autre, de manière que les éléments de chaque couche recouvrent en partie les ouvertures situées entre les éléments de l'autre couche, comme on le voit sur la figure 9.Du fait de ce recouvrement, le gaz doit suivre un trajet sinueux pendant son passage dans les deux couches de la grille 15. les deux couches 15a et 15b sont soudées l'une à l'antre de la façon indiquée par la référence 16 afin quelles se recouvrent partiellement et qu'elles soient maintenues dans des positions contiguës l'une par rapport à l'autre, sur toute leurs surfaces. lorsque les couches 15a, 15b ont été orientées de la façon décrite et qu'elles ont été soudées l'une à l'autre, elles sont bombées dans deux matrices d'estampa- ge rapprochées de manière à leur donner une forme convexe et à déformer ou écraser leurs éléments individuels, c'est-à-dire les fils, les uns contre les autres, de façon à accroitre considérablement leurs surfaces de contact sur toute leur superficie. Comme on le voit par comparaison des figures 1 0a et 10b, dans une grille ordinaire (figure 10a), il n' existe qu'un -contact ponc-. tuel entre les surfaces des fils 17 et 18 qui se croisent. Au contraire, lorsque les toiles métalliques 15a et 15b sont matricées,-leurs éléments individuels ou fils sont déformés de façon que chaque contact entre les fils 19 et 20 qui se touchent devienne une surface 21, de la façon indiquée sur la figure 10b. L'accroissement considérable de surface de contact qui en résulte entre les éléments de chaque couche 15a ou 15b et de même entre les éléments de la couche 15a et ceux de la couche 15b permet une transmission de la chaleur rapide et uniforme entre les couches de toile métallique 15a et 15b. Dans un exemple de mode de réalisation de l'invention, l'épaisseur nominale de chaque couche est de 1,0 mn et les deux couches sont matricées de façon que leur épaisseur combinée soit comprise entre 1,52 et 1,65 mm. La convexité de la grille 1-5 s'effectue également au moment de son matriçage et elle crée une distorsion vers l'avant telle que lorsque la grille 1 5 se dilate au moment où sa température augmente, elle ne peut se cintrer ni devenir concave. On évite ainsi que l'espace situé en avant de la plaque 13 du diffuseur ne soit réduit et on supprime le risque que la grille puisse même venir en contact avec le diffuseur. La disposition en quinconce représentée sur la figure 9 a pour effet de laisser à découvert les éléments de la couche de toile métallique intérieure 15b entre les éléments de la couche avant 15a et d'offrir l'avantage supplémentaire d'accroître la surface de la grille 15 qui est à découvert et qui est visible, lorsque sa température est élevée à la température provoquant l'émission du rayonnement infra-rouge. Une seconde entretoise 22, portant contre les bords de la grille 15 et orientée vers l'avant, a pour but d'espacer et de mettre en position une grille de réverbération 23, réalisée à partir d'une toile métallique à mailles ouvertes. Elle est également bombée dans sa partie centrale suivant une courbure qui est approximativement la meme que celle de la grille matricée 15. De préférence, la grille 23 est aussi matricée de façon que ses éléments soient déformés et portent les uns contre les autres de manière qu'ils aient entre eux des surfaces de contact telles que représentées sur la figure 1Ob. Les bords de la grille 23 recouvrent l'entretoise 22. Un chapeau 24 retient tout ltersemble, décrit ci-dessus, dans l'extrémité du corps 10. Le chapeau 24 comprend un rebord 25 rabattu vers l'intérieur et une collerette 26 orientée vers l'arrière. le diamètre de l'ouverture du rebord 25 est sensiblement égal au diamètre intérieur de l'entretoise 22. Il est disposé contre le bord de la grille 23 qu'il recouvre. L'entretoise 22 est maintenue par un ajustage à friction relativement serré à l'intérieur de la périphérie de la collerette 26 qui est suffisamment grande pour se prolonger vers 11 arrière de façon à entourer le bord du corps 10, vers la partie arrière de ce dernier. Le diamètre de la collerette 26 du chapeau 24 est tel qu'un espace annulaire est ménagé entre l'intérieur de la cpllerette et la surface extérieure de la partie avant du corps 10. Dans le-mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 5 et en particulier sur la figure 1, une bague de blocage annulaire 27. est coSn- cée dans cet espace annulaire entre la collerette 26 et la surface extérieure du corps 10. Pour assembler un appareil de chauffage tel que celui décrit, on laisse tomber la plaque 13 du diffuseur dans l'extrémité ouverte du corps 10, puis on repousse la première entretoise 14 dans celle-ci afin de maintenir la plaque 13 en place. On met ensuite la grille de réverbération 23 dans le chapeau ouvert 24, contre son bord 25 et l'on repousse la seconde entretoise 22 dans le chapeau 24, de façon à maintenir le bord de la grille 23 contre la surface interne du rebord 25. La grille primaire 15 est disposée contre le bord du corps 10 et contre la surface du bord de l'entretoise 14. On fait coulisser ensuite le chapeau 24 (contenant l'entretoise 22 et la grille 23) sur l'extrémité ouverte du corps 10. Enfin, la bague de blocage 27 est coincée vers l'avant, par lXarrière, de façon à maintenir étroitement les éléments assemblés. La figure 6 représente une variante du mode d'assemblage d'un appareil selon l'invention, dans laquelle une bague de blocage en forme de fil 28 remplace la bague de blocage annulaire et plane 27 de la figure 1. Après l'assemblage du diffuseur 13, de l'entretoise 14 et de la grille 15 dans le corps 10 et de la grille 23 dans le chapeau 24, on fait glisser ce dernier sur le corps 10, de la façon décrite plus haut. La bague de blocage 28 est repoussée ensuite dans l'espace annulaire situé entre la collerette 26 du chapeau 24 et le corps 10. La collerette 26 est déformée au pointeau en divers points autour de sa périphérie, par exemple de la façon indiquée en 29.Les éléments déformés maintiennent la bague de blocage 28 en place et, en conséquence, fixent en permanence tous les éléments de 11 ensemble, comme on le voit sur la figure 6. Dans l'appareil de chauffage du mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 7 et 8, un mélange combustible de gaz et d'air est introduit d'un tuyau d'admission 31 dans un corps 30 dont l'extrémité est ouverte. Le tuyau d'admis sion 31 est relié au côté du corps 10 dont la partie arrière est alors une chambre de distribution 32, bordée à l'avant par un diffuseur 33 disposé transversalement. Dans ce mode de réalisation, le diffuseur 33 et son entretoise sont d'une seule pièce. Un rebord circulaire 34 du diffuseur 33 a pour but d'espacer sa paroi transversale plane principale vers l'arrière de l1extrémi- té ouverte du corps 30. Une lèvre 34a, dirigée vers l'extérieur, du rebord d'espacement 34 du diffuseur 33 s'ajuste contre le bord avant entourant 11 extrémité ouverte du corps 10. Dans ce mode de réalisation de l'invention, le rebord d'espacement 34 remplit la même fonction que la première bague entretoise 14 des modes de réalisation des figures 1 à 5et 6. Comme dans les modes de réalisation de l'invention décrits plus haut, une grille primaire 35 à couches multiples, identique à la grille 15, est disposée en travers de l'extrémité ouverte du corps 30. De même, deux couches 35a et 35b de la grille 35 sont maintenues dans leurs positions relatives contiguës et elles sont orientées d'une façon appropriée (de la façon décrite plus haut) par une soudure centrale 36. Une seconde entretoise 37 et une grille de réverbération 38 sont disposées dans l'extrémité avant du corps 30 par un chapeau 39 à rebord et une bague de blocage 40, semblables 'aux mêmes éléments des modes de réalisation décrits plus haut. La figure 7 représente également un réflecteur 41 conçu de façon à concentrer et à focaliser, dans une certaine mesure, lténergie du rayonnement infra-rouge émis par la grille primaire 35 et la grille de réverbération 38. le réflecteur 41 comprend une partie épanouie 42 et une bordure circulaire 43 qui sXajuste étroitement autour de la surface extérieure du chapeau de retenue 39. le réflecteur 41 est monté en permanence sur l'appareil par plusieurs chevilles 44 orientées vers l'intérieur, passant par la bordure circulaire 43 du réflecteur 41, par le chapeau 39 et pénétrant dans la bague de blocage 40. De ce fait, bien que la bague de blocage 40, coincée dans la position représentée, permette un assemblage permanent des éléments de l'appareil et s'oppose à un démontage facile, les chevilles 44 utilisées pour le montage du réflecteur 41 rendent encore plus difficile ce démontage. Un appareil de chauffage selon l'invention, tel que celui représenté sur la figure 7, fonctionnant avec une pression d'entrée réglée du mélange dtair et de gaz et un rapport d'environ dix parties d'air pour une partie de prppane > s'est montré extrê- mement efficace comme outil tenu à la main pour le ramollissement de la peinture dont il accélère l'enlèvement. Il permet également le ramollissement des adhésifs qui fixent les carreaux de sol en vinyle, en asphalte ou autre et le ramollissement des carreaux eux-memes, en vue d'une découpe et d'une mise en place faciles. La température de la couche avant 15a de la grille primaire 15 atteint rapidement une valeur d'environ 8700C, tandis que sa couche intérieure 15b reste à une température inférieure à 5400C, par suite de l'effet de refroidissement du mélange gazeux qui s'écoule par le diffuseur 13 et de ce dernier par les couches de la grille primaire 15. On estime que ces températures sont atteintes et maintenues par le contact direct métal-contre-métal entre les bords de la grille 15 et les entretoises 14 ou 34, les entretoises 22 et 37 et les grilles de réverbération 17 et 38. Dans ces conditions, la grille de réverbération atteint et conserve également une température de 8700C, Contrairement à ce qui est indiqué dans les brevets des Etats-Unis dBAmérique N 3 021 893 et N 3 129 749 le contact intime entre la totalité des surfaces des deux couches 15a et 15b de la grille primaire 15, en particulier lorsqu1elles ont tété déformées de façon à offrir les surfaces de transmission de la chaleur représentées sur la figure 10, se traduit par une température de fonctionnement presque parfaitement uniforme des faces extérieures des couches 15a et 15b qui se recouvrent. Il se produit cependant une différence de température importante entre la couche intérieure 15b et la couche avant 15a.On estime que cette différence est provoquée par la transnission de la chaleur de la couche intérieure 15b au mélange d'air et de combustible introduit dans l'espace situé derrière la couche-15b par les ouvertures du diffuseur 13 ou 33. On estime que la suppression de tout risque de "retour de flamme" dans un appareil selon ltinvention est due à la formation de trois zones de pressions différentes. Dans la chambre de distribution située derrière la plaque 13 ou 33 du diffuseur, la pression est sensiblement plus élevée que dans la zone située en avant du diffuseur ou entre ce dernier et la grille primaire 15, du fait de l'étranglement des orifices du diffuseur 13 ou 33. le passage du mélange d'air et de gaz par les trajets sinueux situés entre les éléments des couches de la grille primaire, représentés sur la figure 9, produit une troisième zone de pression en avant de la grille 15, dans la région où les gaz sont brûlées et qui est plus faible que la pression dans lsespace situé entre le diffuseur 13 ou 33 et la grille 15 corrèspondante.La combustion des gaz s'effectue en réalité dans les interstices entre les éléments des deux couches 15a et 15b de la grille. les surfaces cylindriques extérieures de 1800 des éléments de la grille atteignent rapidement une température d'émission des rayons infrarouges, de sorte qutelles engendrent et dirigent une énergie rayonnante libre de valeur maximale contre la grille de réverbération. Cette dernière atteint sa température de fonctionnement en un laps de temps très court, par exemple de l'ordre de quelques secondes. Les surfaces des bords de la grille de réverbération et de la grille primaire qui sont en contact avec les entretoises et avec le corps transmettent une partie de l'énergie calorifique à ce dernier et en conséquence au diffuseur 13 ou 33. Une partie importante de cette chaleur est absorbée à son tour. par les gaz combustibles froids arrivants qui s'écoulent par les perforations du diffuseur. Il en résulte un chauffage et une dilatation des gaz combustibles arrivants et un refroidissement des surfaces du corps 10 de l'appareil. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 7, la chaleur transmise aux entretoises par la grille de réverbération et la grille primaire est également transmise à la bordure et à la partie conique du réflecteur d'où elle est rayonnée dans a zone située amour de ce dernier qui refroidit encore plus le corps 10. Un avantage supplémentaire de l'appareil selon l'invention est dû au fait qu'il ne nécessite aucun élément de montage tel que des goupilles, boulons, vis ou rivets pour le maintien en position des bords des grilles primaires 15 ou des grilles de réverbération 23 ou 38. En conséquence, et en particulier du fait que toutes les deux sont bombées vers l'avant, de la façon décrite plus haut, lorsqu'elles se dilatent au moment où leur température augmente, elles n'ont aucune tendance à se gondoler ou à se déformer. Non seulement leurs parties centrales sont libres de se déplacer vers l'avant lorsque leur température augmente et qu'elles se dilatent mais encore leurs bords peuvent se déplacer librement vers l'extérieur, du fait de la dilatation provoquée par une température élevée. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil de chauffage par rayonnement infra-rouge, fonctionnant au gaz et caractérisé en ce qu'il comprend un corps de forme concave contenant une chambre de distribution ayant une extrémité ouverte, la chambre de distribution comportant un orifice d'entrée d'un mélange combustible et son bord antérieur étant formé par un diffuseur perforé disposé en travers du corps, une première entretoise ajustée à l'intérieur de l'extrémité ouverte du corps maintenant le diffuseur en position, une grille primaire comprenant des éléments métalliques entrelacés étant disposée en travers de l'extrémité ouverte du corps et étant légèrement plus grande que celle-ci de façon à la dépasser vers l'extérieur, la grille primaire étant convexe dans sa région centrale, le diamètre d'une seconde entretoise disposée contre le bord de la grille primaire étant sensiblement égal au diamètre de l'extrémité ouverte du corps, le diamètre d'une grille de réverbération montée dans le corps étant sensiblement égal au diamètre extérieur de la seconde entretoise, les bords de ladite grille de réverbération et de la grille primaire étant directement en contact avec les côtés opposés de la seconde entretoise, un chapeau, qui comprend un rebord dirigé vers l'intérieur, portant contre la bordure de la grille de réverbération et une collerette périphérique espacée de la surface extérieure du corps étant disposée autour et aueIà de la seconde entretoise, un dispositif de fixation, qui comprend une bague de blocage disposée entre la surface intérieure de la paroi du chapeau et la surface estérieure du corps, retenant le chapeau sur le corps et maintenant assemblés le diffuseur, la grille primaire, la grille de réverbération et les entretoises. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première entretoise est un rebord annulaire faisant partie intégrante du diffuseur. 3. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments entrelacés de la grille primaire sont déformés à leurs points de croisement afin de former des- surfaces de contact entre eux. 4. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la grille primaire comprend au moins deux couches contiguës sur toute leur surface. 5. Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les éléments de chaque couche de la grille primaire recouvrent les interstices de la couche voisine. 6. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le pourcentage de surface-des ouvertures du diffuseur est supérieur à dix et inférieur à trente pour cent. 7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le pourcentage de surface ouverte du diffuseur est compris entre vingt et vingt-cinq pour eent. 8. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un réflecteur évasé comprénant un rebord ajusté étroitement autour de la collerette du chapeau, à laquelle il est fixé. 9. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la. grille de réverbération est une toile métallique tissée dont les éléments sont déformés à leurs points de croisement afin de former des surfaces de contact entre eux. 10. Grille de combustion primaire dlun appareil de chauffage à rayonnement infra-rouge fonctionnant au gaz, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs couches de toile métallique tissée, contigt'es sur toute leur surface et fixées les unes aux autres à des positions relatives dans lesquelles les éléments de chaque couche recouvrent les interstices dXune couche voisine, les éléments des toiles se croisant dans chaque couche étant déformés les uns- contre les autres à leurs points de croisement de façon à être directement en contact par des surfaces importantes.