Brevet FR2361796A1 — publié le 19780310

La présente invention concerne un corps de chauffe par rayonnement, comprenant une résistance chauffante qui peut être raccordée a une source de courant électrique et qui est disposée dans une gaine au moins partiellement transparente au rayonnement. Les corps de chauffe par rayonnement généralement connus de ce type se rencontrent dans les radiateurs à infrarouge et ils comprennent, comme gaine, par exemple un tube en verre quartzeux qui entoure une spirale de chauffe et qui est munie à ses extremites, de douilles de passage métalliques servant également à la fixation. On connait également, de façon générale, les corps de chauffe par rayonnement à infra-rouge comprenant une gaine métallique, pour rôtissoires. Enfin, sont utilisés des corps de chauffe par rayonnement dans lesquels la surface externe de la résistance chauffante électrique est à nu et émet directement le rayonnement. Ce type de corps de chauffe par rayonnement sont, par exemple, utilisés dans les grille-pain. Dans la mesure où les corps de chauffe par rayonnement connus présentent une gaine transparente autour de la résistance chauffante, ils comportent L t inconvenient que le rayonnement d'une surface donnée à dimensions comparables en direction longitudinale et transversale cause des difficultés et qu'un nettoyage usuel n'est pas possible sans plus lorsqu'il doit être réalisé pour des surfaces résultant d'un montage à faible distance les unes des autres, de corps de chauffe par rayonnement de ce type. Dans les corps de chauffe par rayonnement,à gaine non transparente au rayonnement, il faut tenir compte d'un retard considérable de l'émission du rayonnement par rapport à la mise en circuit de la résistance chauffante, ce qui, dans de nombreux cas, est indésirable. De plus, ces corps de chauffe connus, lorsqu'ils sont utilisées dans des rôtissoires, posent des difficultés au nettoyage, en raison de leur configuration externe. Un inconvénient important des corps de chauffe par rayonnement précités à résistances chauffantes à nu consiste, enfin, en ce qu'en plus des difficultés intervenant également ici au nettoyage, ils n'offrent aucune sécurité suffisante contre le contact des parties sous tension. L'invention a pour but de concevoir un corps de chauffe par rayonnement à résistance chauffante pouvant être raccordée à une source de courant électrique, qui est disposée dans une gaine au moins partiellement transparente au rayonnement, de manière telle qu'une surface donnée d'un objet ou d'un produit à chauffer puisse être irradié avec une densité énergetique élevée tout en offrant une grande facilité de maintien de la proprete de la surface dirigée vers la zone à chauffer, du corps de chauffe par rayonnement. Conformément à l'invention, ce but est atteint par le fait qu'une pluralité de tronçons d'une résistance chauffante, à forme droite ou en spirale, est disposée, sensiblement dans un même plan, à l'intérieur d'un espace plat sous vide ou rempli d'un-gaz inerte, limité, d'un côté au moins, par une dalle réalisée en verre ou matière vitreuse transparente au rayonnement. De préférence, ledit espace plat est limité des deux côtés par des dalles réalisées en verre ou en matière vitreuse, une au moins des parois limitatrices dudit espace plat présentant, de préférence, la forme d'une coque plate dont le bord est contigu, de façon étanche, à l'autre paroi limitatrice. I1 s'avère que le corps de chauffe par rayonnement proposé ici assure en tant que surface émettrice du rayonnement, une superficie plate, pouvant être facilement nettoyée de façon hygiénique, contre laquelle, en raison du recouvrement isolant de la résistance chauffante, le produit à chauffer ou l'objet à chauffer peut être approché de tres près, suite à quoi, en raison de la proportionnalité inverse entre l'intensité de rayonnement et le carré de la distancess reçoit un rayonnement très intensif. Ce rayonnement se produit sensiblement au même instant que la mise en circuit de la résistance chauffante étant donné qu'il n'est pas nécessaire de réaliser un chauffage de la gaine afin que ce soit elle-même qui émette le rayonnement. En particulier, lorsque, d'un côté des tronçons de la résistance chauffante, la surface d'une des parois limitatrices est métallisée, on obtient que sensiblement la totalité du rayonnement émis par les tronçons de la résistance chauffante soit disponible à travers la dalle transparente au rayonnement dirigée vers l'objet ou le produit à chauffer. D'autres détails des particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif, de plusieurs formes d'exécution de l'invention, avec référence aux dessins, dans lesquels La figure 1 représente une vue en perspective, avec brisure partielle, quelque peu schématique, d'un corps de chauffe à rayonnement selon l'invention, La figure 2 est une vue analogue à la figure 1, d'une autre forme d'exécution d'un corps de chauffe à rayonnement à ouverture, Les figures 3 et 4 représentent des vues partielles en coupe, de corps de chauffe par rayonnement; à métallisation d'une des dalles, La figure 5 représente une vue en perspective d'un corps de chauffe à rayonnement, à poignée façonnée, La figure 6 représente une vue partielle, en perspective, d'un corps de chauffe à rayonnement, à tronçons de la résistance chauffante tendus entre les joints de coques contigues. Le corps de chauffe à rayonnement représenté à la figure 1 comprend une paroi endorme de coque plate 1, réalisée en vitrocérame, comportant, du côté dirigé vers l'observateur, une cavité plane 3 entourée par un bord 2. A l'intérieur de cette cavité, des tenons ou bossages 4 font saillie du fond de la paroi, en deux rangées parallèles, se faisant face, entre lesquelles est tendu un fil chauffant 5. Les tronçons individuels du fil chauffant 5 sont disposés sensiblement dans un même plan et se trouvent à l'intérieur de la cavité plate 3 de la paroi 1. Cette cavité 3 est recouverte par une dalle 6, réalisée en un verre résistant à la chaleur, qui est fixé sur le bord 2 de la paroi 1 au moyen d'une soudure vitreuse 7. Des broches de raccordement 8, 9 s'étendent à travers les parties latérales du bord 2 de la paroi 1, broches qui, comme cela résulte de la figure 1, peuvent être constituées, au moins d'un côté, sous forme d'un tube par l'intermédiaire duquel l'espace plat entre la paroi 1 et la dalle 6 peut être mis sous vide -ou rempli d'un gaz inerte, après quoi le canal de la broche de raccordement 8 est bouché . On comprend que le fil chauffant 5 présente, à chacune de ses extrémités, une connexion avec les broches de raccordement 8 et 9. Les tenons ou bossages 4, entre lesquels est tendu le fil chauffant 5, peuvent être dimensionnés de telle sorte qu'ils s'étendent jusqu'à la dalle 6 pour laquelle ils constituent un appui supplementaire afin que la dalle 6 puisse supporter, à la mise sous vide de l'espace plat entre la paroi 1 et la dalle 6, une pression externe accrue. Une telle construction est représentée à la figure 3, compte tenu de bossages supnlé- mentaires, disposés entre les tenons ou bossages 4, figure à laquelle on reviendra encore ci-dessous. Il résulte de la figure 2 qu'il n'est pas nécessaire que le fil chauffant soit tendu suivant un parcours en zigzag et il peut, au moins par endroits, suivre une autre disposition. I1 faut, en outre, remarquer que le corps de chauffe par rayonnement selon la figure 2 présente une ouverture 10 qui permet l'amenée ou l'évacuation de gaz ou de vapeurs vers ou du produit ou objet à chauffer. Alors que la dalle 6 est de préférence réalisée en un verre à transparence élevée, la paroi 1 peut être fabriquée en une matière opaque au rayonnement. Afin, cependant, de permettre la sortie du rayonnement émis par la résistance chauffante 5 dans une direction et de réaliser un échauffement aussi faible que possible, de la paroi limitatrice de l'espace plat contenant les tronçons de la résistance chauffante, il est, de préférence, prévu, conformément aux figures 3 et 4, une métallisation d'une des superficies de la paroi 1. Lorsque la paroi 1 est réalisée comme la dalle 6, en un verre à transparence élevée, cette métallisation peut être formée sur la surface externe de la paroi I, en tant que couche vaporisée 11, représentée de façon exagérée en largeur à la figure 3. Par contre, lorsque la paroi 1 est un élément en une matière translucide ou entièrement opaque au rayonnement, la métallisation est réalisée, conformément à un mode d'exécution moins avantageux représenté à la figure 4, sur la surface de la paroi 1 qui est dirigée vers l'espace interne plat du corps de chauffe à rayonnement, en tant que couche métallisée 12.. Avec référence à la figure 3, il y a lieu, en outre, de remarquer que les tronçons de la résistance chauffante peuvent prendre appui, sur le parcours entre les tenons ou bossage servant à leur tension mécanique, contre des bossages supplémentaires 13 afin d'éviter des court-circuits de contact en cas d'élongation du fil chauffant après une période prolongée de fonctionnement. Lorsque la matière de l'ensemble des parois limitatrices du corps de chauffe par rayonnement proposé ici est suffisamment transparente pour le rayonnement émis par les tron çons de la résistance chauffante, il se produit un échauffement sensible du corps de chauffe par rayonnement; c'est pourquoi il est possible de façonner directement sur une des parois limitatrices, par exemple sur la paroi I, une poignée 14 en verre ou en matière vitreuse. L'ensemble du corps de chauffe par rayonnement peut alors être engagé, avec peu de manipulations, dans un guide réalisé de façon appropriée et être raccorde à une source de courant au moyen de contacts à fiches 15 prévus à l'extrémité arrière.Ainsi, le corps de chauffe par rayonnement représenté à la figure 5 convient par exemple comme accessoire de rôtissoires à rayonnement d'où le corps de chauffe peut, après usage, être enlevé d'une main, nettoyé et ensuite remis en place. La figure 6 représente, enfin, une autre variante encore d'exécution d'un corps de chauffe par rayonnement selon l'invention, dans lequel des tronçons paralleles de fil chauffant 16 sont tendus entre les joints réalisés entre les parois en forme de coques 17 et 18, en verre ou matière vitreuse, réunies le long de bords parallèles. Les tronçons du fil chauffant sont connectés en série, à l'extérieur de l'espace formé entre les coques limitatrices 17 et 18, au moyen de cavaliers de courtcircuit ou d'une autre manière, de telle sorte que des corps de chauffe du type représenté à la figure 6, peuvent être fabriqués suivant une longueur quelconque et découpés ensuite à longueur. Les faces coupées sont, finalement, terminées par des embouts qui limitent, du côté frontal, l'espace plat formé entre les coques limitatrices 17 et 18 et qui contient les tronçons de fil chauffant 16. On voit à la figure 6 que les tronçons de fil chauf fant, 16, sortent du corps de chauffe par rayonnement, à travers les joints 19 remplis par la soudure vitreuse. I1 y a lieu encore d'insister sur l'avantage particulier du corps de chauffe par rayonnement décrit ici, avantage qui réside dans le fait que les tronçons de la résistance chauffante, du fait qu'ils sont enfermés derrière la dalle transparente au rayonnement , sont protégés contre les influences nocives émanant de l'objet ou du produit à chauffer; de plus, on évite le calaminage, ou du moins celui-ci est limité, en particulier grâce à la mise sous vide ou au remplissage au moyen de gaz inerte de l'espace contenant les tronçons de la résistance chauffante. I1 faut encore souligner que l'on trouve dans l'encapsulage des tronçons de la résistance chauffante, disposés sensiblement dans un même plan, à l'intérieur d'un espace limité, au moins d'un cté, par une dalle réalisée en un verre ou une matière vitreuse transparente au rayonnement, aux fins de constituer un corps de chauffe par rayonnement à fonctionnement sûr, nettoyage facile et produisant une intensité de rayonnement élevée, une idée de portée indépendante. Comme il va de soi et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux des modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement en visagés; elle embrasse,au contraire, toutes les variantes REVENDICATIONS 1. Corps de chauffe à rayonnement, comprenant une résistance chauffante qui peut être raccordee à une source de courant électrique, et qui est disposée dans une gaine au moins partiellement transparente au rayonnement, caractérisé en ce qu'une pluralité de tronçons d'une résistance chauffante (5, 16) à forme droite ou en spirale, est disposée sensiblement dans un meme plan, à l'intérieur d'un espace plat (3) sous vide ou rempli d'un gaz inerte, limité, d'un côté au moins,par une dalle (6) réalisée en verre ou matière vitreuse transparente au rayonnement. 2. Corps de chauffe par rayonnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit espace plat (3) est limité des deux côtés par des dalles (1, 6; 17, 18) réalisées en verre ou matière vitreuse. 3. Corps de chauffe par rayonnement selon l'une ou l'autre des revendications I et 2, caractérisé en ce qu'au moins une des parois limitatrices dudit espace plat (3) présente la forme d'une coque plate (1) dont le bord est contigu, de façon étanche , à l'autre paroi limitatrice. 4. Corps de chauffe par rayonnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'espace plat (3) présente des tenons ou bossages (4) qui font saillie sur les ou une des dalles (1, 6) et entre lesquels les tronçons de la résistance chauffante sont tendus. 5. Corps de chauffe par rayonnement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les tronçons de la résistance chauffante (16) sont tendus entre les joints formés entre les parois limitatrices (17, 18) dudit espace plat (3) et lesdits tronçons sont connectés en série à l'extérieur de l'espace plat. 6. Corps de chauffe par rayonnement selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé en ce qu'il présente des ouvertures (10) qui le traversent de part en part sans être en communication avec ledit espace plat. 7. Corps de chauffe par rayonnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les tronçons de la résistance chauffante (5, 16) sont maintenus à distance les uns des autres au moyen de tenons ou bossages (13) en saillie sur une des parois limitatrices (1, 6) dudit espace plat (3). 8. Corps de chauffe par rayonnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que d'un côté des tronçons de résistance chauffante (5) , la surface d'une des parois limitatrices est metallisée- (11, 12). 9. Corps de chàuffe par rayonnement selon la revendication 8, caractérisé en ce que la métallisation se trouve à l'intérieur dudit espace plat (3) (Fig. 4). 10. Corps de chauffe par rayonnement selon la revendication 8, caractérisé en ce que la métallisation se trouve sur la face externe de l'une des deux dalles limitatrices transparentes (1, 6) dudit espace plat (3) (Fig. 3). 11. Corps de chauffe par rayonnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'une poignée (14) est-faconnée directement sur une des dalles limitatrices (1, 6) dudit espace plat.