Brevet FR2560360A1 — publié le 19850830

Dispositif de chauffage pour postes de chauffage _ar rayonnement chauffés par énergie électrique Les dispositifs de chauffage de ce genre sont générale- ment conçus de telle sorte que des corps de chauffe munis d'éléments chauffants par rayonnement recevant de l'énergie électrique soient placés en dessous d'une plaque laissant passer la chaleur, par exemple une plaque en vitrocéramique. Ceux-ci sont répartis le plus régulièrement possible sur la zone des postes de chauffage. Normalement, les éléments chauffant par rayonnement sont des filaments qui sont posés librement sur un matériau résistant aux hautes températures, thermiquement isolant et électriquement non conducteur. Pour les protéger contre une rapide dégradation sous l'effet de l'atmosphère environnante, ces éléments chauffants sont généralement établis pour une température de service allant jusqu'à 10000 et sont également utilisés jusqu'à cette gamme de température. Il est connu d'installer deux circuits de chauffage dans une seule zone de postes de chauffage, une zone de chauffage pouvant 8tre réglée pour une plus haute charge de connexion dans sa puissance électrique absorbée et aussi par conséquent dans sa puissance thermique débitée, et l'autre circuit de chauffage normalement de plus faible puissance étant raccordé en plus à ce premier circuit de chauffage avec sa pleine puissance de chauffage nominale en cas de sollicitation spéciale, par exemple pour le fonc- tionnement en début de cuisson. Il est aussi connu d'utiliser comme corps de chauffe pour des dispositifs de chauffage,des éléments chauffant par rayonnement qui sont protégés par un gaz, par exemple un halogène, et qui, grâce au gaz protecteur utilisé, peuvent fonctionner à des températures sensiblement plus élevées, par exemple jusqu'à 20000C. Ces corps de chauffe par rayonnement, tout au moins en ce qui concerne leur technique de fabrication, sont sensiblement plus compliqués que les 2 2560360 éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales qui sont plus largement répandus et qui peuvent être exposés à l'atmosphère environnante. De par leurs particula- rités techniques connues, ces éléments chauffant par rayonne- ment pour les hautes températures présentent des caractéris- tiques de rayonnement particulières. - Pour des postes de chauffage à rayonnement chauffés par énergie électrique, la présente invention a pour objet de mettre au point un dispositif de chauffage qui présente une structure et une technique de commande particulièrement bien adaptées et qui reste fiable dans les différentes conditions d'utilisation et de fonctionnement pouvant se présenter. Un dispositif de chauffage basé sur l'état connu de la technique et répondant dans une large mesure à ces exigences est caractérisé selon l'invention par le fait qu'une combinai- son d'éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures et d'éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales est disposée dans la zone des postes de chauffage par rayonnement chauffés par énergie électrique. Dans un mode de réalisation préféré, les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures sont des éléments chauffants enveloppés de façon connue par un gaz de protection et entourés par des bâtons en vitrocéramique. Comme gaz de protection, on utilise par exemple des halogènes. Ces éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures sont de préférence établis pour des températures de service d'environ 2000 C. Les éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales sont des éléments chauffants qui sont exposés de façon connue à l'atmosphère environnante et établis pour une température de service d'environ 1000 C. L'emploi d'une combinaison d'éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures et d'éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales 3 2560360 dans une seule zone de postes de chauffage réunit de façon bénéfique et complémentaire les caractéristiques avantageuses des deux systèmes de chauffage. Les deux types d'éléments chauffant par rayonnement peuvent donc être associés à diffé- rents modes de fonctionnement et de commande. Ainsi, par exemple, les éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales peuvent être utilisés pour fournir la charge de base nécessaire à un régime de cuisson ou de rotissage pour lequel une inertie thermique du système de chauffage a une action très favorable sur le processus, tandis que les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures sont associés aux charges de pointe - dans le cas normal - de courte durée, par exemple pendant la phase du début de cuisson. Ici aussi, la caractéristique d'inertie thermique relativement plus faible de cet élément chauffant se répercute favorablement sur le processus de chauffage au moment o la température de consigne est sur le point d'être atteinte dans le produit à chauffer. Pour des utilisations régulières en régime de cuisson et de rotissage, les éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales sont établis pour une puissance connectée allant jusqu'à 1500 Watt et les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures pour une puis- sance connectée allant jusqu'à 700 Watt, Dans un autre mode de réalisation, le dispositif de chauffage selon l'invention est caractérisé par le fait que les éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales et les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures sont alimentés individuellement en énergie électrique par des organes de commande associés, les éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales étant de préférence alimentés en énergie électrique réglée et/ou commandée, et les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures étant alimentés en énergie électrique constante. À cet égard, les éléments chauffant par 4 2560360 rayonnement pour les températures normales sont soumis à des mesures de régulation ou de commande connues et éprouvées qui s'appliquent aussi bien aux conditions de raccordement aux réseaux d'alimentation qu'aux conditions concernant les techniques de chauffage. Les éléments chauffant par rayon- nement pour les hautes températures, par contre, sont respec- tivement raccordés de façon à peu près permanente avec la totalité de leur puissance connectée. Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif de chauffage selon l'invention est caractérisé par le fait que les éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales et les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures sont disposés symétriquement dans la zone des postes de chauffage, auquel cas il est particulièrement avantageux que les éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales de même que les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures soient répartis à peu près régulièrement sur la zone des postes de chauffage par rayonnement. Du point de vue de la technique de chauffage, il est préférable que les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures et les éléments chauffant par rayon- nement pour les températures normales soient disposés en succession alternée, par exemple également en forme d'anneaux ou de spirales, dans la zone des postes de chauffage. Pour une meilleure exploitation de l'énergie de chaleur rayonnante, en particulier de l'énergie débitée par l'élément chauffant par rayonnement à hautes températures pour le chauffage du produit à chauffer, il est avantageux d'installer des réflecteurs dans la zone du fond du support des éléments chauffants. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description de modes de réalisation pris comme exemples, mais non limitatifs, et illustrés par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une vue en plan d'un poste de chauffage 2560360 par rayonnement; la figure 2 est une vue latérale en coupe d'un dipositif de chauffage par rayonnement; les figures 3 et 4 sont des vues en plan de postes de chauffage par rayonnement diversement équipés d'éléments chauffants. Dans les zones de chauffage par rayonnement 1, 11, 21, un élément chauffant par rayonnement pour les hautes tempéra- tures 2, 12, 22, et des éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales 3, 13, 23, 23' sont disposés les uns à coté des autres. Sur la figure 1, l'élément chauf- fant pour les hautes températures 2 est réalisé en forme de bâtons, tandis que sur les figures 3 et 4 les éléments chauffant pour les hautes températures réalisés en forme d'anneaux sont disposés à l'intérieur du poste de chauffage par rayonnement. Les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures 2, 12, 22 sont construits de façon connue, le filament chauffant - par exemple en tungstène - étant hermétiquement entouré par un tube en vitrocéramique qui est rempli d'un gaz protecteur - par exemple d'un halogène - pour la protection du filament. De tels éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures sont en mesure de fonctionner à une température de service d'environ 2000 C. Les éléments chauffant pour les températures normales 3, 13, 23, 23t sont posés à l'air libre de façon connue en forme d'hélices dans le poste de chauffage par rayonnement et sont donc exposés à l'atmosphère environnante. Une température de service avantageuse est par conséquent limitée à environ 1000 Ce La figure 2 montre que les éléments chauffant par rayonnement 3, 2 sont placés à l'intérieur d'un logement 5 en forme de cuvette et sont disposés dans un plan en dessous d'une plaque en vitrocéramique 4 qui présente de bonnes caractéristiques de transmission pour la chaleur rayonnante. 6 2560360 L'élément chauffant pour les températures normales 3 est ici installé dans un matériau 6 résistant aux hautes températures, thermiquement isolant et électriquement non conducteur, tandis que l'élément chauffant pour les hautes températures 2 n'est soutenu que ponctuellement et est monté en porte-à- faux sur de larges zones. En dessous de cet élément chauffant par rayonnement pour les hautes températures, on peut ainsi disposer un réflecteur 7 qui réfléchit à nouveau vers le haut l'énergie thermique rayonnée vers le bas par l'élément chauffant pour les hautes températures 2. On obtient ainsi un excellent rendement de la chaleur rayonnante. 7 2Z560360 REVENDICATIONS 1. Dispositif de chauffage pour postes de chauffage par rayonnement chauffés par énergie électrique, caractérisé par le fait qu'il comporte une combinaison d'éléments chauffant rar rayonnement pour les hautes températures (2, 12, 22) et d'éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales (3, 13, 23, 23'). 2. Dispositif de chauffage selon la revendication 1 caract6risé par le fait nue les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures (2, 12, 22) sont des éléments chauffant enveloppés de façon connue par un gaz de protection. 3. Dispositif de chauffage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures (2, 12, 22) sont établis pour une température de service d'environ 200000 Co 4. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisé par le fait que les éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales (3, 13, 23, 23') sont des éléments chauffants librement exposés de façon connue à l'atmosphère environnante. 5. Dispositif de chauffage selop l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales (3, 13, 23, 23') sont établis pour une temperature de service d'environ 1000 C. 6. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales (3, 13, 23, 23') sont établis pour une puissance connectée allant jusqu'4 1500 latItc 7. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures (2, 12, 22) sont établis pour une puissance connectée allant 8 2560360 jusqu'à 700 Watt. 8. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales (3, 13, 23, 23') et les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures (2, 12, 22) sont alimentés individuellement en énergie électrique par des organes de commande associés. 9. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales (3, 13, 23, 23') sont alimentés en énergie électrique réglée et/ou commandée et que les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures (2, 12, 22) sont alimentés en énergie électrique constante. 10. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que les éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales (3, 13, 23, 23') et les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures (2, 12, 22) sont disposés symétriquement dans la zone des postes de chauffage (1, 11, 21). 11. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures de même que les éléments chauffant par rayonnement pour les tempéra- tures normales sont répartis à peu près régulièrement sur la zone des postes de chauffage. 12. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications I à 11, caractérisé par le fait que les éléments chauffant par rayonnement pour les températures normales (23, 23') et les éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures (22) sont disposés en succession alternée dans la zone des postes de chauffage (21). 13. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'une couche 9 2560360 (7) réfléchissant la température de rayonnement est disposée au moins dans la zone située en dessous des éléments chauffant par rayonnement pour les hautes températures.(2, 12, 22).