Brevet FR2556547A1 — publié le 19850614

La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux générateurs électriques de rayons infra-rouges. Les appareils du genre en question, qui sont bien connus dans la pratique, sont réalisés soit sous la forme d'un filament nu sous vide ou non, ou enrobé de matière réfractaire, soit sous la forme d'un dépôt de surface d'une matière électro-résistante sur un isolant électrique, de manière qu'il soit capable d'atteindre une température comprise entre 1 000 et 2 500 C par circulation d'un courant électrique. Ce générateur émet des rayons infra-rouges de faible longueur d'onde, c'est-à-dire dont la majorité de l'émission se situe entre 0,75 et 3 microns. On utilise de tels générateurs électriques soit comme chauffage électrique, soit encore comme chauffage industriel, par exemple pour traiter le revêtement d'un support tel qu'une peinture en vue de sa cuisson. On s'est aperçu que les matières à traiter sont beaucoup plus transparentes aux rayons infra-rouges courts qui traversent donc dans le revêtement considéré, si bien qu'il n'est pas traité dans toute son épaisseur. On sait d'autre part que pour traiter convenablement toute l'épaisseur d'un revêtement, il est nécessaire d'émettre un spectre de rayons infra-rouges large, c'est-à-dire dont les longueurs d'onde varient d'environ 0,75 à 10 microns. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à permettre la réalisation d'un générateur électrique de rayons infra-rouges comportant un large spectre. Elle vise encore à réaliser un épurateur atmosphérique fonctionnant en même temps qu'il émet des rayons infra-rouges à large spectre. A cet effet, on associe à un émetteur électrique usuel placé devant un réflecteur, un support réfractaire à la chaleur, possédant une transparence aux rayons infra-rouges émis par l'émetteur, ledit support étant porté à une température à laquelle il émet des rayons infra-rouges de longueurs d'ondes plus importantes que celles des rayons de l'émetteur lui-même. Le support réfractaire peut être recouvert dans sa masse ou en surface d'un catalyseur d'oxydation, de telle sorte que si l'échauffement des corps placés sous l'action du générateur suivant l'invention produit une évaporation de solvant ou autre gaz inflammable, ils sont oxydés au niveau du support catalytique avant leur échauffement à la température d'auto-inflammation. On obtient donc un générateur électri- que pouvant fonctionner en atmosphère explosive et qui, par oxydation des gaz combustibles au contact du catalyseur permet une épuration de l'atmosphère en question. Bien entendu, ce fonctionnement en épuration correspond aussi à l'oxydation de tout gaz combustible se trouvant dans l'atmosphère chauffée. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: Fig. 1 est une vue éclatée d'un générateur électrique établi conformément à une première forme d'exécution de l'invention. Fig. 2 en est une coupe transversale à l'état monté. Fig. 3 est une vue semblable à celle de fig. 1, mais illustrant un générateur dans lequel le support réfractaire à la chaleur est imprégné d'au moins un catalyseur. Fig. 4 est une coupe transversale d'un générateur électrique tel qu'illustré en fig. 3. Le générateur électrique de rayons infra-rouges illustré en fig. 1 comprend essentiellement un appareil usuel 1 formé d'un bottier 2 dans lequel sont situés deux émetteurs de rayons infra-rouges qu'on a référencés 3 et 4. Ces émetteurs peuvent être réalisés soit au moyen d'un filament de tungstène disposé dans une enveloppe de quartz à l'air libre ou sous vide, soit à l'aide de lampes électriques, soit sous la forme d'une résistance électrique blindée, c'est-a-dire composée d'un filament enrobé par de la magnésie dans une enveloppe métallique, soit d'un dép8t électro-résistant recouvrant un isolant électrique. Dans l'exemple représenté, les émetteurs 3 et 4 sont constitués par ce qu'on-appelle dans la technique un tube à quartz capable d'atteindre une température d'environ 2 500 C lorsqu'il est parcouru par un courant électrique. Les deux émetteurs sont chacun placés devant un réflecteur 5 respectivement 6, de forme appropriée et réalisés en une matière présentant les qualités nécessaires pour réfléchir les rayons infra-rouges. Il n'est pas utile de décrire plus 36 dans le détail un tel appareil qu'on peut se procurer dans le commerce, qu'il soit à simple ou à multiples émetteurs. Conformément à l'invention, on protège le bottier 2 au moyen d'un support réfractaire à la chaleur affecté de la référence générale 7. Ce support est établi sous la forme d'un écran 8 de matière réfractaire telle que par exemple la silice, l'alumine, la zircone, ledit écran se présentant sous la forme d'un rectangle dont les dimensions corres- pondent à celle de l'ouverture du bottier 2. Cet écran est limité par deux grilles 9 qui sont associées à des ailes 10, 11l qui viennent chevaucher le bottier 2 à la manière d'un couvercle, comme illustré en fig. 2. Bien entendu, la matière choisie pour réaliser l'écran 8 possède une transparence aux rayons infra-rouges émis par les émetteurs 3 et 4. En effet, lesdits émetteurs engendrent des rayons infra-rouges de faible longueur d'onde, c'est-à-dire comprise entre 0,75 et 3 microns (majorité de l'émission) qui traversent l'écran 8 tout en l'échauffant de manière à augmenter très sensiblement sa température. De cette façon, l'écran 8 est portée une température comprise entre 400 et 1 000 C, de telle sorte qu'il émet un rayonnement infra-rouge propre dont les longueurs d'ondes sont supérieures à celles des émetteurs 3 et 4. Ainsi, l'addition du rayonnement émis par ces derniers et traversant en partie l'écran 8, et du rayonnement propre de celui-ci, permet d'obtenir une dissipation de l'énergie rayonnée sur un large spectre infra-rouge. D'une façon générale, comme la matière qui doit être traitée est beaucoup plus transparente aux infra-rouges courts qu'aux infra-rouges moyens, les premiers pénètrent dans la matière en question, alors que les seconds se cantonnent à une action en surface. L'émission d'un spectre large permet une action dans toute l'épaisseur de la matière. 24 Dans une seconde forme d'exécution de l'invention, on imprègne l'écran 8 en surface ou dans la masse d'au moins un catalyseur tel que le platine, le paladium, le nickel, le fer etc... ou des mélanges de ces métaux. Dans ces conditions, l'élévation de température de l'écran 8 dû aux infrarouges courts provenant des émetteurs 3 et 4 permet de faire fonctionner l'écran 8 en véritable support catalytique au contact des gaz et vapeurs combustibles contenus dans l'atmosphère chauffée. Dans ces conditions, ceux-ci sont oxydés par ledit support et l'on obtient ainsi un épurateur d'atmosphère. A cet effet, l'appareil est légèrement modifié et en particulier le bottier 2 est associé à un conduit 12 aboutissant dans l'espace 13 situé à l'arrière des réflecteurs 5 et 6. Ceux-ci comportent des ouies longitudinales 5a, 6a mettant en communication l'espace 13 et les compartiements déterminés entre chaque déflecteur et l'écran 8. Bien entendu, l'épurateur peut fonctionner par convection naturelle, c'est-à-dire par simple contact des gaz combustibles avec l'écran catalytique ou par convection forcée comme on l'a montré, c'est-a-dire en aspirant dans la canalisation 12 de manière que les gaz et vapeurs combustibles contenus dans l'atmospnère chauffée traversent le support catalytique dans le sens des flèches en pointillés. On peut aussi inverser le flhx avec le même objectif, mais en obtenant un refroidissement amélioré (de la) ou des sources de rayons d'enfrarouges. Ainsi, les gaz ou vapeurs sont aspirés avec l'air contenu dans l'atmosphère chauffée et envoyés sous pression dans l'appareil afin de traverser l'écran de l'intérieur vers l'extérieur dans le sens des flèches en traits continus en fig. 4. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. 25565 4 7, RE V E N D I C AT I 0 N S 1. Générateur électrique de rayons infra-rouges du genre compor- tant au moins un émetteur électrique (3, 4) de tels rayons placé devant un réflecteur (5, 6), caractérisé en ce qu'il est associé à un écran réfractaire à la chaleur (8) possédant une transparence aux rayons infrarouges émis par l'émetteur (3, 4) et qui est porté a une température à laquelle il émet des rayons infra-rouges de longueurs d'ondes plus importantes afin de constituer avec l'émetteur (3, 4) un générateur à spectre infra-rouge large. 2. Générateur électrique suivant la revendication 1, caractérisé an ce que le support réfractaire (8) est imprégné d'au moins un catalyseur. 3. Générateur électrique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'espace (12) situa entre le support catalytique (8) et l'émetteur électrique (3, 4) de rayons infra-rouges est mis en dépression afin de faire traverser ledit support par les gaz ou vapeurs combustibles se trouvant dans l'atmosphère chauffée. 4. Générateur électrique suivant la revendication 2, caractérisa en ce que l'air contenu dans l'atmosphère chauffée est envoyé sous pression dans l'espace compris entre le support catalytique 8 et l'émetteur (3, 4) afin que les gaz ou vapeurs dont il est chargé traversent ledit support (8) pour être oxydés.