Brevet FR2753261A1 — publié le 19980313

La présente invention concerne une sole à déflecteur périphérique posée horizontalement au dessus des flammes d'au moins un bruleur atmosphérique. I1 est possible de traiter des objets ou matériaux à l'état solide ou pseudo-solide dans un récipient métallique ou céramique directement posé sur un bruleur atmosphérique pour les sécher, les cuire, les réchauffer, les torréfier, les fondre, les pyroliser, inerter ou stériliser un milieu confiné ou toute autre opération. Toutefois le flux thermique de convection des gaz chauds de combustion du bruleur est simplement rejeté à la périphérie du récipient et perdu. D'autre part, les objets plans minéraux constituants un support pour les matériaux à traiter, se fissurent sous l'action des contraintes de dilatation thermique différentielle entre la zone de chauffage en contact avec le récipient soumis à un feu vif et le reste de sa surface moins exposée à la chaleur, si ils ne sont pas réalisés en vitrocéramique à coefficients de dilatation compensés anisotropes. Le but selon l'invention est de fournir une sole chauffante formant écran, interposée entre les flammes d'au moins un bruleur atmosphérique et l'objet ou le matériau à traiter captant et ramenant le flux périphérique des gaz chauds dans un volume partiellement fermé définit par l'écran et un couvercle continu rapporte sur celui-ci. Ainsi le matériau ou l'objet situé dans ce volume subit un double mode de chauffage: d'une part par conduction à travers l'écran et - d'autre part par convection des gaz chauds récupérés en réduisant la consommation énergétique. Egalement les objets plans minéraux s'échauffent à des vitesses supérieures à 100C / mn par conduction et convection forcée avec une contrainte de dilatation différentielle thermique limitée entre son centre en contact avec l'écran et sa périphérie soumise aux gaz chauds. Selon l'invention la sole de chauffage est caractérisée en ce qu'elle comprend en association - un ecran central de faible constante de rayonnement thermique, de bords arrondis, définissant le plan au-dessus duquel les objets ou matériaux sont traités, prolongée par - des ailettes débordantes du plan de l'écran central organisant un plan d'appuis périphériques destiné à supporter un couvercle mobile rapporte, - un profil périphérique continu convexe, déflecteur des gaz de combustion La sole exposée aux flammes d'au moins un bruleur atmosphérique, supportant un couvercle posé sur les appuis périphériques répartis, définit un volume interne balayé par les gaz de combustion. Pour de petits débits de combustion, il se forme une couche gazeuse laminaire en sous-face de l'écran , que le profil arrondi du bord périphérique de l'écran va conduire jusqu'au volume interne sous le couvercle rapporté. Avec un débit de gaz de combustion plus important, le déflecteur périphérique convexe force la trajectoire du flux gazeux en direction du volume interne Ensuite les gaz et vapeurs s'évacuent à la périphérie de la sole par les intervalles libres existants entre les sommets des ailettes débordantes du profil déflecteur. Dans ces conditions la température de chauffage du volume interne , supérieure à 1000C , mais inférieure à 3500C est rapidement atteinte. Le flux thermique maintient une température dans le volume interne controlée par le débit d'au moins un bruleur. D'autre part, dans le but d'obtenir un chauffage convectif en principal, une grille métallique mobile peut surélever le plan de chauffage et permettre la libre circulation des gaz chauds sous les objets ou matières à traiter. Un prolongement de matière au-delà du déflecteur forme des anses pleines latérales permettant la préhension de la sole de chauffage Grace à cette combinaison de moyens, il est obtenu un volume chauffé, controlé, d'utilisation simple, directement au dessus des flammes d'au moins un bruleur atmosphérique. C'est ainsi par exemple que la sole peut être avantageusement utiliser pour deshydrater des pulvérulents minéraux, métalliques ou organiques, des pièces en céramique crue, réticuler à chaud des polymères, braser des assemblages de pièces métalliques, stériliser des récipients ou outillage en verre ou métallique, pyroliser des milieux organiques sans avoir besoin de l'énergie electrique ,ou bien constituer un ustensile de cuisine pour cuisinière à gaz utilisant la récupération de chaleur des gaz de combustion du bruleur à flamme bleue pour la cuisson des aliments ou similaires Suivant une caractéristique préférée de réalisation la constante de rayonnement de I'écran central est inférieure à 0,50 X 10-8w/m2K4 Suivant une caractéristique préferée de réalisation, l'épaisseur de l'écran central est de 3 à 30 mm, de préférence 5 mm. Suivant une forme préférée d'exécution, les passages libres entre ailettes débordantes sont répartis sur toute la périphérie de l'écran central. Suivant une géométrie préférée de réalisation, l'écran central présente un profil périphérique arrondi tangeant aux plans horizontal inférieur et vertical. Avantageusement la courbure du bord inférieur de l'écran central est inférieure à un rayon enveloppe de 50 mm, avec un minimum de 5 mm, de préférence l'épaisseur de l'écran central. En outre, le bord supérieur périphérique de l'écran central est défini par un profil courbe de rayon égal à sa demi épaisseur. Suivant une caractéristique de l'invention, un profil périphérique plein, convexe, lié aux ailettes débordantes de hauteur égale au profil périphérique arrondi de l'écran central et distant à sa base de 5 à 30 mm de celui-ci, de préférence 10 mm, forme le déflecteur des gaz chauds de combustion d'au moins un bruleur atmosphérique. En outre le profil périphérique déflecteur peut déborder du plan de l'écran central à sa base inférieure jusqu'à 30mm. Avantageusement, le passage libre résiduel supérieur entre la projection verticale du bord de l'écran central et le point le plus avancé du déflecteur convexe est compris-entre 5 à 30 mm, de préférence 7 mm. En outre, les ailettes prolongeant l'écran central débordent du sommet du déflecteur de 3 à 30 mm, de préférence 5 mm Avantageusement le déflecteur se prolonge localement sur l'extérieur pour augmenter la longueur des ailettes concernées et former des anses pleines de préhension. En outre, une grille métallique mobile en acier allié à au moins 10% de chrome surélève le plan de chauffage de 5 à 30 mm, de préférence 10 mm et favorise ainsi la circulation des gaz chauds et vapeurs autour des objets ou matériaux à traiter. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence aux dessins schématiques annexés, représentant à titre d'exemple une forme d'exécution de la sole. La figure i est une vue plane, dessus La figure 2 est une vue en coupe suivant A-A . En référence à ces dessins, la sole chauffante comporte un écran central (1) prolongé d'ailettes débordantes(2) laissant des passages libres (3) entre elles et un profil périphérique déflecteur (4) formant localement des anses (5). Une grille métallique (6) surélève le plan de chauffage. I1 va de soi que l'invention n'est pas limitée à l'expression géométrique représentée par la figure 1 et 2. C'est ainsi que notamment la sole de chauffage pourrait présenter une autre géométrie nécessairement adaptée à une forme particulière de couvercle sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Sole support d'objets ou de matériaux à traiter par la chaleur à des températures comprises entre 100 et 3500C exposée aux flammes d'au moins un bruleur atmosphérique, couverte d'un élément rapporté mobile définissant un volume interne dans lequel les objets ou matériaux sont chauffés par conduction et par convection des gaz chauds de combustion captés, caractérisée en ce quelle comprend en association - un écran central métallique (1) de constante de rayonnement inférieure à 0,50 X10' 8W/m2 K4 prolongé par - des ailettes débordantes (2) - un déflecteur périphérique convexe.(4). 2) Sole selon la revendication 1 caractériséeen ce que l'épaisseur de l'écran est comprise entre 3 et 30 mm, de préférence 5 mm. 3) Sole selon la revendication 1 caractérisée en ce que les passages libres entre ailettes débordantes de 11 écran sont répartis sur toute sa périphérie. 4) Sole selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'écran central se termine par un profil périphérique arrondi. 5) Sole selon la revendication 4 caractérisée en ce que la courbure du bord périphérique inférieur de l'écran central est inférieure à un rayon enveloppe de 50 mm, avecun minimum de 5mm, de préférence l'épaisseur de l'écran central. 6) Sole selon la revendication 4, caractérisée en ce que le bord périphérique supérieur de 11 écran central est défini par un profil courbe de rayon égal à sa demi épaisseur. 7) Sole selon la revendication 1 caractérisée en ce que le profil périphérique déflecteur convexe est distant à sa base de la projection horizontale du bord arrondi de l'écran central de 5 à 30 mm, de préférence 10 mm. 8) Sole selon la revendication 1 caractérisée en ce que le profil périphérique déflecteur convexe lié aux ailettes canalise les gaz chauds de combustion sur une hauteur égale à la projection verticale du bord arrondi de l'écran central. 9) Sole selon les revendications 7,8 caractérisée en en ce que la largeur résiduelle des passages entre la tangeante verticale du bord arrondi du plateau central et la limite du bord interne superieur du deflecteur est comprise entre 5 et 30 mm, de préférence 7 mm. 10) Sole selon les revendications 7,8,9 caractérisée en ce que le profil périphérique déflecteur convexe dépasse à sa base jusqu a 30mm du plan inférieur de l'écran central. 11) Sole selon les revendications 7,8,9 caractérisée en ce que le profil déflecteur convexe se prolonge sur l'extérieur pour former des anses. 12) Sole selon la revendication 11 caractérisée en ce que les anses supportent le prolongement des ailettes sur toute leur largeur. 13) Sole selon la revendication 1 caractérisée en ce q'une grille métallique en acier allié à au moins 10% de chrome rehausse le plan de chauffage de 5 à 30 mm, de préférence 10 mm. 14) Sole selon les revendications 1,2,4,7,10,11,12 caractérisée en ce qu'elle est réalisée monobloc par fusion d'un alliage d'aluminium contenant au moins 87% d'aluminium.