Brevet FR2814905A3 — publié le 20020405

FR 2814905 A3 20020405 FR 0012566 A 20001003 ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION 1) DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un dispositif thermoélectrique, à structure améliorée, à rayonnement dans l'infrarouge lointain, et consiste à prévoir un élément intérieur, tel que tige pleine ou tubulaire, résultant du chauffage d'un mélange de sable quartzeux et d'une substance à rayonnement dans l'infrarouge lointain, dans le volume central délimité par un fil thermoélectrique en spirale, qui donc l'entoure. La surface externe de l'élément intérieur présente de préférence une forme continue en dents de scie pour donner au dispositif thermoélectrique à rayonnement dans l'infrarouge lointain un rendement thermique optimal. 2) DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR L'utilisation d'un dispositif thermoélectrique à rayonnement dans l'infrarouge lointain, comme un four thermoélectrique, un dispositif de chauffage électrique et un micro-ondes, etc. pour les appareils électriques usuels est très répandue. L'utilisation d'un dispositif thermoélectrique à rayonnement dans l'infrarouge lointain vise à obtenir principalement un chauffage rapide, une économie d'énergie et un chauffage uniforme et de qualité supérieure. Pour le dispositif de chauffage à rayonnement dans l'infrarouge lointain largement utilisé dans un four thermoélectrique tel qu'illustré aux figures 1 et 2, le fil thermoélectrique 1 est inséré dans le tube externe 2 qui procure un support et une isolation électrique. Le tube externe 2 est en général un tube en quartz, un tube en vitrocéramique ou un tube en céramique pourvu d'une substance résistant à la chaleur et fournissant une isolation électrique. On pulvérise de la peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain 3 sur la surface circulaire externe du tube externe 2. Le fil thermoélectrique 1 enroulé en spirale est raccordé à une source de courant électrique à ses deux extrémités pour générer de l'énergie de rayonnement. La réfraction de la peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain 3 sur la surface circulaire externe du tube externe 2 génère un rayonnement dans l'infrarouge lointain produisant un effet de réflexion avec un capot en tôle plaquée d'aluminium. La réflexion sur les aliments a pour but de raccourcir le temps de cuisson et d'obtenir une cuisson uniforme tant à l'intérieur qu'à l'extérieur des aliments. Le joint entre la peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain 3 et le tube externe 2 peut être classé en trois catégories : 1. Pulvérisation de peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain 3 sur la surface externe d'un tube en quartz ; 2. Pulvérisation de peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain 3 sur la surface externe d'un tube en vitrocéramique ; 3. Chauffage d'une poudre céramique directement avec la peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain pour générer un tube en céramique. L'inventeur a découvert que la première catégorie présentait les défauts suivants : 1. Suite à la pulvérisation de peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain, l'expédition et le montage peuvent aisément occasionner des rayures superficielles peu esthétiques. 2. En cours d'utilisation, la peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain s'écaille facilement, et contamine les aliments, du fait des températures élevées. 3. La transmission de la lumière pour la peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain étant médiocre, la température s'élève lentement. Ceci prolonge le temps de cuisson, diminue le rendement et gaspille de l'énergie. 4. Le défaut d'uniformité de la peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain et l'encrassement de la surface circulaire externe du tube externe donnent lieu à la contamination de la surface du tube qui s'avère difficile à nettoyer après une utilisation prolongée. L'aspect et l'hygiène s'en trouvent affectés. L'accumulation de crasse a une forte influence sur la fonction rayonnante du rayonnement dans l'infrarouge lointain. 5. En cas de bris du tube externe, le fil thermoélectrique, qui n'est plus supporté, se trouve exposé, d'où un risque de choc électrique pour les utilisateurs. Les défauts de la deuxième catégorie sont les suivants : 1. Suite à la pulvérisation de peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain, l'expédition et le montage peuvent aisément occasionner des rayures superficielles peu esthétiques. 2. En cours d'utilisation, la peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain s'écaille facilement, et contamine les aliments, du fait des températures élevées. 3. La transmission de la lumière pour la peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain étant pire que celle constatée dans le première catégorie, la température s'élève très lentement. Ceci prolonge le temps de cuisson, diminue le rendement et gaspille de l'énergie. 4. Le défaut d'uniformité de la peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain et l'encrassement de la surface circulaire externe du tube externe donnent lieu à la contamination de la surface du tube qui s'avère difficile à nettoyer après une utilisation prolongée. L'aspect et l'hygiène s'en trouvent affectés. L'accumulation de crasse a une forte influence sur la fonction rayonnante du rayonnement dans l'infrarouge lointain. 5. En cas de bris du tube externe, le fil thermoélectrique, qui n'est plus supporté, se trouve à nu, d'où un risque de choc électrique pour les utilisateurs. Les défauts de la troisième catégorie sont les suivants : 1. La transmission de la lumière pour la peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain étant pire que celle constatée dans le deuxième catégorie, la température s'élève très lentement. Ceci prolonge le temps de cuisson, diminue le rendement et gaspille de l'énergie. 2. La contamination de la surface par l'huile et son nettoyage difficile affectent l'aspect et l'hygiène. L'accumulation de crasse et de graisse a une forte influence sur la fonction rayonnante du rayonnement dans l'infrarouge lointain. 3. En cas de bris du tube externe, le fil thermoélectrique, qui n'est plus supporté, se trouve exposé, d'où un risque de choc électrique pour les utilisateurs. D'après les défauts ci-dessus et fort de longues années d'expérience et de développement, l'inventeur a cherché à améliorer le produit et a finalement mis au point l'invention en vue d'exploiter la fonction optimale du dispositif thermoélectrique à rayonnement dans l'infrarouge lointain caractérisant l'objet de l'invention. RÉSUMÉ DE L'INVENTION Pour atteindre les objets principaux de l'invention, on insère d'abord le fil thermoélectrique dans un élément ou corps tubulaire. Le volume central délimité par le fil thermoélectrique en spirale comporte un élément intérieur allongé, tige ou tube, constitué d'un mélange obtenu par chauffage de sable quartzeux et d'une substance à rayonnement dans l'infrarouge lointain. De préférence la surface externe de l'élément interne présente une forme continue en dents de scie et de préférence aussi la surface interne du tube extérieur. L'invention utilise le principe de la réflexion d'un rayonnement thermique pour un fil thermoélectrique de façon à augmenter la superficie et à générer un rayonnement dans l'infrarouge lointain, réfléchi par les aliments. Le rendement opérationnel du dispositif thermoélectrique est donc amélioré. Ce qui suit constitue une brève description de formes de réalisation optimales de l'invention qui permettra de mieux comprendre l'ensemble structurel et le fonctionnement de l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue en perspective représentant un dispositif thermoélectrique à rayonnement dans l'infrarouge lointain de l'art antérieur. La figure 2 est une vue en coupe transversale de la figure 1. La figure 3 est une vue structurelle éclatée d'une forme de réalisation de l'invention. La figure 4 est une vue d'ensemble des éléments de la figure 3. La figure 5 est une vue en coupe d'une forme de réalisation de l'invention. La figure 6 est une vue en coupe d'une autre forme de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES FORMES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉES On se réfère aux figures 3 et 4, représentant respectivement la vue structurelle éclatée et le dessin de l'ensemble structurel d'une forme de réalisation de l'invention. Comme l'illustrent les figures, la substance à rayonnement dans l'infrarouge lointain est de la substance de peinture qui est ensuite mélangée à une autre substance avant d'être chauffée pour produire le tube intérieur 4. Le tube intérieur 4 est inséré dans le volume central délimité par le fil thermoélectrique 5, avec un tube externe 6 constitué d'un tube en quartz, d'un tube en céramique ou d'un tube en vitrocéramique. Le tube externe 6 sert de support ou d'isolation électrique. On se réfère à la figure 5 qui représente, en coupe B-B, la vue de la figure 4. Comme l'illustre la figure 5, grâce au principe de réflexion du rayonnement pour le fil thermoélectrique 5 afin d'établir un effet électromagnétique avec le rayonnement dans l'infrarouge lointain pour le tube intérieur 4, le rayonnement dans l'infrarouge lointain est réfléchi vers l'objet chauffé par réfraction du tube externe 6. Simultanément, toute la lumière visible, le rayonnement dans l'infrarouge proche et le rayonnement dans l'infrarouge moyen se réfléchissent vers l'objet chauffé sans aucun obstacle pour améliorer le rendement opérationnel d'un dispositif thermoélectrique. On se réfère à la figure 6 qui représente une autre vue structurelle d'une autre forme ou variante de réalisation de l'invention. Comme l'illustre la figure, on peut relativement accroître la superficie de réfraction du rayonnement dans l'infrarouge lointain par modification de la forme extérieure du tube intérieur 4 et/ou du tube externe 6. On donne ainsi à la surface circulaire interne du tube externe 6 une forme de surface continue en dents de scie 61 ou, de même, à la surface circulaire externe du tube interne 4 une surface continue en dents de scie 41. Ainsi, grâce à la configuration de la forme en dents de scie 41 ou de la forme en dents de scie 61, on augmente la superficie de réfraction et on obtient un rayonnement dans l'infrarouge lointain plus efficace. Par le processus de chauffage, la substance à rayonnement dans l'infrarouge lointain produite à partir de substance de peinture ou mélangée à une autre substance, forme un élément intérieur 4 qui n'est élangée à une au e em e pas nécessairement de forme tubulaire. Il peut également prendre la forme d'une tige ou d'autres formes susceptibles d'être insérées dans le volume délimité par le fil thermoélectrique 5. Dans le but d'assurer une protection adéquate plus complète de l'invention, la configuration améliorée de l'invention est classée en 3 catégories pour décrire : 1. l'amélioration du tube externe ; 2. l'amélioration du tube interne ; 3. La combinaison inventive des tubes externe et interne ci-dessus. 1. Amélioration du tube externe : (1) Agiter, mélanger et chauffer directement la substance à rayonnement dans l'infrarouge lointain et le sable quartzeux produisant le rayonnement dans l'infrarouge lointain pour un nettoyage aisé, un coût réduit, un rendement énergétique élevé, une excellente hygiène et l'absence de contamination par la graisse influençant le rayonnement dans l'infrarouge lointain. (2) Donner à la surface circulaire interne du tube externe en sable quartzeux une forme continue en dents de scie. La superficie de la surface circulaire interne est supérieure à celle du produit usuel de l'art antérieur. On augmente relativement la superficie de l'aire de réflexion ce qui renforce l'effet du rayonnement dans l'infrarouge lointain. (3) Mélanger et chauffer directement le sable quartzeux et la substance à rayonnement dans l'infrarouge lointain pour donner une forme en dents de scie à la surface circulaire interne. Non seulement cela produit un rayonnement dans l'infrarouge lointain, mais cela augmente également la superficie de réflexion et renforce relativement les effets thermiques. 2. Amélioration du tube interne : (1) L'élément intérieur, tubulaire ou autre, incorporé au centre du fil thermoélectrique est résistant aux hautes températures et produit un effet de réflexion optimal tout en servant de support au fil thermoélectrique. (2) Pulvériser de la peinture à rayonnement dans l'infrarouge lointain sur la surface circulaire externe de l'élément intérieur ci-dessus tubulaire ou en forme de tige pour renforcer l'effet de réflexion du rayonnement dans l'infrarouge lointain. (3) Mélanger et chauffer directement le sable quartzeux et la substance à rayonnement dans l'infrarouge lointain pour donner l'élément intérieur ci-dessus tubulaire ou en forme de tige pour renforcer l'effet de réflexion du rayonnement dans l'infrarouge lointain. (4) Donner une forme en dents de scie à la surface circulaire externe de l'élément intérieur ci-dessus en forme de tige dans le paragraphe 3 ci-dessus pour renforcer l'effet de réflexion du rayonnement dans l'infrarouge lointain. 3. Combinaison inventive des tubes externe et interne ci-dessus : Intégrer l'amélioration 3 pour le tube externe et l'amélioration 4 pour l'élément interne pour l'application. Bien que l'invention illustre un mode de réalisation optimal de l'invention, la portée du brevet pour l'invention ne s'y limite pas. Toute autre modification et changement mineur doivent être considérés comme appartenant au domaine de la présente demande, sur la base du concept inventif. L'exposé ci-dessus est un mode de réalisation substantiel de l'invention qui donne lieu à de meilleures performances pratiques que les produits de l'art antérieur. REVENDICATIONS 1. Dispositif thermoélectrique à rayonnement dans l'infrarouge lointain comportant un fil thermoélectrique en spirale (5) s'étendant dans un tube externe (6) servant de support et d'isolation électrique, caractérisé par le fait que le fil thermoélectrique (5) entoure un élément intérieur (4) résultant du chauffage d'un mélange de sable quartzeux et d'une substance à rayonnement dans l'infrarouge lointain. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la surface (41) de l'élément intérieur (4) présente une forme continue en dents de scie. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la surface intérieure (61) du tube externe (6) présente une forme continue en dents de scie. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'élément intérieur (4) est en forme de tige. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la tige (4) est tubulaire.