Brevet FR3016432A1 — publié le 20150717

L'invention concerne le domaine de la ventilation des fours comportant des émetteurs de rayonnements infrarouges. Certains fours ou étuves destinés au séchage, à la fusion ou à la polymérisation de peintures, de colles ou analogues, sont équipés d'au moins un émetteur de rayonnements infrarouges comprenant au moins une cellule catalytique. Un exemple d'émetteur de rayonnements infrarouges appelé thermoréacteur est décrit dans le document EP0754911A1. Ces fours sont également équipés de moto-ventilateurs permettant d'amener de l'air vers ces émetteurs de rayonnements infrarouges. Généralement chaque émetteur de rayonnements infrarouges est associé à un moto-ventilateur. Or ce système d'amenée d'air est coûteux et encombrant. En effet, un four peut comprendre par exemple une centaine de émetteurs de rayonnements infrarouges, chacun associé à un moto-ventilateur, ce qui devient coûteux et augmente le volume du four substantiellement. De plus, l'air chauffé par les émetteurs de rayonnements infrarouges est ensuite évacué via une extraction d'air du four et de l'air provenant de l'extérieur, donc plus froid qu'à l'intérieur du four, est amené en remplacement, ce qui engendre des pertes d'énergies considérables. L'invention a pour but de remédier à tout ou partie des 20 inconvénients précités. L'invention a pour objet un ensemble comprenant au moins un four comportant au moins un émetteur de rayonnements infrarouges, le four comportant une entrée d'air et une sortie d'air, caractérisé en ce que l'ensemble comprend en outre un caisson de ventilation comportant une entrée 25 d'air principale et une sortie d'air principale, l'entrée d'air du four et la sortie d'air du four coopérant respectivement avec la sortie d'air principale du caisson de ventilation et l'entrée d'air principale du caisson de ventilation, ledit caisson de ventilation et de recyclage étant conçu pour réaliser une circulation d'air dans le four. 30 Ainsi, l'ensemble des émetteurs de rayonnements infrarouges sont alimentés en air par un unique caisson de ventilation qui coopère avec l'entrée et la sortie d'air du four, ce qui permet d'avoir un ensemble moins encombrant et moins onéreux. De plus, comme la gestion de l'air est effectuée par un unique caisson, les pertes énergétiques sont évitées et la température est 35 régulée. En outre, le caisson ainsi agencé par rapport au four permet de recycler l'ensemble du flux d'air provenant du four et de le réinjecter dans ledit four. Ainsi, l'air pris dans le four étant de plus en plus chaud, on utilise de moins en moins de gaz pour atteindre la température de consigne du four au démarrage. Avantageusement, l'ensemble permet un maintien à température 5 constante dans le four lorsque ce dernier est associé à une régulation des émetteurs de rayonnements infrarouges. Selon une caractéristique de l'invention, le caisson de ventilation comprend un conduit principal reliant l'entrée d'air principale et la sortie d'air principale, le conduit principal comprenant au moins un registre principal de 10 régulation de flux d'air. Préférentiellement, le registre principal comprend une pluralité de volets. Selon une autre caractéristique de l'invention, le caisson de ventilation comprend une entrée d'air secondaire dite entrée d'air extérieur et/ou une sortie d'air secondaire dite sortie d'air recyclé, ladite entrée d'air 15 secondaire et/ou ladite sortie d'air secondaire débouchent dans le conduit principal. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'entrée d'air secondaire est réglée au moyen d'au moins un registre secondaire de régulation de flux d'air et/ou la sortie d'air secondaire est réglée au moyen d'au 20 moins un registre secondaire de régulation de flux d'air. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque registre secondaire et/ou le registre principal sont pilotés par un dispositif de commande, chaque registre secondaire et/ou le registre principal étant conformés pour être positionnés dans au moins une position dite de recyclage 25 dans laquelle le registre principal est ouvert et chaque registre secondaire est fermé. Grâce à cette position de recyclage, le temps de montée en température est accéléré par rapport à un four traditionnel non équipé du caisson selon l'invention. En outre, les fumées imbrûlées et composés organiques volatiles sont brûlés lorsqu'ils sont réinjectés dans le ou chaque émetteur de 30 rayonnements infrarouges. Préférentiellement, le registre principal et les registres secondaires sont pilotés par un servomoteur, en fonction de la température du four et d'une consigne qui sont transmises au servomoteur. Selon l'invention, l'ensemble comprend au moins un organe de 35 mesure de température, par exemple une sonde, qui est positionnée dans le four ou dans un circuit de ventilation du four, ledit organe de mesure étant commandé par un régulateur. La consigne de température est fixée par le régulateur qui pilote le servomoteur et les registres motorisés. Si la température mesurée dans le four via la sonde est inférieure à la consigne, le caisson fonctionne en position de recyclage. Si la température mesurée est supérieure à la consigne, le caisson fonctionne avec une amenée d'air neuf et le registre principal est fermé. De préférence, le servomoteur agit sous la dépendance de la sonde de température. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque registre secondaire et/ou le registre principal sont conformés pour être positionnés dans au moins une position dite intermédiaire dans laquelle le registre principal est partiellement ouvert et chaque registre secondaire est partiellement ouvert. Cette position intermédiaire autorise le mixage de l'air recyclé avec de l'air entrant venu de l'extérieur ce qui autorise la régulation de la température par une ouverture et une fermeture proportionnelle des registres en fonction de la température d'air nécessaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque registre secondaire et/ou le registre principal sont conformés pour être positionnés dans au moins une position dite d'extraction dans laquelle le registre principal est fermé et chaque registre secondaire est ouvert. Dans cette position, l'air n'est pas recyclé, les fumées et l'air chaud sont évacués et de l'air extérieur froid est injecté dans le four. Cette position est préconisée pour refroidir le four. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque registre secondaire et le registre principal sont pilotés simultanément. Préférentiellement, un système de biellette permet le mouvement en simultané. Selon une autre caractéristique de l'invention, le caisson de ventilation comprend au moins un filtre positionné en amont de la sortie d'air principale du caisson de ventilation ou en amont de l'entrée d'air du four. Selon une autre caractéristique, le caisson de ventilation est équipé d'au moins un ventilateur à proximité de l'entrée d'air principale. Ainsi, le 30 ventilateur positionné à proximité de l'entrée d'air du four amène l'air du four dans le caisson de ventilation Selon une autre caractéristique, le caisson de ventilation est équipé d'au moins un autre ventilateur positionné à proximité de la sortie d'air principale. Ainsi, le ventilateur positionné à proximité de la sortie d'air principale 35 du caisson de ventilation amène l'air circulant dans le caisson de ventilation, dans le four. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation selon la présente invention, donné à titre d'exemple non limitatif et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique en coupe de l'ensemble selon l'invention, - la figure 2 représente une vue schématique en perspective du caisson de ventilation de l'ensemble représenté en figure 1, - la figure 3A représente une première configuration de fonctionnement du caisson représenté en figure 2, - la figure 3B représente une deuxième configuration de fonctionnement du caisson représenté en figure 2, et, - la figure 3C représente une troisième configuration de fonctionnement du caisson représenté en figure 2. L'ensemble 1 selon l'invention est représenté en figure 1 et comprend un four 2 comportant une pluralité d' émetteurs de rayonnements infrarouges 4 et un caisson de ventilation 3. Comme on peut le voir en figure 1, le four 2 comprend une entrée d'air 5a et une sortie d'air 5b. En outre, le caisson de ventilation 3 comprend 20 une entrée d'air principale 6a et une sortie d'air principale 6b. Selon l'invention, l'entrée d'air 5a du four 2 coopère avec la sortie d'air principale 6b du caisson de ventilation 3. De même, la sortie d'air 5b du four 2 coopère avec l'entrée d'air principale 6a du caisson de ventilation 3. Ainsi, l'air présent dans le four 2 circule dans le caisson de ventilation 3 avant 25 d'être réinjecté dans le four 2. Pour amener l'air dans le caisson de ventilation 3, le four 2 comprend au moins un ventilateur (non représenté) positionné à proximité de la sortie d'air 5b du four 2. Pour réinjecter l'air circulant dans le caisson de ventilation 3 dans le four 2, le four 2 comprend au moins un autre ventilateur (non représenté) positionné à proximité de l'entrée d'air 5a du four 30 2. Comme illustré aux figures 1 et 3A, 3B et 3C, le caisson de ventilation 3 comprend un conduit principal 3a. Le conduit principal 3a s'étend le long de l'axe longitudinal du caisson de ventilation 3 et débouche sur des faces latérales opposées du caisson de ventilation 3. Le conduit principal 3a 35 comprend à une extrémité débouchante, l'entrée d'air principale 6a du caisson de ventilation 3 et à l'autre des extrémités débouchante, la sortie d'air principale 6b du caisson de ventilation 3. Dans l'exemple illustré aux figures 1 à 3C, le conduit principal 3a comprend une section médiane rétrécie dans laquelle est positionné un registre principal 8 comprenant des volets de régulation d'air. Selon l'invention, le registre principal 8 peut être placé n'importe où dans le conduit principal 3a du moment qu'il remplit la condition selon laquelle le registre principal 8, lorsqu'il est en position de fermeture, ledit registre principal 8 obture complètement le conduit principal 3a. Aux figures 1 à 3C, le caisson de ventilation 3 comprend une entrée d'air secondaire 7a qui amène de l'air provenant de l'extérieur du four 2 et une sortie d'air secondaire 7b qui permet d'extraire l'air vers l'extérieur. Comme illustré, l'entrée d'air secondaire 7a et la sortie d'air secondaire 7b débouchent dans le conduit principal 3a. L'entrée d'air secondaire 7a et la sortie d'air secondaire 7b s'étendent sensiblement perpendiculairement au conduit principal 3a. L'entrée d'air secondaire 7a et la sortie d'air secondaire 7b sont positionnées de part et d'autre de la section rétrécie du conduit principal 3a. En outre, l'entrée d'air secondaire 7a et la sortie d'air secondaire 7b comprennent chacun un registre secondaire 9 de régulation de flux d'air, chaque registre secondaire 9 de régulation de flux d'air comportant, comme dans l'exemple représenté, des volets de régulation d'air. En figure 1, le caisson de ventilation 3 est disposé sur le four 2 et est raccordé au four 2 par des moyens de raccordements de type flexibles ou canalisations d'air. Bien entendu, la position du caisson de ventilation 3 par 25 rapport au four 2 n'est pas limitée à cet exemple. Comme on peut le voir aux figures 1 à 3C, le caisson comprend un filtre 11 disposé en amont de la sortie d'air principale 6b. Ce filtre peut être du type filtre à particules par exemple. Les figures 3A à 3C illustrent des configurations de fonctionnement 30 possibles du caisson de ventilation 3. En figure 3A, le caisson est en position dite d'extraction. Le flux d'air provenant du four 2 est amené dans le caisson de ventilation 3 par l'entrée d'air principale 6a, traverse une partie du conduit principal 3a et est conduit vers la sortie d'air secondaire 7b. Dans cette configuration, l'intégralité 35 du flux d'air provenant du four 2 est extraite car le registre principal 8 est complètement fermé et le registre secondaire 9 placé dans le conduit de sortie d'air secondaire 7b est complètement ouvert. De plus, comme l'air du four 2 est complètement extrait, il faut renouveler cet air à partir d'air extérieur. L'air extérieur entre dans le caisson de ventilation 3 via l'entrée d'air secondaire 7a, parcourt une partie du conduit principal 3a est filtré au moyen d'un filtre 11 disposé à proximité de la sortie d'air principale 6b puis est injecté dans le four 2. Dans cette configuration, le registre secondaire 9 placé dans l'entrée d'air secondaire 7a est complètement ouvert et comme dit précédemment le registre principal 8 est complètement fermé pour éviter le mixage entre l'air du four 2 destiné à être extrait et l'air extérieur destiné à être injecté dans le four 2. En figure 3B, le caisson de ventilation 3 est en position dite de recyclage. Dans cette configuration de recyclage, le flux d'air provenant du four 2 est amené dans le caisson de ventilation 3 via l'entrée d'air principale 6a, traverse le conduit principal 3a, est filtré puis est évacué via la sortie d'air principale 6b pour être réinjecté dans le four 2. Dans cette configuration, les registres secondaires 9 positionnés dans l'entrée d'air secondaire 7a et dans la sortie d'air secondaire 7b sont fermés et le registre principal 8 est ouvert. En figure 3C, le caisson est en position dite intermédiaire. Dans cette configuration, les registres secondaires 9 positionnés dans l'entrée d'air secondaire 7a et dans la sortie d'air secondaire 7b sont partiellement ouverts et le registre principal 8 est également partiellement ouvert. Le flux d'air provenant du four 2 est amené dans le caisson de ventilation 3 via l'entrée d'air principale 6a, une partie du flux d'air est alors extrait via la sortie d'air secondaire 7b et une partie du flux d'air traverse le conduit principal 3a. Au niveau de l'entrée d'air secondaire 7a, de l'air extérieur est amené dans le conduit principal 3a pour être mélangé au flux d'air traversant le conduit principal 3a et provenant du four 2. Le mélange d'air ou mixage s'opère dans le conduit principal 3a en amont de la sortie d'air principale 6b et du filtre 11. L'air mélangé est ensuite filtré puis réinjecté dans le four 2. Bien entendu, les configurations représentées aux figures 3A à 3C ne sont que des exemples et le caisson de ventilation 3 présente une pluralité d'autres configurations intermédiaires possibles. Comme on peut le voir en figure 1, le flux d'air est réinjecté dans le four 2 par plusieurs canaux de distribution d'air disposés le long du four en partie supérieure du four 2. De plus, la sortie d'air 5b du four 2 est disposée en partie inférieure du four 2, le flux d'air provenant du four 2 chemine le long de la paroi inférieure du four 2 puis est conduit dans un conduit de sortie d'air 5b disposé sensiblement latéralement à une paroi latérale du four 2. Bien entendu, le cheminement et de distribution du flux d'air au sein du four 2 n'est pas limité à l'exemple illustré. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation et aux configurations de fonctionnement décrits et représentés aux figures annexées. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS1. Ensemble (1) comprenant au moins un four (2) comportant au moins un émetteur (4) de rayonnements infrarouges, le four (2) comportant une 5 entrée d'air (5a) et une sortie d'air (5b), caractérisé en ce que l'ensemble (1) comprend en outre un caisson de ventilation (3) comportant une entrée d'air principale (6a) et une sortie d'air principale (6b), l'entrée d'air (5a) du four (2) et la sortie d'air (5b) du four (2) coopérant respectivement avec la sortie d'air principale (6b) du caisson de ventilation (3) et l'entrée d'air principale (6a) du 10 caisson de ventilation (3), ledit caisson de ventilation (3) étant conçu pour réaliser une circulation d'air dans le four (2). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le caisson de ventilation (3) comprend un conduit principal (3a) reliant l'entrée 15 d'air principale (6a) et la sortie d'air principale (6b), le conduit principal (3a) comprenant au moins un registre principal (8) de régulation de flux d'air. 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le caisson de ventilation (3) comprend une entrée d'air secondaire (7a) dite 20 entrée d'air extérieur et/ou une sortie d'air secondaire (7b) dite sortie d'air recyclé, ladite une entrée d'air secondaire (7a) et/ou ladite sortie d'air secondaire (7b) débouchent dans le conduit principal (3a). 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que 25 l'entrée d'air secondaire (7a) est réglée au moyen d'au moins un registre secondaire (9) de régulation de flux d'air et/ou la sortie d'air secondaire (7b) est réglée au moyen d'au moins un registre secondaire (9) de régulation de flux d'air. 30 5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque registre secondaire (9) et/ou le registre principal (8) sont pilotés par un dispositif de commande, chaque registre secondaire (9) et/ou le registre principal (8) étant conformés pour être positionnés dans au moins une position dite de recyclage dans laquelle le registre principal (8) est ouvert et chaque 35 registre secondaire (9) est fermé. 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque registre secondaire (9) et/ou le registre principal (8) sont conformés pour être positionnés dans au moins une position dite intermédiaire dans laquelle le registre principal (8) est partiellement ouvert et chaque registre secondaire (9) est partiellement ouvert. 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que chaque registre secondaire (9) et/ou le registre principal (8) sont conformés pour être positionnés dans au moins une position dite d'extraction dans laquelle le registre principal (8) est fermé et chaque registre secondaire (9) est ouvert. 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que chaque registre secondaire (9) et le registre principal (8) 15 sont pilotés simultanément. 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le caisson de ventilation (3) comprend au moins un filtre (11) positionné en amont de la sortie d'air principale (6b) du caisson de 20 ventilation (3) ou en amont de l'entrée d'air (5a) du four (2).