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WO1991006810A1 - Tube radiant a modules internes - Google Patents

Tube radiant a modules internes Download PDF

Info

Publication number
WO1991006810A1
WO1991006810A1 PCT/FR1990/000770 FR9000770W WO9106810A1 WO 1991006810 A1 WO1991006810 A1 WO 1991006810A1 FR 9000770 W FR9000770 W FR 9000770W WO 9106810 A1 WO9106810 A1 WO 9106810A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tubes
radiant
tube
module
burner
Prior art date
Application number
PCT/FR1990/000770
Other languages
English (en)
Inventor
Franck Duverger
Original Assignee
Gaz Industrie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gaz Industrie filed Critical Gaz Industrie
Priority to KR1019910700645A priority Critical patent/KR0139283B1/ko
Publication of WO1991006810A1 publication Critical patent/WO1991006810A1/fr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D5/00—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems
    • F24D5/06—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems operating without discharge of hot air into the space or area to be heated
    • F24D5/08—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems operating without discharge of hot air into the space or area to be heated with hot air led through radiators

Definitions

  • the present invention relates to the general technical field of heating devices for buildings of the industrial type and relates, more particularly, to gas heating devices of the radiant tube type.
  • Radiant tube devices are commonly used for heating industrial and commercial buildings and are, most of the time, suspended at a certain height in the building under consideration. They can also be held in place against elements of partitions or the like. These devices, which emit infrared radiation at low temperature, are used to provide global and zone heating.
  • a first type of installation comprising a single heating circuit, generally monotube, of shape and dimension adapted to the conformation and the volume of the space to be heated.
  • These installations require, because of their length, the presence of several heating units, comprising at least one burner, distributed along the heating circuit, in order to maintain a temperature emission as homogeneous as possible in the room.
  • An extractor is mounted at the end of the circuit and ensures the circulation of the combustion gas, as well as the quality thereof.
  • Each unit comprises a main block comprising the gas burner and an extractor comprising an extraction turbine.
  • the burner is connected to the extraction unit, via a tube resistant to high temperatures and which constitutes the radiant tube itself.
  • the latter can extend over a length of up to 6 meters and forms a U-shaped circuit between the burner and the extraction turbine.
  • the heating device generally comprises, in addition, a reflection casing, of "U" cross section, disposed above the circuit of the radiant tubes and laterally covering the latter.
  • the device is completed by a device stiffening assembly and by fixing and suspension systems of the heating unit.
  • a heating device comprising a burner associated with the end of a radiant tube inside which has been inserted, at a distance from the internal surface. of the tube, a tubular insulating sleeve.
  • a tubular insulating sleeve promotes, to a certain extent, the homogenization of the temperature along the tube in its position adjacent to the burner.
  • the homogenizing effect is, however, incomplete and does not take into account the axial temperature gradient caused by the burner flame, since the thickness of the sleeves is constant.
  • the object of the present invention is to remedy the drawbacks of the devices described above and to produce a heating device in which the temperature, along the entire circuit formed by the radiant tubes, is as homogeneous as possible.
  • Another object of the invention consists in producing a heating device with radiant tubes which avoids excessive heat. temperature of the tube near the burner and which allows an extension of the burner flame.
  • Another object of the invention consists in proposing a heating device with radiant tubes with improved thermal efficiency.
  • Another object of the invention consists in producing a heating device with radiant tubes in which the overall emission of heat radiation, by the radiant tubes, is improved.
  • a heating device with radiant tubes of the type intended to be suspended or fixed in height in a building, comprising at least one radiant tube associated, at one end, with a gas burner block, emitting a flame.
  • the interior of the radiant tube being lined, from its end associated with the burner block, with at least one module in the form of a hollow jacket extending over a length portion of the radiant tube, characterized in that the module has a conformation intended to gradually increase the internal section of the radiant tube, from its end associated with the burner.
  • Fig. 1 shows a general perspective view of a heating device with radiant tubes provided with an insulating reflection casing.
  • Figs. 2, 2_ and 3 show views of variants of the invention according to a longitudinal section of a portion of the radiant tube associated with the burner.
  • Figs. 4 and 5 represent cross sections of the radiant tube, taken, respectively, along the lines IV-IV of FIG. 2 and VV of fig. 3.
  • Figs. 6 and 7 show cross sections of the radiant tube illustrating two different embodiments.
  • Fig. 8 shows a perspective view and in a cross section of a heating unit according to the invention, in which the tubes are isolated from each other, at least in part.
  • Fig. 9 shows a top view of the end of a heating circuit according to the invention.
  • Figs. 10 and 11 show, respectively, a perspective view and a cross-sectional view of connecting members interposed between two radiant tubes.
  • Fig. 1 shows, in exploded view, a heating unit 1 consisting of a heating assembly 2 proper and of an insulating and reflective casing 3.
  • the heating assembly 2 comprises a main housing 4 in which the various elements are arranged necessary for controlling the heating unit 1, namely, for example, the electronic control and regulation circuits, the safety solenoid valves, the ignition and control systems.
  • the main unit 4 is extended by two separate cowlings forming a burner block 5 and an extractor block 6 containing, respectively, the burner proper 7 and an extraction turbine provided with its drive motor.
  • the burner block 5 and the extractor block 6 are connected by means of a closed circuit consisting of a tubular element forming the radiating member.
  • the radiating member forms a U-shaped circuit composed of several tubular elements 8-, 8- ,, 8 ,, 9_., 9_, 9, extending in substantially parallel and connected planes, respectively, by one of their ends, to the block burner 5 and to the extractor block 6.
  • These different tubular elements are connected together or placed end to end to constitute the radiation assembly composed of the radiant tubes 8, 9.
  • the radiation assembly may, of course, not be composed that a limited number of tubular elements 8, 9 and, at a minimum, two are sufficient.
  • the ends of the radiant tubes 8 and 9 are connected to each other by means of an elbow 10.
  • the radiant tubes are straight lines and cylindrical, but it is obvious that tubes of various sections can be used and that the shape of the circuit can also vary.
  • the radiant tubes 8 and 9 are, in a manner known to those skilled in the art, made of a material particularly resistant to high temperatures.
  • the radiant tubes 8 and 9 are covered, over their entire length, by the insulating and reflective casing 3, which can be produced in several elements 3-., 3 ? , 3, corresponding to the different tubular elements which make up the radiant tubes 8,.
  • the casing 3 also has a "U" cross section comprising an upper face 3 and two lateral faces 3b, 3_c.
  • the insulating and reflective casing 3 extends along an axis in the same direction as the longitudinal axes _A, _ _ of the tubes 8 and 9 and is provided, at one of its ends, with a closing wall 3j.
  • the insulating and reflective casing 3 is intended to be placed in abutment against the main housing 4 or against the burner block 5 and the extractor block 6, on one side, and also, preferably, against a stop 12 arranged on the elbow 10 , on another side.
  • the insulating and reflective casing 3 thus ensures a partial coating of the radiant tubes 8, 9 capable of promoting a privileged downward diffusion of infrared radiation.
  • the heating units 1 are used as suspended heating devices, provision is made to equip the radiant tubes with the aid of suspension collars 13 enclosing the radiant tubes 8 and 9. It is then necessary to provide, for example, in combination with the collars 13, support strips 14 fixed under the collars 13 and arranged under the tubes 8, 9.
  • the heating unit 1 is suspended by a suspension device 14 including, for example, a rope connected to a support pin fixed directly to the insulating casing and reflector 3.
  • the interior of the radiant tube 8, in direct relation with the burner 7, is lined, from its end associated with the burner 7, of a module 15 in the form of a hollow jacket.
  • This sleeve lines the inner surface of the tube 8 and can extend over a portion of variable length.
  • the module 15 preferably extends over a length substantially equivalent to the length of extension of the flame 16 of the burner 7.
  • the module 15 can, of course, have a length greater or less than the length of the flame 16.
  • the module 15 is in the form of a hollow jacket adapting exactly to the dimensions and the conformation of the internal section of the radiant tube 8 and comprising a thickness delimiting an internal conduit 17 to the module 15.
  • the lining of the interior of the radiant tube 8 by the module 15 therefore leads to a modification of the internal section of the tube 8 over the portion of length corresponding substantially to the length of the flame 16.
  • Fig. 2 shows a first exemplary embodiment in which the module 15 consists of a plurality of section reducing modules.
  • the radiant tube 8 On a first portion of its length, corresponding to the part closest to the burner 7, the radiant tube 8 is lined with three modules, respectively 5 * , 15 15 ,, concentric and coaxial, nested respectively in each other, as illustrated in fig. 4.
  • the tube portion 8, adjacent to the previously defined portion, is lined with two modules, respectively 15, 15_- concentric and fitted one into the other.
  • This second series 15 ,, 15 ⁇ is in an end-to-end junction position with the first series 15 * ,. 15 ⁇ , 15, of modules.
  • An additional packing module 15 can be disposed inside the tube 8, Following and contiguously, with The second series 15 ,, 15 5 of the modules.
  • the reduction modules are generally made of a ceramic fiber material and can be force-fitted, for example.
  • Fig. 3 illustrates a second embodiment in which the reduction module 15 consists of a single jacket, the thickness variation of which is provided in such a way that the internal channel 17 in the module 15 increases progressively continuously.
  • the internal section of the radiant tube 8 is therefore also modified in a direction of increase along the portion of the radiant tube 8 licked by the flame 16 of the burner 7.
  • Figs. 6 and 7 show other alternative embodiments within the scope of the present invention. It is thus possible to produce reduction odles 15 whose internal channel 17, delimited by the thickness of the module 15, is off-center with respect to the longitudinal axis of the module in the form of a sleeve.
  • the longitudinal axis _M of the sleeve 15 is located at a lower level relative to the central Longitudinal axis _A of the tube 8, thereby creating a differential insulation of the tube 8 causing, in the case shown for reference in fig. 6, an over-insulation of the upper part of the tube 8.
  • Other configurations are possible.
  • an internal section of the radiant tube is obtained, of reduced diameter and the positioning of which, inside the tube, can be controlled. It is also possible to vary the conformation of the internal channel 17 which can take a section of cylindrical, square, triangular, hexagonal or diamond shape for example. It is, of course, possible to combine a specific form with a eccentric position of channel 17, in order to more or less isolate part of the tube.
  • the presence of reducing modules in the internal section of the combustion chamber, in the area licked by the burner flame, allows temperature control in the portion of the radiant tube 8 subjected to the highest temperature. Thanks to the gradual increase in the internal section of the combustion chamber, the temperature of the tube can be maintained at a temperature generally less than 400 ° C. on the external surface of the tube. Furthermore, the increasing increase in the internal section of the combustion chamber causes a Venturi effect inducing an additional stretching of the flame. This Venturi effect creates an additional factor positively influencing the temperature homogenization in the radiant tube, as well as combustion.
  • Fig. 2_a illustrates another alternative embodiment which does not differ from that presented in FIG. 2, only by the interposition of mounting wedges 31 between the internal surface of the tube 8 and the external surface of the modules 15.
  • the wedges 31 can be cylindrical and annular, or in the form of cubes for example, arranged in a spaced apart position. periphery of the modules 15.
  • the shims 31 ensure the blocking in position of the modules, when, in order to reduce the cost of installation, the sleeves, and for example those bearing the references 15-, 15-, and 15, of the fig. 2 are deleted.
  • the terminal sleeve not shown in FIG. 2_a, can be in total contact with the internal surface of the tube 8 and thus ensure its upholstery, total or partial and then require the interposition of a wedge 31.
  • Fig. 8 illustrates a particular configuration of the heating device.
  • the insulating and reflective casing 3 is made of an insulating material 18 sandwiched between the two sheets constituting the insulating and reflective casing 3. It is also possible, as shown in FIG. 8, to provide the insulating and reflective casing 3 with a partition wall 19 extending in the longitudinal direction of the insulating casing 3, between the two radiant tubes 8 and 9.
  • This wall 19 the function of which is to avoid or reduce the mutual radiation of the radiant tubes 8 and 9, can extend over a height of separation equivalent to the overall height of the radiant tubes 8 and 9 or, on the contrary, as shown in the example of FIG.
  • the wall 19 can extend over a height such that it partially intercepts the radiation from each of the tubes 8, 9 and, for example, half. In the latter case, the wall 19 extends substantially from the upper face 3_a of the insulating and reflective casing 3, to the central and longitudinal axes ⁇ , _A ⁇ _ of each of the two radiant tubes 8 and 9.
  • the wall 19 is , obviously, preferably parallel to the other two faces 3b and 3_ £ of the insulating casing 3.
  • the lower half-circumference of each of the radiant tubes 8 and 9 is advantageously covered with a material 21 capable of promoting the thermal diffusion of tubes. It can be, for example, a coating based on paint capable of imparting, to the lower half-circumference. The particular behavior of a black body.
  • Fig. 10 illustrates an embodiment according to the invention, used when the length of the circuit of the radiant tubes must be increased. It is then planned to insert, inside the radiant tubes 8, 9, a hollow connection sleeve 22 which therefore has a shape complementary to that of the tubes 8, 9, apart from assembly and interlocking play.
  • the sleeve 22 is also cylindrical and it comprises, substantially in a central zone, an outer ring 23 delimiting two interlocking half-cylinders 22a and 22b.
  • the external ring 23 forms a protuberance with respect to the external envelope of the sleeve 22 and constitutes a stop against which the transverse sections of each of the tubes 8, 9 come to bear.
  • the invention can be implemented in industrial type buildings or for sports or commercial use and used as radiant heating.

Landscapes

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Abstract

Chauffage de locaux. Le dispositif de chauffage à tubes radiants, du type destiné à être suspendu ou fixé en hauteur dans un bâtiment, est caractérisé en ce que le module (15) possède une conformation destinée à augmenter progressivement la section interne du tube radiant à partir de son extrémité associée au brûleur (5). Application au chauffage de locaux industriels ou commerciaux.

Description

TUBE RADIANT A MODULES INTERNES
DOMAINE TECHNIQUE :
La présente invention concerne le domaine technique général des dispositifs de chauffage pour bâtiments du type industriel et vise, plus particulièrement, les dispositifs de chauffage à gaz du type à tubes radiants.
Les appareils à tubes radiants sont communément utilisés pour le chauffage des bâtiments industriels et commerciaux et sont, La plupart du temps, suspendus à une certaine hauteur dans Le bâtiment considéré. Ils peuvent, également, être maintenus en place contre des éléments de cloisons ou analogues. Ces dispositifs, qui émettent un rayonnement infra-rouge à basse température, sont utilisés pour réaliser un chauffage global et par zones.
TECHNIQUE ANTERIEURE :
On connaît un premier type d'installations comprenant un circuit de chauffage unique, en général monotube, de forme et de dimension adaptées à la conformation et au volume de l'espace à chauffer. Ces installations, dont La Largeur peut être importante, de L'ordre de 30 mètres, nécessitent, en raison même de Leur longueur, la présence de plusieurs unités de chauffage, comprenant au moins un brûleur, réparties le long du circuit de chauffage, afin de maintenir une émission de température aussi homogène que possible dans le local. Un extracteur est monté en bout de circuit et assure La circulation du gaz de combustion, ainsi que La qualité de celle-ci. Ces instaLLations se révèlent être d'une mise en place délicate, en raison de leur complexité d' installation, puisqu'elles ne sont pas démontables, et de leur spécificité, ces installations n'étant, en effet, pas de type standard elles ne permettent pas, en outre, de moduler la température le long du circuit de chauffage. Pour remédier à ces inconvénients, il a été proposé de réaliser des installations de chauffage à tubes radiants comprenant plusieurs unités individuelles de chauffage réparties plus ou moins régulièrement dans l'ensemble du bâtiment à chauffer. Chaque unité comprend un bloc principal comprenant le brûleur à gaz et un extracteur comprenant une turbine d'extraction. Le brûleur est relié au bloc d'extraction, par l'intermédiaire d'un tube résistant aux hautes températures et qui constitue le tube radiant proprement dit. Ce dernier peut s'étendre sur une longueur allant jusqu'à 6 mètres et forme un circuit en "U" entre le brûleur et la turbine d'extraction. Le dispositif de chauffage comprend, généralement, en outre, un carter de réflexion, de section transversale en "U", disposé au-dessus du circuit des tubes radiants et recouvrant latéralement ces derniers. Le dispositif est complété par un ensemble de rigidification du dispositif et par des systèmes de fixation et de suspension de l'unité de chauffage.
La présence de plusieurs unités de chauffage individuelles permet un contrôle de la température d'ambiance et une modulation de la température dans des zones privilégiées du local à chauffer. La taille limitée de ces unités individuelles facilite, par ailleurs, L'implantation générale du dispositif. Le fonctionnement de ce genre d'installations, s'il est généralement considéré comme satisfaisant, présente certains inconvénients. En premier Lieu, il convient de mentionner les difficultés posées lorsqu'il s'avère souhaitable d'allonger le circuit de chauffage, par l'assemblage d'une ou de plusieurs portions de tube modulaire. Ces dispositifs sont, en effet, conçus pour une longueur déterminée, de L'ordre de 8 à 10 mètres, et l'allongement du circuit de chauffage nécessite, corrélativement, une augmentation de la puissance du brûleur. Ces modifications conduisent, malgré La présence d'une unité d'extraction, à une température du tube très élevée, de l'ordre de 600 C à proximité du brûleur, c'est-à-dire le Long de La partie du tube Léchée par La flamme du brûleur. L'homogénéité de température, le long du tube radiant, n'est ainsi plus assurée, ce qui nuit, bien évidemment, aux performances thermiques globales du dispositif et influence négativement Le rendement de l'appareil. Cet inconvénient se retrouve, également, dans Le premier type d'appareil cité précédemment. Le confort de l'utilisateur est, en outre, affecté, puisque La température du local est alors hétérogène.
Par ailleurs, il s'avère difficile d'augmenter, dans de fortes proportions, l'émission de chaleur du dispositif, dans la mesure où L'augmentation de puissance du brûleur se traduit toujours par une élévation de température hétérogène Le long du tube et provoque une variation de La Longueur d'onde infrarouge.
On connaît, également, d'après le brevet US-A-4 529 123, un dispositif de chauffage comprenant un brûleur associé à l'extrémité d'un tube radiant à L'intérieur duquel a été inséré, à distance de la surface interne du tube, un manchon isolant tubulaire. Un tel manchon isolant favorise, dans une certaine mesure, L'homogénéisation de la température le Long du tube sur sa position adjacente au brûleur. L'effet d'homogénéisation est, cependant, incomplet et ne tient pas compte du gradient de température axial provoqué par la flamme du brûleur, dans la mesure où L'épaisseur des manchons est constante. Par ailleurs, dans le cas d'installations de grande longueur comportant des brûleurs de forte capacité, il est nécessaire d'avoir recours à des manchons internes de Longueur importante, ce qui augmente, en proportion, Le coût de L'installation et influence négativement la circulation et la combustion de l'air à L'intérieur du tube, en raison de la diminution de la section des tubes sur des portions de Longueurs importantes.
L'objet de La présente invention vise à remédier aux inconvénients des dispositifs précédemment décrits et à réaliser un dispositif de chauffage dans lequel la température, le long de tout le circuit constitué par les tubes radiants, est aussi homogène que possible.
Un autre objet de l'invention consiste à réaliser un dispositif de chauffage à tubes radiants qui évite une trop forte température du tube à proximité du brûleur et qui permette un allongement de la flamme du brûleur.
Un autre objet de l'invention consiste à proposer un dispositif de chauffage à tubes radiants au rendement thermique amélioré.
Un autre objet de l'invention consiste à réaliser un dispositif de chauffage à tubes radiants dans lequel l'émission globale du rayonnement de chaleur, par Les tubes radiants, est améliorée.
EXPOSE DE L'INVENTION
Ces objectifs sont atteints grâce à un dispositif de chauffage à tubes radiants, du type destiné à être suspendu ou fixé en hauteur dans un bâtiment, comprenant au moins un tube radiant associé, par une extrémité, à un bloc brûleur à gaz, émettant une flamme, l'intérieur du tube radiant étant garni, à partir de son extrémité associée au bloc brûleur, d'au moins un module en forme de chemise creuse s'étendant sur une portion de longueur du tube radiant, caractérisé en ce que Le module possède une conformation destinée à augmenter progressivement la section interne du tube radiant, à partir de son extrémité associée au brûleur.
Diverses autres caractéristiques ressortent de La description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non Limitatifs, des formes de réalisation de L'objet de L'invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS :
La fig. 1 montre une vue générale en perspective d'un dispositif de chauffage à tubes radiants muni d'un carter isolant de réflexion.
Les fig. 2, 2_ et 3 montrent des vues de variantes de L'invention selon une coupe longitudinale d'une portion du tube radiant associée au brûleur. Les fig. 4 et 5 représentent des coupes transversales du tube radiant, prises, respectivement, selon les lignes IV-IV de la fig. 2 et V-V de la fig. 3.
Les fig. 6 et 7 représentent des coupes transversales du tube radiant illustrant deux modes différents de réalisation.
La fig. 8 montre une vue en perspective et selon une coupe transversale d'une unité de chauffage selon l'invention, dans laquelle les tubes sont isolés l'un de l'autre, au moins en partie.
La fig. 9 montre une vue de dessus de L'extrémité d'un circuit de chauffage selon L'invention.
Les fig. 10 et 11 montrent, respectivement, une vue en perspective et une vue en coupe transversale d'organes de raccordement interposés entre deux tubes radiants.
MEILLEURE MANIERE DE REALISER L'INVENTION :
La fig. 1 représente, en vue éclatée, une unité de chauffage 1 constituée d'un ensemble de chauffage 2 proprement dit et d'un carter isolant et réflecteur 3. L'ensembLe de chauffage 2 comprend un boîtier principal 4 dans lequel sont disposés les différents éléments nécessaires à La commande de L'unité de chauffage 1, à savoir, par exemple, les circuits électroniques de commande et de régulation, les électrovannes de sécurité, les systèmes d'allumage et de contrôle. Le boîtier principal 4 se prolonge par deux capotages distincts formant un bloc brûleur 5 et un bloc extracteur 6 contenant, respectivement, Le brûleur proprement dit 7 et une turbine d'extraction munie de son moteur d'entraînement.
Le bloc brûleur 5 et Le bloc extracteur 6 sont en relation par L'intermédiaire d'un circuit fermé constitué d'un élément tubulaire formant L'organe de rayonnement. Dans L'exemple, représenté à la fig. 1, l'organe de rayonnement forme un circuit en "U" composé de plusieurs éléments tubulaïres 8-., 8-,, 8,, 9_., 9_, 9, s'étendant dans des plans sensiblement parallèles et reliés, respectivement, par L'une de leurs extrémités, au bloc brûleur 5 et au bloc extracteur 6. Ces différents éléments tubuLaires sont reliés entre eux ou posés bout à bout pour constituer l'ensemble de rayonnement composé des tubes radiants 8, 9. L'ensemble de rayonnement peut, bien évidemment, n'être composé que d'un nombre limité d'éléments tubuLaires 8, 9 et, au minimum, deux suffisent. Les extrémités des tubes radiants 8-, et 9, sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'un coude 10. Dans l'exemple représenté à la fig. 1, les tubes radiants sont recti lignes et cylindriques, mais iL est bien évident que des tubes de sections diverses peuvent être utilisés et que La forme du circuit peut également varier.
Il est, également, possible d'envisager de réaliser un dispositif de chauffage sans circuit d'extraction.
Les tubes radiants 8 et 9 sont, d'une manière connue de L'homme de L'art, réalisés dans un matériau particulièrement résistant aux hautes températures.
Les tubes radiants 8 et 9 sont recouverts, sur toute Leur Longueur, par Le carter isolant et réflecteur 3, qui peut être réalisé en plusieurs éléments 3-., 3?, 3, correspondant aux différents éléments tubuLaires qui composent Les tubes radiants 8,. 9. Le carter 3 présente, par ailleurs, une section transversale en "U" comprenant une face supérieure 3 et deux faces Latérales 3b, 3_c. Le carter isolant et réflecteur 3 s'étend selon un axe de même direction que les axes longitudinaux _A, _ _ des tubes 8 et 9 et est pourvu, à L'une de ses extrémités,d'une paroi de fermeture 3j . Le carter isolant et réflecteur 3 est destiné à être posé en appui contre le boîtier principal 4 ou contre le bloc brûleur 5 et le bloc extracteur 6, d'un côté, et également, de préférence, contre une butée 12 disposée sur le coude 10, d'un autre côté. Le carter isolant et réflecteur 3 assure, ainsi, un enrobage partiel des tubes radiants 8, 9 apte à favoriser une diffusion privilégiée vers le bas des rayonnements infra-rouges.
Dans le cas d'utilisation des unités de chauffage 1 en tant que dispositifs de chauffage suspendu, il est prévu d'équiper les tubes radiants à L'aide de colliers de suspension 13 enserrant les tubes radiants 8 et 9. Il est alors nécessaire de prévoir, par exemple, en combinaison avec les colliers 13, des barrettes 14 de support fixées sous les colliers 13 et disposées sous Les tubes 8, 9. L'unité de chauffage 1 est suspendue par un dispositif de suspension 14 incluant, par exemple, un filin relié à une broche de support fixée directement sur le carter isolant et réfLecteur 3.
L'intérieur du tube radiant 8, en relation directe avec le brûleur 7, est garni, à partir de son extrémité associée avec le brûleur 7, d'un module 15 en forme de chemise creuse. Ce manchon tapisse La surface intérieure du tube 8 et peut s'étendre sur une portion de longueur variable. Le module 15 s'étend, préférentiellement, sur une longueur sensiblement équivalente à La longueur d'extension de la flamme 16 du brûleur 7. Le module 15 peut, bien évidemment, avoir une longueur supérieure ou inférieure à la longueur de la flamme 16.
Le module 15 se présente sous la forme d'une chemise creuse s'adaptant exactement aux dimensions et à La conformation de la section interne du tube radiant 8 et comportant une épaisseur délimitant un conduit interne 17 au module 15. Le garnissage de l'intérieur du tube radiant 8 par le module 15 conduit donc à une modification de la section interne du tube 8 sur La portion de longueur correspondant sensiblement à La longueur de la flamme 16.
La fig. 2 montre un premier exemple de réalisation dans Lequel le module 15 est constitué d'une pluralité de modules réducteurs de sections. Sur une première portion de sa longueur, correspondant à la partie La plus proche du brûleur 7, le tube radiant 8 est garni de trois modules, respectivement 5*, 15 15,, concentriques et coaxiaux, emboîtés respectivement les uns dans Les autres, comme illustré à la fig. 4. La portion de tube 8, adjacente à La portion précédemment définie, est garnie de deux modules, respectivement 15,, 15_- concentriques et emboîtés L'un dans L'autre. Cette deuxième série 15,, 15^ est en position de jonction bout à bout avec la première série 15*,. 15^, 15, de modules. Un module de garnissage supplémentaire 15, peut être disposé à l'intérieur du tube 8, à La suite et de manière jointive, avec La seconde série 15,, 155 des modules. On obtient, de cette manière, un ensemble ininterrompu de modules qui, par Le biais des emboîtements et des jonctions successives, conduisent à une augmentation progressive de La section interne du tube radiant 8, par l'intermédiaire de L'augmentation de section du canal interne 17 au module 15.
Les modules de réduction sont, généralement, réalisés en un matériau en fibres de céramique et peuvent être emboîtés en force par exemple.
La fig. 3 illustre un second mode de réalisation dans lequel le module de réduction 15 est constitué d'une chemise unique dont la variation d'épaisseur est prévue de manière telle que le canal interne 17 au module 15 augmente progressivement de manière continue. La section interne du tube radiant 8 est donc également modifiée dans un sens d'augmentation Le Long de La portion du tube radiant 8 Léchée par la flamme 16 du brûleur 7.
Les fig. 6 et 7 montrent d'autres variantes de réalisation entrant dans le cadre de La présente invention. Il est ainsi possible de réaliser des oduLes de réduction 15 dont Le canal interne 17, déLimité par L'épaisseur du module 15, est décentré par rapport à L'axe Longitudinal du module en forme de manchon. Dans l'exemple montré à titre indicatif, l'axe longitudinal _M du manchon 15 est situé à un niveau inférieur par rapport à l'axe central Longitudinal _A du tube 8, pour créer ainsi une isolation différentielle du tube 8 provoquant, dans le cas montré à titre indicatif à la fig. 6, une sur-isolation de la partie supérieure du tube 8. D'autres configurations sont envisageables. On obtient, de cette façon,une section interne du tube radiant, de diamètre réduit et dont Le positionnement, à L'intérieur du tube, peut être contrôlé. Il est, également, envisageable, de faire varier La conformation du canal interne 17 qui peut prendre une section de forme cylindrique, carrée, triangulaire, hexagonale ou en Losange par exemple. Il est, bien évidemment, possible de combiner une forme spécifique avec une position excentrée du canal 17, afin d'isoler plus ou moins une partie du tube.
La présence de modules réducteurs de la section interne de la chambre de combustion, dans la zone léchée par la flamme du brûleur, permet un contrôle de la température dans La portion du tube radiant 8 soumise à la température la plus élevée. Grâce à l'augmentation progressive de La section interne de la chambre de combustion, la température du tube peut être maintenue à une température généralement inférieure à 400° C sur la surface extérieure du tube. Par ailleurs, l'augmentation croissante de La section interne de la chambre de combustion provoque un effet de Venturi induisant un éti rement supplémentaire de la flamme. Cet effet de Venturi crée un facteur supplémentaire influençant positivement l'homogénéisation de la température dans Le tube radiant, ainsi que La combustion.
La fig. 2_a illustre une autre variante de réalisation qui ne diffère, de celle présentée à La fig. 2, que par L'interposition de cales de montage 31 entre La surface interne du tube 8 et la surface externe des modules 15. Les cales 31 peuvent être cylindriques et annulaires, ou en forme de cubes par exemple, disposées de manière espacée à la périphérie des modules 15. Les cales 31 assurent le blocage en position des modules, lorsque, en vue de réduire le coût de l'installation, les manchons, et par exemple ceux portant les références 15-, 15-, et 15, de la fig. 2 sont supprimés. Le manchon terminal, non représenté à la fig. 2_a, peut être en contact total avec la surface interne du tube 8 et assurer ainsi son tapissage, total ou partiel et nécessiter alors l'interposition d'une cale 31. Le tapissage des manchons 15 peut ainsi être total ou partiel suivant le mode de réalisation. La fig. 8 illustre une configuration particulière du dispositif de chauffage. Le carter isolant et réflecteur 3 est constitué d'un matériau isolant 18 pris en sandwich entre les deux tôles constituant le carter isolant et réflecteur 3. IL est également possible, comme le montre la fig. 8, de munir le carter isolant et réflecteur 3 d'une paroi de séparation 19 s'étendant dans le sens longitudinal du carter isolant 3, entre les deux tubes radiants 8 et 9. Cette paroi 19, dont La fonction est d'éviter ou de réduire Le rayonnement mutuel des tubes radiants 8 et 9, peut s'étendre sur une hauteur de séparation équivalente à la hauteur hors tout des tubes radiants 8 et 9 ou, au contraire, comme représenté dans L'exemple de la fig. 8, La paroi 19 peut s'étendre sur une hauteur telle qu'elle intercepte partiellement le rayonnement de chacun des tubes 8, 9 et, par exemple, la moitié. Dans ce dernier cas, La paroi 19 s'étend sensiblement depuis la face supérieure 3_a du carter isolant et réflecteur 3, jusqu'aux axes centraux et Longitudinaux ^, _A^_ de chacun des deux tubes radiants 8 et 9. La paroi 19 est, bien évidemment, de préférence parallèle aux deux autres faces 3b et 3_£ du carter isolant 3. La demi-circonférence inférieure de chacun des tubes radiants 8 et 9 est, avantageusement, recouverte d'un matériau 21 apte à favoriser La diffusion thermique des tubes. Il peut s'agir, par exemple, d'un revêtement à base de peinture propre à conférer, à la demi-circonférence inférieure. Le comportement particulier d'un corps noir. Cette proposition, qui Laisse le tube alumine sans aucun revêtement dans sa demi-circonférence supérieure, présente L'avantage de favoriser l'émissivité thermique dans La partie inférieure de chacun des tubes, tandis que l'émissivité thermique dans la partie supérieure est aussi réduite que possible. Cette disposition assure, en conséquence, une amélioration non négligeable du rendement global de l'appareil, en privilégiant Le rayonnement direct au détriment du rayonnement indirect soumis, par ailleurs, à un effet de refroidissement dû à son trajet dans l'air. La fig. 9 montre que, dans le cas particulier et préférentiel d'utilisation d'un circuit radiant en forme de "U", Les tubes 8 et 9 sont reliés entre eux à L'aide d'un coude souple 10. Par ce biais, la dilatation de L'ensemble de L'appareillage peut s'exercer librement, ce qui contribue à soulager la structure même de l'ensemble du dispositif et augmente la durée de vie, sinon du dispositif dans son ensemble, du moins de certaines pièces.
La fig. 10 illustre un mode de réalisation selon l'invention, utilisé lorsque la Longueur du circuit des tubes radiants doit être augmentée. IL est alors prévu d'insérer, à l'intérieur des tubes radiants 8, 9, un manchon de raccordement 22 creux qui présente donc une forme complémentaire à celle des tubes 8, 9, au jeu de montage et d'emboîtement près.
Dans l'exemple représenté, les tubes étant cylindriques, Le manchon 22 est, également, cylindrique et il comporte, sensiblement dans une zone centrale, un anneau extérieur 23 délimitant deux demi-cylindres d'emboîtement 22a et 22b. L'anneau extérieur 23 forme une protubérance par rapport à L'enveloppe externe du manchon 22 et constitue une butée contre Laquelle viennent s'appuyer les sections transversales de chacun des tubes 8, 9.
Il est ainsi possible, grâce à L'interposition des manchons 22, d'allonger Le circuit de chauffage et de Le rendre compatible avec la puissance du brûleur, Lorsque celui-ci a été modifié. Il est, naturellement, possible d'incorporer plusieurs modules supplémentaires de tubes. On dispose ainsi, à l'aide des modules réducteurs de section et des manchons de raccordement, de moyens particulièrement simples à mettre en oeuvre et fiables, permettant une émission de chaleur homogène le long du tube et une modification du circuit de chauffage. IL est alors particulièrement commode de modifier une installation existante.
On peut, également, prévoir d'utiliser des tubes radiants 8 ou 9 pourvus, à leurs extrémités de raccordement, de collets rabattus 24 (fig. 11), ces tubes étant alors reliés entre eux à ces mêmes extrémités au moyen d'un collier de liaison 25 apte à enserrer et entourer Les collets rabattus 24 de deux tubes adjacents pour assurer leur raccordement étanche. L'interposition d'un coude flexible 10, entre Les tubes 8 et 9, est alors nécessaire pour prendre en compte la dilatation de l'ensemble.
L'ensemble des propositions techniques, divulguées dans La présente invention, permet, également, de réaliser un dispositif de chauffage à tubes radiants dans lequel les variations de température le Long de L'ensemble du circuit des tubes radiants sont minimisées, tandis que le contrôle de La température et des zones d'émissions thermiques est amélioré.
MEILLEURE MANIERE DE REALISER L'INVENTION :
L'invention peut être mise en oeuvre dans des bâtiments de type industriel ou à usage sportif ou commercial et utilisée en tant que chauffage radiant.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims

REVENDICATIONS :
1 - Dispositif de chauffage à tubes radiants, du type destiné à être suspendu ou fixé en hauteur dans un bâtiment, comprenant au moins un tube radiant (8, 9) associé, par une extrémité, à un bloc brûleur (5) à gaz, émettant une flamme (16), l'intérieur du tube radiant (8, 9) étant garni, à partir de son extrémité associée au bloc brûleur (5), d'au moins un module (15) en forme de chemise creuse s'étendant sur une portion de longueur du tube radiant (8), caractérisé en ce que Le module (15) possède une conformation destinée à augmenter progressivement la section interne du tube radiant (8, 9), à partir de son extrémité associée au brûleur (5) .
2 - Dispositif selon La revendication 1, caractérisé en ce que le module (15) tapisse, au moins en partie, La surface interne du tube (8).
3 - Dispositif selon La revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le module (15) s'étend sur une Longueur correspondant à La longueur de la flamme (16) émise par le bloc brûleur (5).
4 - Dispositif selon La revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que L'augmentation de la section est continue.
5 - Dispositif selon La revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que L'augmentation de La section est discontinue. 6 - Dispositif selon L'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le module (15), en forme de chemise, comprend au moins deux chemises s'emboîtant l'une dans l'autre.
7 - Dispositif selon La revendication 6, caractérisée en ce que des cales de montage (31) sont interposées entre les chemises et la surface interne du tube (8).
8 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le module (15) comprend au moins deux séries de chemises en position de jonction bout à bout dans le tube (8).
9 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tubes (8, 9) et Les chemises (15) sont cylindriques et coaxiaux.
10 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que Les chemises sont réalisées en fibre de céramique moulée. 11 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux tubes radiants (8, 9) parallèles disposés en épingle et reliés à Leurs extrémités par un coude souple (10).
12 - Dispositif selon L'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tubes radiants (8, 9) sont recouverts extérieurement, sur leur demi-circonférence inférieure, par un revêtement (21) apte à favoriser L'émission de chaleur.
13 - Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend un carter réflecteur et isolant (3), ouvert sur une face contenant Les tubes radiants (8, 9) et constitué αe Laine de roche prise en sandwich entre deux tôles, lesdits tubes radiants étant séparés, dans Le sens Longitudinal, par une paroi réflectrice (19) faisant partie du carter (3).
14 - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il est suspendu à l'aide d'un dispositif de supension (14) relié directement au carter réflecteur et isolant (3).
15 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu un manchon de raccordement creux (22) interposé entre deux tubes (.8, 9) et emboîtable, respectivement, à l'intérieur des deux tubes (8, 9).
16 - Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le manchon de raccordement (22) comporte une protubérance externe (23) délimitant deux demi-manchons (23a_, 23b) .
17 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise des tubes radiants (8, 9) pourvus de collets rabattus (24) à leurs extrémités, lesdits tubes étant raccordés entre eux au moyen de colliers de liaison (25) à ces mêmes extrémités.
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