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Title:
ELECTROMAGNETIC IRRADIATING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/018447
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns an irradiating device (1) comprising an electromagnetic radiation source having a radiation emitter (32) and two lateral reflectors (34). A fin (58) shaped like a projecting rib extends on the side of the rear surface (56) of each reflector (34) forming both a cooling surface and means for increasing the inertial moment of the profile of said reflector. A hook-shaped rim is provided at each end of the fin (58) allowing through pins (55) for fixing the reflectors (34) to positioning flanges (44). A winding cavity (17) carries the cooling fluid emerging on the side of the space exposed through one or several discharge outlets (80) capable of directing the fluid towards the median part of the exposed space. The invention is useful for drying all coatings on paper, cardboard, plastic and metal supports.

Inventors:
LUMPP CHRISTIAN (FR)
CARROY ANTOINE (FR)
Application Number:
PCT/FR2000/002457
Publication Date:
March 15, 2001
Filing Date:
September 06, 2000
Export Citation:
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Assignee:
LUMPP CHRISTIAN (FR)
CARROY ANTOINE (FR)
International Classes:
F21V29/02; F26B3/28; (IPC1-7): F21V29/00
Domestic Patent References:
WO1998001700A21998-01-15
WO1999036939A11999-07-22
Foreign References:
US5861633A1999-01-19
US3819929A1974-06-25
EP0134591A11985-03-20
US3268718A1966-08-23
US5861633A1999-01-19
JPH07256190A1995-10-09
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 02 29 February 1996 (1996-02-29)
Attorney, Agent or Firm:
Hecke, Gérard (place Robert Schuman BP 1537 Grenoble Cedex 1, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Dispositif d'irradiation (10) comportant : une source de rayonnement électromagnétique comportant : un émetteur de rayonnement (32), au moins deux réflecteurs (34) latéraux situés à distance de l'émetteur (32) de part et d'autre de celuici, et comportant chacun une face antérieure réfléchissante (52) faisant face à l'émetteur (32), et une face postérieure (56), I'émetteur (32) et les réflecteurs (34) étant disposés de manière à diriger le rayonnement vers un espace d'exposition ayant une partie médiane, les deux réflecteurs (34) étant séparés l'un de l'autre par une fente (66), des moyens de refroidissement des réflecteurs (34) permettant le passage d'un fluide de refroidissement du côté de la face postérieure (56) des réflecteurs d'une part, et au travers de la fente (66) du côté de la face antérieure (52) des réflecteurs d'autre part, et une structure porteuse (12) muni d'un logement (18) pour la source de rayonnement, caractérisé en ce qu'il comporte : une cavité (17) ménagée dans ledit logement (18) pour canaliser le fluide de refroidissement débouchant du côté de 1'espace d'exposition par un ou plusieurs orifices d'expulsion (80) aptes à diriger le fluide vers la partie médiane de 1'espace d'exposition, une ailette (58) en forme de nervure saillante s'étendant du côté de la face postérieure (56) de chaque réflecteur (34) en constituant à la fois une surface de refroidissement, et un moyen pour augmenter le moment d'inertie du profil dudit réflecteur, et un rebord (59) en forme de crochet à chaque extrémité de ladite ailette (58) pour le passage de moyens de fixation (55) des réflecteurs (34) à des flasques (44) de positionnement.
2. Dispositif d'irradiation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face postérieure (56) des réflecteurs (34) est munie d'une multitude de stries (60) de refroidissement, et d'un revtement superficiel ayant un coefficient d'émissivité calorifique supérieur à celui des réflecteurs (34) de manière à obtenir une surface d'échange thermique plus importante que la surface réfléchissante constituée par la face antérieure (52) des réflecteurs.
3. Dispositif d'irradiation selon la revendication 1, caractérisé et ce que la cavité (17) est sinueuse, et présente une épaisseur sensiblement constante.
4. Dispositif d'irradiation selon la revendication 3, caractérisé en ce que la structure porteuse (12) comporte une conduite de distribution (16) du fluide de refroidissement disposée parallèlement à la fente (66), et en ce que le dispositif (10) comporte au moins une voie reliant chaque cavité sinueuse (17) à la conduite (16).
5. Dispositif d'irradiation selon la revendication 4, caractérisé et ce que la conduite (16) est séparée de la cavité (17) par une paroi intermédiaire (14) comportant un ou plusieurs orifices de communication (22) constituant ladite voie de fluide reliant la cavité sinueuse (17) à la conduite (16).
6. Dispositif d'irradiation selon la revendication 5, caractérisé en ce que la section du ou des orifices d'expulsion (80) est sensiblement plus faible que la section du ou des orifices de communication.
7. Dispositif d'irradiation selon la revendication 5, caractérisé et ce que la paroi intermédiaire (14) comporte au moins un orifice (22) reliant la conduite à la fente (66).
8. Dispositif d'irradiation selon la revendication 1, caractérisé et ce que la face postérieure (56) comporte au moins une butée (62) portant sur une butée complémentaire (26) de ladite structure (12), la résultante des forces dues à la pression exercée par le fluide sur la face postérieure (56) du réflecteur tendant à accroître la force exercée par la butée (62) sur l'autre butée (26).
9. Dispositif d'irradiation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un nébuliseur (98) projetant dans le fluide un liquide en fines gouttelettes.
10. Dispositif d'irradiation selon la revendication 1, caractérisé en ce l'émetteur (32) est refroidi à t'eau, et le fluide de refroidissement à travers la fente (66) est un gaz inerte antioxydant, notamment de I'azote.
11. Dispositif d'irradiation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de rayonnement électromagnétique constitue un sousensemble unitaire mécaniquement, électriquement solidaire, lequel est monté à glissement et en appui selon deux axes orthogonaux dans la structure porteuse (12) aéraulique au moyen de portées (62) coulissant sur des appuis (26), et de glissières (46) coulissant sur des bossages (30).
Description:
DISPOSITIF D'IRRADIATION ELECTROMAGNETIQUE Domaine technique de l'invention L'invention concerne un dispositif d'irradiation électromagnétique comportant : une source de rayonnement électromagnétique comportant : un émetteur de rayonnement, eau moins deux réflecteurs latéraux situés à distance de l'émetteur de part et d'autre de celui-ci, et comportant chacun une face antérieure réfléchissante faisant face à l'émetteur, et une face postérieure, I'émetteur et les réflecteurs étant disposés de manière à diriger le rayonnement vers un espace d'exposition ayant une partie médiane, les deux réflecteurs étant séparés l'un de l'autre par une fente, 'des moyens de refroidissement des réflecteurs permettant le passage d'un fluide de refroidissement du côté de la face postérieure des réflecteurs d'une part, et au travers de la fente du côté de la face antérieure des réflecteurs d'autre part, et une structure porteuse muni d'un logement pour la source de rayonnement.

On connaît des appareils à rayonnements visibles et/ou ultraviolets et/ou infrarouges pour les applications telles que le séchage des peintures, vernis, encres, cuisson des poudres telles que t'époxy, le Rilsan (marque déposée), etc., et telles que la stérilisation des produits solides en nappes, fluides à caractère alimentaire, sirop. eau etc.... et, plus spécialement pour la polymérisation des encres et/ou vernis, radicalaires et/ou cationiques et/ou

polymérisation des encres et/ou vernis, radicalaires et/ou cationiques et/ou adhésifs et/ou tout autre changement d'état généré principalement par les rayonnements, dans le domaine des Arts Graphiques et pour le traitement des revtements en continu ou au feuille à feuille des supports tel que papier, carton, coton ou autres produits de synthèse, plastique, PVC, PVB ou bandes métalliques d'aluminium ou d'acier ou d'autres métaux, ou tous autres produits utilisés dans l'imprimerie, les papiers fiduciaires, la papeterie, la cartonnerie, la plasturgie, la sacherie, I'emballage, le textile, I'automobile, la manufacture des bois, l'électronique, cartes de crédit, disques compacts CD, etc.

Etat de la technique Les documents US 5861633, JP 07256190, W098/01700 et W099/36939 décrivent une source de rayonnement électromagnétique comportant des moyens rayonnants constitués d'un émetteur de rayonnement et de deux réflecteurs latéraux situés à distance de l'émetteur de part et d'autre de celui- ci. Chaque réflecteur comporte une face antérieure réfléchissante faisant face à l'émetteur et une face postérieure. L'émetteur et les réflecteurs sont disposés de manière à diriger le rayonnement vers un espace d'exposition.

Les deux réflecteurs sont séparés l'un de l'autre par une fente et des moyens de refroidissement des réflecteurs permettent le passage d'un fluide de refroidissement du côté de la face postérieure des réflecteurs d'une part, et au travers de la fente du côté de la face antérieure des réflecteurs d'autre part. Les réflecteurs sont constitués par des tôles métalliques concaves dont une face est réfléchissante. Ils forment deux portions d'une mme ellipse, la fente occupant le sommet de l'ellipse. Le tube émetteur est situé parallèlement à la fente, et son axe est placé au foyer de l'ellipse le plus proche de la fente.

L'énergie thermique libérée par la source de rayonnement simultanément avec l'énergie photochimique tend à dessécher le produit soumis au rayonnement. Si l'on prend l'exemple d'une application à l'imprimerie, la source peut très bien irradier des zones du papier sur lesquelles le produit à polymériser n'a pas été imprimé, auquel cas le substrat (par exemple du papier) étant à découvert, I'air et la chaleur sont la cause d'une chute localisée du taux d'humidité, qui modifiera le comportement structurel du substrat. Cette contrainte limite dans certaines applications la puissance du dispositif.

Par ailleurs, les contraintes thermiques sur le dispositif lui-mme sont considérables. Les déformations thermiques des différents éléments, comme le risque de dévitrification de t'enveloppe de l'émetteur, doivent tre prises en compte lors du dimensionnement. II est en particulier difficile de concevoir un carter qui puisse contenir les éléments du dispositif dans un espace restreint tout assurant la ventilation de manière satisfaisante.

Objet de l'invention Un objectif de l'invention est de permettre un refroidissement suffisant d'un dispositif rayonnant du type précédent, dans un espace restreint confiné dans un carter. Un autre objectif est de permettre une ventilation et, le cas échéant, un refroidissement suffisant de 1'espace soumis au rayonnement sans diminuer !'énergie photonique libérée. Un autre objectif est d'augmenter la puissance de la source de rayonnement, dans un volume donné, sans soumettre la source de rayonnement elle-mme et/ou l'objet soumis au rayonnement à un échauffement trop considérable, par des moyens simples.

Selon l'invention, ces objectifs sont atteints grâce à un dispositif d'irradiation comportant : -une cavité ménagée dans ledit logement pour canaliser le fluide de refroidissement débouchant du côté de 1'espace d'exposition par un ou plusieurs orifices d'expulsion aptes à diriger le fluide vers la partie médiane de 1'espace d'exposition, -une ailette en forme de nervure saillante s'étendant du côté de la face postérieure de chaque réflecteur en constituant à la fois une surface de refroidissement, et un moyen pour augmenter le moment d'inertie du profil dudit réflecteur, -et un rebord en forme de crochet à chaque extrémité de ladite ailette pour le passage de moyens de fixation des réflecteurs à des flasques de positionnement.

La partie médiane de 1'espace d'exposition est celle qui est soumise aux plus hautes températures. Grâce à l'invention, elle est balayée par le fluide de refroidissement débouchant à la fois par les orifices d'expulsion et par la fente, ce qui contribue à son refroidissement. La circulation du fluide de refroidissement entre la face postérieure des réflecteurs et la structure porteuse permet un échange thermique accru, et limite notamment t'échauffement de la structure porteuse.

Le fluide de refroidissement peut tre I'air ambiant du local ou un gaz neutre, comme l'azote, pour les produits à inertiser. Alternativement, ce peut tre également de I'air à taux d'humidité relative élevé, favorisant la chute de température par l'utilisation de la chaleur latente de vaporisation, ou de I'air froid à température inférieure à 20°C ou inférieure à 0°C, voire de l'eau liquide déminéralisée à température ambiante.

Avantageusement, les réflecteurs sont munis, du côté de leur face

postérieure, d'une multitude de stries de refroidissement, telles que la surface d'échange constituée par la face postérieure des réflecteurs soit significativement plus importante que la surface réfléchissante constituée par la face antérieure des réflecteurs. Le logement comporte des parois conformées, de telle manière que la cavité qu'elles constituent avec la face postérieure de chaque réflecteur soit une cavité sinueuse pour augmenter considérablement la capacité d'échange thermique. Le réflecteur sera soumis à un traitement de surface par un dépôt de nickel augmentant d'environ 10 fois la capacité d'émissivité thermique au dos du réflecteur par rapport à I'aluminium nu. Les petites stries et la conformation complémentaire de la structure porteuse permettent un accroissement des surfaces d'échange à la fois du côté réflecteur et du côté structure porteuse, d'où une capacité de refroidissement plus importante.

Selon un mode de réalisation, la cavité sinueuse a une épaisseur sensiblement constante.

Avantageusement, la structure porteuse comporte une conduite de distribution du fluide de refroidissement disposée parallèlement à la fente. Le dispositif comporte au moins une voie reliant chaque cavité sinueuse à la conduite. La conduite est séparée de la cavité par une paroi intermédiaire comportant un ou plusieurs orifices de communication constituant la voie de fluide reliant la cavité sinueuse à la conduite. La section du ou des orifices d'expulsion est sensiblement plus faible que la section du ou des orifices de communication.

Avantageusement, la paroi intermédiaire comporte au moins un orifice reliant la conduite à la fente. Cet orifice peut d'ailleurs tre l'un des orifices de communication précédents.

Selon un mode de réalisation, la face postérieure du réflecteur comporte au

moins une butée portant sur une butée complémentaire constituée dans la structure, la résultante des forces dues à la pression exercée par le fluide sur la face postérieure du réflecteur tendant à accroître la force exercée par la butée sur la butée opposée. Le dispositif permet ainsi une bonne répartition des contraintes mécaniques et thermiques entre les réflecteurs et la structure porteuse.

Préférentiellement, le dispositif comporte des moyens motorisés normalement extérieurs au dispositif d'irradiation, imposant une circulation forcée du fluide dans la conduite. Ces moyens motorisés peuvent tre intégrés à la structure porteuse ou séparés de celle-ci par une conduite d'amenée du fluide.

Avantageusement, le dispositif comporte un nébuliseur projetant dans le fluide un liquide en fines gouttelettes. Le nébuliseur est préférentiellement placé entre les moyens motorisés et la conduite de distribution du fluide. Le liquide nébulisé se vaporise, d'une part au contact du tube émetteur qu'il contourne en s'écoulant vers la face antérieure, et d'autre part au passage dans la cavité constituée entre les réflecteurs et la structure porteuse, absorbant ainsi une chaleur considérable correspondant à sa propre chaleur latente de vaporisation, et contribuant au refroidissement de l'émetteur et des parois. Avantageusement, le liquide vaporisé est de l'eau déminéralisée, ce qui permet de contrôler le taux d'humidité dans 1'espace d'exposition et d'éviter un assèchement des objets soumis au rayonnement, ou pour accélérer la polymérisation de certaines encres ou vernis.

La source de rayonnement électromagnétique constitue un ensemble monobloc unitaire monté à glissement et en appui selon deux axes orthogonaux dans la structure porteuse aéraulique au moyen de portées coulissant sur des appuis, et de glissières coulissant sur des bossages.

Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre de divers modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés sur lesquels : 'ta figure 1 représente un coupe transversale d'un dispositif selon l'invention ; * la figure 2 représente une perspective éclatée et écorchée du dispositif de la figure 1 ; la figure 3 représente une vue de côté du dispositif de la figure 1 ; * la figure 4 représente une coupe de la partie du dispositif représentée sur la figure 2 ; * la figure 5 représente un détail d'une variante de réalisation de l'invention.

Description de modes de réalisation préférentiels En référence aux figures 1 à 4, un dispositif rayonnant 10 comporte une structure porteuse 12 constituée par un profilé en forme de A en aluminium ou en acier protégé par un revtement isolant, et une paroi intermédiaire 14 délimitant un volume postérieur constituant une conduite longitudinale 16 de section rectangulaire et un volume antérieur constituant un logement 18 approximativement en forme d'U renversé, ouvert sur l'un de ses côtés. Une des extrémités de la conduite 16 est munie d'une embouchure aéraulique 20 permettant une alimentation en fluide de refroidissement.

Le profilé d'aluminium a été soumis à un traitement d'oxydation anodique dur d'environ 50 u, la couche de protection de surface ainsi formée permettant de

résister d'une part à tous les chocs mécaniques, et conférant d'autre part à la pièce une résistance électrique élevée aux courants de fuite de l'environnement de la machine sur laquelle le dispositif rayonnant est monté, comme aux éventuels courants de court-circuit à l'intérieur de ce mme dispositif rayonnant. Le raccordement à la terre du dispositif d'irradiation est séparé du raccordement à la terre de la machine.

La paroi intermédiaire 14 comporte des orifices 22 de sections variables disposés en quinconce de part et d'autre d'un plan médian 24 de la structure porteuse, ces orifices 22 assurant autant d'ouvertures entre la conduite 16 et le logement antérieur 18 de la structure 12. La paroi intermédiaire 14 est munie de deux appuis 26 placés de part et d'autre du plan médian 24 et faisant saillie vers l'intérieur du volume antérieur 18.

Les deux parois latérales délimitant le volume antérieur 18 de la structure comportent sur leur face extérieure chacune une gorge longitudinale 28 de section circulaire, correspondant à un bossage 30 formé à l'intérieur du volume antérieur 18.

Le volume antérieur 18 de la structure 12 est occupé par des moyens rayonnants comprenant un émetteur 32 situé dans le plan médian de la structure, et deux réflecteurs 34 latéraux situés de part et d'autre de l'émetteur 32 et à distance de celui-ci, de manière symétrique par rapport au plan médian.

L'émetteur 32 est une lampe au Xénon ou au Krypton, ou au néon, ou autre gaz ayant des propriétés comparables, composée d'un tube cylindrique 36 en quartz transparent, à l'intérieur duquel est disposé un cylindre plasmatique émettant dans l'ultraviolet et/ou dans le visible et/ou dans l'infrarouge.

L'intért d'un tel émetteur est son caractère impulsionnel. La variation des paramètres électriques d'alimentation du générateur permet de mélanger simultanément et dans des proportions recherchées des longueurs d'ondes UV avec celles de l'infrarouge IR, et ceci à chaque flash sur la mme surface rayonnée. Dans la succession des flashs, il est également possible de prévoir un premier flash UV, suivi d'un deuxième flash IR, ou l'inverse, ou bien encore, un premier flash UV combiné avec en proportion moindre une certaine quantité IR, puis suivi d'un autre flash IR combiné avec en proportion moindre une certaine quantité UV sur la mme surface rayonnée. Chacune des extrémités axiales du tube est munie d'un embout en céramique 38 pourvu d'un connecteur électrique extérieur 40 relié à une électrode 42 insérée dans le tube.

L'émetteur 32 peut aussi tre avantageusement constitué par une lampe au Mercure ou ses iodures métalliques dérivés.

A chaque extrémité longitudinale du volume antérieur 18 de la structure porteuse 12 est disposé un flasque de positionnement 44, visible sur les figures 2 et 4, et comportant des glissières latérales 46 venant se positionner en coulissant sur les deux bossages latéraux 30. Chaque flasque présente une échancrure 48. en U dont l'ouverture est tournée vers la paroi intermédiaire, et une surface interne réfléchissante 48a du flasque 44 ramenant le rayonnement de la source 36 vers le plan rayonné pour supprimer les effets de bords. Cette échancrure comporte un épaulement 47 visible sur la figure 4, et une partie plus large permettant le positionnement d'une pièce de maintien ajourée 49. Cette pièce de maintien 49 peut tre aussi avantageusement remplacée par une pièce en Téflon ou matériau similaire d'une épaisseur et d'un diamètre suffisant au logement du joint torique de l'embout céramique 38 ayant pour contour géométrique extérieur le mme dessin que la pièce 44 assurant ainsi une symétrie par rapport à I'axe

54.

En variante, la pièce de maintien 44 peut tre avantageusement remplacée dans le bouchon extérieur 72 par un trou borgne positionné dans I'axe de symétrie de la lampe. Les bouchons extérieurs 72 et intérieurs 74 forment une mme pièce moulée en matériau isolant. L'embout céramique de la lampe peut tre alors maintenu dans le trou borgne du bouchon 74, soit par un joint torique, soit par un liant élastomère insensibles aux UV et résistant à la température.

La paroi intermédiaire 14 comporte, à la hauteur du raccordement entre la queue de l'électrode et l'embout en céramique, une large ouverture 50. Le flasque est lui-mme ajouré par des ouvertures 41.

Chacun des réflecteurs 34 est constitué par un profilé métallique, notamment d'aluminium ou d'acier, comportant une face antérieure 52 concave réfléchissante. Vues en coupe dans un plan perpendiculaire à I'axe 54 du tube cylindrique 36, les surfaces de réflexion 52 des deux réflecteurs 34 épousent l'enveloppe d'une mme ellipse dont le foyer serait situé sur I'axe 54 du tube cylindrique. Chacun des réflecteurs 34 est muni, du côté de sa face postérieure 56, d'une ailette principale 58 de dimension importante, et de stries de refroidissement 60 formant des aspérités de plus faibles dimensions. Une portée 62 contribue au positionnement du réflecteur dans la structure porteuse 12 et vient en butée contre l'appui 26 correspondant de la paroi intermédiaire 14.

Deux artes 64 adjacentes des deux réflecteurs 34 délimitent une fente longitudinale 66 parallèle à I'axe 54 du tube 36. Un espace est constitué entre la fente 66 et la paroi intermédiaire 14, qui débouche latéralement sur les orifices 22. Au voisinage de l'embouchure aérolique 20, la vitesse de I'air

dans la conduite 16 est plus rapide qu'à l'autre extrémité opposée au niveau de la prise de raccordement électrique 78, où la vitesse tend à tre nuile.

Ainsi, pour obtenir une distribution d'air uniforme dans la longueur de l'embouchure aérolique 20, la pression d'air étant de plus en plus grande ta où la vitesse est de plus en plus faible, les orifices 22 sont de section de passage plus grande ta où la pression est plus faible. La section de passage de ces orifices 22 diminue progressivement jusqu'à l'autre extrémité opposée 78 où la pression est plus grande, de manière à rendre homogène le flux d'air transversal après la paroi intermédiaire 14.

Les deux flasques 44 reçoivent les extrémités des réflecteurs latéraux 34 de manière à positionner ceux-ci longitudinalement dans le logement antérieur 18.

L'air de refroidissement est véhiculé au dos des réflecteurs 34 avec une pression supérieure à la perte de charge due au cheminement de I'air dans le couloir d'air 17. La présence de la nervure 58 et du rebord d'extrémité 59 crocheté augmente le moment d'inertie du réflecteur 34 par rapport à I'axe de poussée de la pression d'air au dos du réflecteur, de manière à éviter toute déformation du réflecteur 34 en profil extrudé. De plus, le maintien rigoureux rectiligne du réflecteur 34 pour des dispositifs d'irradiation de grandes longueurs (jusqu'à 4 mètres), notamment dans les industries produisant des laizes de carton ou textile, est garantit par la nervure 58, le réflecteur prenant appui 34 sur la butée 26 de la paroi 14 intermédiaire. Les deux réflecteurs 34 restent parfaitement symétriques et immobiles par rapport à I'axe 24, étant donné que les poussées opposées s'annulent.

Le dos de chaque réflecteur 34 est conformé selon un échangeur thermique très efficace. Pour ce faire, I'ensemble du réflecteur 34 est recouvert d'une couche de nickel permettant de multiplier par 10 le coefficient d'émissivité

calorifique par rapport à une surface d'aluminium nue. De plus, partout où I'air de refroidissement lèche le dos du réflecteur 34, on a augmenté la surface radiative par les petites stries 60 échelonnées à trois endroits : le haut du réflecteur, sur la nervure 58 et sur la pente à 15° en partie médiane et basse du réflecteur 34.

La paroi intermédiaire 14 retient dans sa partie médiane par le logement 15 une lame longitudinale 68 réfléchissante en aluminium, retenue par deux appuis 15'et faisant face au tube 36 au travers de la fente 66.

Chaque extrémité de la structure porteuse 12 est pourvue en outre d'un bouchon extérieur 72 et d'un bouchon intérieur 74, visibles sur les figures 2 et 4. Le bouchon extérieur 72 assure la fermeture de la conduite 16.11 est pourvu de quatre pions 76 venant s'insérer dans des gorges circulaires de la structure porteuse. Le bouchon intérieur 74 réalise en forme arrondie le changement de direction à 90° du fluide de refroidissement et, par construction, I'isolement électrique suffisant pour étancher le point de raccordement électrique de la lampe avec son câble d'alimentation. Les bouchons 72,74 sont réalisés en matière plastique, de manière à épouser les formes du profilé par encastrement, tout en renforçant l'isolation électrique.

L'extrémité de la structure opposée à 1'embouchure aéraulique est munie d'une prise électrique multibroches 78, représentée sur la figure 5, pour des tensions d'alimentation de la lampe inférieures à ou de l'ordre de 3000 volts.

Au delà de ces valeurs, c'est-à-dire jusqu'à 10 000 volts ou plus, les conducteurs électriques passent par la gaine de ventilation qui assure une sécurité d'isolement supplémentaire vis à vis des personnes.

L'embouchure aéraulique 20 est branchée par une tubulure 99 en aval d'un

ventilateur 96, représenté schématiquement sur la figure 3. De manière optionnelle, le dispositif est pourvu en outre d'un vaporisateur 98 situé au refoulement du ventilateur, ce qui permet de refouler vers 1'embouchure aéraulique 20 et la conduite 16 de I'air contenant un brouillard de fines gouttelettes d'eau en suspension. Selon une variante, le vaporisateur 98 peut tre disposé directement au voisinage de 1'embouchure aéraulique 20.

Le montage du dispositif s'effectue de la manière suivante : Les extrémités longitudinales des réflecteurs 34 sont solidaires des flasques 44 au moyen de huit goupilles 53 logées dans les trous 55 ménagés dans les retours d'extrémités 59, et traversant des trous 45 des deux flasques 44.

Le raccordement électrique de 1'6metteur 32 s'effectuant à l'une des extrémités du dispositif rayonnant, le fil d'alimentation électrique de l'autre côté de la lampe est ramené du côté raccordement électrique en le logeant dans le trou 57 du réflecteur 34. Le trou 57 de I'autre réflecteur 34 est utilisé pour loger un fil conducteur nu de masse.

Ainsi, les deux flasques d'extrémités 44, les deux réflecteurs 34 et t'émetteur 32 constituent un sous-ensemble unitaire, mécaniquement et électriquement solidaire, qui peut tre inséré par coulissement le long des bossages 30 dans le volume antérieur 18 de la structure 12, les portées 62 venant coulisser sur les appuis 26. Ce sous-ensemble est donc largement dissocié, d'un point de vue mécanique, électrique, thermique et aéraulique, de la structure porteuse 12. Un espace continu est constitué entre chaque réflecteur latéral 34 et la paroi latérale en regard de la structure porteuse 12, cet espace débouchant du côté antérieur par une fente 80 située entre l'arte frontale de chaque réflecteur et l'arte correspondante de la paroi de la structure porteuse 12, et, du côté postérieur, par les orifices 22 pratiqués dans le paroi latérale. Une fois ce sous-ensemble inséré et positionné dans

la structure porteuse 12, les goupilles 53 qui maintiennent solidaires les réflecteurs 34 au flasque 44 débordent en face arrière de ceux-ci d'une longueur telle qu'elles viennent en butée sur la face interne 73 du bouchon intérieur 74 dont le matériau plastique est suffisamment élastique pour absorber la dilatation des réflecteurs 34.

Les gorges extérieures 28 de la structure porteuse permettent d'introduire le dispositif 10 comme un tiroir dans un élément de machine pourvu de glissières parallèles complémentaires. La compacité, la maniabilité et l'unité de l'ensemble permettent d'envisager en échange standard le remplacement total de I'appareil lors des maintenances ou des interventions, plutôt qu'une réparation ou le remplacement partiel d'un des composants de l'appareil.

En fonctionnement, le comportement thermique et aéraulique du dispositif est le suivant : Un fluide de refroidissement est introduit dans la conduite par 1'embouchure 20. Les orifices 22 ont une section variable de l'extrémité comportant 1'embouchure 20 vers t'extrémité opposée, de manière à compenser la variation de pression le long de la conduite 16 et à produire un écoulement de fluide de débit sensiblement constant au passage des orifices 22. Une partie de l'écoulement fluidique traverse la fente 66 vers 1'espace exposé au rayonnement, où il participe à un échange thermique avec les faces réfléchissantes 52 des réflecteurs et avec le tube 36. Une autre partie de l'écoulement suit le chemin sinueux formé entre les parois latérales de la structure 12 et les faces postérieures 56 des réflecteurs 34 et débouchant par les fentes 80, qui orientent le flux sortant approximativement vers le plan médian 24 de 1'espace irradié. Cette partie du fluide effectue un échange thermique avec la face postérieure 56 des réflecteurs, important du fait de la longueur du chemin 17 parcouru qui contribue à la fois à augmenter la

surface d'échange et à ralentir le fluide. Les petites stries 60 et le revtement de nickel contribuent également à augmenter cet échange thermique.

Au niveau des extrémités de l'émetteur 32, les ouvertures 50 et 41 permettent un écoulement du fluide, et donc un refroidissement.

La lame réfiéchissante 68 permet une réflexion du rayonnement qui s'échappe de la fente 66. Elle isole également la paroi intermédiaire 14 de tout contact avec les rayonnements infrarouges qui seraient susceptibles de susciter une montée en température localisée du profilé constituant la structure porteuse 12, et d'engendrer des déformations hétérogènes des éléments.

Les dilatations thermiques différentes des réflecteurs 34 et de la structure 12 amènent à un coulissement des flasques 44 par rapport aux bossages 30, et des portées 62 par rapports aux appuis 26, le déplacement des extrémités de l'ensemble rayonnant étant absorbé par l'élasticité des bouchons intérieurs.

Les appuis 26 s'opposent à la poussée mécanique engendrée par le fluide sous pression longeant les faces postérieures des réflecteurs 34, et garantissent ainsi l'existence d'une fente 66 de largeur constante et homogène entre les artes adjacentes 64 des deux réflecteurs 34, quelle que soit la poussée aéraulique.

L'expression de refroidissement employé jusqu'ici est une expression volontairement générique. De fait, si l'émetteur à rayonnement comporte des plasmas sensibles aux chocs thermiques, comme par exemple I'allumage de la lampe, ou un fort gradient de température de t'enveloppe quartz, ce qui concerne essentiellement les plasmas formés par le Mercure, le Gallium et/ou Plomb, le Fer et/ou Cobalt, et/ou autres iodures métalliques de mme

nature, alors le refroidissement de l'émetteur sera limité à l'utilisation de l'air ambiant du local ou de gaz neutres, comme l'azote, pour les produits à inertiser.

Par contre, si t'émetteur à rayonnement comporte des plasmas quasiment insensibles aux chocs thermiques, comme ceux formés par le xénon, le krypton, ou par d'autres gaz associés ionisant du mme genre, alors, outre I'air ambiant, on peut utiliser en remplacement soit un gaz neutre, par nature antioxydant dans la mesure où l'émetteur est à plasma froid, ou bien dans la mesure où l'émetteur à plasma chaud est muni d'une jaquette d'eau déminéralisée de refroidissement comme il a été précédemment décrit, soit de I'air à taux d'humidité relative grâce au vaporisateur d'eau, eau de préférence déminéralisée, favorisant la chute de température par l'utilisation de la chaleur latente de vaporisation, ou de I'air à température inférieure à 20°C ou inférieure à 0°C, voire mme de l'eau déminéralisée à température ambiante, dans laquelle est immergé l'élément rayonnant. L'eau déminéralisée offre une résistivité électrique permettant aux extrémités conductrices de la lampe d'tre en contact avec l'eau de refroidissement sans risque de défauts électriques.

La vaporisation d'eau au travers de la fente 66 permet d'obtenir un fort gradient de température entre la paroi interne du tube en quartz 36 qui est au contact du plasma à environ 5000°K à 7000°K, et la paroi extérieure qui peut tre au contact direct de l'eau à 20°C sans entraîner de modification du plasma ni dans son spectre, ni dans la quantité d'énergie libérée dans les longueurs d'onde considérées. On utilisera donc la chaleur latente de l'eau en suspension dans I'air de refroidissement à température prédéterminée, notamment ambiante, au contact du tube quartz de l'émetteur.

Par ailleurs, il faut souligner que l'énergie thermique libérée simultanément à l'énergie photochimique tend à dessécher le produit soumis au rayonnement.

Si l'on prend l'exemple d'une application à l'imprimerie, dispositif rayonnant 10 peut très bien irradier des zones du papier sur lesquelles le produit à polymériser n'a pas été imprimé, auquel cas le substrat (par exemple du papier) étant à découvert, I'air et la chaleur sont la cause d'une chute localisée du taux d'humidité, qui modifiera le comportement structurel du substrat.

II est alors possible d'éviter l'assèchement en augmentant le taux d'humidité de I'air de refroidissement qui se propulse sur la face irradiée du produit. On a alors intért à diriger I'air expulsé vers la partie médiane de la zone soumise au rayonnement. L'air traversant la fente 66 se dirige naturellement dans cette région. Les fentes d'expulsion 80 constituées entre les réflecteurs latéraux et les rebords des parois latérales de la structure porteuse 12 sont conformées de manière à diriger vers le plan médian 24 de la structure porteuse 12 I'air expulsé du chemin sinueux constitué entre les parois latérales de la structure 12 et la face postérieure 56 des réflecteurs.

Naturellement diverses variations sont possibles sans sortir du cadre de l'invention.

Une variante de réalisation est présentée sur la figure 5. Quand la structure dépasse une certaine longueur (par exemple 1 mètre), la poussée exercée par I'air sortant de la fente 66 et arrivant sur le tube cylindrique 36 peut entraîner une déformation du tube 36. Pour éviter le déplacement intempestif du foyer d'émission, on peut disposer à intervalles réguliers une boucle 90 de maintien à une ou plusieurs spires. Cette boucle fait le tour du tube 36 et passe par t'arte 64 arrondie des réflecteurs 34 et dans l'épaisseur de ceux- ci où elle est maintenue par un bouchon de colle 92 (type haute température,

type céramique).

Le fil 94 de la boucle 90 est d'un diamètre très petit pour accuser de la souplesse (1/10ème de mm jusqu'à environ 10 pm). II est de nature à résister à des températures supérieures à 900° C. Le fil peut tre en chrome/ molybdène, ou mieux en fibres de quartz qui sont de mme nature que le tube de la lampe, transparentes et avec un faible taux de dilatation.

La conduite 16 constituant le volume postérieur de la structure porteuse peut tre de section rectangulaire, comme indiquée dans l'exemple de réalisation, mais également de forme géométrique quelconque, par exemple circulaire, ovoïdale, ou carrée.

La structure porteuse 12 peut tre constituée en toute matière métallique ou composite présentant les caractéristiques de tenue mécanique, électrique et thermique recherchées.

La conduite 16 peut tre séparée de la structure porteuse 12 et rapportée sur celle-ci, ce qui permet de constituer la conduite 16 en un matériau différent de celui de la structure 12. La structure porteuse peut ainsi avoir par exemple une section en forme d'H, avec un logement pour les moyens rayonnants, et un logement pour une conduite tubulaire rapportée en matériau plastique thermodurcissable. Dans une telle configuration, il est utile de prévoir des brides de maintien de la conduite qui ne constituent pas des ponts thermiques trop importants entre la structure et la conduite.

La forme de la surface de réflexion concave constituée par les deux réflecteurs 34 peut tre, vue dans un plan perpendiculaire à I'axe du tube, une parabole dont le foyer serait I'axe du tube cylindrique. Le tube 36 peut tre légèrement décalé par rapport au foyer la surface concave. Les réflecteurs 34

peuvent également prendre une forme approchant celle d'une ellipse ou d'une parabole, par exemple une forme brisée constituée par des arcs de cercles et/ou des segments de droites.

Par ailleurs, pour des raisons de fabrication (traitements de surfaces), la longueur des réflecteurs 34 ne peut pas dépasser une certaine dimension.

Pour obtenir une structure 12 de grande dimension (par exemple plusieurs mètres), il est possible de disposer bout à bout des tronçons de réflecteurs réalisant ainsi une surface longitudinale de réflexion homogène.

Le procédé d'émission du rayonnement peut tre quelconque. Par exemple, la lampe de l'émetteur peut tre soit remplie d'un gaz basse pression type néon, soit munie d'un filament axial aligné sur la ligne focale et émettant dans l'infrarouge et/ou le visible, remplaçant le cylindre plasmatique. Le tube en quartz peut tre remplacé par un tube en verre. Le tube peut ne pas tre rigoureusement cylindrique.

L'embouchure 20 pour l'alimentation de la conduite en fluide peut tre placée dans l'un des bouchons extérieurs, dans I'axe longitudinal de la structure porteuse. Elle peut également tre disposée sur une face latérale. Elle peut encore tre positionnée à mi-chemin entre les extrémités longitudinales de la conduite, ce qui impose naturellement dans ce cas une distribution différentes des orifices.

Selon une autre variante, t'émetteur 32 peut tre refroidi à t'eau, et le fluide de refroidissement à travers la fente 66 est un gaz inerte antioxydant, notamment de l'azote.