La présente invention concerne un équipement d'émission surfacique d'un rayonnement infrarouge, tel qu'utilisé par exemple pour sécher et/ou polymériser des peintures, mastics, vernis, colles, etc..., ou préchauffer une matière plastique avant thermoformage.

A titre d'exemple, mais non exclusivement, I'invention concerne les installations du type tunnel, comprenant une paroi isolée thermiquement et formant un tunnel allongé selon une direction de séjour ou passage d'au moins un objet à traiter avec ledit rayonnement infrarouge. Ces installations comportent en général une pluralité d'équipements unitaires ou modules d'émission surfacique, disposés chacun par rapport à et dans la paroi isolée thermiquement, en sorte que leurs faces respectives émettant le rayonnement infrarouge soient dirigées vers l'intérieur du tunnel. Chaque équipement ou module d'émission surfacique comprend un ou plusieurs dispositifs d'émission surfacique. Chaque dit dispositif comprend un foyer de combustion catalytique comportant une paroi de combustion catalytique, en matériau réfractaire, perméable selon son épaisseur, adaptée pour le passage d'un mélange à brûler (gaz combustible, par exemple gaz naturel, plus gaz comburant, par exemple air), de sa face amont à sa face aval émettant ledit rayonnement infrarouge et évacuant les fumées de combustion. La surface développée interne de la paroi de combustion catalytique est revtue par une matière catalytique de combustion, par exemple platine et/ou palladium. Le foyer de combustion comprend une chambre amont alimentée d'un côté en mélange à brûler, et fermée de l'autre côté par la paroi de combustion catalytique.

Pour une installation telle que précédemment définie, la présente invention a pour objet différentes dispositions coopérant les unes avec les autres, en vue de récupérer et consommer au moins une partie importante de la chaleur résiduelle présente dans les fumées de combustion de chaque équipement, ou des différents équipements unitaires d'émission surfacique.

Selon la présente invention, l'équipement d'émission surfacique comporte, en combinaison, les caractéristiques suivantes : -le dispositif d'émission surfacique comprend un boîtier dans lequel le foyer de combustion catalytique est disposé au moins pour partie,

et dans lequel est ménagée une fentre au regard de la face aval de la paroi de combustion catalytique ; -au moins une vitre en matériau céramique et transparent, est montée, par exemple dans le boîtier du dispositif d'émission surfacique, en sorte de ménager avec le foyer de combustion catalytique un circuit d'évacuation des fumées de combustion sortant par la face aval du dispositif d'émission surfacique ; -et l'équipement comprend une tôle métallique d'émission surfacique secondaire formant un canal de circulation à plat des fumées de combustion, communiquant d'un côté avec le circuit d'évacuation des fumées de combustion du dispositif d'émission surfacique, et d'un autre côté avec au moins un conduit de sortie des fumées de combustion à l'extérieur de l'équipement.

Grâce à ces dispositions, le ou les objets à traiter reçoivent un rayonnement thermique secondaire, s'ajoutant au rayonnement principal infrarouge, émis par un équipement selon l'invention.

La présente invention est maintenant décrite par référence au dessin annexé, dans lequel : -la Figure 1 représente, en coupe et de manière schématique, un dispositif unitaire d'émission surfacique, comprenant un dispositif d'émission surfacique avec un foyer de combustion catalytique, selon un premier mode d'exécution de la présente invention ; -la Figure 2 représente, de manière schématique et en coupe transversale, une installation d'émission surfacique d'un rayonnement infrarouge, du type tunnel, et intégrant ou comprenant une pluralité d'équipements unitaires, chacun avec un dispositif d'émission surfacique conforme la Figure 1 ; -La Figure 3 représente, toujours de manière schématique et en coupe transversale, une autre installation d'émission surfacique du type tunnel, intégrant ou comprenant une pluralité d'équipements unitaires, chacun avec un dispositif d'émission surfacique ; -La Figure 4 représente, toujours en coupe et de manière schématique, une autre installation d'émission surfacique, du type tunnel, comprenant ou intégrant une pluralité d'équipements unitaires, chacun avec un dispositif d'émission surfacique conforme à la Figure 1 ;

-La Figure 5 représente, vue en coupe et de manière schématique, un dispositif d'émission surfacique selon un deuxième mode d'exécution de la présente invention ; -La Figure 6 représente, vue en coupe et de manière schématique, un équipement unitaire d'émission surfacique, intégrant un dispositif selon la Figure 5.

Selon une première possibilité, on met en oeuvre une pluralité ou multiplicité d'équipements unitaires 60 d'émission surfacique, dont le dispositif d'émission surfacique 1 est conforme à un premier mode d'exécution représenté à la Figure 1.

Conformément à la Figure 1, un équipement unitaire 60 comprend un dispositif 1 d'émission surfacique d'un rayonnement infrarouge, lequel consiste pour l'essentiel en un foyer 2 de combustion catalytique, un moyen 32 de formation ou obtention du mélange à brûler, et un boîtier 21 dans lequel le foyer de combustion 2 est disposé au moins pour partie.

Le foyer de combustion 2 est organisé et construit autour de trois parois, 3,6 et 8, identiques ou non, ayant par exemple une forme rectangulaire, en matériau réfractaire, perméables selon leur épaisseur, et adaptées chacune pour le passage du mélange à brûler 4, de leur face amont à leur face aval, selon le sens de circulation dudit mélange à brûler.

Ces trois parois, 3,6 et 8, sont constituées chacune par une galette de matériau céramique réfractaire, par exemple en cordiérite, traversée de sa face amont à sa face aval, toujours selon le sens de passage du mélange à brûler 4, par une multiplicité de canaux 10 parallèles ; à titre d'exemple, il s'agit d'une galette en matériau du type"nid d'abeille", tel que vendu par s différents fabricants, comme CORNING sous la dénomination CELCOR, et utilisé par exemple dans les pots de combustion catalytique de gaz d'échappement de moteurs thermiques.

De l'amont vers I'aval, par rapport au sens de circulation du mélange à brûler 4, ces parois sont successivement : -une paroi 3 de combustion catalytique du mélange à brûler 4, dont la surface développée interne est revtue par une matière catalytique de combustion, par exemple un dépôt en mélange de platine et de palladium, sur le matériau réfractaire de ladite paroi 3 de combustion catalytique, par t'intermédiaire ou non d'une couche ou revtement

d'un autre matériau minéral à grande surface développée, par exemple en alumine ; -un échangeur thermique, ou paroi d'échange thermique 6, disposée en amont et en vis à vis de la paroi 3 de combustion catalytique ; -et une paroi 8 d'isolation thermique, disposée à distance, en amont et en vis à vis de la paroi d'échange thermique 6.

Ces trois parois, 3,6 et 8, superposées et alignées selon I'axe 4 du dispositif, sont montées transversalement 2 par rapport audit foyer, et précisément par rapport à sa chemise intérieure 16, réfractaire et isolante, par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 17, entre la tranche périphérique de chaque paroi ou galette 3,6 ou 8, et ladite chemise 16.

Le foyer de combustion 2 est disposé au moins pour partie, sinon en totalité, dans un boîtier 21, ménageant au moins une fentre 22 au regard de la face aval 3b de la paroi 3 de combustion catalytique, au travers de laquelle le rayonnement infrarouge est émis à partir de la face aval 3b de la paroi 3.

Le boîtier 21 comprend un corps 18 fermé par un couvercle 19, monté en regard d'une cloison 13, parallèle aux parois 6,8 et 10, elles- mmes parallèles entre elles. Une multiplicité de passages 15 de détente du mélange à brûler 4 sont disposés dans cette cloison 13, séparant d'un côté, c'est à dire du côté amont, une chambre 12 de distribution du mélange à brûler 4, et de l'autre côté, c'est à dire du côté aval, une chambre dite amont 5, par rapport à la paroi 3 de combustion catalytique, toujours selon le sens de circulation du mélange à brûler 4.

La chambre amont 5 est alimentée d'un côté, à partir de la cloison 13 de détente, en mélange à brûler, et est fermée de l'autre côté par la paroi 3 de combustion catalytique. La paroi d'échange thermique 6, disposée en amont et en vis à vis de la paroi 3 de combustion catalytique, reçoit en fonctionnement par sa face aval 6b au moins la majeure partie de la chaleur rayonnée par la face amont 3a de la paroi 3 de combustion catalytique, au travers de laquelle circule le mélange à brûler, et au sein de laquelle s'effectue la combustion catalytique dudit mélange. Cette paroi 6 d'échange thermique est disposée seulement dans la chambre amont 5, et détermine avec la paroi 3 de combustion catalytique un interstice 7 intercalaire, séparé du reste de la chambre amont 5 par cette paroi d'échange thermique 6.

La paroi d'isolation thermique 8 est disposée en amont et en vis à vis de la paroi 6 d'échange thermique, toujours transversalement dans la chambre amont 5, pour déterminer avec la paroi 6 un interstice intermédiaire 9, séparé du reste de la chambre amont 5 par cette paroi d'isolation thermique 8. Un diffuseur 11 du mélange à brûler 4 est disposé transversalement dans l'interstice intermédiaire 9. Ce diffuseur comprend une feuille perméable au mélange à brûler, en matériau réfractaire, par exemple papier ou mousse céramique.

La paroi d'isolation thermique 8 et le diffuseur 11 peuvent tre un seul et mme composant, par exemple une paroi en mousse céramique, accolée ou non à la paroi 6 d'échange thermique.

Comme le montre bien la Figure 1, la paroi 6 d'échange thermique et la paroi 8 d'isolation thermique ont pratiquement la mme surface que la surface aval 3b, rayonnante de la paroi 3 de combustion catalytique, c'est à dire que la surface utile de cette dernière.

La paroi 6 d'échange thermique a le cas échéant une épaisseur supérieure à celle des parois 3 et 8, en fonction du degré de réchauffement recherché pour le mélange à brûler, avant sa combustion ou oxydation catalytique.

Une vitre 23 en matériau céramique et transparent ferme, de manière étanche, une fentre 22 du boîtier 21, au regard de la face aval 3b de la paroi 3 de combustion catalytique. Ce boîtier 21 avec sa fentre 22 fermée par la vitre 23 ménage avec le foyer de combustion 2 un circuit 24 d'évacuation des fumées de combustion, sortant par la face aval 3b de la paroi 3 de combustion catalytique.

Le boîtier 21 comporte un chemisage intérieur 27, en matériau isolant et réfractaire, ménageant avec la chemise 16 du foyer de combustion 2, un interstice annulaire dans lequel les fumées de combustion 25 circulent à contre-courant du sens de passage du mélange à brûler 4.

Le circuit 24 d'évacuation des gaz brutes est agencé pour évacuer ces derniers transversalement par rapport à la direction de passage du mélange à brûler 4, à travers un passage dans le chemisage réfractaire 27, communiquant d'un côté avec l'interstice annulaire 24 entre chemise 16 et chemisage 27, et d'un autre côté avec l'extérieur.

Conformément à la Figure 2, l'installation 63, d'émission surfacique d'un rayonnement infrarouge, comprend une paroi 62 isolée thermiquement, formant un tunnel allongé selon une direction de séjour ou circulation 61 d'au moins un objet à traiter avec le rayonnement infrarouge.

Une pluralité d'équipements unitaires 1, dont le dispositif d'émission surfacique a été décrit pour l'essentiel par référence à la Figure 1, sont disposés chacun par rapport à et dans la paroi 62 isolée thermiquement, en sorte que les faces aval 3b des différents dispositifs 1 respectivement émettent un rayonnement infrarouge élémentaire, dirigé vers l'intérieur du tunnel.

La paroi 62 isolée thermiquement comprend une tôle métallique 64 d'émission surfacique secondaire, directement en échange de chaleur (notamment par rayonnement) avec l'intérieur du tunnel. Cette tôle métallique 64 forme avec le reste de la paroi 62 un canal 65 de circulation à plat des fumées de combustion 25, communiquant d'un côté avec les circuits 24 d'évacuation des fumées de combustion 25 d'au moins une partie, sinon la totalité des équipements unitaires 60, et d'un autre côté, avec au moins un, sinon une pluralité, (en nombre identique à celle des équipements unitaires 60), de conduits 66 de sortie des fumées de combustion 25 à l'extérieur de la paroi 62 isolée thermiquement.

La paroi 62 isolée thermiquement comprend deux tôles métalliques 64 et 67, dont la tôle 64 précitée d'émission surfacique secondaire. Ces tôles sont entretoisées par les boîtiers 21 des dispositifs 1 d'émission des équipements unitaires 60 respectivement, et une garniture isolante 68 thermique est disposée entre les deux tôles 64 et 67, et ménage avec la tôle d'émission surfacique 64 le canal 65 de circulation à plat des fumées de combustion 25.

Comme le montre bien la Figure 2, deux équipements unitaires 60 consécutifs sont séparés par un segment 65a du canal 65 de circulation à plat des gaz brûlés 25. Un tel segment communique de part et d'autre avec les circuits d'évacuation 24 des mmes fumées de combustion 25 des deux équipements unitaires 60 consécutifs respectivement, et communique aussi à une autre extrémité avec un conduit commun 66 de sortie des fumées de combustion 25.

Comme le montre bien la Figure 1, le circuit 24 d'évacuation des gaz brûlés du dispositif d'émission surfacique 1 de chaque équipement

unitaire 60 est agencé pour évacuer ces derniers, transversalement par rapport à la direction de passage du mélange à brûler 4, de part et d'autre du boîtier 21, dans le canal 65 de circulation à plat des fumées de combustion.

Comme le montrent bien, en combinaison, les Figures 1 et 2, la pluralité de vitres 23 ferment les fentres 22, ménagées dans les boîtiers 21 des dispositifs 1 des équipements unitaires 60 respectivement, pour ménager dans chacun, et pour partie, les différents circuits 24 d'évacuation des fumées de combustion 25, communiquant avec le canal 65 de circulation à plat de ces dernières.

L'installation représentée à la Figure 3, diffère de celle décrite par référence aux Figures 2 et 1, par le fait que la pluralité de vitres 23 sont disposées dans la paroi 62 isolée thermiquement. A cette fin, la pluralité des vitres 23 ferment des ouvertures, ménagées dans la tôle 64 d'émission surfacique, en face respectivement des faces aval 3b des dispositifs 1 des équipements unitaires 60, en assurant ainsi une continuité d'écoulement des fumées de combustion entre le canal de circulation à plat 65, et les circuits 24 d'évacuation des dispositifs 1 des différents équipements unitaires 60 respectivement.

L'installation 63 ou équipement conforme à la Figure 4 diffère de celle décrite par référence à la Figure 3, en ce qu'elle comprend un distributeur 70 du mélange à brûler 4, vers les différents équipements unitaires 60 d'émission surfacique respectivement, et un collecteur 71 des fumées de combustion 25 des différents conduits d'évacuation 66 desdites fumées. Un échangeur 72 de chaleur entre les fumées de combustion 25 collectées et le mélange à brûler 4 distribué, est également disposé à la sortie du tunnel. Et au moins une partie 73 du flux d'air résiduel évacué, pouvant comprendre des composés organiques volatils (COV), est mélangé au mélange à brûler 4 distribué. Cette dernière disposition permet en particulier, d'une part de disposer de la chaleur résiduelle des gaz brutes pour maintenir chaudes les différentes parois de combustion catalytique 3 des dispositifs 1 des différents équipements unitaires 60, et d'autre part de brûler les COV dans ces équipements unitaires 60, ce qui permet au passage une dépollution des gaz résiduels.

Toute installation 63 du type tunnel, peut comprendre ou intégrer, en lieu et place des équipements unitaires précédemment décrits,

des équipements unitaires tels que décrits ci-après par référence aux Figures 5 et 6.

Le dispositif 1 d'émission surfacique représenté à la Figure 5 diffère de celui décrit précédemment par référence à la Figure 1, par les caractéristiques suivantes : -la paroi d'isolation thermique 8 et le diffuseur 11 constituent un seul et mme composant 90, par exemple une paroi en mousse céramique, laquelle est accolée à la paroi 6 d'échange thermique, relativement épaisse, c'est-à-dire relativement longue selon la direction de circulation du mélange à brûler 4 ; -le chemisage intérieur 27 est supprimé, de telle sorte que la chemise intérieure 16 se trouve directement au contact du boîtier 21, et l'interstice existant entre la chemise 16 et le chemisage 27 se trouve supprimé ; -la vitre 23 est supprimée, de telle sorte que la fentre 22 demeure ouverte pour le passage des fumées de combustion 25.

Un équipement unitaire 60 d'émission surfacique, conforme à la Figure 6, comprend un caisson 80 délimité pour partie par une paroi métallique 81, laquelle comporte une fentre 24 fermée par une vitre 23, et une partie adjacente 81 a d'émission surfacique secondaire formant pour partie un canal 65 de circulation à plat des fumées de combustion 25. Pour le reste, le caisson 80 est délimité par une paroi métallique transversale 87, dont l'ouverture est fermée par une plaque métallique 86 sertie sur la paroi latérale 87. Le dispositif 1 d'émission surfacique, décrit précédemment par référence à la Figure 5, est disposé au sein du caisson 80, en sorte que la face aval 3b de la paroi 3 de combustion catalytique soit en vis-à-vis de la vitre 23, en ménageant avec cette dernière un circuit 24 d'évacuation des fumées 25 de combustion. Ce circuit 24 communique avec le canal 65 de circulation à plat des fumées de combustion, lequel est délimité par ailleurs par une cloison interne 89 disposée au sein du caisson 80. Une sortie 66 des fumées de combustion est disposée sur le caisson 80, et communique avec une extrémité du canal 65 de circulation à plat, opposée au circuit 24 d'évacuation des fumées de combustion 25 à partir du dispositif 1. Pour le reste, les parties creuses du caisson 80 sont remplies avec un bourrage 88 d'isolation thermique.