EP0589012B1 - Habillage de source de chaleur - Google Patents

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EP0589012B1
EP0589012B1 EP93907670A EP93907670A EP0589012B1 EP 0589012 B1 EP0589012 B1 EP 0589012B1 EP 93907670 A EP93907670 A EP 93907670A EP 93907670 A EP93907670 A EP 93907670A EP 0589012 B1 EP0589012 B1 EP 0589012B1
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EP
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housing
polymeric material
wall
heat source
fibres
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Claude Berlaimont
Raymond Champion
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Nestor Martin SA
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Nestor Martin SA
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    • 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
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/06—Casings, cover lids or ornamental panels, for radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/02—Casings; Cover lids; Ornamental panels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/065—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing plate-like or laminated conduits
    • F28F21/066—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing plate-like or laminated conduits for domestic or space-heating systems

Definitions

  • the present invention relates to a heat source covering of the type indicated in the preamble of claim 1.
  • Dressings of this kind have already been known for a long time, in particular in enamelled, lacquered or chromed sheet metal or cast iron.
  • JP-A-59202337 a protective mesh is described to be placed on the radiating surface of a radiator, the mesh being made of polyester and having large openings to allow the passage of heat.
  • the present invention aims to develop a covering as described at the beginning which avoids the aforementioned drawbacks, while being of favorable cost and easy to manufacture.
  • this covering will increase the comfort of a heating body by allowing radiant heating.
  • a covering as indicated in claim 1 Covered with such a covering, a heating body will be able to heat the ambient environment not only by convection, but also by radiation, which will considerably increase the energy saving and the impression of comfort.
  • the polymeric material used will exhibit these properties at a temperature above 130 ° C., preferably at 200 ° C.
  • the wall of polymer material resists permanent deformation. For example, when a mechanical pressure is exerted on it, it does not bend or it bends possibly in an elastic manner while then returning to its initial position. At the indicated temperature, the wall does not undergo a creep either.
  • non-metallic material offers the great advantage of a simple and widely known manufacturing process, for example by molding, thermoforming, or a similar process. This also makes it possible to tint the polymeric material in the mass with a dye or a pigment and therefore to dispense with the application of a colored coating. Finally, a very wide freedom of shaping is granted to such a coating of polymerized material, which is a significant quality for such an element which serves to mask another.
  • a covering of this kind also offers qualities of lightness and ease of handling.
  • the plastic material is a polyester resin.
  • the polyester resin is chosen from the group comprising bisphenol A fumarates, isophthalic resins and chlorendic resins.
  • the polymeric material is a polymer with oriented crystals, for example a polymer with lyotropic liquid crystals, such as Kevlar®, or thermotropic, such as Rhodester CL®.
  • a polymer with lyotropic liquid crystals such as Kevlar®
  • thermotropic such as Rhodester CL®.
  • the thin wall is made of a composite material containing said polymeric material.
  • the polymeric material can be reinforced with reinforcing fibers, for example glass fibers, carbon, liquid crystal polymers, among others.
  • the composite material can also, in certain application cases, be formed of a layer of said polymer material, possibly reinforced, and of at least one support layer of the latter made of another material.
  • Figure 1 shows a perspective view of a domestic wood stove equipped with a covering according to the invention.
  • Figures 2, 3 and 4 show two variants of devices for fixing a covering according to the invention on a heating body.
  • Figure 5 shows a perspective view of a central heating boiler whose walls are dressed according to the invention.
  • FIG. 1 a common wood stove 1 is shown which rests on two feet 2 supporting the heating body 3.
  • a covering according to the invention 4 which consists of a protective panel 5 supported by the heating body 4 by means of fastening elements 6, of which only three are shown schematically on the figure 1.
  • the panel illustrated is made of a polyester resin, preferably chosen from bisphenol A fumarates, isophthalic resins and chlorendic resins.
  • isophthalic resins mention may in particular be made of mixtures of isophthalic acid and maleic anhydride or fumaric acids.
  • chlorendic resins mention may in particular be made of mixtures of anhydride or chlorendic acid and maleic anhydride or fumaric acid.
  • the protective panel 5 according to FIG. 1 is produced for example by thermoforming. It is transparent to infrared rays. This property makes it possible to fix the covering relatively close to the heating body.
  • FIGS. 2 and 3 Two possible methods of fixing the panel 5 to the heating body 3 are illustrated in FIGS. 2 and 3.
  • the fixing elements 6 are arranged in the interval between the heating body 3 and the covering panel 5.
  • the fastening element consists of two fasteners 7 and 8 with a U-profile.
  • the lateral branches 9, 10 and 11, 12 of each of them are connected to the body 3 or respectively to the panel 5, for example by riveting or any other suitable means.
  • the cores 13 and 14 of the two fasteners are arranged one opposite the other and kept at a distance from each other by a spacer 15 made of thermally insulating material, for example porcelain.
  • a clamping element 16 itself also preferably made of thermally insulating material, maintains the spacer element 15 sandwiched between the two fasteners 7 and 8.
  • the fastening elements 6 consist of a short metal U-shaped profile 17.
  • One of its branches 18 is kept away from the heating body by washers 21 and 22 made of thermally insulating material, for example porcelain, and it is clamped against these washers by a bolt 19 passing through the latter, an orifice in the heating body as well as a nut 20 arranged inside the heating body 3.
  • the other branch 23 of the profile 17 is kept spaced from the panel 5 by a washer 24 in insulating material, for example cork. This branch 23, washer 24 and panel 5 assembly is then commonly riveted by a rivet 25.
  • FIG. 4 Another method of fixing the panel 5 to the heating body 3 is illustrated in FIG. 4. It is a method of fixing similar to that illustrated in FIG. 2, but easily removable.
  • the rivet 16 is here replaced by a magnet 35, fixed to one of the fasteners, for example the fastener 8, by a fastening element 36.
  • This magnet 35 in the fastening position, is for example housed in a metal recess 37 of the fastener 7.
  • This removable fixing method is especially achievable according to the invention thanks to the lightness of the panel according to the invention.
  • the covering is self-supporting.
  • the panel 5 rests, as shown in phantom in Figure 1, directly on the ground by one of its edges 27. It is then advisable that the polymeric material is reinforced with reinforcing fibers, for example glass fibers , and therefore that the panel is formed from a composite material.
  • cladding panels according to the invention can be provided, for example by using a liquid crystal polymer.
  • the polymer is shaped against the wall of revolution under the effect of centrifugal force and the evaporation of the solvent.
  • thermotropic polymer powder such as Rhodester CL
  • a thermotropic polymer powder such as Rhodester CL
  • the product obtained can then be optionally sectioned into several panels intended to serve as a covering for heating bodies.

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Abstract

Habillage de source de chaleur, en particulier de corps de chauffe (4), de réservoirs contenant un liquide chaud, de radiateurs, et d'éléments analogues, comprenant une paroi mince (5) couvrant au moins partiellement la source de chaleur vis-à-vis de l'extérieur, cette paroi mince (5) étant à base d'une matière polymère présentant, à une température supérieure à 100 °C, une rigidité élevée et une bonne résistance à la déformation, la matière polymère utilisée ayant une faible absorption aux infrarouges à longueur d'onde correspondant aux températures de 200 °C à 500 °C du corps noir.

Description

  • La présente invention est relative à un habillage de source de chaleur du type indiqué dans le préambule de la revendication 1.
  • On connaît déjà depuis longtemps des habillages de ce genre, en particulier en tôle ou fonte émaillée, laquée ou chromée.
  • Ces habillages présentent technologiquement des problèmes quant à la mise en forme et la mise en couleur. En outre, ils ne sont pas transparents au rayonnement infrarouge émis par l'appareil de chauffage, lorsque celui-ci est par exemple un corps de chauffe, notamment un poêle domestique. Celui-ci ne peut donc, après habillage, chauffer le milieu environnant que par convection.
  • Dans la JP-A-59202337, on décrit un grillage de protection à placer sur la surface de rayonnement d'un radiateur, le grillage étant en polyester et présentant de larges ouvertures pour permettre le passage de la chaleur.
  • La présente invention a pour but de mettre au point un habillage tel que décrit au début qui évite les inconvénients précités, tout en étant d'un coût favorable et d'une fabrication aisée. Avantageusement, cet habillage permettra d'augmenter le confort d'un corps de chauffe en permettant un chauffage par rayonnement.
  • Pour résoudre ces problèmes, on a prévu, suivant l'invention, un habillage tel qu'indiqué dans la revendication 1. Recouvert d'un tel habillage, un corps de chauffe pourra chauffer le milieu ambiant non seulement par convection, mais aussi par rayonnement, ce qui augmentera considérablement l'économie d'énergie et l'impression de confort. Avantageusement la matière polymère utilisée présentera ces propriétés à une température supérieure à 130° C, de préférence à 200° C.
  • Par résistance à la déformation, il faut entendre que la paroi en matière polymère résiste à une déformation permanente. Par exemple, lorsqu'une pression mécanique est exercée sur elle, elle ne se plie pas ou elle s'infléchit éventuellement de manière élastique en reprenant ensuite sa position initiale. A la température indiquée, la paroi ne subit pas non plus un fluage.
  • L'utilisation d'une matière non métallique offre le grand avantage d'un procédé de fabrication simple et largement connu, par exemple par moulage, thermoformage, ou un processus analogue. Cela permet également de teinter la matière polymère dans la masse par un colorant ou un pigment et donc de renoncer à l'application d'un enduit coloré. Enfin, une liberté de mise en forme très large est accordée à un tel habillage en matière polymérisée, ce qui est une qualité non négligeable pour un tel élément qui sert à en masquer un autre.
  • Un habillage de ce genre offre en outre des qualités de légèreté et de facilité de manutention.
  • Suivant une forme de réalisation de l'invention, la matière plastique est une résine de polyester. Avantageusement la résine de polyester est choisie parmi le groupe comprenant des fumarates de bisphénol A, des résines isophtaliques et des résines chlorendiques.
  • D'une façon particulièrement avantageuse, la matière polymère est un polymère à cristaux orientés, par exemple un polymère à cristaux liquides lyotrope, tel que du Kevlar®, ou thermotrope, comme du Rhodester CL®. On pourrait même envisager dans ce cas un habillage résistant à des températures de 350° C.
  • Suivant une forme de réalisation très particulière de l'invention, la paroi mince est en un matériau composite contenant ladite matière polymère. Dans le matériau composite, la matière polymère peut être armée de fibres de renforcement, par exemple de fibres de verre, de carbone, de polymères à cristaux liquides, entre autres. Le matériau composite peut aussi, dans certains cas d'application, être formé d'une couche de ladite matière polymère, éventuellement armée, et d'au moins une couche de support de cette dernière en une autre matière.
  • D'autres formes de réalisation particulières de l'invention sont indiquées dans les revendications.
  • D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre d'exemple non limitatif, et avec référence aux dessins annexés.
  • La figure 1 représente une vue en perspective d'un poêle à bois domestique équipé d'un habillage suivant l'invention.
  • Les figures 2, 3 et 4 représentent deux variantes de dispositifs de fixation d'un habillage suivant l'invention sur un corps de chauffe.
  • La figure 5 représente une vue en perspective d'une chaudière de chauffage central dont les parois sont habillées suivant l'invention.
  • Sur les différentes figures, les éléments identiques ou analogues portent les mêmes références.
  • Sur la figure 1, on a représenté un poêle à bois courant 1 qui repose sur deux pieds 2 supportant le corps de chauffe 3.
  • Devant le corps de chauffe est placé un habillage suivant l'invention 4 qui consiste en un panneau de protection 5 supporté par le corps de chauffe 4 par l'intermédiaire d'éléments de fixation 6, dont seuls trois sont représentés de manière schématique sur la figure 1.
  • Le panneau illustré est réalisé en une résine de polyester, choisie de préférence parmi des fumarates de bisphénol A, des résines isophtaliques et des résines chlorendiques. Comme résines isophtaliques on peut citer notamment des mélanges d'acide isophtalique et d'anhydride maléique ou d'acides fumariques. Comme résines chlorendiques on peut citer notamment des mélanges d'anhydride ou d'acide chlorendique et d'anhydride maléique ou d'acide fumarique.
  • Le panneau de protection 5 suivant la figure 1 est fabriqué par exemple par thermoformage. Il est transparent aux rayons infrarouges. Cette propriété permet une fixation de l'habillage relativement rapprochée du corps de chauffe.
  • Deux modes de fixation envisageables du panneau 5 sur le corps de chauffe 3 sont illustrés sur les figures 2 et 3. Les élements de fixation 6 sont agencés dans l'intervalle entre le corps de chauffe 3 et le panneau d'habillage 5. Sur la figure 2, l'élément de fixation est constitué de deux attaches 7 et 8 à profil en U. Les branches latérales 9, 10 et 11, 12 de chacune d'elles sont reliées au corps 3 ou respectivement au panneau 5, par exemple par rivetage ou tout autre moyen approprié. Les âmes 13 et 14 des deux attaches sont agencées l'une en face de l'autre et maintenues à distances l'une de l'autre par un élément d'écartement 15 en matière thermiquement isolante, par exemple en porcelaine. Un élément de serrage 16, lui-même aussi de préférence en matière thermiquement isolante, mantient l'élément d'écartement 15 enserré entre les deux attaches 7 et 8.
  • Sur la figure 3, les éléments de fixation 6 sont constitués d'un court profilé métallique en U 17. L'une de ses branches 18 est maintenue écartée du corps de chauffe par des rondelles 21 et 22 en matière thermiquement isolante, par exemple en porcelaine, et elle est serrée contre ces rondelles par un boulon 19 traversant ces dernières, un orifice dans le corps de chauffe ainsi qu'un écrou 20 agencé à l'intérieur du corps de chauffe 3. L'autre branche 23 du profilé 17 est maintenue écartée du panneau 5 par une rondelle 24 en matière isolante, par exemple en liège. Cet ensemble branche 23, rondelle 24 et panneau 5 est alors riveté de manière courante par un rivet 25.
  • Un autre mode de fixation du panneau 5 sur le corps de chauffe 3 est illustré sur la figure 4. Il s'agit d'un mode de fixation semblable à celui illustré sur la figure 2, mais aisément amovible. Le rivet 16 est ici remplacé par un aimant 35, fixé à une des attaches, par exemple l'attache 8, par un élément de fixation 36. Cet aimant 35, en position de fixation, est par exemple logé dans un évidement 37 métallique de l'attache 7. Ce mode de fixation amovible est surtout réalisable suivant l'invention grâce à la légèreté du panneau suivant l'invention.
  • On pourrait prévoir évidemment d'autres modes de fixation de l'habillage sur le corps de chauffe.
  • On pourrait aussi concevoir que l'habillage soit autoportant. Dans ce cas le panneau 5 repose, comme indiqué en traits mixtes sur la figure 1, directement sur le sol par un de ses bords 27. Il est alors recommandable que la matière polymère soit armée de fibres de renforcement, par exemple de fibres de verre, et donc que le panneau soit formé d'un matériau composite.
  • Sur la figure 5 on peut voir une chaudière à eau chaude 42 habillée d'une paroi 38 réalisée suivant l'invention.
  • On peut prévoir divers modes de fabrication de panneaux d'habillage suivant l'invention, en faisant par exemple intervenir un polymère à cristaux liquides.
  • On peut pulvériser un tel polymère lyotrope, comme le Kevlar, à l'état dissous,. dans deux coquilles téflonées en rotation autour de leur axe et obtenir l'évaporation du solvant. Le polymère se met en forme contre la paroi de révolution sous l'effet de la force centrifuge et de l'évaporation du solvant.
  • On peut aussi pulvériser une poudre polymère thermotrope, tel que du Rhodester CL, à l'intérieur des deux coquilles précitées en giration et chauffées à la température requise pour obtenir une orientation adéquate des cristaux liquides (environ 302° C pour le Rhodester CL).
  • On peut envisager une pulvérisation sous rotation sur la coquille avec une adhérence résultant d'une charge électrostatique.
  • Pour la réalisation d'un matériau composite, on peut enfin prévoir plusieurs pulvérisations successives, par exemple dans l'ordre :
    • a) pulvérisation d'un revêtement coloré de fibres courtes ou de grains (épaisseur 1/10 mm),
    • b) pulvérisation de fibres en vrac de Wollastonite minérale ou de courtes fibres de polyéthylène, en simultanéité avec une résine polyester suivant l'invention (épaisseur 1 mm),
    • c) pulvérisation d'une résine expansible de type polyuréthane + fibres (isolant) (épaisseur 5 à 8 cm),
    • d) pulvérisation de fibres de Kevlar ou de carbone avec résine de type alimentaire (plus ou moins 6 mm).
  • Le produit obtenu peut ensuite être éventuellement sectionné en plusieurs panneaux destinés à servir d'habillage pour des corps de chauffe.

Claims (13)

  1. Habillage de source de chaleur, en particulier de corps de chauffe (4, 42), de réservoirs contenant un liquide chaud, de radiateurs, et d'éléments analogues, comprenant une paroi mince pleine (5, 38) couvrant au moins partiellement la source de chaleur vis-à-vis de l'extérieur,
       caractérisé en ce que cette paroi mince (5, 38) est à base d'une matière polymère et en ce que, à une température de 100 à au moins 130°C, elle résiste à une déformation permanente et au fluage et est transparente aux infrarouges à longueur d'onde correspondant aux températures de 200°C à 500°C du corps noir.
  2. Habillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi mince présente une résistance à la déformation permanente et au fluage à une température allant jusqu'à 200°C, de préférence jusqu'à 350°C.
  3. Habillage suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la matière polymère est une résine de polyester.
  4. Habillage suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la résine de polyester est choisie parmi le groupe comprenant des fumarates de bisphénol A, des résines isophtaliques et des résines chlorendiques.
  5. Habillage suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la matière polymère est un polymère à cristaux orientés.
  6. Habillage suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite paroi mince (5, 38) est en un matériau composite contenant ladite matière polymère.
  7. Habillage suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau composite est formé de la matière polymère armée de fibres de renforcement.
  8. Habillage suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les fibres de renforcement sont des fibres de verre, de carbone, de polymère à cristaux liquides.
  9. Habillage suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau composite est formé d'au moins une couche de ladite matière polymère, éventuellement armée, et d'au moins une couche de support de cette dernière en une autre matière.
  10. Habillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste en un panneau de protection (5) placé devant un corps de chauffe (4) de manière autoportante.
  11. Habillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste en un panneau de protection (5) fixé au corps de chauffe (4), devant celui-ci, d'une manière thermiquement isolée.
  12. Habillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la paroi (5, 38) de matière polymère susdite est moulée ou thermoformée.
  13. Habillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la matière polymère de la paroi (5, 38) est teintée dans la masse par un colorant ou pigment.
EP93907670A 1992-04-13 1993-04-13 Habillage de source de chaleur Expired - Lifetime EP0589012B1 (fr)

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BE9200327A BE1005729A3 (fr) 1992-04-13 1992-04-13 Habillage de source de chaleur.
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Publication Number Publication Date
EP0589012A1 EP0589012A1 (fr) 1994-03-30
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EP (1) EP0589012B1 (fr)
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