EP0742884A1 - Radiateur electrique a accumulation constitue d'elements modulaires et comportant un corps de chauffe unique - Google Patents

Radiateur electrique a accumulation constitue d'elements modulaires et comportant un corps de chauffe unique

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EP0742884A1
EP0742884A1 EP95909005A EP95909005A EP0742884A1 EP 0742884 A1 EP0742884 A1 EP 0742884A1 EP 95909005 A EP95909005 A EP 95909005A EP 95909005 A EP95909005 A EP 95909005A EP 0742884 A1 EP0742884 A1 EP 0742884A1
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heating
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    • 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
    • F24H9/06—Arrangement of mountings or supports for heaters, e.g. boilers, other than space heating 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
    • F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • F24H7/02—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid
    • F24H7/0208—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid using electrical energy supply
    • F24H7/0216—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid using electrical energy supply the transfer fluid being air

Definitions

  • the present invention relates to an electric storage heater made up of modular elements and comprising a single heating body.
  • the three most commonly used energy sources are fuel oil, gas and electricity.
  • the latter has many advantages such as flexibility, cleanliness, comfort, ease of adjustment and programming, low investment, etc., but its cost per kilowatt hour is significantly higher than for the other two energies.
  • Patent N ° FR 91 08 640 presented by the same applicant, presents a radiator made up of several modular storage elements, each formed of three parts, an upper part with convection deflectors, a lower part supporting the element and a part central unit containing an elementary electric heating element contained in a double envelope limiting the temperature, the assembly being completed by a special element comprising the electrical supply, as well as a thermostat and a programmer.
  • the device according to the present invention which consists of improvements made to the subject of the above patent, eliminates all these drawbacks.
  • it makes it possible to obtain devices combining the advantages of electric convectors and space-saving storage radiators, of a particularly reasonable price and which can be installed anywhere, in particular in the places usually used for heating radiators. central classics.
  • modular fin elements of the type used for central water heating, assembled to form a wall or mobile space-saving radiator with reduced power, the modular elements, each consisting of a single piece, preferably made of aluminum alloy, comprising a recess making it possible to house a single refractory brick equipped, with an internal electrical resistance and housed in said elements, one of these being adapted to play the role of supply unit with thermostat with bulb and power cord.
  • FIG. 1 shows in perspective a radiator according to the invention made up of a series of elements assembled in line
  • the FIGS. 2 to 4 show respectively, in perspective and on a different scale
  • the three modular elements constituting a radiator namely: the terminal element, the current element and the electric power supply element
  • FIG. 5 represents, in perspective, on a different scale, a special dowel for wall mounting the radiator.
  • FIG. 6 shows, seen from the side of the radiator, a support chassis fitted with a pad or rollers
  • FIG. 7 illustrates the arrangement of the heating body in a variant according to which the radiator is formed of two series of modular elements connected by sheets forming a box
  • FIG. 8 is a vertical section passing between two modular elements, according to the arrows AA of figure 7,
  • the device, Figures 1 to 6, consists of modular elements of three different types:
  • the modular elements 1, 2, 3, in a single piece can be manufactured specially for the device which is the subject of this patent, or produced by machining from a single existing standard element intended for the mounting of water central heating radiators or steam, and are characterized by upper 5 and lower 6 tubular horizontal sections which can be joined together end to end and connected by a vertical hollow part 7, the latter being formed by two walls delimiting a passage between said tubular sections, and carrying a front blade 8 and a rear blade 9 between which are arranged fins 10 vertical.
  • the modular elements 1, 2, 3 are preferably made of aluminum alloy.
  • the mounting of the radiator is carried out by joining the upper 5 and lower 6 tubular sections together in the same manner as for hot water radiators, according to the technique known as "niplage".
  • the current elements 2 and the terminal element 3 are provided with a recess consisting of cutouts 11 made in the walls of the vertical hollow part 7, and allowing the mounting of the heating body 4. These cutouts are made in the two walls to the current elements 2 and in the single internal wall for the terminal element 3, so as to close one end of the internal cavity thus created.
  • the other end of this cavity is closed by the electrical power supply element 1, equipped with a mains connection cord, connection terminals for the heating body 4 and a bulb thermostat controlled by a button 12 accessible from the outside, the electrical equipment being protected from dust and humidity thanks to a sealed cover closing the access hatch 22 formed by a cutout made in the internal wall of the hollow part 7.
  • the heating body 4, mounted in the internal cavity of the radiator is of rectangular shape and consists of a brick sealed by a coating of silicone, in which an electrical resistance is embedded.
  • This brick is thin enough so that the distance between its faces and the external surface of the radiator prevents any possibility of overheating of the accessible metal parts, thus making it possible to dispense with a safety device cutting off the electrical supply.
  • the radiator can be fixed to the wall by means of special dowels 13 (FIG. 5) comprising an annular groove in which the rear blades 9 of two contiguous modular elements will be inserted, or mounted on frames 14 provided with counter plates 23 supporting several modular elements, fixed to the lower tubular sections 6 using brackets 15 bolted, and fitted with pads 16 and / or rollers 17 ( Figure 6).
  • dowels 13 FIG. 5
  • frames 14 provided with counter plates 23 supporting several modular elements
  • Radiators with a high accumulation capacity can be produced by arranging the heating body 4 between two series of modular elements 2 ′ without cutouts 11, connected by spacer plates 18 forming a box constituting the internal cavity in which is housed said heating element ( Figures 7 and 8).
  • This consists either of a thin brick of parallelepiped shape in which an electrical resistance is embedded, or of cast iron plates trapping an armored resistance. It is caught between two thicker refractory bricks 19 playing the role of energy accumulator, and surrounded by blocks 20 of thermal insulator in cellular concrete or similar material providing empty spaces 21 in the upper part.
  • the heating body will have a thickness of approximately 20 mm, and the refractory bricks 19 a thickness of the order of 80 mm.

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Description

RADIATEUR ÉLECTRIQUE A ACCUMULATION CONSTITUÉ D'ÉLÉMENTS MODULAIRES ET COMPORTANT UN CORPS DE CHAUFFE UNIQUE
La présente invention a pour objet un radiateur électrique à accumulation constitué d'éléments modulaires et comportant un corps de chauffe unique .
II est destiné au chauffage de base ou d'appoint des locaux de tous types et peut être utilisé aussi bien comme appareil fixe que comme appareil mobile.
Les locaux d'habitation, les bureaux ou locaux professionnels sont de plus en plus fréquemment chauffés au moyen d'appareils individuels autonomes, en raison des difficultés rencontrées pour contrôler et optimiser la consommation d'énergie dans les installations importantes de chauffage central.
Les trois sources d'énergie le plus couramment utilisées sont le fioul, le gaz et l'électricité. Cette dernière présente de nombreux avantages tels que souplesse, propreté, confort, facilité de réglage et de programmation, faible investissement, etc, mais son coût rapporté au kilowatt-heure est sensiblement plus élevé que pour les deux autres énergies.
Cette constatation a été à la base du développement du "chauffage intégré", qui consiste à profiter du bas prix des appareils de chauffage électrique pour prévoir une isolation des locaux telle que l'investissement initial soit du même ordre qu'avec le chauffage à gaz ou à fioul sans isolation, et que le coût énergétique en exploitation soit égal ou inférieur. Toutefois cette technique n'est applicable en pratique que pour les constructions neuves et, lorsque l'isolation n'a pas été prévue à l'origine, le seul moyen permettant l'utilisation de l'électricité dans des conditions économiquement viables est d'avoir recours à des radiateurs à accumulation d'énergie. Malheureusement, les appareils de ce type existants sont en général encombrants, onéreux et d'une puissance unitaire relativement élevée, ce qui entraîne le plus souvent à prévoir un nombre très restreint d'appareils et même parfois un seul appareil pour plusieurs pièces lorsque celles-ci sont petites, ce qui ne permet pas une répartition satisfaisante de la chaleur et fait perdre l'avantage de la souplesse propre au chauffage électrique.
Le brevet N° FR 91 08 640, déposé par le même demandeur, présente un radiateur constitué de plusieurs éléments modulaires à accumulation, formés chacun de trois parties, une partie supérieure avec déflecteurs de convection, une partie inférieure supportant l'élément et une partie centrale contenant un corps de chauffe électrique élémentaire contenu dans une enveloppe double limitant la température, l'ensemble étant complété d'un élément spécial comportant l'alimentation électrique, ainsi qu'un thermostat et un programmateur.
Si cet appareil apporte une solution satisfaisante, il est cependant bien évident que la présence d'une double enveloppe, l'assemblage des différentes parties, fabriquées spécialement, et la nécessité de prévoir un câblage pour raccorder les corps de chauffe, entraîne un coût de fabrication élevé.
Le dispositif selon la présente invention, qui consiste en perfectionnements apportés à l'objet du brevet ci-dessus, supprime tous ces inconvénients. En effet, il permet d'obtenir des appareils combinant les avantages des convecteurs électriques et des radiateurs à accumulation, peu encombrants, d'un prix particulièrement raisonnable et pouvant être installés n'importe où, en particulier aux emplacements habituellement utilisés pour les radiateurs de chauffage central classiques.
Il est constitué d'éléments modulaires à ailettes du type utilisés pour le chauffage central à eau, assemblés pour former un radiateur mural ou mobile d'encombrement réduit ayant la puissance nécessaire, les éléments modulaires, constitués chacun d'une seule pièce de préférence en alliage d'aluminium, comportant un évidement permettant de loger une brique réfractaire unique équipée, d'une résistance électrique interne et logée dans lesdits éléments, l'un de ceux-ci étant adapté pour jouer le rôle d'unité d'alimentation avec thermostat à bulbe et cordon de raccordement au secteur.
Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation de l'objet de l'invention: la figure 1 représente en perspective cavalière un radiateur selon l'invention constitué d'une série éléments assemblés en ligne, les figures 2 à 4 montrent respectivement, en perspective cavalière et à une échelle différente, les trois éléments modulaires constituant un radiateur, à savoir: l'élément terminal, l'élément courant et l'élément d'alimentation électrique, la figure 5 représente, en perspective cavalière, à une échelle différente, une cheville spéciale de fixation murale du radiateur. la figure 6 montre, vu du côté du radiateur, un châssis support équipé de patin ou de roulettes, la figure 7 illustre la disposition du corps de chauffe dans une variante selon laquelle le radiateur est formé de deux séries d'éléments modulaires reliés par des tôles formant un caisson et, la figure 8 est une coupe verticale passant entre deux éléments modulaires, suivant les flèches A-A de la figure 7,
Le dispositif, figures 1 à 6, est constitué d'éléments modulaires de trois types différents:
- un élément d'alimentation électrique 1,
- au moins un élément courant 2
- et un élément terminal 3, à l'intérieur desquels est disposé un corps de chauffe 4 unique.
Les éléments modulaires 1, 2, 3, en une seule pièce, peuvent être fabriqués spécialement pour l'appareil objet du présent brevet, ou réalisés par usinage à partir d'un élément standard unique existant destiné au montage de radiateurs de chauffage central à eau ou à vapeur, et sont caractérisés par des tronçons tubulaires horizontaux supérieurs 5 et inférieurs 6 assemblables entre eux bout à bout et reliés par une partie creuse verticale 7, cette dernière étant formée de deux parois délimitant un passage entre lesdits tronçons tubulaires, et portant une lame frontale 8 et une lame arrière 9 entre lesquelles sont disposées des ailettes 10 verticales .
Les éléments modulaires 1, 2, 3 sont de préférence fabriqués en alliage d'aluminium. Le montage du radiateur s'effectue en solidarisant les tronçons tubulaires supérieurs 5 et inférieurs 6 entre eux de la même manière que pour les radiateurs à eau chaude, selon la technique dite du "niplage". Les éléments courants 2 et l'élément terminal 3 sont pourvus d'un évidement constitué de découpes 11 pratiquées dans les parois de la partie creuse verticale 7, et permettant le montage du corps de chauffe 4. Ces découpes sont pratiquées dans les deux parois pour les éléments courants 2 et dans la seule paroi interne pour l'élément terminal 3, de manière à fermer une extrémité de la cavité interne ainsi créée.
L'autre extrémité de cette cavité est fermée par l'élément d'alimentation électrique 1, équipé d'un cordon de raccordement au secteur, de bornes de branchement du corps de chauffe 4 et d'un thermostat à bulbe commandé par un bouton 12 accessible de l'extérieur, les équipements électriques étant à l'abri de la poussière et de l'humidité grâce à un couvercle étanche fermant la trappe d'accès 22 formée d'une découpe pratiquée dans la paroi interne de la partie creuse 7.
Le corps de chauffe 4, monté dans la cavité interne du radiateur est de forme parallélépipédique et constitué d'une brique rendue étanche par un revêtement de silicone, dans laquelle est noyée une résistance électrique. Cette brique est suffisamment mince pour que la distance entre ses faces et la surface externe du radiateur empêche toute possibilité de surchauffe des parties métalliques accessibles, permettant ainsi de se dispenser de dispositif de sécurité coupant l'alimentation électrique.
Le radiateur pourra être fixé au mur au moyen de chevilles spéciales 13 (figure 5) comportant une rainure annulaire dans laquelle s'inséreront les lames arrières 9 de deux éléments modulaires contigus, ou monté sur des châssis 14 pourvus de contre-plaques 23 supportant plusieurs éléments modulaires, fixés aux tronçons tubulaires inférieurs 6 à l'aide d'étriers 15 boulonnés, et équipés de patins 16 et/ou de roulettes 17 (figure 6) .
Des radiateurs a forte capacité d'accumulation pourront être réalisés en disposant le corps de chauffe 4 entre deux séries d'éléments modulaires 2' dépourvus de découpes 11, reliées par des tôles entretoises 18 formant un caisson constituant la cavité interne dans laquelle est logé ledit corps de chauffe (figures 7 et 8). Celui-ci est constitué, soit d'une brique mince de forme parallélépipédique dans laquelle est noyée une résistance électrique, soit de plaques de fonte emprisonnant une résistance blindée. Il est pris entre deux briques réfractaires 19 plus épaisses jouant le rôle d'accumulateur d'énergie, et entouré de blocs 20 d'isolant thermique en béton cellulaire ou matériau similaire ménageant des espaces vides 21 en partie supérieure.
A titre indicatif, le corps de chauffe aura une épaisseur d'environ 20 mm, et les briques réfractaires 19 une épaisseur de l'ordre de 80 mm.
Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires connus.

Claims

REVENDICATIONS
1°. Radiateur électrique à accumulation constitué d'éléments modulaires et comportant un corps de chauffe unique, destiné au chauffage de base ou d'appoint des locaux de tous types et pouvant être utilisé aussi bien comme appareil fixe que comme appareil mobile, caractérisé par la combinaison d'éléments modulaires (1, 2, 2' 3) pourvus d'une partie creuse verticale (7) portant des ailettes (10) également verticales, semblables aux éléments utilisés pour le chauffage central à eau, et assemblés de manière à former un radiateur à accumulation mural ou mobile d'encombrement réduit comportant une cavité interne dans laquelle est logé un corps de chauffe (4) unique de forme parallélépipédique, l'un de ces éléments modulaires, constitués chacun d'une seule pièce, étant un élément d'alimentation électrique (1) équipé d'un thermostat à bulbe commandé par un bouton (13) accessible de l'extérieur, de bornes de branchement du corps de chauffe et d'un cordon de raccordement au secteur, les équipements électriques étant à l'abri de la poussière et de l'humidité grâce à un couvercle étanche fermant une trappe d'accès (22) formée d'une découpe pratiquée dans la paroi interne de la partie creuse verticale (7) .
2°. Dispositif selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que les éléments modulaires (1, 2, 2', 3) comportent des tronçons tubulaires horizontaux supérieurs et inférieurs (5, 6) assemblables entre eux bout à bout, reliés par la partie creuse verticale (7) formée de deux parois délimitant un passage entre lesdits tronçons tubulaires et portant une lame frontale (8) et une lame arrière (9) entre lesquelles sont disposées les ailettes (10) verticales.
3°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les éléments modulaires sont de trois modèles différents, un élément terminal (1), un ou plusieurs éléments courants (2) et l'élément d'alimentation électrique (1), la cavité interne (12) étant constituée d'évidements obtenus par des découpes (11) pratiquées dans les parois de la partie creuse verticale (7) du ou des éléments courants (2) et de l'élément terminal (3), ces découpes étant pratiquées dans les deux parois pour les éléments courants et dans la seule paroi interne pour l'élément terminal, de manière à fermer ainsi une extrémité de la cavité interne, l'autre extrémité étant fermée par l'élément d'alimentation électrique (1).
4°. Dispositif selon la revendication 3, se caractérisant par le fait que le corps de chauffe (4) est constitué d'une brique rendue étanche par un revêtement de silicone, dans laquelle est noyée une résistance électrique, ladite brique étant suffisamment mince pour que la distance entre ses faces et la surface externe du radiateur empêche toute possibilité de surchauffe des parties métalliques accessibles, permettant ainsi de se dispenser de dispositif de sécurité coupant l'alimentation électrique.
5°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, se caractérisant par le fait qu'il est fixé au mur au moyen de chevilles spéciales (13) comportant une rainure annulaire dans laquelle s'insèrent les lames arrières (9) de deux éléments modulaires (1, 2, 3) contigus.
6°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, se caractérisant par le fait qu'il est monté sur des châssis (14) équipés de patins (16) et/ou de roulettes (17), et fixés aux tronçons tubulaires inférieurs (6) à l'aide d'étriers (15), lesdits châssis étant pourvus de contre-plaques (23) supportant plusieurs éléments modulaires (1, 2, 3).
7°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, se caractérisant par le fait qu'il est réalisé en disposant le corps de chauffe (4) entre deux séries d'éléments modulaires (2') dépourvus de découpes, reliées par des tôles entretoise (18) formant un caisson constituant la cavité interne recevant ledit corps de chauffe, ce dernier étant pris entre deux briques réfractaires (19) plus épaisses jouant le rôle d'accumulateur d'énergie, et entouré de blocs (20) d'isolant thermique en béton cellulaire ou matériau similaire ménageant des espaces vides (21) en partie supérieure.
8°. Dispositif selon la revendication 7, se caractérisant par le fait que le corps de chauffe (4) a une épaisseur sensiblement égale à 20 millimètres et que les briques réfractaires (19) ont une épaisseur voisine de 80 millimètres.
9°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les éléments modulaires (1, 2, 2', 3) sont tous réalisés par usinage à partir d'un même élément standard existant, destiné au montage de radiateurs de chauffage central à eau ou à vapeur.
10°. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les éléments modulaires (1, 2, 2', 3) sont fabriqués en alliage d'aluminium.
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