EP1814361A1 - Dispositif de chauffage électrique - Google Patents

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EP1814361A1
EP1814361A1 EP07290082A EP07290082A EP1814361A1 EP 1814361 A1 EP1814361 A1 EP 1814361A1 EP 07290082 A EP07290082 A EP 07290082A EP 07290082 A EP07290082 A EP 07290082A EP 1814361 A1 EP1814361 A1 EP 1814361A1
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EP
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infrared radiation
front face
solid
respect
transmitting
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EP07290082A
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German (de)
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Tetyana Potapenko
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Thermor Pacific SAS
Original Assignee
Thermor Industrie SAS
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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
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/002—Air heaters using electric energy supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/04—Stoves or ranges heated by electric energy with heat radiated directly from the heating element
    • F24C7/043—Stoves
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0033—Heating devices using lamps
    • H05B3/0071—Heating devices using lamps for domestic applications
    • H05B3/008—Heating devices using lamps for domestic applications for heating of inner spaces

Definitions

  • the invention relates to an electric heating device comprising an envelope having a front face and containing at least one means capable of emitting infrared radiation.
  • the invention is particularly useful for heating domestic or industrial premises.
  • the emission of infrared radiation increases the feeling of comfort and avoids the undesirable effects due to temperature differences.
  • the majority of electric heaters have an envelope with a sealed or "full” front.
  • the sealed or “solid” front faces have the disadvantage of being opaque to the infrared radiation emitted by the heating element contained inside the heater shell: indeed, the infrared radiation is absorbed by the generally metallic material and the coating of the front face of the envelope. As a result, the majority of electric heaters have low radiative emissions.
  • some devices known as “radiant” or “radiant” are provided with a perforated sheet metal front to allow the passage of a portion of the infrared radiation perforations.
  • An object of the invention is to improve the state of the prior art, by proposing a new electric heating device having a good radiative emission quality, without requiring perforations on the front face.
  • the subject of the invention is an electric heating device comprising an envelope having a front face and containing at least one means capable of emitting infrared radiation, characterized in that the front face has at least one a solid and watertight portion relative to its support of non-metallic material transmitting the infrared radiation to a location to be heated.
  • a first embodiment of the device according to the invention comprises a casing 1 with a front face 2 facing a user or a room to be heated.
  • An inlet 3 of cold air is formed in the lower part of the casing 1 and an outlet 4 of heated air is provided in the top of the front face 2.
  • the heated air outlet 4 comprises vanes 4a for deflection towards the front, in a manner known per se.
  • the front face 2 comprises a solid shell 5 of non-metallic material having a good transmission of infrared radiation and covering most of it.
  • the shell 5 is mounted in the front face 2 sealingly relative to its support.
  • a plurality of means 6 for emitting infrared radiation is mounted on a support 7 secured to the rear face of the envelope 1 mounted integral with a vertical surface such as a wall.
  • Each means 6 comprises a deflector 8 and an infrared emission tube 9.
  • the infrared radiation produced by a tube 9 is distributed by the deflector 8 on the shell 5 and transmitted by the shell 5 to the room to be heated.
  • a material partially transparent to infrared radiation is advantageously used, for example a material chosen from the group comprising: zinc selenide, silica, magnesium oxide, alumina, or a glass-ceramic material.
  • the device according to the invention having a sealed shell, without perforations, makes it possible to obtain a target heating of about 2.3 ° K higher than the heating obtained by the radiant heater. or "radiant".
  • a second device embodiment according to the invention comprises an envelope 1 with a front face 2.
  • a cold air intake is provided in the lower part of the casing 1 and an outlet 4 of heated air directed by fins 4a is provided in the top of the front face 2.
  • the front face 2 has a shell 5 full of material having a good transmission of infrared radiation and covering most of it.
  • the shell 5 is mounted in the front face 2 sealingly relative to its support.
  • a plurality of means 16 for emitting infrared radiation is mounted on a support 7 integral with the rear face of the envelope 1.
  • Each means 16 of infrared radiation emission comprises a deflector 18 and an infrared emission bulb 19.
  • the infrared radiation produced by a bulb 19 is distributed by the deflector 18 on the shell 5 and transmitted by the shell 5 to the room to be heated.
  • a material of the kind described with reference to FIG. 1 can be used as material of the solid shell 5.
  • a third device embodiment according to the invention comprises an envelope 21 with a front face 22.
  • An inlet 23a of cold air is formed in the lower part of the front face 22, to generate an upward flow of air on the side of the front face and another inlet 23b of cold air is formed in the lower part of the envelope 21.
  • a heated air outlet 24 is provided at the top of the front face 22.
  • the front face 22 comprises a solid plate 25 of material having a good transmission of infrared radiation, while the majority of the front face 22 is opaque to infrared radiation, being constituted for example by a metal sheet.
  • the plate 25 is mounted in the front face 22 in a sealed manner relative to its support.
  • At least one convective heating body 21, of a type known per se, is disposed in the envelope 21 on the opaque side of the infrared radiation.
  • At least one means 26 for emitting infrared radiation is mounted on a support 27 secured to the rear face of the envelope 21.
  • the means (s) 26 of infrared radiation emission comprise at least one deflector 28 directing the infrared radiation to the solid plate 25 and at least one tube 29 or equivalent means of infrared emission.
  • the infrared radiation emitted by means 29 strikes the plate 25 or is reflected on the solid plate 25 by the deflector 28.
  • the solid plate 25 transmits the infrared radiation to the room to be heated.
  • the solid plate 25 may be made of a material partially transparent to infrared radiation, for example a material selected from the group consisting of: zinc selenide, silica, magnesium oxide, alumina, or a glass-ceramic material.
  • the plates 25, shells 5 or other solid and sealed parts made of material transmitting the infrared radiation can be modified in form, locations and dimensions, provided that the means (s) 6 or 26 for emitting infrared radiation are adapted accordingly.
  • the invention thus allows a great freedom of design and allows any desired modification of structures and conformations of the envelope and the device according to the invention.

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Abstract

Un dispositif de chauffage électrique comporte une enveloppe 1, présentant une face avant 2 et contenant un moyen 6 apte à émettre un rayonnement infrarouge. La face avant 2 présente au moins une partie 5 pleine et étanche par rapport à son support en matériau métallique transmettant le rayonnement infrarouge vers une emplacement à chauffer.

Description

  • L'invention est relative à un dispositif de chauffage électrique comportant une enveloppe présentant une face avant et contenant au moins un moyen apte à émettre un rayonnement infrarouge.
  • L'invention est particulièrement utile pour le chauffage de locaux domestiques ou industriels.
  • L'émission de rayonnement infrarouge augmente la sensation de confort et permet d'éviter les effets indésirables dus aux différences de température.
  • Actuellement, la majorité des appareils de chauffage électrique présentent une enveloppe comportant une face avant étanche ou « pleine ». Cependant, les faces avant étanches ou « pleines » présentent l'inconvénient d'être opaques au rayonnement infrarouge émis par le corps de chauffe contenu à l'intérieur de l'enveloppe de l'appareil de chauffage : en effet, le rayonnement infrarouge est absorbé par le matériau généralement métallique et le revêtement de la face avant de l'enveloppe. De ce fait, la majorité des appareils de chauffage électrique présentent une faible émission radiative.
  • Pour remédier aux inconvénients de la technique connue, quelques appareils dits, « rayonnants » ou « radiants » sont pourvus d'une face avant en tôle perforée, pour permettre le passage d'une partie du rayonnement infrarouge par les perforations.
  • Les appareils « rayonnants » ou « radiants » présentent ainsi une meilleure émission radiative que la majorité des appareils de chauffage électrique, mais présentent l'inconvénient d'un manque d'étanchéité en face avant.
  • Un but de l'invention est d'améliorer l'état de la technique connu, en proposant un nouveau dispositif de chauffage électrique présentant une bonne qualité d'émission radiative, sans nécessiter de perforations en face avant.
  • L'invention a pour objet un dispositif du chauffage électrique comportant une enveloppe présentant une face avant et contenant au moins un moyen apte à émettre un rayonnement infrarouge, caractérisé par le fait que la face avant présente au moins une partie pleine et étanche par rapport à son support en matériau non métallique transmettant le rayonnement infrarouge vers un emplacement à chauffer.
  • Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention :
    • ladite partie pleine et étanche par rapport à son support transmettant le rayonnement infrarouge est réalisée en un matériau partiellement transparent au rayonnement infrarouge.
    • le matériau partiellement transparent au rayonnement infrarouge peut être choisi dans le groupe comportant : le séléniure de zinc, la silice, l'oxyde de magnésium, l'alumine, ou un matériau vitrocéramique.
    • la partie pleine et étanche par rapport à son support transmettant le rayonnement infrarouge s'étend sur la majeure partie de la face avant du dispositif.
    • le dispositif comporte une entrée d'air froid et une sortie d'air réchauffé dans le haut de la face avant.
    • le dispositif comporte une pluralité de moyens aptes à émettre un rayonnement infrarouge.
    • chaque moyen apte à émettre un rayonnement infrarouge comporte un déflecteur réfléchissant disposé à l'arrière et autour d'un élément chauffant de manière à renvoyer le rayonnement infrarouge vers la partie étanche transmettant le rayonnement infrarouge vers l'emplacement à chauffer.
    • la partie pleine et étanche par rapport à son support transmettant le rayonnement infrarouge présente une conformation de coque.
    • la partie pleine et étanche par rapport à son support transmettant le rayonnement infrarouge présente une conformation de plaque.
  • L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • La figure 1 représente schématiquement une vue en perspective avec arrachements partiels d'un premier mode de réalisation de dispositif selon l'invention.
    • La figure 2 représente schématiquement une vue en perspective avec arrachements partiels d'un deuxième mode de réalisation de dispositif selon l'invention.
    • La figure 3 représente schématiquement une vue en perspective avec arrachements partiels d'un troisième mode de réalisation de dispositif selon l'invention.
  • En référence aux figures 1 à 3, les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de référence identiques.
  • Sur la figure 1, un premier mode de réalisation de dispositif selon l'invention comporte une enveloppe 1 avec une face avant 2 orientée vers un utilisateur ou un local à chauffer.
  • Une entrée 3 d'air froid est ménagée en partie basse de l'enveloppe 1 et une sortie 4 d'air réchauffé est prévue dans le haut de la face avant 2.
  • La sortie 4 d'air réchauffé comporte des ailettes 4a de déflection vers l'avant, de manière connue en soi.
  • La face avant 2 comporte une coque 5 pleine en matériau non métallique présentant une bonne transmission du rayonnement infrarouge et en couvrant la majeure partie.
  • La coque 5 est montée dans la face avant 2 de manière étanche par rapport à son support.
  • Une pluralité de moyens 6 d'émission de rayonnement infrarouge est montée sur un support 7 solidaire de la face arrière de l'enveloppe 1 montée solidaire d'une surface verticale tel qu'un mur.
  • Chaque moyen 6 comporte un déflecteur 8 et un tube 9 d'émission infrarouge. Le rayonnement infrarouge produit par un tube 9 est réparti par le déflecteur 8 sur la coque 5 et transmis par la coque 5 au local à chauffer.
  • A titre de matériau utilisable pour la fabrication d'une coque 5 pleine, on utilise avantageusement un matériau partiellement transparent au rayonnement infrarouge, par exemple un matériau choisi dans le groupe comportant : le séléniure de zinc, la silice, l'oxyde de magnésium, l'alumine, ou un matériau vitrocéramique.
  • Des essais d'effet du rayonnement ont été réalisés selon l'article 15 de la norme internationale CEI 675 pour comparer les performances d'un dispositif selon l'invention avec celles d'un appareil de chauffage « rayonnant » ou « radiant » comportant une face avant en tôle perforée et au moins un corps de chauffe type plaque en aluminium peinte en noir.
  • De manière surprenante, le dispositif selon l'invention présentant une coque 5 étanche, sans perforations, permet d'obtenir un échauffement de cible supérieur d'environ 2,3 °K à l'échauffement obtenu par l'appareil de chauffage « rayonnant » ou « radiant ».
  • Sur la figure 2, un deuxième mode de réalisation de dispositif selon l'invention comporte une enveloppe 1 avec une face avant 2.
  • Une entrée d'air froid est ménagée en partie basse de l'enveloppe 1 et une sortie 4 d'air réchauffé orienté par des ailettes 4a est prévue dans le haut de la face avant 2.
  • La face avant 2 comporte une coque 5 pleine en matériau présentant une bonne transmission du rayonnement infrarouge et en couvrant la majeure partie.
  • La coque 5 est montée dans la face avant 2 de manière étanche par rapport à son support.
  • Une pluralité de moyens 16 d'émission de rayonnement infrarouge est montée sur un support 7 solidaire de la face arrière de l'enveloppe 1.
  • Chaque moyen 16 d'émission de rayonnement infrarouge comporte un déflecteur 18 et une ampoule 19 d'émission infrarouge. Le rayonnement infrarouge produit par une ampoule 19 est réparti par le déflecteur 18 sur la coque 5 et transmis par la coque 5 au local à chauffer.
  • On peut utiliser comme matériau de la coque 5 pleine un matériau du genre décrit en référence à la figure 1.
  • Sur la figure 3, un troisième mode de réalisation de dispositif selon l'invention comporte une enveloppe 21 avec une face avant 22.
  • Une entrée 23a d'air froid est ménagée en partie basse de la face avant 22, pour générer un flux d'air ascendant du côté de la face avant et une autre entrée 23b d'air froid est ménagée en partie basse de l'enveloppe 21.
  • Une sortie 24 d'air réchauffé est prévue dans le haut de la face avant 22.
  • La face avant 22 comporte une plaque 25 pleine en matériau présentant une bonne transmission du rayonnement infrarouge, tandis que la majeure partie de la face avant 22 est opaque au rayonnement infrarouge, en étant constituée par exemple par une tôle métallique.
  • La plaque 25 est montée dans la face avant 22 de manière étanche par rapport à son support.
  • Au moins un corps de chauffe 21 a par convection, de type connu en soi, est disposé dans l'enveloppe 21 du côté opaque au rayonnement infrarouge.
  • Au moins un moyen 26 d'émission de rayonnement infrarouge est monté sur un support 27 solidaire de la face arrière de l'enveloppe 21.
  • Le ou les moyen(s) 26 d'émission de rayonnement infrarouge comportent au moins un déflecteur 28 orientant le rayonnement infrarouge vers la plaque pleine 25 et au moins un tube 29 ou moyen équivalent d'émission infrarouge.
  • Le rayonnement infrarouge émis par un moyen 29 vient frapper la plaque 25 ou est réfléchi sur la plaque pleine 25 par le déflecteur 28. La plaque pleine 25 transmet le rayonnement infrarouge au local à chauffer.
  • La plaque pleine 25 peut être réalisée en un matériau partiellement transparent au rayonnement infrarouge, par exemple un matériau choisi dans le groupe comportant : le séléniure de zinc, la silice, l'oxyde de magnésium, l'alumine, ou un matériau vitrocéramique.
  • L'invention décrite en référence à trois modes de réalisation particuliers n'y est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention.
  • Ainsi, les plaques 25, coques 5 ou autres parties pleines et étanches en matériau transmettant le rayonnement infrarouge peuvent être modifiées en forme, emplacements et dimensions, à condition d'adapter en conséquence le ou les moyen(s) 6 ou 26 d'émission de rayonnement infrarouge.
  • L'invention permet ainsi une grande liberté de conception et autorise toute modification désirée de structures et de conformations de l'enveloppe et du dispositif selon l'invention.

Claims (9)

  1. Dispositif du chauffage électrique comportant une enveloppe (1, 21) présentant une face avant (22) et contenant au moins un moyen (6, 10, 26) apte à émettre un rayonnement infrarouge, caractérisé par le fait que la face avant (2, 22) présente au moins une partie pleine et étanche (5, 25) par rapport à son support en matériau non métallique transmettant le rayonnement infrarouge vers un emplacement à chauffer.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite partie pleine et étanche (5, 25) par rapport à son support transmettant le rayonnement infrarouge est réalisée en un matériau partiellement transparent au rayonnement infrarouge.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le matériau partiellement transparent au rayonnement infrarouge est choisi dans le groupe comportant : le séléniure de zinc, la silice, l'oxyde de magnésium, l'alumine, ou un matériau vitrocéramique.
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la partie pleine et étanche (5) par rapport à son support transmettant le rayonnement infrarouge s'étend sur la majeur partie de la face avant (2) du dispositif.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif comporte une entrée d'air froid (3, 23a, 23b) et une sortie (4, 24) d'air réchauffé dans le haut de la face avant.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif comporte une pluralité de moyens (6, 16, 26) aptes à émettre un rayonnement infrarouge.
  7. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 6, caractérisé par le fait que chaque moyen (6, 16, 26) apte à émettre un rayonnement infrarouge comporte un déflecteur (8, 18, 28) réfléchissant disposé à l'arrière et autour d'un élément chauffant (9, 19, 29) de manière à renvoyer le rayonnement infrarouge vers la partie pleine et étanche (5, 25) transmettant le rayonnement infrarouge vers l'emplacement à chauffer.
  8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie pleine et étanche (5) par rapport à son support transmettant le rayonnement infrarouge présente une conformation de coque.
  9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie pleine et étanche (25) par rapport à son support transmettant le rayonnement infrarouge présente une conformation de plaque.
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