EP1931175A1 - Module et dispositif de chauffage à masse inertielle réalisée par compactage de poudre ou copeaux métalliques - Google Patents

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EP1931175A1
EP1931175A1 EP06291881A EP06291881A EP1931175A1 EP 1931175 A1 EP1931175 A1 EP 1931175A1 EP 06291881 A EP06291881 A EP 06291881A EP 06291881 A EP06291881 A EP 06291881A EP 1931175 A1 EP1931175 A1 EP 1931175A1
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EP
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tubular part
electrical resistance
filling material
heating module
module
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EP06291881A
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Inventor
Ali Askar
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/50Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material heating conductor arranged in metal tubes, the radiating surface having heat-conducting fins

Definitions

  • the technical sector of the present invention is that of radiators and electric heating device and more particularly heating devices comprising an inertial mass.
  • the inertial mass is heated by the electrical resistance and then gradually diffuses the heat, for example by means of cooling fins in contact with the air.
  • the inertial mass may be, for example, a fluid (frequently oil) or a brick or bar of metal.
  • Aluminum is currently the most suitable metal for inertial mass because of its low weight, good thermal conductivity and high caloric storage capacity. Aluminum, however, has the disadvantage of being expensive. In addition, it must be machined in order to have an outer profile suitable for insertion into a heating device and an inner profile for receiving an electrical resistance. The machining of the inner profile is necessarily cylindrical, which makes it essential to use cylindrical electrical resistors.
  • the object of the present invention is to provide a module and a heating device not having such disadvantages.
  • the invention therefore relates to a heating module Heating module comprising a section having a tubular portion and an electrical resistance, characterized in that the electrical resistance is disposed in the tubular part and in that a filling material consisting of metal powder and / or metal chips are inserted into the intermediate volume between the tubular portion and the electrical resistance.
  • the filling material is compressed.
  • the filling material is aluminum.
  • the tubular portion has fins at its outer surface.
  • the invention also relates to a heating device comprising a plurality of heating modules assembled together by means of a support.
  • the invention also relates to a method for producing an electric heating module using a heating module as described above, characterized in that a profile having a tubular portion is formed, an electrical resistance is inserted in the tubular, inserting a filling material, consisting of metal powder and / or metal chips, in the intermediate volume between the tubular portion and the electrical resistance, compressing the filling material and closing the tubular portion to way of a plug.
  • the filling material is compressed at a pressure of between 1 and 10 bar.
  • the filling material is compressed at a pressure of 8 bar.
  • the filling material filling the tubular part is aluminum.
  • a first advantage of the module according to the invention lies in its ease of implementation by avoiding the use of a block of solid metal.
  • Another advantage lies in the fact that the entire internal volume of the tubular portion is filled.
  • Another advantage lies in the modularity and ease of realization and adaptation of a heating device to specific dimensions.
  • Another advantage lies in the low cost of production.
  • the figure 1 is an exploded view the lower part 16 of a heating module according to the invention before filling.
  • the heating module consists of a profile 1 having a tubular portion 2 and fins 3 at its outer surface and an electrical resistance 4 disposed in the tubular portion 2.
  • the electrical resistance 4 is in the form of a tube 15 whose end is provided with electrical son 12a and 12b for the report to an electrical source.
  • the electrical resistance 4 is secured to a plug 5 having a tip 6 of substantially complementary shape to the inner profile 7 of the tubular portion 2.
  • the means for securing the electrical resistance 4 is here represented in the form of a screw 13, integral with the end of the electrical resistance 4, and a nut 14. Such a representation is given for illustrative purposes and may be replaced by other embodiments, for example by gluing, welding, thermoforming, etc..
  • the plug 5 and the electrical resistance 4 are inserted into the tubular portion 2.
  • the plug is secured to the section 1 in a known manner, for example by gluing or welding. It will also be possible to make the cap 6 of the cap 5 of dimensions slightly greater than the internal profile 7 of the tubular portion 2 in order to force the cap back. It will also be possible, when the tubular portion 2 is cylindrical, to provide the endpiece 6 with the plug 5 and the inner profile 7 of the tubular part 2 with threads so as to fasten them by screwing.
  • the cap 5 ensures the maintenance and the centering of the resistor 4 in the tubular part 2.
  • FIGS. 2 and 3 represent the filling of a heating module according to the invention.
  • the electrical resistance 4 and the tubular portion 2 are substantially cylindrical.
  • the intermediate volume 18 located between the tubular portion 2 and the electrical resistor 4 forms an annular space.
  • This intermediate volume 18 is filled with a filling material 8 consisting of metal chips or metal powder.
  • the filling material 8 is then compressed by a tool (not shown in the figures) exerting a pressure of between 1 and 10 bar in order to obtain a compact mass.
  • a plug 9 is then arranged and secured in the tubular portion 2. The compression of the filler material will preferably be performed at a pressure of 8 bar.
  • the figure 4 represents a heating device, made by several heating modules according to the invention.
  • the heating modules are arranged side by side and assembled together by means of a support 11 in order to form a radiator or to be inserted into a receptacle, for example a door, a partition, a floor, etc.
  • an electric heating module according to the invention is produced in the following manner: a profile 1 having a tubular part 2 is formed, the electrical resistance 4 is inserted into the tubular part 2, the intermediate volume 18, located between the tubular part 2 and the electrical resistance 4, with metal powder and / or metal chips 8, the metal powder and / or metal chips 8 are compressed and the tubular part 2 is closed by means of the plug 9.
  • Filler material 8 will preferably be used for chips or aluminum powder.
  • such a production method is particularly inexpensive and allows direct contact with the electrical resistance.
  • metal chips are industrial waste that finds an original use.

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  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

L'invention concerne un module de chauffage comportant un profilé (1) présentant une partie tubulaire (2) et une résistance électrique (4), caractérisé en ce que la résistance électrique (4) est disposée dans la partie tubulaire (2) et en ce qu'un matériau de remplissage (8) constitué par de la poudre de métal et/ou des copeaux métalliques est inséré dans le volume intermédiaire (18) situé entre la partie tubulaire (2) et la résistance électrique (4). Application aux dispositifs de chauffage d'une pièce ou d'une enceinte.

Description

  • Le secteur technique de la présente invention est celui des radiateurs et dispositif de chauffage électrique et plus particulièrement des dispositifs de chauffage comportant une masse inertielle.
  • Lors de la réalisation de dispositifs de chauffage d'un local ou d'une enceinte, il est déjà largement connu d'associer une résistance électrique à une masse inertielle. La masse inertielle est chauffée par la résistance électrique puis diffuse progressivement la chaleur, par exemple au moyen d'ailettes de refroidissement en contact avec l'air. La masse inertielle peut être, par exemple, un fluide (fréquemment de l'huile) ou une brique ou un barreau de métal.
  • L'aluminium est actuellement le métal le plus approprié comme masse inertielle en raison de son faible poids, de sa bonne conductivité thermique et de son importante capacité de stockage de calories. L'aluminium présente cependant l'inconvénient d'être onéreux. De plus, il doit être usiné afin de présenter un profil extérieur adapté à l'insertion dans un dispositif de chauffage et un profil intérieur permettant de recevoir une résistance électrique. L'usinage du profil intérieur est nécessairement cylindrique, ce qui rend indispensable l'utilisation de résistances électriques cylindriques.
  • Le but de la présente invention est de fournir un module et un dispositif de chauffage ne présentant pas de tels inconvénients.
  • L'invention a donc pour objet un module de chauffage Module de chauffage comportant un profilé présentant une partie tubulaire et une résistance électrique, caractérisé en ce que la résistance électrique est disposée dans la partie tubulaire et en ce qu'un matériau de remplissage constitué par de la poudre de métal et/ou des copeaux métalliques est inséré dans le volume intermédiaire situé entre la partie tubulaire et la résistance électrique.
  • Selon une caractéristique de l'invention, le matériau de remplissage est comprimé.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le matériau de remplissage est en aluminium.
  • Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la partie tubulaire présente des ailettes au niveau de sa surface extérieure.
  • L'invention concerne également un dispositif de chauffage comportant plusieurs modules de chauffage assemblés entre-eux au moyen d'un support.
  • L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un module de chauffage électrique mettant en oeuvre un module de chauffage tel que décrit précédemment, caractérisé en ce qu'on réalise un profilé présentant une partie tubulaire, on insère une résistance électrique dans la partie tubulaire, on insère un matériau de remplissage, constitué par de la poudre de métal et/ou des copeaux métalliques, dans le volume intermédiaire situé entre la partie tubulaire et la résistance électrique, on comprime le matériau de remplissage et on referme la partie tubulaire au moyen d'un bouchon.
  • Selon une caractéristique du procédé, on comprime le matériau de remplissage à une pression comprise entre 1 et 10 bars.
  • Selon une réalisation particulière, on comprime le matériau de remplissage à une pression de 8 bars.
  • Selon une autre caractéristique du procédé, le matériau de remplissage remplissant la partie tubulaire est en aluminium.
  • Un tout premier avantage du module selon l'invention réside dans sa facilité de mise en oeuvre en évitant l'utilisation d'un bloc de métal massif.
  • Un autre avantage réside dans le fait que l'intégralité du volume interne de la partie tubulaire est remplie.
  • Un autre avantage réside dans la modularité et la facilité de réalisation et d'adaptation d'un dispositif de chauffage à des dimensions spécifiques.
  • Un autre avantage réside dans le faible coût de réalisation.
  • D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :
    • la figure 1 représente en vue éclatée la partie inférieure d'un module de chauffage selon l'invention avant son remplissage,
    • les figures 2 et 3 représentent le remplissage d'un module de chauffage selon l'invention, et
    • la figure 4 représente un dispositif de chauffage, réalisé par plusieurs modules de chauffage selon l'invention.
  • La figure 1 est une vue éclatée la partie inférieure 16 d'un module de chauffage selon l'invention avant son remplissage.
  • Le module de chauffage est constitué d'un profilé 1 présentant une partie tubulaire 2 et des ailettes 3 au niveau de sa surface extérieure et par une résistance électrique 4 disposée dans la partie tubulaire 2. On peut notamment distinguer sur cette figure que la résistance électrique 4 se présente sous la forme d'un tube 15 dont une extrémité est munie de fils électriques 12a et 12b permettant le rapport à une source électrique. Une telle résistance électrique est déjà connue et son mode de fonctionnement ne nécessite pas d'être décrit. La résistance électrique 4 est solidarisée d'un bouchon 5 comportant un embout 6 de forme sensiblement complémentaire au profil intérieur 7 de la partie tubulaire 2. Le moyen de solidarisation de la résistance électrique 4 est ici représenté sous la forme d'une vis 13, solidaire de l'extrémité de la résistance électrique 4, et d'un écrou 14. Une telle représentation est donnée à titre illustratif et pourra être remplacée par d'autres modes de réalisation, par exemple par collage, soudage, thermoformage, etc.
  • Le bouchon 5 et la résistance électrique 4 sont insérés dans la partie tubulaire 2. Le bouchon est rendu solidaire du profilé 1 d'une manière connue, par exemple par collage ou soudage. On pourra également réaliser l'embout 6 du bouchon 5 de dimensions légèrement supérieures au profil intérieur 7 de la partie tubulaire 2 afin de rentrer le bouchon en force. On pourra également, lorsque la partie tubulaire 2 est cylindrique, munir l'embout 6 du bouchon 5 et le profil intérieur 7 de la partie tubulaire 2 de filetages afin de les solidariser par vissage. Le bouchon 5 assure le maintien et le centrage de la résistance 4 dans la partie tubulaire 2.
  • Les figures 2 et 3 représentent le remplissage d'un module de chauffage selon l'invention.
  • On peut constater sur cette figure que la résistance électrique 4 et la partie tubulaire 2 sont sensiblement cylindriques. Le volume intermédiaire 18 situé entre la partie tubulaire 2 et la résistance électrique 4 forme un espace annulaire. Ce volume intermédiaire 18 est rempli par un matériau de remplissage 8 constitué des copeaux métalliques ou de poudre de métal. Le matériau de remplissage 8 est ensuite comprimé par un outil (non représenté sur les figures) exerçant une pression comprise entre 1 et 10 bars afin d'obtenir une masse compacte. Un bouchon 9 est ensuite disposé et solidarisé dans la partie tubulaire 2. La compression du matériau de remplissage sera préférentiellement réalisée à une pression égale à 8 bars.
  • La figure 4 représente un dispositif de chauffage, réalisé par plusieurs modules de chauffage selon l'invention. Les modules de chauffage sont disposés côte à côte et assemblés entre-eux au moyen d'un support 11 afin de constituer un radiateur ou d'être inséré dans un réceptacle, par exemple une porte, une cloison, un plancher, ...
  • Ainsi, un module de chauffage électrique selon l'invention est réalisé de la manière suivante : on réalise un profilé 1 présentant une partie tubulaire 2, on insère la résistance électrique 4 dans la partie tubulaire 2, on remplie le volume intermédiaire 18, situé entre la partie tubulaire 2 et la résistance électrique 4, par de la poudre de métal et/ou des copeaux métalliques 8, on comprime la poudre de métal et/ou des copeaux métalliques 8 et on referme la partie tubulaire 2 au moyen du bouchon 9.
  • On utilisera préférentiellement comme matériau de remplissage 8 des copeaux ou de la poudre d'aluminium. Avantageusement, un tel procédé de réalisation est particulièrement peu onéreux et permet un contact direct avec la résistance électrique. De plus, les copeaux métalliques constituent des déchets industriels qui trouvent là une utilisation originale.

Claims (9)

  1. Module de chauffage comportant un profilé (1) présentant une partie tubulaire (2) et une résistance électrique (4), caractérisé en ce que la résistance électrique (4) est disposée dans la partie tubulaire (2) et en ce qu'un matériau de remplissage (8) constitué par de la poudre de métal et/ou des copeaux métalliques est inséré dans le volume intermédiaire (18) situé entre la partie tubulaire (2) et la résistance électrique (4).
  2. Module de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau de remplissage (8) est comprimé.
  3. Module de chauffage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau de remplissage (8) est en aluminium.
  4. Module de chauffage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie tubulaire (2) présente des ailettes (3) au niveau de sa surface extérieure.
  5. Dispositif de chauffage, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs modules de chauffage selon l'une des revendications 1 à 4 assemblés entre-eux au moyen d'un support (11).
  6. Procédé de réalisation d'un module de chauffage électrique mettant en oeuvre un module de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on réalise un profilé présentant une partie tubulaire (2), on insère une résistance électrique (4) dans la partie tubulaire (2), on insère un matériau de remplissage (8), constitué par de la poudre de métal et/ou des copeaux métalliques, dans le volume intermédiaire (18) situé entre la partie tubulaire (2) et la résistance électrique (4), on comprime le matériau de remplissage (8) et on referme la partie tubulaire (2) au moyen d'un bouchon (9).
  7. Procédé de réalisation d'un élément de chauffage électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on comprime le matériau de remplissage (8) à une pression comprise entre 1 et 10 bars.
  8. Procédé de réalisation d'un élément de chauffage électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on comprime le matériau de remplissage (8) à une pression égale à 8 bars.
  9. Procédé de réalisation d'un élément de chauffage électrique selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le matériau de remplissage (8) remplissant la partie tubulaire (2) est en aluminium.
EP06291881A 2006-12-06 2006-12-06 Module et dispositif de chauffage à masse inertielle réalisée par compactage de poudre ou copeaux métalliques Withdrawn EP1931175A1 (fr)

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