EP4025844A1 - Radiateur électrique comprenant un bouclier de protection thermique entre l'organe de chauffe et un dispositif de stockage d'énergie électrique amovible - Google Patents
Radiateur électrique comprenant un bouclier de protection thermique entre l'organe de chauffe et un dispositif de stockage d'énergie électrique amovibleInfo
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Abstract
Il est décrit un radiateur électrique (10) comportant un boitier (20), délimitant un compartiment supérieur (21) et un compartiment inférieur (24), au moins un organe de chauffe (22) implanté dans le compartiment supérieur (21) et apte à émettre un rayonnement de chaleur (22a) lorsqu'il est alimenté en courant électrique, au moins un dispositif de stockage d'énergie électrique (23), un dispositif de fixation (60) permettant d'implanter de manière amovible le dispositif de stockage d'énergie électrique (23) dans le compartiment inférieur (24), d'une manière telle que le dispositif de stockage d'énergie électrique (23) est apte à varier entre une configuration de connexion et une configuration de déconnexion, un bouclier de protection thermique (40) situé entre l'organe de chauffe (22) et le dispositif de stockage d'énergie électrique et bloquant les rayons infrarouges (22a) tout en permettant le mouvement d'air par convection qui sont émis en direction du dispositif de stockage d'énergie électrique (23).
Description
DESCRIPTION
TITRE : Radiateur électrique comprenant un bouclier de protection thermique entre l'organe de chauffe et un dispositif de stockage d'énergie électrique amovible
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un radiateur électrique comportant : un boîtier apte à être fixé sur un élément de fixation vertical, au moins un organe de chauffe apte à émettre un rayonnement de chaleur lorsqu'il est alimenté en courant électrique, au moins un dispositif de stockage d'énergie électrique susceptible d'alimenter l'organe de chauffe.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Dans le domaine des radiateurs électrique comprenant un dispositif de stockage d'énergie électrique, classiquement une batterie, il est important de sécuriser les batteries et les personnes, car de telles batteries peuvent être dégradées volontairement ou non ou se déformer voire même exploser, typiquement si elles sont soumises à une trop forte chaleur.
Il existe donc un besoin d'éviter autant que possible les causes de détérioration des batteries.
Il existe également un besoin de protéger les personnes dans le cas où les batteries venaient à connaître un événement de sécurité majeur, notamment susceptible d'engendrer la génération d'un flux physique dangereux pour les personnes, comme un flux de chaleur ou de vapeur ou encore une surpression.
EXPOSE DE L'INVENTION
La présente invention a pour but de fournir un radiateur électrique du type précité, permettant de répondre à tout ou partie des problèmes présentés ci-avant.
Notamment, un but est de fournir une solution répondant à au moins l'un des objectifs suivants : conférer une bonne efficacité du radiateur électrique, limiter les causes de détérioration du dispositif de stockage d'énergie électrique,
proposer un radiateur électrique conférant une bonne sécurité pour les personnes, même en cas d'événement de sécurité majeur du dispositif de stockage d'énergie électrique, proposer des interventions sécurisées et simples sur le dispositif de stockage d'énergie électrique, notamment un remplacement.
Ce but peut être atteint grâce à la fourniture d'un radiateur électrique comportant : un boîtier apte à être fixé sur un élément de fixation vertical, le boîtier délimitant un compartiment supérieur et un compartiment inférieur disposé sous le compartiment supérieur lorsque le boîtier est fixé sur l'élément de fixation vertical, au moins un organe de chauffe implanté dans le compartiment supérieur et apte à émettre un rayonnement de chaleur lorsqu'il est alimenté en courant électrique, au moins un dispositif de stockage d'énergie électrique susceptible d'alimenter l'organe de chauffe, un dispositif de fixation permettant d'implanter de manière amovible le dispositif de stockage d'énergie électrique dans le compartiment inférieur, d'une manière telle que le dispositif de stockage d'énergie électrique est apte à varier entre une configuration de connexion dans laquelle le dispositif de stockage d'énergie électrique est implanté dans le compartiment inférieur et est susceptible de pouvoir alimenter l'organe de chauffe en énergie électrique et une configuration de déconnexion dans laquelle le dispositif de stockage d'énergie électrique est déconnecté électriquement de l'organe de chauffe et est agencé en dehors du boîtier, un bouclier de protection thermique situé entre l'organe de chauffe et le dispositif de stockage d'énergie électrique à l'interface entre le compartiment supérieur et le compartiment inférieur et bloquant au moins un rayonnement infrarouge et un transfert thermique du rayonnement de chaleur qui sont émis par l'organe de chauffe en direction du dispositif de stockage d'énergie électrique pour éviter l'incidence directe desdits rayons thermiques sur le dispositif de stockage d'énergie électrique.
Certains aspects préférés mais non limitatifs du radiateur électrique sont les suivants.
Dans une mise en œuvre, le boîtier comprend au moins une paroi de fermeture délimitant partiellement le compartiment inférieur et mobile par rapport au reste du boîtier entre une configuration de fermeture dans laquelle la paroi de fermeture obture le deuxième compartiment d'une manière empêchant le passage du dispositif de stockage d'énergie électrique de la configuration de connexion vers la
configuration de déconnexion, et une configuration d'ouverture dans laquelle le boîtier délimite une ouverture à travers laquelle le dispositif de stockage d'énergie électrique peut être déplacé pour passer de la configuration de déconnexion vers la configuration de connexion et inversement.
Dans une mise en œuvre, le radiateur électrique comprend des composants électroniques assurant une modulation de la puissance d'alimentation électrique de l'organe de chauffe et dans lequel un dispositif de protection est agencé au moins en partie autour des composants électroniques de sorte à rendre les composants électroniques non accessibles depuis l'extérieur du boîtier lorsque la paroi de fermeture occupe sa configuration d'ouverture.
Dans une mise en œuvre, la paroi de fermeture est une paroi pleine.
Dans une mise en œuvre, le radiateur électrique comprend un dispositif de fermeture amovible permettant de fixer solidairement la paroi de fermeture, lorsqu'elle occupe sa configuration de fermeture, au reste du boîtier.
Dans une mise en œuvre, le bouclier de protection thermique est formé d'au moins une plaque de protection pleine agencée entre le dispositif de stockage d'énergie électrique et l'organe de chauffe.
Dans une mise en œuvre, au moins une ouverture de dissipation de chaleur est aménagée autour de la plaque de protection, ladite ouverture de dissipation de chaleur assurant une communication entre le compartiment inférieur et le compartiment supérieur à un emplacement adapté pour éviter une incidence directe du rayonnement infrarouge et du transfert thermique du rayonnement de chaleur qui sont émis par l'organe de chauffe et qui traversent ladite ouverture de dissipation de chaleur sur le dispositif de stockage d'énergie électrique ; l'ouverture de dissipation de chaleur étant agencée pour permettre un transfert thermique du dispositif de stockage d'énergie électrique avec l'air via un mouvement de convection naturelle ascendant vers l'organe de chauffe.
Dans une mise en œuvre, le boîtier comporte des lumières conférant une communication entre le compartiment inférieure et l'extérieur du boîtier, lesdites lumières étant aménagées dans une paroi inférieure du boîtier destinée à être en regard du sol et dans une paroi arrière du boîtier destinée à être en regard de l'élément de fixation vertical.
Dans une mise en œuvre, le dispositif de fixation comprend une structure de soutènement sur laquelle le dispositif de stockage d'énergie électrique repose lorsqu'il occupe sa configuration de connexion.
Dans une mise en œuvre, le dispositif de stockage d'énergie électrique comprend une batterie à base d'un assemblage de cellules électrochimiques et/ou un supercondensateur et/ou une pile à combustible.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de modes de réalisation préférés de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
[Fig. 1] illustre des vues schématiques en coupe de face et en coupe transversale d'un exemple de radiateur électrique selon l'invention, dont la paroi de fermeture occupe sa configuration de fermeture.
[Fig. 2] illustre une vue en perspective avant d'un autre exemple de radiateur électrique selon l'invention, dont la paroi de fermeture occupe sa configuration d'ouverture.
[Fig. 3] illustre une vue en perspective arrière du radiateur électrique de la figure 2, la paroi arrière étant absente pour montrer l'intérieur du radiateur électrique.
EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS
Sur les figures 1 à 3 annexées et dans la suite de la description, des éléments identiques ou similaires en terme fonctionnel sont repérés par les même références. De plus, les différents éléments ne sont pas représentés à l'échelle de manière à privilégier la clarté des figures pour en faciliter la compréhension. Par ailleurs, les différents exemples de réalisation et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent, au contraire, être combinés entre eux.
Dans la suite de la description, sauf indication contraire, les termes « sensiblement », « environ », « globalement » et « de l'ordre de » signifient « à 10 % près ».
Comme illustré sur les figures 1 et 2, l'invention porte sur un radiateur électrique 10, autrement dit un appareil de chauffage destiné à chauffer l'air d'une pièce dans lequel le radiateur électrique est implanté.
Le radiateur électrique 10 comporte un boîtier 20 apte à être fixé sur un élément de fixation vertical 30. L'élément de fixation vertical 30 est par exemple un mur ou un poteau. Dans un exemple, le boîtier 20 est formé dans un ou plusieurs matériaux comme l'acier ou différents métaux, le plastique ou encore le verre.
Le boîtier 20 délimite un compartiment supérieur 21 et un compartiment inférieur 24 disposé sous le compartiment supérieur 21 lorsque le boîtier 20 est fixé sur l'élément de fixation vertical 30.
Le radiateur électrique 10 comporte également au moins un organe de chauffe 22 implanté dans le compartiment supérieur 21 et apte à émettre un rayonnement de chaleur 22a lorsqu'il est alimenté en courant électrique. L'alimentation en courant électrique peut être directe ou indirecte via une électronique de puissance qui peut contrôler et/ou faire varier l'alimentation en courant ou en tension de l'organe de chauffe 22. Des composants électroniques peuvent par exemple assurer une modulation de la puissance d'alimentation électrique de l'organe de chauffe 22.
Dans un exemple, illustré sur la figure 2, un dispositif de protection 50 est agencé au moins en partie autour de ces composants électroniques de sorte à rendre les composants électroniques non accessibles depuis l'extérieur du boîtier 20, y compris lorsqu'une paroi de fermeture 24a décrite ci-après occupe sa configuration d'ouverture. Ceci permet de sécuriser l'accès à ces composants.
Le radiateur électrique 10 comporte également au moins un dispositif de stockage d'énergie électrique 23 susceptible d'alimenter l'organe de chauffe 22. Selon un mode de réalisation particulier mais très avantageux, le dispositif de stockage d'énergie électrique 23 comprend une batterie à base d'un assemblage de cellules électrochimiques et/ou un supercondensateur et/ou une pile à combustible.
Comme illustré sur les figures 1 et 2, le radiateur électrique 10 comporte également un dispositif de fixation 60 permettant d'implanter de manière amovible le dispositif de stockage d'énergie électrique 23 dans le compartiment inférieur 24 d'une manière telle que le dispositif de stockage d'énergie électrique 23 est apte à varier entre :
- une configuration de connexion dans laquelle le dispositif de stockage d'énergie électrique 23 est implanté dans le compartiment inférieur 24 et est susceptible de pouvoir alimenter l'organe de chauffe 22 en énergie électrique,
- et une configuration de déconnexion dans laquelle le dispositif de stockage d'énergie électrique 23 est déconnecté électriquement de l'organe de chauffe 22 et est agencé en dehors du boîtier 20.
Dans un exemple illustré sur la figure 1, le dispositif de fixation 60 comprend une structure de soutènement 61 sur laquelle le dispositif de stockage d'énergie électrique 23 repose lorsqu'il occupe sa configuration de connexion. La structure de soutènement 61 consiste par exemple en des solutions mécaniques
(équerres métalliques, rails de fixation, liens plastiques ou métalliques...) ou des solutions chimiques (colles, adhésifs...). Ceci est avantageux pour permettre un changement rapide et sécurisé du dispositif de stockage d'énergie électrique 23.
Très avantageusement afin de répondre aux problématiques présentées en lien avec l'état de la technique, le radiateur électrique 10 comporte également un bouclier de protection thermique 40 situé entre l'organe de chauffe 22 et le dispositif de stockage d'énergie électrique à l'interface entre le compartiment supérieur 21 et le compartiment inférieur 24. Le bouclier de protection thermique 40 bloque au moins les rayons thermiques du rayonnement de chaleur 22a, c'est-à-dire un rayonnement infrarouge et un transfert thermique, qui sont émis par l'organe de chauffe 22 en direction du dispositif de stockage d'énergie électrique 23 pour éviter l'incidence directe desdits rayons thermiques sur le dispositif de stockage d'énergie électrique 23. Ceci est avantageux pour permettre de limiter la montée en température des dispositifs de stockage d'énergie électrique 23 lorsque le radiateur est en fonctionnement.
Dans un exemple de mise en œuvre illustré sur la figure 2, le boîtier 20 comprend au moins une paroi de fermeture 24a délimitant partiellement le compartiment inférieur 24 et mobile par rapport au reste du boîtier 20 entre :
- une configuration de fermeture dans laquelle la paroi de fermeture 24a obture le deuxième compartiment 24 d'une manière empêchant le passage du dispositif de stockage d'énergie électrique 23 de la configuration de connexion vers la configuration de déconnexion,
- une configuration d'ouverture dans laquelle le boîtier 20 délimite une ouverture à travers laquelle le dispositif de stockage d'énergie électrique 23 peut être déplacé pour passer de la configuration de déconnexion vers la configuration de connexion et inversement.
Dans un exemple, la paroi de fermeture 24a pivote pour venir obturer le deuxième compartiment 24. Dans un autre exemple, la paroi de fermeture 24a peut se clipper sur le deuxième compartiment 24 pour le refermer. Dans un exemple, la paroi de fermeture 24a est une paroi pleine. Ceci est avantageux pour sécuriser l'utilisateur du risque d'explosion ou de projections de vapeurs ou de liquides inhérents à un évènement majeur de sécurité du dispositif de stockage électrique 23.
Dans un exemple supplémentaire, un dispositif de fermeture amovible permet de fixer solidairement la paroi de fermeture 24a, lorsqu'elle occupe sa configuration de fermeture, au reste du boîtier 20. Le dispositif de fermeture amovible est formé par au moins une vis, ou par au moins un aimant, ou par tout autre moyen de fixation amovible équivalent. Ceci est avantageux pour sécuriser l'utilisateur du
risque d'explosion ou de projections inhérents à un flux physique dangereux (par exemple de chaleur, de vapeur, ou de surpression) provenant du dispositif de stockage électrique 23.
Dans une mise en œuvre du radiateur électrique illustrée sur la figure 3, le bouclier de protection thermique 40 est formé d'au moins une plaque de protection 41 pleine agencée entre le dispositif de stockage d'énergie électrique 23 et l'organe de chauffe 22. Ceci est avantageux pour permettre de limiter la montée en température des dispositifs de stockage d'énergie électrique 23. Ceci permet également de limiter ou contenir des risques d'explosion ou de projections provenant du dispositif de stockage d'énergie électrique 23 lors d'un événement majeur de sécurité.
Dans une mise en œuvre supplémentaire du radiateur électrique illustrée sur les figures 1 et 3, au moins une ouverture de dissipation de chaleur 42 est aménagée autour de la plaque de protection 41. Cette ouverture de dissipation de chaleur 42 assure une communication entre le compartiment inférieur 24 et le compartiment supérieur 21 à un emplacement adapté pour éviter une incidence directe des rayons thermiques du rayonnement de chaleur 22a qui sont émis par l'organe de chauffe 22 et qui traversent l'ouverture de dissipation de chaleur 42 sur le dispositif de stockage d'énergie électrique 23. En d'autres termes, l'ouverture de dissipation de chaleur 42 est adaptée pour empêcher le transfert thermique par rayonnement notamment infrarouge direct depuis l'organe de chauffe 22 vers le dispositif de stockage d'énergie électrique 23. L'ouverture de dissipation de chaleur 42 est en outre agencée pour permettre un transfert thermique du dispositif de stockage électrique 23 avec l'air via un mouvement de convection naturelle ascendant vers l'organe de chauffe. Ceci est avantageux pour permettre d'évacuer la chaleur émise par le dispositif de stockage d'énergie électrique 23. Un autre avantage est d'augmenter l'efficacité du radiateur en rajoutant, à l'énergie développée par l'organe de chauffe 22, l'énergie thermique dégagée par le dispositif de stockage d'énergie électrique 23.
Dans une mise en œuvre supplémentaire du radiateur électrique illustrée sur les figures 1 à 3, le boîtier 20 comporte des lumières 24b conférant une communication entre le compartiment inférieure 24 et l'extérieur du boîtier 20. Lesdites lumières 24b sont aménagées dans une paroi inférieure du boîtier 20 destinée à être en regard du sol et dans une paroi arrière du boîtier 20 destinée à être en regard de l'élément de fixation vertical 30. Ceci permet à la chaleur de s'évacuer par convection naturelle tout en protégeant l'utilisateur des projections et explosions car les lumières sont disposées vers le bas et l'arrière. Les lumières 24b permettent également avantageusement de favoriser une convection naturelle ascendante autour
du dispositif de stockage d'énergie électrique, en créant une entrée d'air dans la partie inférieure du radiateur. L'air, aspiré par convection naturelle à travers les lumières 24b, est chauffé par le dispositif de stockage d'énergie 23 et a ainsi une trajectoire ascendante pour passer à travers l'ouverture de dissipation de chaleur 42 et venir augmenter la chaleur développée par l'organe de chauffe 22.
Claims
REVENDICATIONS
1. Radiateur électrique (10) comportant : un boîtier (20) apte à être fixé sur un élément de fixation vertical (30), le boîtier (20) délimitant un compartiment supérieur (21) et un compartiment inférieur (24) disposé sous le compartiment supérieur (21) lorsque le boîtier (20) est fixé sur l'élément de fixation vertical (30), au moins un organe de chauffe
(22) implanté dans le compartiment supérieur (21) et apte à émettre un rayonnement de chaleur (22a) lorsqu'il est alimenté en courant électrique, au moins un dispositif de stockage d'énergie électrique (23) susceptible d'alimenter l'organe de chauffe (22), un dispositif de fixation (60) permettant d'implanter de manière amovible le dispositif de stockage d'énergie électrique (23) dans le compartiment inférieur (24), d'une manière telle que le dispositif de stockage d'énergie électrique (23) est apte à varier entre une configuration de connexion dans laquelle le dispositif de stockage d'énergie électrique
(23) est implanté dans le compartiment inférieur (24) et est susceptible de pouvoir alimenter l'organe de chauffe (22) en énergie électrique et une configuration de déconnexion dans laquelle le dispositif de stockage d'énergie électrique (23) est déconnecté électriquement de l'organe de chauffe (22) et est agencé en dehors du boîtier (20), un bouclier de protection thermique (40) situé entre l'organe de chauffe
(22) et le dispositif de stockage d'énergie électrique à l'interface entre le compartiment supérieur (21) et le compartiment inférieur (24) et bloquant au moins un rayonnement infrarouge et un transfert thermique du rayonnement de chaleur (22a) qui sont émis par l'organe de chauffe (22) en direction du dispositif de stockage d'énergie électrique
(23) pour éviter l'incidence directe desdits rayonnement infrarouge et transfert thermique sur le dispositif de stockage d'énergie électrique (23).
2. Radiateur électrique (10) selon la revendication 1 dans lequel le boîtier (20) comprend au moins une paroi de fermeture (24a) délimitant partiellement le compartiment inférieur (24) et mobile par rapport au reste du boîtier (20) entre : une configuration de fermeture dans laquelle la paroi de fermeture (24a) obture le deuxième compartiment (24) d'une manière empêchant le passage du dispositif de stockage d'énergie électrique (23) de la configuration de connexion vers la configuration de déconnexion, une configuration d'ouverture dans laquelle le boîtier (20) délimite une ouverture à travers laquelle le dispositif de stockage d'énergie électrique (23) peut être déplacé pour passer de la configuration de déconnexion vers la configuration de connexion et inversement.
3. Radiateur électrique (10) selon la revendication 2, comprenant des composants électroniques assurant une modulation de la puissance d'alimentation électrique de
l'organe de chauffe (22) et dans lequel un dispositif de protection (50) est agencé au moins en partie autour des composants électroniques de sorte à rendre les composants électroniques non accessibles depuis l'extérieur du boîtier (20) lorsque la paroi de fermeture (24a) occupe sa configuration d'ouverture.
4. Radiateur électrique (10) selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel la paroi de fermeture (24a) est une paroi pleine.
5. Radiateur électrique (10) selon l'une des revendications 2 à 4, comprenant un dispositif de fermeture amovible permettant de fixer solidairement la paroi de fermeture (24a), lorsqu'elle occupe sa configuration de fermeture, au reste du boîtier (20).
6. Radiateur électrique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le bouclier de protection thermique (40) est formé d'au moins une plaque de protection (41) pleine agencée entre le dispositif de stockage d'énergie électrique (23) et l'organe de chauffe (22).
7. Radiateur électrique (10) selon la revendication 6, dans lequel au moins une ouverture de dissipation de chaleur (42) est aménagée autour de la plaque de protection (41), ladite ouverture de dissipation de chaleur (42) assurant une communication entre le compartiment inférieur (24) et le compartiment supérieur (21) à un emplacement adapté pour éviter une incidence directe du rayonnement infrarouge et du transfert thermique du rayonnement de chaleur (22a) qui sont émis par l'organe de chauffe (22) et qui traversent ladite ouverture de dissipation de chaleur (42) sur le dispositif de stockage d'énergie électrique (23) ; l'ouverture de dissipation de chaleur 42 étant agencée pour permettre un transfert thermique du dispositif de stockage d'énergie électrique (23) avec l'air via un mouvement de convection naturelle ascendant vers l'organe de chauffe (22).
8. Radiateur électrique (10) selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, dans lequel le boîtier (20) comporte des lumières (24b) conférant une communication entre le compartiment inférieure (24) et l'extérieur du boîtier (20), lesdites lumières (24b) étant aménagées dans une paroi inférieure du boîtier (20) destinée à être en regard du sol et dans une paroi arrière du boîtier (20) destinée à être en regard de l'élément de fixation vertical (30).
9. Radiateur électrique (10) selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le dispositif de fixation (60) comprend une structure de soutènement (61) sur laquelle le dispositif de stockage d'énergie électrique (23) repose lorsqu'il occupe sa configuration de connexion.
10. Radiateur électrique (10) selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel le dispositif de stockage d'énergie électrique (23) comprend une batterie à base d'un assemblage de cellules électrochimiques et/ou un supercondensateur et/ou une pile à combustible.
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