FR2730118A3

FR2730118A3 - Electric storage heating radiator for room heating

Info

Publication number: FR2730118A3
Application number: FR9600928A
Authority: FR
Inventors: Esa Mutanen
Original assignee: Tulikivi Oyj
Current assignee: Tulikivi Oyj
Priority date: 1995-01-26
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 1996-08-02
Anticipated expiration: 2002-01-26
Also published as: FR2730118B3; FI950353A; FI950353A0; FI98432B; DE29601336U1

Abstract

The electric storage heater has its body (1) formed by a stone slab, and has an electric heating element (3) in the form of a sheet that is placed in contact with the face of the stone slab. A second stone slab ins placed over the other side of the heating element, so the sheet heating element is sandwiched between the stone slabs. The resistive sheet is between 0.1 and 10 mm thick, and is glued to the stone. A small groove is formed at the edge of the stone slabs to make space for the electrical connectors. The stone slabs are between 10 and 80 mm thick and have side of between 200 and 1000 mm in length. The slabs are supported on edge by feet (7,8) that rest on the floor of the room.

Description

L'invention se rapporte à un élément chauffant qui comprend un corps en matière du type pierre, de préférence en pierre naturelle, telle que la stéatite, et un élément résistant chauffant en forme de feuille qui est mis en liaison directe avec le corps en matière du type pierre précité, de sorte que la chaleur fournie à l'élément résistant chauffant est transmise au corps en matière du type pierre. The invention relates to a heating element which comprises a body of stone-like material, preferably natural stone, such as soapstone, and a resistant heating element in the form of a sheet which is placed in direct contact with the body of material. of the aforementioned stone type, so that the heat supplied to the resistive heating element is transmitted to the body of stone type material.

Il est très connu de chauffer une matière du type pierre avec des éléments résistants électriques, l'idée de base consistant en général en ce que la matière du type pierre cède la chaleur à l'environnement plus uniformément qu'un élément résistant électrique. Un exemple d'une telle application consiste dans le chauffage par le sol des locaux humides tels que les salles de bains. Le but principal est fréquemment d'accumuler de la chaleur dans la matière du type pierre de façon à tirer avantage du tarif de nuit, plus avantageux, du courant électrique. Dans ce cas, on chauffe la matière du type pierre pendant la nuit, après quoi, le matin interrompt l'alimentation électrique des résistances chauffantes. De cette façon, il n'est pas nécessaire de consommer de l'électricité dans la journée, lorsqu'elle est chère.Un exemple d'une telle utilisation consiste dans les constructions d'appareils de chauffage en pierre massive à l'intérieur desquels sont incorporés des éléments résistants chauffants électriques. It is very well known to heat a stone type material with electric resistant elements, the basic idea generally consisting in that the stone type material transfers heat to the environment more uniformly than an electric resistant element. An example of such an application consists in the underfloor heating of damp rooms such as bathrooms. The main purpose is frequently to accumulate heat in the material of the stone type in order to take advantage of the night tariff, more advantageous, of the electric current. In this case, the stone-like material is heated overnight, after which in the morning interrupts the power supply to the heating resistors. In this way, it is not necessary to consume electricity during the day, when it is expensive. An example of such use consists in the construction of solid stone heaters inside which electric heating elements are incorporated.

On connaît, par le document DE-OS 36 37 344 Al un élément chauffant destiné initialement aux salles de bains qui présente un élément résistant chauffant en forme de feuille qui est appliqué contre un corps en matière minérale. Document DE-OS 36 37 344 A1 discloses a heating element initially intended for bathrooms which has a resistant heating element in sheet form which is applied against a body made of mineral material.

Cet élément chauffant connu a une structure telle qu'il ne cède sa chaleur, sous la forme d'une chaleur radiante, que dans une seule direction. En ce qui concerne la structure et la fabrication, l'élément chauffant est relativement compliqué et la puissance thermique est relativement faible.This known heating element has a structure such that it transfers its heat, in the form of radiant heat, only in one direction. With regard to structure and manufacturing, the heating element is relatively complicated and the thermal power is relatively low.

Cette faible puissance thermique est à imputer au fait que le corps en matière du type pierre ne peut transmettre qu'une quantité de chaleur déterminée à son environnement et que, sur une face de l'élément résistant chauffant est prévue une couche isolante en direction de laquelle on ne peut pas transmettre de chaleur. Lorsqu'on exige comme condition préalable une haute puissance thermique, le corps en matière du type pierre doit posséder une très grande dimension.This low thermal power is to be attributed to the fact that the body of stone-type material can only transmit a determined amount of heat to its environment and that, on one face of the resistant heating element is provided an insulating layer in the direction of which cannot transmit heat. When a high thermal power is required as a prerequisite, the stone-like material body must have a very large dimension.

Dans les solutions connues, que l'objectif consiste à compenser de la chaleur ou à accumuler de la chaleur, ou à atteindre ces deux buts à la fois, il est en général laborieux de monter un élément résistant électrique sur de la matière du type pierre. Le montage suppose fréquemment, soit qu'on exécute d'importantes opérations de travail de la matière du type pierre, telles que des creusements, soit que les éléments résistants électriques soient noyés dans la matière du type pierre ou dans un mortier par coulée. Les opérations de travail de la matière du type pierre sont coûteuses. Lorsque les éléments résistants électriques sont noyés dans la matière du type pierre ou dans du mortier, il faut briser la matière du type pierre et/ou le mortier si l'on a éventuellement à remplacer un élément résistant électrique. In known solutions, whether the objective is to compensate for heat or to accumulate heat, or to achieve these two goals at the same time, it is generally laborious to mount an electric resistant element on stone-like material. . The assembly frequently supposes, either that one carries out important operations of work of the material of the stone type, such as digging, or that the electric resistant elements are embedded in the material of the stone type or in a mortar by casting. The working operations of the stone type material are expensive. When the electric resistance elements are embedded in the stone type material or in mortar, it is necessary to break the stone type material and / or the mortar if it is necessary to replace an electric resistance element.

Dans l'utilisation, les mouvements thermiques des résistances électriques peuvent être suffisamment forts pour que la construction se brise. En raison de ce qui est décrit ci-dessus, il était fréquemment nécessaire de recourir à des principes de calcul particuliers, visant à réduire à un minimum les mouvements thermiques. Dans certaines solutions, on a tenté de réduire les inconvénients des mouvements thermiques et, plus précisément, en faisant circuler de l'air à l'intérieur de la construction du type pierre, une partie de la chaleur étant alors transmise directement au local d'habitation par convection. Or, la circulation d'air dans la chambre des résistances a pour conséquence de provoquer le dépôt de poussières issues du local d'habitation sur la surface des résistances, et le résultat est de dégager des odeurs dans le local d'habitation. In use, the thermal movements of the electrical resistances can be strong enough for the construction to break. Because of what is described above, it was frequently necessary to have recourse to particular principles of calculation, aiming to minimize the thermal movements. In some solutions, attempts have been made to reduce the drawbacks of thermal movements and, more specifically, by circulating air inside the stone-type construction, part of the heat then being transmitted directly to the room. convection housing. However, the circulation of air in the resistance chamber has the consequence of causing the deposition of dust from the living room on the surface of the resistors, and the result is to give off odors in the living room.

La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients précités et de proposer, pour l'utilisation, un élément chauffant qui puisse être monté sous les fenêtres dans les habitations. L'élément chauffant peut aussi être utilisé et monté sur d'autres objets. Pour réaliser ce résultat, l'élément chauffant selon l'invention est caractérisé en ce que l'élément résistant chauffant est composé d'une plaque résistante chauffante du type feuille qui est disposée entre deux corps en matière du type pierre de telle manière que les corps en matière du type pierre entourent très étroitement la plaque résistante chauffante en forme de feuille. L'élément chauffant est de préférence un corps en forme de plaque qui présente des pieds afin de pouvoir être monté verticalement sur le sol d'une habitation. The object of the present invention is to eliminate the aforementioned drawbacks and to propose, for use, a heating element which can be mounted under windows in dwellings. The heating element can also be used and mounted on other objects. To achieve this result, the heating element according to the invention is characterized in that the heating resistance element is composed of a heating resistance sheet-like plate which is arranged between two bodies of stone-type material in such a way that the bodies made of stone-like material very tightly surround the sheet-shaped heating plate. The heating element is preferably a plate-shaped body which has feet so that it can be mounted vertically on the floor of a dwelling.

L'invention est basée sur l'idée consistant à utiliser pour le chauffage de corps en matière du type pierre des plaques résistantes chauffantes du type feuille qui s'échauffent électriquement et qu'on peut se procurer communément sur le marché, cependant que, pour assurer une transmission efficace de la chaleur issue de la plaque résistante chauffante sans que cette dernière ne soit détériorée, la plaque résistante chauffante se trouve entre deux corps en matière du type pierre. La chaleur peut être restituée très uniformément des corps en matière du type pierre à l'environnement. La propriété d'accumulation de chaleur des corps en matière du type pierre est mise à profit lorsqu'on le désire. The invention is based on the idea of using for the heating of bodies of stone-type material, resistant sheet-type heating plates which are electrically heated and which are commonly available on the market, however, for ensure an efficient transmission of heat from the heating resistance plate without the latter being damaged, the resistance heating plate is located between two bodies of stone type material. The heat can be restored very uniformly from the bodies of stone type material to the environment. The property of heat accumulation of the bodies in matter of the stone type is put to use when desired.

Les plus grands avantages de l'élément chauffant selon l'invention consistent en ce que cet élément est extrêmement facile à réaliser, en ce qu'il cède efficacement la chaleur, grâce à sa dimension et en ce qu'il est facile à monter sur son lieu d'utilisation. Par ailleurs, il est capable de recevoir la chaleur aussi bien que de la céder de façon très uniforme. L'élément chauffant peut donc être utilisé en tant que corps mobile pour absorber et accumuler de la chaleur issue d'une source de chaleur quelconque telle qu'un foyer. The greatest advantages of the heating element according to the invention consist in that this element is extremely easy to produce, in that it effectively transfers heat, thanks to its size and in that it is easy to mount on its place of use. On the other hand, it is able to receive heat as well as to transfer it very uniformly. The heating element can therefore be used as a movable body to absorb and accumulate heat from any heat source such as a fireplace.

Un élément chauffant de ce genre, qui possède une grande énergie thermique, peut être transporté en un endroit voulu pour ceder l'énergie thermique accumulée.Such a heating element, which has a high thermal energy, can be transported to a place desired to yield the accumulated thermal energy.

L'invention est décrite en détail ci-après à propos d'une forme de réalisation et en regard du dessin annexé. Sur ce dessin,
la figure 1 représente un élément chauffant selon l'invention vu en oblique de l'arrière
la figure 2 représente l'élément chauffant de la figure 1 vu de côté ; et
la figure 3 représente un corps du type pierre appartenant à l'élément chauffant de la figure 1.The invention is described in detail below in connection with an embodiment and with reference to the attached drawing. On this drawing,
Figure 1 shows a heating element according to the invention seen obliquely from the rear
Figure 2 shows the heating element of Figure 1 seen from the side; and
FIG. 3 represents a body of the stone type belonging to the heating element of FIG. 1.

L'élément chauffant représenté sur les figures 1 et 2 comprend deux corps 1 et 9 en matière du type pierre, rectangulaires, fabriqués en stéatite, à l'une des surfaces planes 2 desquels est fixée une feuille résistante chauffante 3 pouvant être chauffée électriquement. La feuille résistante chauffante recouvre la majeure partie des surfaces 2, 11. La feuille résistante chauffante 3 est montée étroitement entre les corps 1 et 9 en matière du type pierre. Dans cette construction, la transmission de la chaleur de la feuille résistante chauffante 3 aux corps 1, 9 en matière du type pierre est efficace et les surfaces 2, 11 des corps en matière du type pierre s'échauffent uniformément sans grandes différences de température. Les feuilles résistantes chauffantes 3 sont fixées aux surfaces 2, 11 par collage. The heating element shown in Figures 1 and 2 comprises two bodies 1 and 9 of stone type material, rectangular, made of soapstone, to one of the flat surfaces 2 of which is fixed a resistant heating sheet 3 which can be electrically heated. The heating resistant sheet covers most of the surfaces 2, 11. The heating resistant sheet 3 is mounted tightly between the bodies 1 and 9 in stone-like material. In this construction, the transmission of heat from the resistant heating sheet 3 to the bodies 1, 9 of stone-like material is efficient and the surfaces 2, 11 of the bodies of stone-like material heat up uniformly without large temperature differences. The resistant heating sheets 3 are fixed to the surfaces 2, 11 by gluing.

Dans cette construction, il est possible que la feuille résistante chauffante 3 soit du type auto-collant et renferme des adhésifs en elle-même, la fixation de la feuille resistante chauffante étant alors extrêmement simple. Des feuilles résistantes chauffantes 3 de ce type se trouvent sur le marché. L'épaisseur de la feuille résistante chauffante 3 peut varier selon le fournisseur et le type. L'épaisseur est typiquement comprise dans l'intervalle de 0,1 à 10 mm. Les feuilles résistantes chauffantes minces se courbent en général mieux que les feuilles épaisses. Pour cette raison, on utilise de préférence des feuilles résistantes chauffantes minces lorsque le but est de recouvrir des surfaces très incurvées, à la différence de ce qui se présente sur les figures 1 à 3.Les feuilles résistantes chauffantes sont faites d'une matière plastique, par exemple de polyester ou de polyamide, ou d'une matière du type caoutchouc, par exemple de silicone, dans laquelle est prévu un élément résistant. Le métal résistant est, par exemple, le laiton, l'aluminium, le nickel-cuivre ou le plomb. La résistance à la température est en général de 100 à 200 C. Dans certaines applications, on peut utiliser en tant qu'élément résistant électrique équivalent à la feuille résistante chauffante, une plaque de micanite, ou un verre chauffant.In this construction, it is possible that the resistant heating sheet 3 is of the self-adhesive type and contains adhesives in itself, the fixing of the resistant heating sheet then being extremely simple. Resistant heating sheets 3 of this type are found on the market. The thickness of the heat-resistant sheet 3 can vary depending on the supplier and the type. The thickness is typically in the range of 0.1 to 10 mm. Resistant thin heating sheets generally bend better than thick sheets. For this reason, thin heat resistant sheets are preferably used when the aim is to cover very curved surfaces, unlike what is shown in FIGS. 1 to 3. The heat resistant sheets are made of a plastic material. , for example polyester or polyamide, or a rubber-like material, for example silicone, in which a resistant element is provided. The resistant metal is, for example, brass, aluminum, nickel-copper or lead. The temperature resistance is generally from 100 to 200 C. In certain applications, it is possible to use, as an electric resistant element equivalent to the resistant heating sheet, a micanite plate, or a heating glass.

La référence 4 désigne un connecteur électrique au moyen duquel la feuille résistante chauffante 3 est connectée à des lignes électriques 5. The reference 4 designates an electrical connector by means of which the resistive heating sheet 3 is connected to electrical lines 5.

On peut voir sur la figure 4 que le connecteur électrique 4 est encastré dans un évidement 10 usiné dans le corps 9 en matière du type pierre. Aucune autre opération d'usinage n'est nécessaire pour effectuer le montage définitif, prêt à l'utilisation, de la feuille résistante chauffante 3. Une fente 12 qui entoure les corps en matière du type pierre sur leur périphérie peut être comblée à l'aide d'une pâte appropriée (non représentée sur le dessin) qui peut servir en même temps de moyen de fixation qui assemble les corps de matière du type pierre l'un à l'autre et qui assemble aussi la feuille résistante chauffante aux corps en matière du type pierre. We can see in Figure 4 that the electrical connector 4 is embedded in a recess 10 machined in the body 9 of stone type material. No other machining operation is necessary to carry out the final assembly, ready for use, of the resistant heating sheet 3. A slot 12 which surrounds the bodies of stone-like material on their periphery can be filled in. using an appropriate paste (not shown in the drawing) which can serve at the same time as a fixing means which assembles the bodies of material of the stone type to one another and which also assembles the resistant heating sheet to the bodies in stone-like material.

Sur la figure 3, l'évidement nécessaire pour le connecteur électrique 4 est vu de dessus, c'est-à-dire vu de la surface intérieure 11 du corps 9 en matière du type pierre. In FIG. 3, the recess necessary for the electrical connector 4 is seen from above, that is to say seen from the internal surface 11 of the body 9 made of stone type material.

Les références 7 et 8 désignent des pieds sur lesquels l'élément chauffant peut prendre appui pour reposer sur le sol. L'élément chauffant peut aussi présenter des poignées de levage (non représentées > qui facilitent le déplacement de l'élément chauffant d'un point à un autre à l'intérieur d'une habitation. References 7 and 8 designate feet on which the heating element can rest to rest on the floor. The heating element may also have lifting handles (not shown> which facilitate the movement of the heating element from one point to another inside a dwelling.

Dans le fonctionnement de l'élément chauffant, un courant électrique est acheminé à la feuille résistante chauffante, laquelle chauffe les corps 1, 9 en matière du type pierre. La chaleur absorbée par les corps 1, 9 en matière du type pierre se retransmet ensuite des surfaces 6, 13 des corps en matière du type pierre à l'environnement, c'est-à-dire, typiquement, à l'habitation. Grâce au fait que les corps 1, 9 en matière du type pierre sont plats et présentent de grandes surfaces 6, 13, d'une dimension de 400 x 600 mm, par exemple, les corps en matière du type pierre sont capables de céder efficacement la chaleur à l'environnement sans que leur température superficielle ne doive être élevée. La longueur du côté des corps 1, 9 en matière du type pierre peut varier de préférence dans l'intervalle de 200 à 1 000 mm.Lorsque la surface est très petite, la cession de la chaleur n'est pas efficace ni uniforme ; lorsque la surface est très grande, la fabrication et la manipulation du corps en matière du type pierre sont difficiles. La température superficielle de la feuille resistante chauffante 3 est surveillée à l'aide de limiteurs (non représentés), et la température superficielle de l'élément chauffant est elle aussi maintenue fiablement basse et on peut ainsi éviter efficacement la combustion des poussières. In the operation of the heating element, an electric current is supplied to the resistive heating sheet, which heats the bodies 1, 9 of stone type material. The heat absorbed by the bodies 1, 9 in material of the stone type is then transmitted from the surfaces 6, 13 of the bodies in material of the stone type to the environment, that is to say, typically, to housing. Thanks to the fact that the bodies 1, 9 of stone-type material are flat and have large surfaces 6, 13, with a dimension of 400 x 600 mm, for example, the bodies of stone-type material are capable of yielding effectively heat to the environment without their surface temperature having to be high. The length of the side of the bodies 1, 9 in stone-like material can preferably vary in the range of 200 to 1000 mm. When the surface is very small, the transfer of heat is not efficient or uniform; when the surface is very large, the manufacture and handling of the body in stone-type material is difficult. The surface temperature of the resistive heating sheet 3 is monitored using limiters (not shown), and the surface temperature of the heating element is also kept reliably low and the combustion of dust can thus be effectively avoided.

Un effet très avantageux consiste en ce que les corps 1, 9 en matière du type pierre sont capables d'accumuler de la chaleur parce qu'il est ainsi possible de tirer parti du courant électrique de nuit, peu coûteux. A cet effet, l'épaisseur des corps en matière du type pierre est de 10 à 80 mm. I1 n'est pas recommandé d'adopter une très grande épaisseur parce que la facilité de manutention du corps en matiere du type pierre en souffrirait. Le rapport entre le poids et la surface d'un corps en matière du type pierre est de préférence dans l'intervalle de 30 à 200 kg/m2. A very advantageous effect is that the bodies 1, 9 of stone type material are capable of accumulating heat because it is thus possible to take advantage of the inexpensive electric current at night. For this purpose, the thickness of the bodies of material of the stone type is from 10 to 80 mm. It is not recommended to adopt a very large thickness because the ease of handling of the body in stone type material would suffer. The ratio between the weight and the surface of a body of stone-like material is preferably in the range of 30 to 200 kg / m2.

L'invention n'a été décrite ci-dessus qu'à propos d'un exemple et il convient donc de remarquer que les particularités de l'invention peuvent être réalisées de nombreuses façons dans le cadre des revendications annexées. The invention has been described above only in connection with an example and it should therefore be noted that the features of the invention can be implemented in numerous ways within the scope of the appended claims.

C'est ainsi que la structure et la forme des corps en matière du type pierre peuvent être différentes de ce qui a été décrit. Les corps en matière du type pierre peuvent présenter des surfaces courbes auxquelles une feuille de résistance chauffante peut être collée. On peut envisager de prévoir entre la feuille résistante chauffante 3 et les corps 1, 9 en matière du type pierre n'importe quelle couche bonne conductrice de la chaleur. La feuille résistante chauffante peut aussi être fixée au corps en matière du type pierre par des moyens autres qu'un assemblage collé inclus dans le cadre des connaissances de l'homme de l'art. La matiere du type pierre ne doit pas nécessairement être de la stéatite, bien que cette matière soit fortement à recommander, parce que la stéatite possède une extraordinaire capacité d'accumulation de chaleur, comparativement aux autres matières du type pierre. Toutefois, pour des raisons esthétiques, il est à recommander d'utiliser une pierre naturelle. Si on le désire, la surface de l'élément chauffant peut être revêtue d'un recouvrement formé de plaques, d'un enduit ou d'autres matières. This is how the structure and the shape of the bodies in material of the stone type can be different from what has been described. The bodies of stone-like material can have curved surfaces to which a heating resistance sheet can be glued. It is possible to envisage providing between the resistant heating sheet 3 and the bodies 1, 9 in stone-type material any layer which is good at conducting heat. The resistant heating sheet can also be fixed to the body of stone type material by means other than a bonded assembly included within the scope of knowledge of a person skilled in the art. Stone-like material does not necessarily have to be soapstone, although this material is highly recommended, because soapstone has an extraordinary ability to accumulate heat compared to other stone-like materials. However, for aesthetic reasons, it is recommended to use a natural stone. If desired, the surface of the heating element may be coated with a covering formed of plates, plaster or other materials.

Claims

1. Heating element which comprises a body (1) of stone-like material, preferably natural stone, such as soapstone, and a resistant heating element (3) in the form of a sheet which is placed in direct connection with the body ( 1) in the aforementioned stone type material, so that the heat supplied to the resistant heating element is transmitted to the body in a stone type material, characterized in that the resistant heating element is composed of a resistant heating plate (3 ) of the sheet type which is arranged between two bodies (1, 9) of stone type material in such a way that the bodies of stone type material very closely surround the heating sheet-like heating plate.

2. Heating element according to claim 1, characterized in that the aforementioned bodies of stone type material are of a very simple shape, for example rectangular bodies (1, 9) of which a surface (2, 11) is covered on most of it by the heating plate (3) in the form of the aforementioned sheet.

3. Heating element according to claim 2, characterized in that the sheet-shaped heating resistant plate is a heating resistant sheet (3) which is bonded to the abovementioned surfaces (2, 11) of the bodies (1) of stone-type material. .

4. Heating element according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the heating resistance plate (3) in sheet form is 0.1 to 10 mm.

5. Heating element according to claim 1, characterized in that it is provided in the surface (11) of a body (9) of stone type material which is adjacent to the heating resistant plate (3) in the form of sheet, a small recess (10) which is necessary to accommodate the electrical connector of the heating resistance plate (3) in sheet form.

6. Heating element according to claim 1, characterized in that the bodies (1, 9) of stone type material have a flat and rectangular shape and each have two large surfaces (2, 11).

7. Heating element according to claim 6, characterized in that the body (1, 9) of stone type material is 10 to 80 mm thick and that its side is 200 to 1000 mm long. .

8. Heating element according to claim 6 or 7, characterized in that it has feet (7, 8) to be able to be placed in a vertical position.