FR2747460A1

FR2747460A1 - Fluid-filled electric heating radiator for bathroom

Info

Publication number: FR2747460A1
Application number: FR9604978A
Authority: FR
Inventors: Charles Joseph Burgio
Original assignee: MAJU THERM
Current assignee: MAJU THERM
Priority date: 1996-04-16
Filing date: 1996-04-16
Publication date: 1997-10-17
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: FR2747460B1

Abstract

The fluid-filled radiator has multiple horizontal thermal exchange elements (2a-2d), with the internal cavities connected between themselves by tubular uprights (3) to provide a hydraulic circuit traversed by a thermal flow. The thermal flow is generated by an electric heater fitted to the bottom element (2a). The electric element is inside a chamber formed in the bottom element. The fluid encloses this chamber, but is separated from the chamber. The electric element chamber is open to the air. The temperature of the air around the element is measured (14) and used by the external controller (10) to regulate temperature.

Description

L'invention est relative aux radiateurs à fluide pour salle de bains. The invention relates to fluid radiators for bathrooms.

Les radiateurs de ce type sont composés de plusieurs éléments d'échange horizontaux dont les cavités internes sont reliées entre elles par des montants tubulaires avec lesquels elles forment un circuit hydraulique pouvant être parcouru par un flux thermique, ce flux étant généré, dans le fluide du circuit hydraulique, par un moyen de chauffage électrique, disposé dans l'élément inférieur et associé à des moyens de régulation. Radiators of this type are made up of several horizontal exchange elements, the internal cavities of which are connected together by tubular uprights with which they form a hydraulic circuit which can be traversed by a thermal flow, this flow being generated, in the fluid of the hydraulic circuit, by electric heating means, arranged in the lower element and associated with regulation means.

Dans les radiateurs actuels, les moyens de chauffage sont constitués par une canne isolante contenant une résistance électrique et portant un capteur thermique relié à un dispositif de régulation extérieur. In current radiators, the heating means consist of an insulating rod containing an electrical resistance and carrying a thermal sensor connected to an external regulation device.

Le diamètre de la canne qui, est en général compris entre 10 et 14 mm, procure une surface d'échange avec le fluide qui est peu importante, de sorte que, pour obtenir l'apport calorifique souhaité, la puissance calorifique par unité de surface doit être élevée, ce qui entraîne deux inconvénients, à savoir une forte consommation électrique et une usure rapide de la résistance interne. The diameter of the rod, which is generally between 10 and 14 mm, provides a small exchange surface with the fluid, so that, to obtain the desired calorific intake, the calorific power per unit area must be high, which has two drawbacks, namely high power consumption and rapid wear of the internal resistance.

A ces inconvénients, s'ajoutent ceux résultant de la régulation. En effet, le capteur thermique détecte la température de la canne, qui a une température élevée, puisque de l'ordre de 180 C, et intervient sur un dispositif de régulation qui est coûteux, car régissant une forte intensité et peu efficace, car sans rapport direct avec la valeur du transfert thermique entre la canne et le fluide. To these drawbacks are added those resulting from regulation. Indeed, the thermal sensor detects the temperature of the rod, which has a high temperature, since of the order of 180 C, and intervenes on a regulation device which is expensive, because governing a high intensity and not very effective, because without direct relationship with the value of the heat transfer between the rod and the fluid.

Il en résulte que, malgré un coût de fabrication élevé et une consommation électrique importante, les échanges thermiques entre la canne et le fluide et entre le fluide et les éléments se réalisent dans de mauvaises conditions et que de tels radiateurs ne dépassent pas 45"C et ne dissipent pas l'énergie calorifique espérée. It follows that, despite a high manufacturing cost and a high electrical consumption, the heat exchanges between the rod and the fluid and between the fluid and the elements are carried out in poor conditions and that such radiators do not exceed 45 "C. and do not dissipate the expected heat energy.

La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients, en fournissant un radiateur du type précité procurant un meilleur chauffage pour une consommation électrique réduite. The object of the present invention is to remedy these drawbacks by providing a radiator of the aforementioned type providing better heating for reduced electrical consumption.

A cet effet, dans le radiateur selon l'invention, les moyens de chauffage du fluide comprennent un caisson qui, disposé longitudinalement dans l'élément d'échange inférieur, est séparé du fluide contenu dans cet élément par des parois en matériau étanche et conducteur de la chaleur, ce caisson formant une grande surface d'échange, communiquant avec l'air ambiant et contenant, d'une part, une résistance électrique en forme d'épingle, et d'autre part, un capteur de la température de l'air dans ce caisson. To this end, in the radiator according to the invention, the means for heating the fluid comprise a box which, arranged longitudinally in the lower exchange element, is separated from the fluid contained in this element by walls made of waterproof and conductive material. heat, this box forming a large exchange surface, communicating with the ambient air and containing, on the one hand, an electrical resistance in the form of a pin, and on the other hand, a temperature sensor of the in the air.

Avec cet agencement, la résistance électrique, plus volumineuse, offre une plus grande surface d'échange avec l'air ambiant, ce qui permet de réduire sa puissance calorifique par unité de surface et, en conséquence, la puissance électrique nécessaire à son fonctionnement. L'air réchauffé par la résistance transfère ses calories aux parois du caisson. Celles-ci, en raison de leur grande surface d'échange, transmettent aisément leurs calories au fluide thermique contenu dans l'élément inférieur. Le capteur détecte la température de l'air, qui est inférieur à celle de la résistance, et régule un courant plus faible, ce qui le rend moins onéreux et plus fiable que ceux utilisés dans les dispositifs actuels. With this arrangement, the larger electrical resistance offers a greater surface area for exchange with the ambient air, which makes it possible to reduce its calorific power per unit area and, consequently, the electrical power necessary for its operation. The air heated by the resistance transfers its calories to the walls of the box. These, due to their large exchange surface, easily transmit their calories to the thermal fluid contained in the lower element. The sensor detects the temperature of the air, which is lower than that of the resistance, and regulates a lower current, which makes it less expensive and more reliable than those used in current devices.

Dans une forme d'exécution de l'invention, I'une des parois longitudinales du caisson est confondue avec l'une des parois de l'élément d'échange inférieur, et cette paroi commune est traversée par des ouvertures de passage d'air chaud, obturables par au moins un volet coulissant. In one embodiment of the invention, one of the longitudinal walls of the box is coincident with one of the walls of the lower exchange element, and this common wall is crossed by air passage openings hot, closable by at least one sliding shutter.

Dans cette configuration, I'utilisateur peut, par exemple dans la phase de démarrage, bénéficier d'un chauffage radiant à air chaud pendant la montée en température des éléments d'échange chauffés par un fluide thermique. In this configuration, the user can, for example in the start-up phase, benefit from radiant hot air heating during the rise in temperature of the exchange elements heated by a thermal fluid.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution du radiateur selon l'invention. Other characteristics and advantages will emerge from the description which follows with reference to the appended diagrammatic drawing representing, by way of example, several embodiments of the radiator according to the invention.

Figure 1 est une vue en perspective avec coupe partielle d'une première forme d'exécution de ce radiateur,
Figure 2 est une vue partielle. en coupe, suivant II-II de figure 1,
Figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de figure 2,
Figure 4 est une vue en coupe transversale verticale d'une variante de réalisation de l'élément inférieur.FIG. 1 is a perspective view with partial section of a first embodiment of this radiator,
Figure 2 is a partial view. in section, along II-II of FIG.
FIG. 3 is a sectional view along III-III of FIG. 2,
Figure 4 is a vertical cross-sectional view of an alternative embodiment of the lower element.

De façon connue, ce radiateur à fluide pour salle de bains est composé de plusieurs éléments d'échange horizontaux, à savoir un élément d'échange inférieur 2a, et de plusieurs éléments d'échange standards 2b, 2c et 2d. Ces divers éléments sont reliés entre eux par des montants tubulaires 3 qui mettent en communication leurs cavités internes et forment, avec ces cavités, un circuit hydraulique contenant un fluide 4, tel que de l'huile ou de l'eau glycolée. In known manner, this fluid radiator for bathroom is composed of several horizontal exchange elements, namely a lower exchange element 2a, and several standard exchange elements 2b, 2c and 2d. These various elements are connected together by tubular uprights 3 which put their internal cavities into communication and form, with these cavities, a hydraulic circuit containing a fluid 4, such as oil or glycol water.

Selon l'invention, I'élément d'échange inférieur 2a dont la cavité interne est plus grande que celle des éléments existants sur les radiateurs du marché, contient les moyens de chauffage du fluide composés d'une résistance électrique en épingle 5, disposée dans un caisson 6. Les parois de ce caisson sont réalisées en matériau étanche et conducteur de la chaleur, tel qu'en tôle métallique, et par exemple en cuivre ou aluminium. According to the invention, the lower exchange element 2a, the internal cavity of which is larger than that of the elements existing on the radiators on the market, contains the means for heating the fluid composed of a hairpin electrical resistance 5, arranged in a box 6. The walls of this box are made of waterproof and heat conductive material, such as sheet metal, and for example of copper or aluminum.

Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 et 2, le caisson est de forme parallélépipèdique et est fixé, par exemple par des soudures 7, contre la paroi latérale 8 de l'élément d'échange 2a qui porte la résistance électrique 5. Cette paroi 8 est traversée par au moins un et de préférence par plusieurs canaux 9 d'entrée d'air. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the box is of parallelepiped shape and is fixed, for example by welds 7, against the side wall 8 of the exchange element 2a which carries the electrical resistance 5. This wall 8 is crossed by at least one and preferably by several air inlet channels 9.

A l'opposé de la résistance électrique 5, la paroi 8 porte un boîtier 10 contenant les moyens de régulation de l'alimentation de la résistance 5. Ce boîtier comporte donc un bouton 12 de réglage de la température et un bouton 13 de marchearrêt. In contrast to the electrical resistance 5, the wall 8 carries a housing 10 containing the means for regulating the supply of the resistance 5. This housing therefore includes a temperature adjustment button 12 and a stop button 13.

Cette paroi 8 supporte également un capteur de température 14 qui fait saillie à l'intérieur du caisson 6. Dans cette forme d'exécution, le capteur est disposé entre les deux branches de la résistance en épingle 5. I1 réagit sur des moyens disposés dans le boîtier 10. This wall 8 also supports a temperature sensor 14 which projects inside the box 6. In this embodiment, the sensor is arranged between the two branches of the pin resistor 5. I1 reacts on means arranged in the housing 10.

Pour faciliter les échanges thermiques, la résistance en épingle 5 est dotée d'ailettes transversales 15. De même, au moins les plus grandes parois longitudinales du caisson sont dotées d'ailettes d'échange 16 saillant dans le caisson 6. To facilitate heat exchange, the pin resistor 5 is provided with transverse fins 15. Likewise, at least the largest longitudinal walls of the box are provided with exchange fins 16 projecting into the box 6.

En fonctionnement, la résistance électrique 5, du fait de son importante surface d'échange avec l'air, peut être alimentée avec une plus faible puissance que dans les dispositifs actuels, ce qui réduit la consommation. Par ailleurs, en raison de cette grande surface d'échange, mais aussi de la faible puissance la parcourant, la puissance calorifique rapportée à l'unité de surface de cette résistance est réduite, ce qui permet d'augmenter sa longévité. In operation, the electrical resistance 5, because of its large surface area for exchange with air, can be supplied with a lower power than in current devices, which reduces consumption. Furthermore, due to this large exchange surface, but also to the low power traversing it, the calorific power relative to the surface unit of this resistance is reduced, which makes it possible to increase its longevity.

A titre d'exemple, pour un radiateur, ayant un encombrement général de 950X600X50 mm et composé d'un élément inférieur 2a de 600X200X50 mm et de six éléments standards de 6000X70X50 mm, contenant six litres d'huile, et dans lequel le caisson 6 a un volume extérieur de 500X80X40 mm, et est disposé dans un élément d'échange de 600X200X50 mm, un courant de 1000 watts porte la résistance à une température de l'ordre de 1200 C. L'air, alors porté à une température de l'ordre de 90" C, transfère très aisément ses calories aux parois du caisson 6 qui, par leurs grandes surfaces les transferent au fluide 4 en créant un flux thermique dans le circuit hydraulique reliant les différents éléments d'échange. By way of example, for a radiator, having a general size of 950X600X50 mm and composed of a lower element 2a of 600X200X50 mm and six standard elements of 6000X70X50 mm, containing six liters of oil, and in which the box 6 has an external volume of 500X80X40 mm, and is placed in an exchange element of 600X200X50 mm, a current of 1000 watts brings the resistance to a temperature of the order of 1200 C. The air, then brought to a temperature of of the order of 90 "C, very easily transfers its calories to the walls of the box 6 which, by their large surfaces transfer them to the fluid 4 by creating a thermal flow in the hydraulic circuit connecting the various exchange elements.

Dans ces conditions, la température dans l'élément d'échange supérieur est voisine de 60 C, de sorte que la dissipation énergétique est bien supérieure à celle des équipements actuels de mesure type. Dans ces conditions, le radiateur peut aussi constituer sèche serviette, ce qui n'était pas le cas dans les équipements antérieurs. Under these conditions, the temperature in the upper exchange element is close to 60 C, so that the energy dissipation is much higher than that of current standard measurement equipment. Under these conditions, the radiator can also constitute a towel dryer, which was not the case in the prior equipment.

La régulation s'effectue par le capteur 14 qui mesure la température de l'air, très proche de la température du fluide thermique 4, et permet donc d'obtenir une régulation plus précise de la puissance calorifique émise par l'ensemble des éléments d'échanges du radiateur. The regulation is carried out by the sensor 14 which measures the air temperature, very close to the temperature of the thermal fluid 4, and therefore makes it possible to obtain a more precise regulation of the calorific power emitted by all of the elements d 'radiator exchanges.

La forme d'exécution représentée à la figure 4 se différencie de la précédente par le fait que le caisson 6a est doté d'une paroi longitudinale 20 qui est confondue avec la paroi externe de l'élément d'échange inférieur 2a et qui comporte localement des ouvertures 22 pour le transfert de l'air entre l'intérieur du caisson et l'extérieur ou inversement. Cette paroi 20 est associée à un volet 23 monté coulissant par rapport à l'élément 2a et comportant des ouvertures 24 pouvant être mises en coïncidence avec celles 22 de la paroi 20 de cet élément 2a. Le volet 23 est guidé en translation longitudinale par des ferrures 25 fixées sur la face externe de la paroi. Il est solidaire d'un moyen de commande, tel qu'une poignée non représentée. The embodiment shown in Figure 4 differs from the previous one in that the box 6a has a longitudinal wall 20 which coincides with the outer wall of the lower exchange element 2a and which has locally openings 22 for the transfer of air between the interior of the box and the exterior or vice versa. This wall 20 is associated with a flap 23 slidably mounted relative to the element 2a and having openings 24 which can be made to coincide with those 22 of the wall 20 of this element 2a. The flap 23 is guided in longitudinal translation by fittings 25 fixed on the external face of the wall. It is integral with a control means, such as a handle not shown.

Avec ce volet, il est ainsi possible d'occulter les ouvertures 22 de la paroi 20 ou au contraire de mettre en coïncidence les ouvertures 24 de ce volet avec celles 22 précitées pour favoriser les échanges entre l'intérieur et l'extérieur du caisson 6a. With this component, it is thus possible to conceal the openings 22 of the wall 20 or on the contrary to make the openings 24 of this component coincide with those 22 above to promote exchanges between the interior and exterior of the box 6a .

Cette disposition permet, en cas de besoin, et, par exemple, soit au démarrage du radiateur, soit en prévision d'une sortie de douche, un apport calorifique rapide d'air chaud, complétant le chauffage radiatif moins violent émis par les éléments d'échange du radiateur. This arrangement allows, if necessary, and, for example, either when starting the radiator, or in anticipation of a shower outlet, a rapid heat supply of hot air, supplementing the less violent radiative heating emitted by the elements of exchange of the radiator.

La section transversale du caisson 6a, qui est représentée comme étant trapézoïdale à la figure 4, peut bien entendu être rectangulaire ou présenter toute autre forme, sans que cela modifie son fonctionnement, puisque de toute façon la surface du caisson venant en contact avec le fluide 4 est toujours très importante. The cross section of the box 6a, which is shown as being trapezoidal in FIG. 4, can of course be rectangular or have any other shape, without this modifying its operation, since in any case the surface of the box coming into contact with the fluid 4 is still very important.

Il ressort de ce qui précède que, quelle que soit sa forme de réalisation, le radiateur selon l'invention permet, en combinant des éléments simples et peu onéreux du commerce avec un caisson intermédiaire, d'obtenir avec une consommation électrique moindre, une puissance calorifique jamais atteinte jusqu'alors et pouvant être aisément réglée. It follows from the above that, whatever its embodiment, the radiator according to the invention allows, by combining simple and inexpensive elements of commerce with an intermediate box, to obtain with lower electrical consumption, a power never reached before and can be easily adjusted.

Claims

1. Fluid radiator for bathroom composed of several horizontal exchange elements (2a to 2d) whose internal cavities are connected to each other by tubular uprights (3) with which they form a hydraulic circuit which can be traversed by a flow thermal, this flow being generated, in the fluid of the hydraulic circuit, by an electric heating means (5), arranged in the lower element (2a) and associated with regulation means, characterized in that the heating means of the fluid comprise a box (6) which, arranged longitudinally in the lower exchange element (2a), is separated from the fluid contained in this element by walls made of waterproof and heat conductive material, this box (6) forming a large exchange surface, communicating with the ambient air and containing, on the one hand, an electrical resistance (5) in the form of a pin, and on the other appeared, a sensor (14) of the air temperature in this cai sson.

2. Radiator according to claim 1, characterized in that the box (6) is fixed against the internal face of the side wall (8) of the lower exchange element (2a) which supports the electrical resistance (5).

3. Radiator according to claim 2, characterized in that the side wall (8) supporting the box (6) is crossed by at least one air inlet channel (9).

4. Radiator according to any one of claims 1 to 3, characterized in that one (20) of the longitudinal walls of the box (6a) is coincident with one of the walls of the lower exchange element (2a ), and this common wall (20) is crossed by openings (22) for the passage of hot air, which can be closed by at least one sliding flap (23).

5. Radiator according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the air temperature sensor (14) is arranged between the two branches of the electrical resistance (5) in a pin, and in the box ( 6), protrudes from the wall (8) carrying the resistance (5).

6. Radiator according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the pin resistor (5) is integral with exchange fins (15).

7. Radiator according to any one of claims I to 6, characterized in that, at least the longitudinal walls of the box (6) coming into contact with the fluid (4) are provided with external fins (16).