FR2865527A1 - Electric radiator for use as towel-warmer in bathroom, has tubular heating unit with electrical resistor, and center intermediate connection situated between one fourth and half of length of tubular unit - Google Patents
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Abstract
Description
Radiateur électrique à fluide caloporteur.Electric radiator with heat transfer fluid.
L'invention concerne le domaine de la conception et de la réalisation des radiateurs. The invention relates to the field of design and production of radiators.
On connaît dans l'état de la technique de nombreux types de radiateurs, notamment: les radiateurs électriques, se présentant essentiellement sous la forme de convecteurs; les radiateurs à fluide caloporteur destinés à être intégrés dans un système de chauffage central; les radiateurs électriques à fluide caloporteur. Numerous types of radiators are known in the state of the art, in particular: electric radiators, essentially in the form of convectors; heat transfer radiators for integration into a central heating system; electric radiators with heat transfer fluid.
Les radiateurs électriques se présentant sous forme de convecteurs présentent l'intérêt de ne pas avoir à être relié à un système de circulation de fluide et d'être donc relativement peu coûteux à l'achat. Par contre il présente aussi l'inconvénient de dispenser une chaleur sèche peu agréable et une très faible inertie de chauffage. De plus, ils présentent des rendements médiocres et impliquent des coûts énergétiques élevés. Electric radiators in the form of convectors have the advantage of not having to be connected to a fluid circulation system and therefore be relatively inexpensive to purchase. On the other hand, it also has the disadvantage of dispensing an unpleasant dry heat and a very low heating inertia. In addition, they exhibit poor yields and involve high energy costs.
Les radiateurs à fluide caloporteur présentent au contraire l'avantage de dispenser une chaleur agréable et de permettre un chauffage montrant une forte inertie mais présentent l'inconvénient majeur de devoir être relié à un système central coûteux de circulation et de chauffage du fluide caloporteur. On the contrary, radiators with heat transfer fluid have the advantage of providing a pleasant heat and of allowing a heating showing a high inertia but have the major disadvantage of having to be connected to an expensive central system for circulating and heating the coolant.
Les radiateurs à fluide caloporteur les plus anciens sont constitués de structures en fonte délimitant un collecteur haut, un collecteur bas et une pluralité de tuyaux reliant ces collecteurs. Ces radiateurs présentent l'inconvénient majeur d'être très lourds et donc d'impliquer un coût d'installation si élevé qu'ils ne sont aujourd'hui quasiment plus employés. The oldest heat transfer radiators are made of cast iron structures delimiting a high collector, a low collector and a plurality of pipes connecting these collectors. These radiators have the major disadvantage of being very heavy and therefore involve a cost of installation so high that they are today almost no longer used.
Plus récemment, une autre structure de radiateurs à fluide caloporteur a été proposée, selon laquelle le radiateur est constitué d'un panneau, ou de deux panneaux montés parallèles et séparés par des entretoises, à l'intérieur du quel ou desquels circule le fluide en question. Chacun de ces panneaux est réalisé par l'association de deux demi-corps soudés l'un à l'autre et délimitant des canaux d'une épaisseur d'environ 11 mm. Ces panneaux présentent des raccords, généralement prévus à leurs quatre coins, permettant de les raccorder à un réseau de circulation du fluide caloporteur. Ces radiateurs, dits radiateurs à panneaux présentent les avantages d'impliquer un coût de fabrication faible de par la simplicité structurelle, d'être légers et donc très faciles à installer, et de permettre un chauffage de bonne qualité. More recently, another structure of heat transfer radiators has been proposed, according to which the radiator consists of a panel, or two panels mounted parallel and separated by spacers, inside which the fluid circulates. question. Each of these panels is made by the combination of two half-bodies welded to each other and delimiting channels with a thickness of about 11 mm. These panels have connections, generally provided at their four corners, for connecting them to a heat transfer fluid circulation network. These radiators, said panel radiators have the advantages of involving a low manufacturing cost due to the structural simplicity, to be light and therefore very easy to install, and to allow heating of good quality.
On connaît aussi dans l'état de la technique des radiateurs électriques à fluide caloporteur. Ces radiateurs sont autonomes en fluide caloporteur et pourvus d'au moins une résistance électrique permettent de chauffer ce fluide. Ils ne nécessitent donc pas d'être reliés à un réseau de circulation de fluide. Ces radiateurs allient donc l'intérêt des radiateurs électriques puisque autonomes et celui des radiateurs à fluide caloporteur permettant de dispenser une chaleur agréable. Also known in the state of the art electric radiators heat transfer fluid. These radiators are independent heat transfer fluid and provided with at least one electrical resistance to heat the fluid. They do not therefore need to be connected to a fluid circulation network. These radiators thus combine the interest of electric heaters since autonomous and that of radiators with heat transfer fluid to dispense a pleasant heat.
Un type de tels radiateurs présente deux montants verticaux creux tubulaires communiquant avec des traverses planes ou tubulaires s'étendant entre les montants et définissant ensemble un volume interne rempli d'un fluide caloporteur, au moins un des deux montants verticaux intégrant une résistance électrique permettant de chauffer ledit fluide. One type of such radiators has two tubular hollow vertical uprights communicating with flat or tubular crosspieces extending between the uprights and together defining an internal volume filled with a coolant, at least one of the two vertical uprights incorporating an electrical resistance allowing heat said fluid.
Ces radiateurs sont surtout destinés à être utilisés comme sècheserviettes dans les salles de bain. Leur coût de fabrication est relativement élevé. These radiators are primarily intended for use as dry towels in bathrooms. Their manufacturing cost is relatively high.
De tels radiateurs électriques à fluide caloporteur doivent donc présenter une structure leur permettant d'accueillir une ou plusieurs résistances électriques. Ceci n'est pas le cas pour les radiateurs à panneaux du type décrit ci-dessus dont l'espacement (classiquement 11 mm) entre les plaques constituant les panneaux est beaucoup trop faible pour accueillir une résistance électrique classique. Such heat-transfer electric radiators must therefore have a structure allowing them to accommodate one or more electrical resistors. This is not the case for panel radiators of the type described above whose spacing (typically 11 mm) between the plates constituting the panels is much too low to accommodate a conventional electrical resistance.
L'objectif principal de la présente invention est de proposer un nouveau type de radiateurs électriques à fluide caloporteur L' invention a notamment pour objectif d'adapter cette technique aux radiateurs à panneaux décrits ci-dessus. The main objective of the present invention is to propose a new type of electric coolant heat radiators. The object of the invention is notably to adapt this technique to the panel radiators described above.
Un autre objectif de la présente invention est de proposer des radiateurs électriques à panneaux n'impliquant pas une modification profonde des chaînes de fabrication des radiateurs à panneaux classiques et notamment pas de modifications substantielles des postes de fabrication des panneaux eux-mêmes. Another object of the present invention is to provide electric panel radiators not involving a profound modification of the production lines of conventional panel radiators and in particular no substantial modifications to the manufacturing stations of the panels themselves.
Un autre objectif de la présente invention est de proposer un radiateur électrique à fluide caloporteur qui puisse être utilisé largement dans tout type de pièces, avec une efficacité de chauffage satisfaisante. Another object of the present invention is to provide an electric radiator heat transfer fluid that can be widely used in any type of room, with a satisfactory heating efficiency.
Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel radiateur qui puisse être réalisé avec des dimensions et une présentation identique ou proche de celles 10 de certains radiateurs existants. Another object of the invention is to provide such a radiator which can be made with dimensions and a presentation identical or similar to those of some existing radiators.
L'invention a encore pour objectif de fournir un tel radiateur qui permette d'obtenir une bonne homogénéité de chauffage. The invention also aims to provide such a radiator that allows to obtain a good heating homogeneity.
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un radiateur électrique à fluide caloporteur, comprenant au moins un panneau présentant au moins un volume interne destiné à contenir ledit fluide caloporteur et présentant au voisinage de son bord inférieur au moins deux raccords latéraux creux communiquant avec ledit ou lesdits volumes internes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément tubulaire s'étendant entre lesdits raccords latéraux et communiquant avec eux, ledit élément tubulaire incluant des moyens de chauffage électriques. These objectives, as well as others which will appear later, are achieved thanks to the invention which has for object an electric radiator with heat transfer fluid, comprising at least one panel having at least one internal volume intended to contain said heat transfer fluid and having in the vicinity of its lower edge at least two hollow lateral connections communicating with said at least one internal volume, characterized in that it comprises at least one tubular element extending between said lateral connectors and communicating with them, said tubular element including electric heating means.
Ainsi, l'invention propose un radiateur de conception simple et efficace, du type à fluide caloporteur chauffé à l'aide de moyens électriques. Thus, the invention proposes a radiator of simple and effective design, the heat transfer fluid type heated using electrical means.
Un tel radiateur peut être fabriqué à l'aide d'outils et de techniques de production existantes pour la fabrication des radiateurs à panneaux. Such a radiator can be manufactured using existing tools and production techniques for the manufacture of panel radiators.
Aussi, la fabrication et le montage d'un élément tubulaire intégrant des moyens de chauffage électriques constituent des adaptations relativement peu coûteuses permettant de faire évoluer une technique de radiateurs dédiés au chauffage central à une technique de radiateurs du type électrique à fluide caloporteur. Also, the manufacture and assembly of a tubular element incorporating electric heating means are relatively inexpensive adaptations to change a technique of radiators dedicated to central heating to a technique of radiators of the electric type heat transfer fluid.
Selon une solution préférée, le radiateur comprend également un raccord intermédiaire essentiellement central communiquant avec ledit élément tubulaire. Selon une variante ce raccord intermédiaire est situé entre le quart et la moitié de la longueur dudit élément tubulaire Un tel agencement permet d'optimiser l'efficacité et l'homogénéité du chauffage, comme cela va apparaître plus clairement par la suite. According to a preferred solution, the radiator also comprises a substantially central intermediate connection communicating with said tubular element. According to one variant, this intermediate connection is located between one quarter and one half of the length of said tubular element. Such an arrangement makes it possible to optimize the efficiency and homogeneity of the heating, as will become clearer later on.
Avantageusement, lesdits moyens électriques s'étendent sur une longueur au moins supérieure à la moitié de la longueur dudit élément tubulaire, et préférentiellement sur une longueur au moins supérieure aux deux tiers de la longueur dudit élément tubulaire. Advantageously, said electrical means extend over a length at least greater than half the length of said tubular element, and preferably over a length at least greater than two-thirds of the length of said tubular element.
On obtient de cette façon un échange thermique satisfaisant entre les moyens de chauffage électriques et le fluide caloporteur, ce qui assure au radiateur un bon rendement et une bonne qualité de chauffage. In this way, a satisfactory heat exchange is obtained between the electric heating means and the coolant, which ensures the radiator good performance and good heating quality.
Selon un mode de réalisation particulier, le radiateur comprend deux 15 panneaux. According to a particular embodiment, the radiator comprises two panels.
De cette façon, on augmente le volume de fluide caloporteur et donc la capacité de chauffage du radiateur. In this way, it increases the volume of coolant and thus the heating capacity of the radiator.
Dans ce cas, ledit élément tubulaire occupe préférentiellement une position médiane entre lesdits panneaux et communique avec chacun desdits 20 raccords inférieurs desdits panneaux. In this case, said tubular element preferably occupies a median position between said panels and communicates with each of said lower connections of said panels.
Ainsi, l'élément tubulaire est monté entre les deux panneaux de façon ergonomique et discrète. Thus, the tubular element is mounted between the two panels ergonomically and discretely.
Avantageusement, le radiateur comprend au moins un raccord supérieur mettant en communication ledit ou lesdits volumes internes desdits panneaux. Advantageously, the radiator comprises at least one upper connector placing in communication said one or more internal volumes of said panels.
De cette façon, on améliore la circulation du fluide caloporteur dans le radiateur, et par conséquent la propagation de la chaleur dans ce fluide, ceci par un phénomène connu de thermo-siphon. In this way, it improves the circulation of the coolant in the radiator, and therefore the propagation of heat in the fluid, this by a known phenomenon of thermo-siphon.
Préférentiellement, ledit ou lesdits panneaux sont constitués par l'assemblage d'un demi corps arrière soudé à un demi corps avant. Preferably, said panel or panels are constituted by the assembly of a rear half body welded to a front half body.
Un radiateur ainsi réalisé permet de conserver les avantages des radiateurs à panneaux classiques, à savoir: une façade essentiellement plane autorisant un habillage du radiateur et donc une intégration dans le décor de la pièce dans laquelle il se trouve; une rigidité suffisante empêchant le ou les panneaux du radiateur de gondoler, ceci en prévoyant par exemple un ou plusieurs canaux sur la surface des demi corps. A radiator thus produced allows to retain the advantages of conventional panel radiators, namely: a substantially flat front allowing a radiator cladding and therefore an integration into the decor of the room in which it is located; a sufficient rigidity preventing the radiator panel (s) from buckling, this for example by providing one or more channels on the surface of the half-bodies.
Selon une solution avantageuse, lesdits moyens de chauffage électriques 10 comprennent au moins une résistance. According to an advantageous solution, said electric heating means 10 comprise at least one resistor.
Avantageusement lesdits moyens de chauffage électriques sont reliés à un boîtier de régulation de la puissance électrique dispensés par ces moyens de chauffage électriques. Advantageously, said electric heating means are connected to a control box of the electric power dispensed by these electric heating means.
Une telle résistance électrique constitue un moyen de chauffage 15 électrique relativement peu onéreux, et facile à installer et à fixer dans l'élément tubulaire. Such electrical resistance is a relatively inexpensive electrical heating means, and easy to install and fix in the tubular member.
L'invention concerne également un élément tubulaire destiné à équiper un radiateur électrique à fluide caloporteur, comprenant au moins un panneau présentant au moins un volume interne destiné à contenir ledit fluide caloporteur et présentant au voisinage de son bord inférieur au moins deux raccords creux communiquant avec ledit ou lesdits volumes internes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de communication avec chacun desdits raccords et en ce qu'il inclut une résistance électrique. The invention also relates to a tubular element intended to equip an electric radiator with heat transfer fluid, comprising at least one panel having at least one internal volume intended to contain said coolant and having in the vicinity of its lower edge at least two hollow connections communicating with said one or more internal volumes, characterized in that it comprises means of communication with each of said connectors and in that it includes an electrical resistance.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels: les figures 1 à 3 sont des vues respectivement de dessous, de face et de côté d'un radiateur selon l'invention; la figure 4 est une représentation d'un relevé de températures sur un radiateur selon l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the following description of a preferred embodiment of the invention, given by way of illustrative and nonlimiting example, and the appended drawings among which: Figures 1 to 3 are respectively bottom, front and side views of a radiator according to the invention; Figure 4 is a representation of a temperature reading on a radiator according to the invention.
Tel que déjà indiqué précédemment, le principe de l'invention réside dans le fait de faire communiquer un élément tubulaire incluant des moyens de chauffage électriques avec le ou les volumes internes d'un panneau (ou de plusieurs) renfermant un fluide caloporteur, ceci par l'intermédiaire de raccords inférieurs. As already indicated above, the principle of the invention lies in the fact of communicating a tubular element including electric heating means with the internal volume or volumes of a panel (or several) enclosing a coolant, this by via lower connections.
Selon le présent mode de réalisation illustré par les figures 1 à 3, l'élément tubulaire 1 dans lequel est montée une résistance électrique 2 communique avec les raccords 31 prévus à la base et à chaque extrémité de chacun des panneaux 3 du radiateur. According to the present embodiment illustrated in Figures 1 to 3, the tubular element 1 in which is mounted an electrical resistance 2 communicates with the connections 31 provided at the base and at each end of each of the panels 3 of the radiator.
Bien entendu, ces raccords 31 sont eux-mêmes des éléments tubulaires communiquant avec les volumes internes des panneaux 3. Of course, these connectors 31 are themselves tubular elements communicating with the internal volumes of the panels 3.
On comprend donc que les volumes internes de l'élément tubulaire 1, des raccords 31 et des panneaux 3 communiquent entre eux. Ceci permet notamment la circulation du fluide caloporteur (par un phénomène de thermo-siphon) de l'élément tubulaire de chauffage 1 vers les volumes internes des panneaux 3, ou inversement. It is therefore understood that the internal volumes of the tubular element 1, connectors 31 and panels 3 communicate with each other. This allows in particular the circulation of the coolant (by a phenomenon of thermo-siphon) of the tubular heating element 1 to the internal volumes of the panels 3, or vice versa.
Tel que cela apparaît clairement sur la figure 3, l'élément tubulaire 1 est monté de façon à occuper une position médiane entre les panneaux 3 du radiateur. As it appears clearly in FIG. 3, the tubular element 1 is mounted so as to occupy a median position between the panels 3 of the radiator.
De plus, selon le présent mode de réalisation, le radiateur comprend un raccord central 32 reliant également les volumes internes de l'élément tubulaire 1 et des panneaux 3. In addition, according to the present embodiment, the radiator comprises a central connection 32 also connecting the internal volumes of the tubular element 1 and the panels 3.
En outre, le radiateur comprend des raccords supérieurs latéraux 33 mettant en communication les volumes internes des panneaux 3, au voisinage du bord supérieur de ceux-ci. In addition, the radiator comprises lateral upper connectors 33 placing in communication the internal volumes of the panels 3, in the vicinity of the upper edge thereof.
Tel qu'illustré par la figure 2, la résistance 2 présente une longueur supérieure aux deux tiers de la longueur de l'élément tubulaire 1, et est fixée sur un embout 11 de l'élément tubulaire portant des moyens de raccordement électriques 111. As shown in FIG. 2, the resistor 2 has a length greater than two thirds of the length of the tubular element 1, and is fixed on a tip 11 of the tubular element carrying electrical connection means 111.
On note que les panneaux 3 sont formés par l'assemblage (en l'occurrence le soudage) de deux demi corps réalisés en tôle emboutie, intégrant des canaux verticaux 35 formant une pluralité de volumes internes et favorisant la circulation du fluide caloporteur. It is noted that the panels 3 are formed by the assembly (in this case the welding) of two half-bodies made of pressed sheet metal, integrating vertical channels 35 forming a plurality of internal volumes and promoting the circulation of the coolant.
Selon le présent mode de réalisation, chaque panneau présente un collecteur haut et un collecteur bas, reliés par des canaux verticaux d'extrémités. Les collecteurs sont en outre reliés entre eux par une série de canaux verticaux permettant le passage du fluide de chauffage. According to the present embodiment, each panel has a high collector and a low collector connected by vertical end channels. The collectors are further interconnected by a series of vertical channels allowing passage of the heating fluid.
Plus précisément, les panneaux présentent un demi corps avant (destiné à être exposé à la vue) formant une surface essentiellement plane, et un demi corps arrière présentant une structure ondulée délimitant les canaux conduisant les veines de fluide caloporteur d'un collecteur à l'autre. More specifically, the panels have a front half body (intended to be exposed to the view) forming a substantially flat surface, and a rear half body having a corrugated structure delimiting the channels leading the heat transfer fluid veins of a collector to the other.
Par ailleurs, les panneaux 3 présentent, sur leur demi corps se faisant face, des ailettes 36 favorisant la convexion de la chaleur émise par le radiateur. Furthermore, the panels 3 have, on their half body facing each other, fins 36 promoting the convection of the heat emitted by the radiator.
Un radiateur électrique à fluide caloporteur tel que celui qui vient d'être décrit peut être fabriqué aisément, ceci en réalisant un radiateur à panneau(x) d'un type connu et en rapportant par soudage, sur les raccords inférieurs du ou des panneaux, un élément tubulaire destiné à inclure une résistance électrique. An electric radiator with heat transfer fluid such as that just described can be easily manufactured, by producing a panel radiator (x) of a known type and by welding, on the lower connections of the panel or panels, a tubular member for including an electrical resistance.
Cet élément tubulaire pourra être fourni sous forme d'un ensemble prémonté, incluant une résistance électrique, en vue de son intégration dans les chaînes de montage d'un radiateur selon l'invention. This tubular element may be provided in the form of a preassembled assembly, including an electrical resistance, for its integration into the assembly lines of a radiator according to the invention.
La figure 4 fournit une représentation d'un relevé de températures au niveau de différentes parties constitutives d'un radiateur selon l'invention, ce relevé étant obtenu à l'aide de sondes régulièrement réparties sur l'élément tubulaire de chauffage 1, sur les canaux 35 des panneaux 3 et sur les raccords latéraux supérieurs 33. FIG. 4 provides a representation of a temperature reading at various parts constituting a radiator according to the invention, this reading being obtained by means of probes evenly distributed on the tubular heating element 1, on the channels 35 of the panels 3 and on the upper lateral connectors 33.
Comme cela apparaît, les températures relevées au niveau de l'élément tubulaire 1 se propagent de façon régulière vers le haut des panneaux 3 au travers des canaux 35, comme l'indique les lignes 41, 42, 43 de relevé de températures. As it appears, the temperatures recorded at the tubular element 1 propagate evenly upwards of the panels 3 through the channels 35, as indicated by the lines 41, 42, 43 of the temperature record.
On note également que: les températures d'une même ligne sont relativement homogènes; les températures au niveau des raccords supérieurs sont homogènes par rapport aux températures relevées sur la ligne 43. It is also noted that: the temperatures of the same line are relatively homogeneous; the temperatures at the upper connections are homogeneous with respect to the temperatures recorded on line 43.
Ces relevés tendent donc à démontrer l'efficacité d'un radiateur selon l'invention, tant en termes de propagation de la chaleur que d'homogénéité des températures dans certaines zones du radiateur. These readings therefore tend to demonstrate the effectiveness of a radiator according to the invention, both in terms of the propagation of heat and the homogeneity of the temperatures in certain zones of the radiator.
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|---|---|
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