FR3034613A3

FR3034613A3 - INVERTER-TYPE CONVECTION ELECTRICAL HEATING APPARATUS

Info

Publication number: FR3034613A3
Application number: FR1652946A
Authority: FR
Inventors: Anna Nikolaidou
Original assignee: Volcast Ltd
Current assignee: Volcast Ltd
Priority date: 2015-04-06
Filing date: 2016-04-04
Publication date: 2016-10-07
Anticipated expiration: 2026-04-04
Also published as: FI11220U1; IES20160084A2; CN204704916U; FR3034613B3; UA109112U; RU156192U1; CZ29703U1; IES86716B2

Abstract

Le modèle déposé concerne l'électrotechnique, plus précisément les radiateurs domestiques et de bureau, utilisés dans les logements, bureaux, maisons de campagne, cabines de chantier. L'appareil de chauffage électrique à convection de type inverseur déposé est composé d'un caisson 1, avec des orifices d'entrée d'air 2, situés en dessous et, des orifices de sortie d'air 3, situés sur la partie supérieure du caisson 1, d'un panneau rayonnant avant 4, d'un élément chauffant 5 comprenant des résistances électriques. Le caisson 1 comprend une unité de commande, située dans le boîtier du bloc de commande 6 avec un bouton de mise en marche 7 et d'un écran 8, des éléments de fixation 9 sur le panneau arrière pour fixation murale, d'un capteur de température 10 et d'une barre d'amenée de courant. Le boîtier de l'unité de commande 6 comprend une carte électronique avec un organe de manœuvre 11 et un élément de contrôle 12 reliés l'un à l'autre. Par conséquent, l'organe de manœuvre 11 est raccordé électriquement à l'élément chauffant 5 et l'élément de contrôle 12 est raccordé au capteur de température 10. Le résultat technique consiste en une absence de suie sur les contacts électriques et des fortes hausses de tension du réseau électrique associées aux courants de démarrage. 1 revendication indépendante, 4 revendications dépendantes, 5 schémas/dessins.The registered model relates to electrical engineering, more specifically the domestic and office radiators, used in housing, offices, country houses, construction cabins. The electric convection heater of the inverter type deposited is composed of a box 1, with air inlet openings 2, located below and, air outlet orifices 3, located on the upper part. of the casing 1, a front radiating panel 4, a heating element 5 comprising electrical resistances. The casing 1 comprises a control unit, located in the housing of the control block 6 with a start button 7 and a screen 8, fixing elements 9 on the rear panel for wall mounting, a sensor temperature 10 and a current lead bar. The housing of the control unit 6 comprises an electronic card with an operating member 11 and a control element 12 connected to one another. Therefore, the operating member 11 is electrically connected to the heating element 5 and the control element 12 is connected to the temperature sensor 10. The technical result consists of a lack of soot on the electrical contacts and sharp increases voltage of the electrical network associated with the starting currents. 1 independent claim, 4 dependent claims, 5 diagrams / drawings.

Description

Appareil de chauffage électrique à convection de type inverseur Le modèle déposé concerne l'électrotechnique, plus précisément les radiateurs domestiques et de bureau, utilisés dans les logements, bureaux, maisons de campagne, cabines de chantier. On connaît tout d'abord l'appareil de chauffage à convection dans lequel l'air est agent de transfert thermique. Il est composé d'un caisson à l'intérieur duquel est placé au moins un élément chauffant à résistance électrique dans la partie inférieure avec des orifices d'entrée d'air en dessous et des orifices de sortie d'air au-dessus. Il comprend aussi des thermostats et des dispositifs de protection contre la surchauffe, avec sur l'élément chauffant à résistance électrique au moins un élément de stockage de chaleur utilisé comme matériel à base de chamotte ou de mélange de matériaux contenant de la chamotte (brevet RU 136138, 2013 et demande prioritaire DE 202012005137.7). Comme l'affirment les inventeurs, l'appareil de chauffage électrique à convection dont il est question assure une température uniforme dans la pièce avec moins de fixations et peut être fabriqué à moindre coût. Par ailleurs, aucun convecteur connu ne dispose de variateur de puissance. On connaît ensuite les dispositifs chauffants pour chaudière, chauffe-eau, douche, machine à laver, lave-vaisselle ou bouilloire avec variateur de puissance qui incluent un récipient pour chauffer le liquide et un élément chauffant électrique destiné à chauffer le récipient. L'élément chauffant est composé d'un circuit de chauffage résistif à film épais avec fusible recouvert d'une pellicule épaisse. Ce document fournit également une description du variateur de puissance de type triac, installé directement sur l'élément chauffant et fonctionnant comme un évacuateur de chaleur pour ce triac. Le document présente aussi la description de la thermistance, du capteur de température, constitué d'un film épais, du fusible, de la vanne de la régulation du débit pour le contrôle permanent du débit par le biais du dispositif de chauffage, du procédé de contrôle du débit et d'un autre destiné au contrôle de la température. Ces composants électriques sont reliés à 3034613 l'unité de commande qui peut être distante ou placée comme une partie à couche diélectrique à film épais, située à proximité de l'entrée du tube d'admission où le support métallique du radiateur est maintenu à basse température en raison de l'alimentation en eau froide (EP 0485211, DE 10322034, DE 19732414 et DE 19737694). Les dispositifs de chauffage connus ne peuvent pas être utilisés comme des convecteurs et ne permettent pas une variation progressive de la puissance. Le bloc thermique dont il est question comprend un capteur de température et une batterie électrique de chauffage. Le capteur de température et la batterie sont reliés à un circuit imprimé avec contrôleur. L'alimentation électrique est transmise au radiateur par le biais du triac, situé sur le circuit imprimé et dirigé par le contrôleur (FR 2799630). Le bloc thermique dont il est question est utilisé dans les machines à café (espresso). On connaît enfin le dispositif électrique présenté sous forme de plinthe chauffante à convection qui permet de chauffer une pièce. Il est composé d'un caisson avec des orifices d'entrée et de sortie, situées aux extrémités opposées du caisson, d'une soufflerie et d'éléments chauffants électriques placés à l'intérieur du caisson et raccordés électriquement à l'unité de commande située à l'extérieur du caisson. Le résultat technique consiste à conserver automatiquement à l'intérieur de la pièce une température et une humidité déterminées, obtenues grâce à la plinthe chauffante à convection qui comprend également un dispositif de contrôle de l'humidité et de la température monté sur le caisson et raccordé électriquement à l'unité de commande de la plinthe chauffante à convection (brevet RU 124773, 2013). Le contrôle automatique de la température ne permet pas une variation progressive de la puissance. Le dispositif le plus ressemblant à celui proposé est le convecteur électrique. Il est composé d'un caisson en tôle en acier (fines feuilles) avec les orifices d'entrée d'air situés en dessous et les orifices de sortie d'air horizontaux situés sur la partie supérieure du caisson, d'un panneau rayonnant avant, d'un élément chauffant avec résistance électrique, d'un thermostat électronique, 3034613 d'une console à l'extérieur du panneau arrière pour une fixation murale, d'une barre d'amenée de courant, d'un disjoncteur thermique et d'éléments de fixation. Le régulateur thermique électronique est constitué d'un boîtier, d'un couvercle de protection, d'un crapaud avec des passages en labyrinthe pour l'air et d'une carte électronique. Le boîtier du thermostat est en plastique avec un écran de visualisation transparent étanche et des boutons étanches sur le panneau avant. L'unité de commande de l'appareil est fabriquée de telle sorte que le convecteur soit le plus pratique et simple (brevet RU 133594, 2013). Le radiateur électrique à convection dont il est question ne permet pas une variation progressive de la puissance. Dans ce dispositif, lorsque la température est inférieure à la température déterminée par l'utilisateur, l'élément chauffant fournit toute l'alimentation électrique (ou partiellement), puis il commence à chauffer pour transférer la chaleur grâce au passage de l'air par celui-ci. Lorsque l'appareil atteint la température appropriée, l'élément chauffant s'éteint complètement. Les convecteurs actuels disposent d'une variation de puissance par étape ou n'en sont pas équipés. Ce principe ne permet pas de réguler automatiquement et progressivement la puissance électrique de l'élément chauffant selon l'emplacement de la pièce et la température ambiante. Les allumages et arrêts fréquents de l'élément chauffant rendent inefficace la consommation d'énergie (présence de courants de démarrage) ; ne permettent pas de maintenir précisément la température souhaitée dans la pièce ; entrainent un allumage et un arrêt constants de l'élément chauffant ; diminuent la durée de vie de l'élément chauffant en induisant des temps de chauffe supplémentaires ; occasionnent des effets négatifs dus aux fluctuations de la tension dans tout le réseau électrique de l'appartement (maison) au moment de l'arrêt et de l'allumage du radiateur et l'apparition de suie sur les contacts électriques. La fonction du modèle déposé est d'assurer une variation progressive automatique de la puissance.Inverter-type electric convection heater The registered model concerns electrical engineering, specifically the domestic and office radiators, used in housing, offices, country houses, construction cabins. The convection heater is first known in which air is a heat transfer agent. It is composed of a box inside which is placed at least one electric resistance heating element in the lower part with air inlets below and air outlets above. It also includes thermostats and overheating protection devices, with on the electric resistance heating element at least one heat storage element used as a chamotte-based material or mixture of materials containing chamotte (UK patent). 136138, 2013 and priority application DE 202012005137.7). As asserted by the inventors, the convection electric heater in question assures a uniform temperature in the room with fewer fasteners and can be manufactured cheaply. In addition, no known convector has a power converter. Then known heating devices for boiler, water heater, shower, washing machine, dishwasher or kettle with power variator which include a container for heating the liquid and an electric heating element for heating the container. The heating element is composed of a thick film resistive heating circuit with a thick film fuse. This document also provides a description of the triac power inverter, installed directly on the heating element and functioning as a heat sink for this triac. The document also presents the description of the thermistor, the temperature sensor, consisting of a thick film, the fuse, the flow control valve for the permanent control of the flow through the heating device, the process of flow control and another for temperature control. These electrical components are connected to the control unit, which may be remote or placed as a thick film dielectric layer part, located near the entrance of the intake tube where the metal support of the radiator is kept low. temperature due to the supply of cold water (EP 0485211, DE 10322034, DE 19732414 and DE 19737694). The known heating devices can not be used as convectors and do not allow a progressive variation of the power. The thermal block in question includes a temperature sensor and an electric heating battery. The temperature sensor and the battery are connected to a printed circuit board with a controller. The power supply is transmitted to the radiator via the triac, located on the printed circuit and directed by the controller (FR 2799630). The heat block in question is used in coffee machines (espresso). Finally, we know the electric device presented in the form of convective heating baseboard which allows to heat a room. It consists of a box with inlet and outlet ports located at opposite ends of the box, a blower and electric heating elements placed inside the box and electrically connected to the control unit located outside the box. The technical result is to automatically maintain inside the room a specific temperature and humidity, obtained through the heating convection baseboard which also includes a humidity and temperature control device mounted on the box and connected electrically to the control unit of the convection heating baseboard (patent RU 124773, 2013). The automatic temperature control does not allow a progressive variation of the power. The most similar device to that proposed is the electric convector. It consists of a steel sheet box (thin sheets) with the air inlets below and the horizontal air outlets on the top of the box, a front radiating panel , a heating element with electrical resistance, an electronic thermostat, 3034613 a console outside the rear panel for wall mounting, a power supply bar, a thermal circuit breaker and a fixing elements. The electronic thermal controller consists of a housing, a protective cover, a toad with labyrinth vents for air and an electronic board. The thermostat housing is made of plastic with a waterproof transparent display and waterproof buttons on the front panel. The control unit of the device is manufactured in such a way that the convector is the most practical and simple (UK Patent 133594, 2013). The convection electric radiator in question does not allow a progressive variation of the power. In this device, when the temperature is lower than the temperature determined by the user, the heating element provides all the power (or partially), then it starts to heat to transfer the heat through the passage of air through this one. When the unit reaches the proper temperature, the heating element turns off completely. Current convectors have a variation of power per step or are not equipped. This principle does not allow to regulate automatically and gradually the electrical power of the heating element according to the location of the room and the ambient temperature. Frequent ignitions and shutdowns of the heating element make energy consumption inefficient (presence of start-up currents); do not allow to precisely maintain the desired temperature in the room; cause constant ignition and shutdown of the heating element; reduce the life of the heating element by inducing additional heating times; cause negative effects due to fluctuations in voltage throughout the entire electrical network of the apartment (house) when the radiator stops and switches on and the appearance of soot on the electrical contacts. The function of the model deposited is to ensure an automatic progressive variation of the power.

3034613 Le résultat technique consiste en une absence de suie sur les contacts électriques et des fortes hausses de tension du réseau électrique associées aux courants de démarrage. Cet objectif est atteint avec l'appareil de chauffage électrique à convection de type inverseur déposé car il est composé d'un caisson avec des orifices d'entrée d'air situés en dessous et des orifices de sortie d'air au-dessus du caisson, d'un panneau rayonnant avant, d'un élément chauffant constitué d'une résistance électrique, d'une unité de commande avec bouton de mise en marche et d'une barre d'amenée de courant. L'unité de commande est composée d'un boîtier à l'intérieur duquel se trouve une carte électronique dont la spécificité est le capteur de température situé sur le boîtier et, sur la carte électronique, l'organe de manoeuvre et l'élément de contrôle étant reliés l'un à l'autre. Par conséquent, l'organe de manoeuvre est raccordé électriquement à l'élément chauffant et l'élément de contrôle au capteur de température. Comme élément moteur, on utilise de préférence un thyristor, sans aucune limitation, par exemple de marque BTA24-600BW ou autres modèles semblables. Comme élément de contrôle, il est possible d'utiliser un processeur, un microprocesseur, un microcontrôleur, un contrôleur, sans aucune limitation, par exemple un microprocesseur de marque MC80F7708 ou un microprocesseur de marque MC80F7708Q ou autres modèles semblables. Comme capteur de température, il est possible d'utiliser, sans aucune limitation, un capteur de température de marque WE50220TB638 ou autres modèles semblables. L'unité de commande située sur la partie supérieure du caisson est équipée d'un écran avec éléments de gestion. Il est possible de placer, sur le caisson de l'appareil de chauffage à convection, des éléments de fixation à l'extérieur du panneau arrière pour permettre une fixation sur une partie verticale (mur) ou à l'horizontale grâce à l'installation de pieds.3034613 The technical result consists of a lack of soot on the electrical contacts and high voltage increases in the electricity network associated with the start-up currents. This objective is achieved with the inverted-type convection-type electric space heater, which consists of a box with air inlets below and air outlets above the box. , a front radiating panel, a heating element consisting of an electrical resistor, a control unit with a start button and a power supply bar. The control unit is composed of a housing inside which there is an electronic card whose specificity is the temperature sensor located on the housing and, on the electronic card, the operating member and the element of control being connected to each other. Therefore, the actuator is electrically connected to the heating element and the control element to the temperature sensor. As driving element, a thyristor is preferably used, without any limitation, for example of the brand BTA24-600BW or other similar models. As a control element, it is possible to use a processor, a microprocessor, a microcontroller, a controller, without any limitation, for example an MC80F7708 brand microprocessor or a MC80F7708Q brand microprocessor or other similar models. As temperature sensor, it is possible to use, without limitation, a WE50220TB638 brand temperature sensor or similar models. The control unit located on the upper part of the box is equipped with a screen with management elements. It is possible to place fastening elements on the outside of the rear panel to allow attachment to a vertical part (wall) or horizontally thanks to the installation. of feet.

3034613 L'objectif est atteint avec la variation automatique progressive de la puissance grâce à la baisse progressive de la puissance électrique de l'élément chauffant. Celle-ci est réalisée par l'organe de manoeuvre qui fonctionne comme un thyristor, relié à l'élément de contrôle qui fonctionne comme un microprocesseur ou un processeur. Puis, le capteur de température envoie un signal pour mesurer la température de l'air ambiant. Ceci permet une variation automatique progressive de la puissance électrique, indiquée par l'élément chauffant en fonction de la température de la pièce. La variation progressive de la puissance du convecteur électrique déposé se fait automatiquement et permet, dans de larges plages, de régler la puissance de l'élément chauffant et, par conséquent, la puissance thermique du convecteur. Le convecteur électrique déposé est expliqué sur les dessins suivants. La Fig. 1 représente une vue d'ensemble du convecteur déposé ; La Fig. 2 représente également le convecteur déposé, vue latérale ; La Fig. 3 représente également le convecteur déposé, vue aérienne ; La Fig. 4 représente le circuit électrique de l'élément chauffant, du capteur de température, de l'organe de manoeuvre et de l'élément de contrôle ; La Fig. 5 représente le bloc du circuit de l'unité de commande contenant la carte électronique avec l'élément de commande et l'organe de manoeuvre, l'élément chauffant, le bouton de mise en marche et l'écran. Le convecteur déposé est composé d'un caisson 1, avec des orifices d'entrée d'air 2, situés en dessous et, des orifices de sortie d'air 3 situés sur la partie supérieure du caisson 1, d'un panneau rayonnant avant 4, d'un élément chauffant 5 comprenant des résistances électriques. Le caisson 1 comprend une unité de commande, située dans le boîtier du bloc de commande 6 avec un bouton de mise en marche 7 et un écran 8, des éléments de fixation 9 sur le panneau arrière pour fixation murale, d'un capteur de température 10 et d'une barre d'amenée de courant (non visible). Le boîtier de l'unité de commande 6 comprend une carte électronique avec un organe de 3034613 manoeuvre 11 et un élément de contrôle 12 reliés l'un à l'autre. Par conséquent, l'organe de manoeuvre 11 est raccordé électriquement à l'élément chauffant 5 et l'élément de contrôle 12 au capteur de température 10. Le convecteur déposé de type inverseur fonctionne de la manière suivante. Après avoir allumé le convecteur déposé, l'utilisateur détermine sur l'écran 8 la température de la pièce (par exemple, 25 °C). Le capteur de température 10 mesure la température du milieu ambiant. Lorsque le convecteur atteint la température demandée (25 °C), un signal est envoyé à l'élément de contrôle 12 où les données sont recueillies et analysées. Puis, un signal est envoyé à l'organe de manoeuvre 11 qui modifie l'intensité du passage du courant électrique par le biais de l'élément chauffant 5. Lorsque la pièce atteint la température appropriée, l'organe de manoeuvre 11 réduit progressivement le courant électrique imposé vers l'élément chauffant 5. Lorsque la température de la pièce baisse, l'organe de manoeuvre 11 augmente le courant électrique imposé vers l'élément chauffant 5. L'élément de contrôle 12 réalise la lecture de la température à partir du capteur de température 10 à divers intervalles de temps. Si la température mesurée par le capteur de température reste à 25 °C, la puissance sera constante. Au bout d'un certain temps, le capteur de température mesure à nouveau la température. Si elle est inférieure à 25 °C, la puissance électrique déterminée par l'élément de contrôle 12 augmentera automatiquement. Par conséquent, la baisse ou l'augmentation de l'intensité de l'élément chauffant 5 survient progressivement selon la température de l'air ambiant et la différence entre la température déterminée par l'utilisateur et celle du milieu ambiant. Le capteur de température 10 envoie un signal à l'élément de contrôle 12 qui, après avoir traité le signal entrant, envoie le signal correspondant à l'organe de manoeuvre 11. Ce dernier envoie un signal à l'élément chauffant 5, modifiant ainsi l'intensité du courant électrique et, progressivement, la puissance de l'élément chauffant 5. La structure déposée permet au convecteur électrique, par rapport aux modèles existants, d'être plus économique en termes de consommation d'électricité et assure un maintien de la 3034613 température plus flexible et plus précis dans une pièce réchauffée. Il permet également une utilisation rationnelle du convecteur dans des pièces de différentes surfaces, l'absence d'allumage et d'arrêt fréquents de l'élément chauffant, ce qui augmente sa durée de vie. Il conserve avec précision et au maximum la température souhaitée de la pièce, à savoir l'absence de variation de température et le maintien d'un contrôle thermique constant. Il évite toutes surtensions électriques importantes et l'apparition éventuelle de suie sur les contacts électriques en raison de l'absence de courants de démarrage. Ce qui signifie par conséquent qu'il correspond au résultat technique indiqué.3034613 The objective is reached with the progressive automatic variation of the power thanks to the progressive reduction of the electric power of the heating element. This is achieved by the actuator which functions as a thyristor, connected to the control element which functions as a microprocessor or a processor. Then, the temperature sensor sends a signal to measure the temperature of the ambient air. This allows a progressive automatic variation of the electric power, indicated by the heating element according to the temperature of the room. The gradual variation of the power of the deposited electric convector is automatic and allows, in wide ranges, to adjust the power of the heating element and, therefore, the thermal power of the convector. The deposited electric convector is explained in the following drawings. Fig. 1 represents an overview of the deposited convector; Fig. 2 also shows the deposited convector, side view; Fig. 3 also represents the deposited convector, aerial view; Fig. 4 represents the electric circuit of the heating element, the temperature sensor, the operating member and the control element; Fig. 5 shows the circuit block of the control unit containing the electronic card with the control element and the actuator, the heating element, the start button and the screen. The deposited convector is composed of a box 1, with air inlet ports 2, located below and, air outlet orifices 3 located on the upper part of the box 1, a front radiating panel 4, a heating element 5 comprising electrical resistors. The box 1 comprises a control unit, located in the housing of the control block 6 with a start button 7 and a screen 8, fixing elements 9 on the rear panel for wall mounting, a temperature sensor 10 and a current lead bar (not visible). The housing of the control unit 6 comprises an electronic card with a maneuvering member 11 and a control element 12 connected to each other. Therefore, the operating member 11 is electrically connected to the heating element 5 and the control element 12 to the temperature sensor 10. The inverter-type deposited convector operates in the following manner. After lighting the convector deposited, the user determines on the screen 8 the temperature of the room (for example, 25 ° C). The temperature sensor 10 measures the temperature of the ambient environment. When the convector reaches the requested temperature (25 ° C), a signal is sent to the control element 12 where the data is collected and analyzed. Then, a signal is sent to the operating member 11 which modifies the intensity of the passage of the electric current through the heating element 5. When the part reaches the appropriate temperature, the operating member 11 progressively reduces the electric current imposed to the heating element 5. When the temperature of the room drops, the operating member 11 increases the electric current imposed to the heating element 5. The control element 12 performs the reading of the temperature from of the temperature sensor 10 at various time intervals. If the temperature measured by the temperature sensor remains at 25 ° C, the power will be constant. After a while, the temperature sensor measures the temperature again. If it is below 25 ° C, the electrical power determined by the control element 12 will automatically increase. Therefore, the decrease or increase of the intensity of the heating element 5 occurs progressively according to the ambient air temperature and the difference between the temperature determined by the user and that of the ambient environment. The temperature sensor 10 sends a signal to the control element 12 which, after processing the incoming signal, sends the signal corresponding to the operating member 11. The latter sends a signal to the heating element 5, thus modifying the intensity of the electric current and, gradually, the power of the heating element 5. The deposited structure allows the electric convector, compared to existing models, to be more economical in terms of electricity consumption and ensures a maintenance of the 3034613 temperature more flexible and more accurate in a warmed room. It also allows a rational use of the convector in rooms of different surfaces, the absence of frequent ignition and shutdown of the heating element, which increases its service life. It keeps accurately and at maximum the desired temperature of the room, namely the absence of temperature variation and the maintenance of a constant thermal control. It avoids any significant electrical surges and the possible appearance of soot on the electrical contacts due to the absence of starting currents. Which means that it corresponds to the technical result indicated.

Claims

REVENDICATIONS1. The inverting type electric convection heater consists of a box with air inlets located below and air outlets on the top of the box, a front radiant panel , a heating element, a control unit with start button and a power supply bar. The control unit is composed of a housing inside which there is an electronic card whose specificity is the temperature sensor located on the housing and, on the electronic card, an operating member and a control element connected to each other. Therefore, the actuator is electrically connected to the heating element and the control element is connected to the temperature sensor.

2. The inverting type electric convection heater of paragraph 1 is distinguished by its thyristor as an actuator.

3. The convection-type electric convection heater of paragraph 1 is distinguished by its processor used as a control element.

4. The convection-type electric convection heater of paragraph 1 is distinguished by its microprocessor as a control element.

5. The convection-type electric convection heater of paragraph 1 is distinguished by the housing of the control unit with display.