FR3071693A1 - Dispositif de chauffage. - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif de chauffage domestique destiné à être fixé sur une structure, comprenant - un élément chauffant (10) flexible et comprenant des moyens conducteurs électriques et au moins une couche réalisée en un matériau électriquement isolant - un premier support (11) de dimensions supérieures ou égales à celles de l'élément chauffant, ce dernier étant fixé de manière définitive sur le premier support en étant inscrit à l'intérieur de la surface définie par le premier support.

Description

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE
La présente invention concerne le domaine technique du chauffage domestique.
De nombreuses techniques de chauffage sont disponibles sur le marché. Certaines nécessitent la présence dans les locaux de dispositifs de chauffage, tels que des radiateurs.
Ces dispositifs de chauffage sont généralement encombrants et leur installation requiert l'existence d'un espace libre relativement important.
Par ailleurs, leurs formes sont standardisées et donc difficilement adaptables à un environnement spécifique.
L'invention a pour objet de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de chauffage d'un faible encombrement, dont la forme peut être facilement adaptée aux besoins de l'utilisateur et aux contraintes de la pièce à chauffer, tout en étant capable de fournir une puissance comparable à celle d'un radiateur classique.
Ainsi, l'invention concerne un dispositif de chauffage domestique destiné à être fixé sur une structure par des moyens de liaison, comprenant :
- un élément chauffant en couche mince et comprenant des moyens conducteurs électriques et au moins une couche réalisée en un matériau électriquement isolant et
- un premier support de dimensions supérieures ou égales à celles de l'élément chauffant, ce dernier étant fixé de manière définitive sur le premier support en étant inscrit à l'intérieur de la surface définie par le premier support.
Le faible encombrement du dispositif de chauffage selon l'invention est ainsi obtenu grâce à l'utilisation d'un élément de chauffage en couche mince.
Dans le cadre de la présente demande, un élément de chauffage en couche mince est compris comme présentant une épaisseur inférieure à 10 mm.
Par ailleurs, la forme et les dimensions des deux supports comme celles de l'élément chauffant peuvent être facilement adaptées aux contraintes de la pièce, ces supports pouvant notamment résulter du découpage de plaques planes ou tridimensionnelles.
Dans des modes de réalisation avantageux, on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes, prises seules ou en combinaison :
- le dispositif comprend un deuxième support auquel est relié l'ensemble constitué par le premier support et l'élément chauffant et qui comporte des moyens de liaison à ladite structure, ledit deuxième support étant réalisé en un matériau dont la résistance thermique est supérieure ou égale à celle du matériau formant ledit premier support ;
- ledit premier support est réalisé en verre ;
- ledit élément chauffant comprend des moyens conducteurs électriques en nappe, entre deux couches d'un matériau électriquement isolant, notamment un câble électrique en nappe ou un film chauffant ;
- le premier support et/ou le deuxième support sont plans.
Ce dispositif de chauffage peut être conçu pour des applications différentes, tout en présentant les avantages mentionnés ci-dessus.
Ainsi, l'invention concerne plus particulièrement un radiateur mural destiné à être fixé à la paroi d'une pièce, ce radiateur comprenant un dispositif de chauffage selon l'invention et dans lequel les moyens de liaison comportent des pièces profilées métalliques.
Un tel radiateur mural pourra ainsi être fixé sur une paroi en générant une surépaisseur par rapport à cette paroi qui est bien inférieure à celle d'un radiateur classique (dans un rapport de 1/2 à 1/3).
Par ailleurs, le premier support, dont la face extérieure est destinée à être visible dans la pièce, peut être agencé pour supporter un décor de façon à faciliter son intégration visuelle dans la pièce.
Un tel radiateur répond donc bien au problème que l'invention souhaite résoudre.
Cependant, dans certaines situations, notamment une salle de bain de très petites dimensions, un radiateur mural selon l'invention peut se révéler inadapté car encore trop encombrant.
L'invention a donc également pour objet de pallier ces inconvénients en proposant un dispositif de chauffage dont la fixation est indépendante de la pièce où il est placé, tout en présentant des performances équivalentes à celles d'un radiateur mural.
L'invention a ainsi pour objet une porte chauffante comprenant un dispositif de chauffage selon l'invention.
A cet égard, il convient de souligner que les solutions généralement retenues dans ce genre de situation consistent essentiellement à réduire les dimensions du radiateur pour l'adapter à l'espace disponible dans la pièce. Dans tous les cas, le radiateur reste accroché au mur ou, si cela n'est pas possible, on opte alors pour un radiateur indépendant et mobile.
C'est pourquoi, l'intégration d'un dispositif de chauffage dans un meuble présent dans la pièce ou sur le vantail d'une porte de la pièce va à l'encontre des solutions classiquement retenues.
Dans des modes de réalisation avantageux, on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
- l'ensemble constitué par le premier support et l'élément chauffant, d'une part et le deuxième support, d'autre part sont écartés l'un de l'autre et reliés par deux parois en vis-à-vis, de façon à former une cavité ouverte à ses deux extrémités ;
- un ventilateur peut être prévu à proximité d'une des extrémités de la cavité pour forcer la circulation de l'air à l'intérieur de la cavité ;
- une autre résistance électrique chauffante est prévue à proximité du ventilateur ;
- le dispositif de chauffage comporte un panneau en une matière thermiquement isolante s'étendant le long de l'élément chauffant, à l'opposé du premier support ;
- l'élément chauffant est fixé sur le deuxième support sur au moins une partie de sa périphérie et par des moyens mécaniques ou adhésifs isolants thermiquement et électriquement ;
- le premier ou le deuxième support comporte un compartiment débouchant du côté opposé au film chauffant et régulé en température, notamment refroidi ;
- la porte comporte un sèche serviettes s'étendant au moins en partie de manière adjacente au premier support.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la
description qui suit et qui est faite au regard des
dessins annexés, sur lesquels :
La figure 1 est une vue éclatée d'un radiateur
mural comprenant un dispositif de chauffage selon 1'invention.
La figure 2 est une vue arrière et en perspective d'un radiateur selon la figure 1, après assemblage.
La figure 3 est une vue éclatée d'une porte de placard intégrant un dispositif de chauffage selon 1'invention.
La figure 4 est une vue en perspective de la porte selon la figure 3, après assemblage, la partie basse de la porte étant arrachée pour illustrer une variante de réalisation.
La figure 5 est une vue schématique en coupe de la porte illustrée à la figure 4, selon sa hauteur.
Les éléments communs aux différentes figures seront désignés par les mêmes références.
La figure 1 montre les différents éléments constitutifs d'un radiateur mural selon l'invention.
Celui- ci comprend un dispositif de chauffage 1 ainsi que des moyens de liaison 2 sur la paroi d'une pièce.
Le dispositif de chauffage 1 comprend trois éléments, un premier support 11, un deuxième support 12 et un élément chauffant 10, situé entre les deux supports.
Le premier support 11 va constituer la face avant du radiateur, laquelle va donc rester visible après l'installation du radiateur sur le mur, tandis que le deuxième support 12 constitue la face arrière du radiateur, laquelle sera directement en vis-à-vis du mur après l'installation du radiateur.
A titre d'exemple, les deux supports 11 et 12 peuvent être réalisés en verre et notamment en verre trempé de façon à accroître ses propriétés mécaniques.
L'épaisseur de cette plaque de verre peut être comprise entre 3 et 12 mm et notamment égale à 4 mm.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation et chacun des supports peut également être réalisé en aluminium ou encore en un matériau composite par exemple du type aluminium/stratifié.
Dans tous les cas, il est cependant préférable que la résistance thermique du deuxième support soit supérieure ou égale à celle du premier support.
Ceci peut par exemple être obtenu en recouvrant le deuxième support d'une couche de matériau isolant.
Le premier support 11 peut présenter un décor, au moins sur sa face extérieure. Il peut également comporter un miroir.
L'élément chauffant 10 se présente sous la forme d'une couche mince, insérée entre les deux supports.
Il peut s'agir d'un film chauffant comportant une piste conductrice métallique placée à plat entre deux films isolants électriquement, réalisés en une matière synthétique ou composite, et reliée à chacune de ses extrémités à un fil d'alimentation électrique.
Cette piste conductrice peut notamment être réalisée en aluminium et les deux films en polyester.
L'épaisseur d'un tel film est classiquement de l'ordre de quelques centaines de microns.
Cependant, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation et l'élément chauffant peut également consister en un câble chauffant en trame qui comprend un câble chauffant maintenu entre deux couches en un matériau souple isolant.
Un câble chauffant de ce type présente une épaisseur comprise entre 2 et 6 mm et typiquement égale à 5 mm.
On peut également envisager un élément de chauffage à base de céramique tel que décrit dans le document EP 0 660 643.
Dans tous les cas, cet élément chauffant est de préférence flexible. C'est notamment le cas des films chauffants ou des câbles chauffants (norme CEI 335-296) .
Cette notion de flexibilité est comprise comme la capacité de s'adapter à des surfaces tridimensionnelles sans détérioration ou mauvais fonctionnement.
Il convient encore de noter que le premier support 11 présente des dimensions supérieures à celles de l'élément chauffant 10.
Dans l'exemple illustré, il en est également de même pour le deuxième support 12. Cependant, l'invention n'est pas limitée à cet exemple et le deuxième support pourrait présenter une autre forme et d'autres dimensions que le premier support.
La figure 1 illustre également des moyens de liaison 2 sur le mur qui consistent ici en deux profilés métalliques 20 et 21, notamment en acier.
Chacun de ces profilés comporte des moyens 200, 201, 210, 211 pour le passage de moyens de fixation sur le mur.
Ces profilés supportent donc les moyens de fixation sur une paroi. Il convient de noter que lorsque les supports sont réalisés en verre, ces profilés ont également pour fonction de limiter leurs déformations dues au chauffage.
La figure 1 illustre enfin un boîtier 22 de régulation de la température.
La figure 2 illustre le radiateur après assemblage des différentes pièces décrites en référence à la figure 1.
Dans l'exemple illustré à la figure 1, les deux supports 11 et 12 ainsi que l'élément chauffant 10 présentent tous la forme d'un rectangle.
Cependant, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation et les supports, comme l'élément chauffant, pourraient présenter une autre forme.
L'assemblage du radiateur est réalisé en collant de manière définitive l'élément chauffant 10 sur le premier support 11.
L'apport de colle est généralement prévu au moins en partie sur la périphérie de l'élément chauffant,
puisqu' elle ne comporte pas de conducteurs sur sa
périphérie.
L'adhésif utilisé est de préférence un adhésif
instantané pour éviter 1'utilisation d'un
conformateur après application de la colle.
Le deuxième support 12 est ensuite fixé sur l'ensemble constitué par le premier support et l'élément chauffant. Cette fixation peut être assurée au moyen d'un adhésif transfert de quelques microns d'épaisseur ou d'une mousse adhésive deux faces dont l'épaisseur est comprise entre 0,3 et 2 mm ou par tout autre moyen mécanique.
Bien entendu, l'assemblage de l'élément chauffant sur le premier support 11 est réalisé de telle sorte que l'élément chauffant s'inscrive dans la surface définie par le premier support. En d'autres termes, non seulement l'élément chauffant présente des
dimensions inférieures à celles du premier support
mais il est de plus disposé de façon à être
complètement recouvert par le premier support,
notamment pour assurer sa protection.
La figure 2 illustre en particulier la face arrière du radiateur, sur laquelle ont été fixés les moyens de liaison 20 et 21, ainsi que le boîtier de régulation 22.
Le radiateur peut générer une puissance comprise entre 200 et 2 500 W. Il assure par sa face avant un chauffage par rayonnement.
Il convient de noter que le deuxième support est facultatif, le dispositif de chauffage constitué par le premier support et l'élément chauffant pouvant être utilisé en tant que tel, les moyens de fixation étant alors directement prévus sur le premier support ou le dispositif étant utilisé sans être fixé sur une structure.
Il est maintenant fait référence aux figures 3 et 4 relatives à une porte de placard.
La figure 3 montre les éléments constitutifs de cette porte, avant leur assemblage.
Le premier support 31 va constituer la paroi avant de la porte et le deuxième support 32 sa paroi arrière. Ce deuxième support est facultatif.
Le premier support peut notamment être réalisé en verre, de préférence trempé dont l'épaisseur est comprise entre 3 et 8 mm et notamment égale à 6 mm.
Comme expliqué précédemment, d'autres matériaux peuvent être envisagés et ce premier support peut être conçu pour présenter un décor ou un miroir.
Dans ce mode de réalisation, le deuxième support 32 est constitué par une structure de porte.
Elle peut être réalisée en aluminium, notamment en aluminium anodisé ou en tout autre matériau adapté, en fonction du matériau constituant le placard pour lequel la porte est conçue.
L'élément chauffant peut, là encore, être constitué d'un film chauffant.
Cependant, comme expliqué précédemment d'autres types d'éléments chauffants en couches peuvent être utilisés.
La figure 3 montre que les dimensions de cet élément chauffant 30 sont inférieures à celles du premier support 31.
Par ailleurs, les dimensions du premier support 31 sont ici inférieures ou égales à celles du deuxième support 32. L'invention n'est cependant pas limitée à ce mode de réalisation.
La figure 3 illustre également un panneau 33 réalisé en une matière isolante, par exemple en laine de verre ou en laine de roche.
L'épaisseur de ce panneau est de l'ordre de quelques millimètres, notamment de l'ordre de 5 mm. Ce panneau peut également être thermiquement réfléchissant grâce à l'utilisation d'un matériau réflecteur, par exemple à base d'Aluminium.
Ce panneau isolant est facultatif, son intérêt sera expliqué ultérieurement.
La figure 4 présente la porte après assemblage.
Elle montre que, lors de l'assemblage, 1' élément
chauffant est fixé sur le premier support 31, de
façon à s'inscrire dans la surface définie par le
premier élément. Ainsi, le premier support, de dimensions supérieures à celle de l'élément chauffant, le recouvre complètement après assemblage.
Comme pour le radiateur, la fixation de l'élément chauffant sur le premier support est, de préférence, réalisée au moyen d'un adhésif instantané, afin d'éviter l'utilisation d'un conformateur.
La fixation de l'ensemble constitué par le premier support et l'élément chauffant sur le deuxième support peut également être réalisée au moyen d'un adhésif ou de systèmes de fixation mécaniques.
L'adhésif est de préférence prévu sur au moins une partie de la périphérie de l'élément chauffant, puisqu'aucun élément conducteur n'est présent dans cette partie périphérique.
Pour une porte, il est préférable que cet adhésif soit, de surcroit, un matériau isolant électriquement et thermiquement, pour le confort de l'utilisateur.
Cet adhésif se présente avantageusement sous la forme d'une mousse pour s'adapter plus facilement à la forme des surfaces en contact.
La figure 4 montre les moyens de liaison 320 à 322 avec le placard et qui consiste ici en des charnières d'articulation.
Bien entendu, les moyens de liaison entre le deuxième support 32 et le placard pourraient être différents et notamment se présenter sous forme de glissières.
Il est maintenant fait référence à la figure 5 qui illustre très schématiquement la porte selon la figure 4, en coupe.
Dans l'exemple illustré sur les figures 3 à 5, l'ensemble constitué par le premier support 31 et l'élément chauffant 30 est espacé du deuxième support 32, de façon à ménager entre eux une cavité 34 qui est ouverte à ses deux extrémités 340 et 341.
En partie haute, elle est partiellement fermée par un grille 325 présente sur le deuxième support 32, entre les parois latérales 323 et 324.
On comprend que la cavité est fermée sur les côtés latéraux de la porte, grâce aux parois latérales 323, 324 du deuxième support 2.
Cette cavité permet d'assurer le chauffage de l'air par convection, ce qui complète le chauffage par rayonnement assuré par l'élément chauffant 30.
Pour optimiser ce chauffage par convection, peuvent être prévus dans la partie de la cavité 34 correspondant à la partie basse de la porte, un ventilateur 35 ainsi qu'une résistance électrique chauffante 36.
Ainsi, le ventilateur 35 est conçu pour forcer la circulation de l'air à l'intérieur de la cavité (convection forcée). De préférence, cette circulation d'air se fait depuis l'extrémité supérieure 341 de la cavité vers son extrémité inférieure 340, laquelle, en utilisation, sera donc à proximité du plancher de la pièce dans laquelle le placard sera installé.
Cette circulation d'air permet d'améliorer le chauffage par convection. Il en est de même de la résistance électrique 36.
La figure 4 illustre également la présence du ventilateur 35 ainsi que de la résistance électrique 36 en partie basse de la porte.
Lorsque le placard est destiné à une salle de bain, des produits fragiles peuvent y être rangés, notamment des produits cosmétiques qui se dégradent en présence d'une chaleur trop importante.
C'est dans ce but qu'est prévu le panneau isolant 33 lequel, lorsqu'une cavité est prévue entre le premier support et l'élément chauffant, d'une part et le deuxième support d'autre part, est placé à proximité du deuxième support 32. En l'absence de cavité, il est placé entre le deuxième support 32 et l'élément chauffant 30. En l'absence de deuxième support, il est placé contre l'élément chauffant.
Bien entendu, ce panneau isolant thermiquement permet de maintenir une température stable à l'intérieur du placard, malgré la mise sous tension de la porte chauffante mais également d'accroître la chaleur diffusée à l'intérieur de la pièce où se trouve le placard.
Un tel panneau permet de réduire le flux de chaleur vers l'intérieur du placard jusqu'à environ 90 %.
Il convient encore de noter qu'un compartiment réfrigéré (non illustré) peut être prévu sur la face arrière de la porte, c'est-à-dire celle donnant vers l'intérieur du placard.
Un tel compartiment permet de protéger de façon plus efficace les produits susceptibles de se détériorer sous l'effet d'une température importante.
Un dispositif de régulation en température (non illustré) peut également être prévu.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux deux applications de dispositifs de chauffage qui 5 viennent d'être décrits. Les propriétés et les avantages de ce dispositif de chauffage lui offrent bien au contraire de nombreuses applications. Ainsi, les supports peuvent présenter une forme tridimensionnelle, notamment courbe, pour s'adapter à 10 la topographie de la pièce ou pour des raisons esthétiques, dans la mesure où l'élément chauffant est flexible.

Claims (14)

1. Dispositif de chauffage domestique destiné à être fixé sur une structure par des moyens de liaison, comprenant
- un élément chauffant (10, 30) en couche mince et comprenant des moyens conducteurs électriques et au moins une couche réalisée en un matériau électriquement isolant et un premier support (11,
31) de dimensions supérieures ou égales à celles de
1' élément chauffant, ce dernier étant fixé de manière définitive sur le premier support en étant inscrit à l'intérieur de la surface définie par le premier support
2. Dispositif selon la revendication 1 comprenant également un deuxième support (12, 32) auquel est relié l'ensemble constitué par le premier support et l'élément chauffant (10, 11 ; 30, 31) et qui comporte des moyens de liaison (20, 320 à 322) à ladite structure, le deuxième support étant réalisé en un matériau dont la résistance thermique est supérieure ou égale à celle du matériau formant le premier support.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'élément chauffant (10, 30) comprend des moyens conducteurs électriques en nappe, entre deux couches d'un matériau électriquement isolant.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à
3, dans lequel le premier support (10, 30) est réalisé en verre.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à
4, dans lequel le premier support (11, 31) et/ou le deuxième support (12, 32) sont plans.
6. Radiateur mural destiné à être fixé à la paroi d'une pièce, comprenant un dispositif de chauffage selon l'une des revendications 1 à 5.
7. Porte chauffante comprenant un dispositif de chauffage dans l'une des revendications 1 à 5.
8. Porte selon la revendication 7, en ce qu'elle dépend de l'une des revendications 2 à 5, dans laquelle l'ensemble constitué par le premier support (31) et l'élément chauffant (30), d'une part et le deuxième support (32), d'autre part sont écartés l'un de l'autre et reliés par deux parois (323, 324) en vis-à-vis de façon à former une cavité (34) ouverte à ses deux extrémités (340, 341).
9. Porte selon la revendication 8, comprenant un ventilateur (35) prévu à proximité d'une des extrémités (340) de la cavité (34).
10. Porte selon la revendication 9, comprenant également une autre résistance électrique chauffante (36) prévue à proximité du ventilateur (35).
11. Porte selon l'une des revendications 7 à 10, dans laquelle le dispositif de chauffage comporte un panneau (33) en une matière thermiquement isolante s'étendant le long de l'élément chauffant (30), à l'opposé du premier support.
12. Porte selon l'une des revendications 7 à 11, en ce qu'elle dépend de l'une des revendications 2 à
5, dans laquelle l'élément chauffant (30) est fixé sur le deuxième support (32) sur au moins une partie de sa périphérie et par des moyens mécaniques ou adhésifs isolants thermiquement et électriquement.
13. Porte selon l'une des revendications 7 à 12, dans lequel le premier ou le deuxième support (32)
5 comporte un compartiment débouchant du côté opposé au film chauffant et régulé en température.
14. Porte selon l'une des revendications 7 à 13, comportant un sèche serviettes s'étendant au moins en partie de manière adjacente au premier support (31).
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