WO2003041450A1 - Heating cabinet - Google Patents

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WO2003041450A1
WO2003041450A1 PCT/FR2002/003778 FR0203778W WO03041450A1 WO 2003041450 A1 WO2003041450 A1 WO 2003041450A1 FR 0203778 W FR0203778 W FR 0203778W WO 03041450 A1 WO03041450 A1 WO 03041450A1
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WO
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cabinet
panel
heating
cable
temperature
Prior art date
Application number
PCT/FR2002/003778
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French (fr)
Inventor
Thierry Garcia
Jean-Yves Giroux
Original Assignee
Fillon Investissement
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Publication date
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/54—Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
    • H05B3/56—Heating cables

Definitions

  • the present invention relates to an electronically controlled heating cabinet dedicated to an explosive atmosphere, in particular for maintaining in particular a viscosity index required for their use of liquid materials such as paint, lacquer, coating, varnish or other, as well as a panel. modular radiant heater that can be incorporated into such a cabinet.
  • a thermostatically controlled cabinet under conditions corresponding to their temperature of use. This is the case in particular for paints with an aqueous or solvent-based base, so as to make ready-to-use dosages possible.
  • These cabinets are also likely to be exposed to explosive atmospheres that we will call "EX” and whose definition is given in the European Directive ATEX n ° 94/9 / EC. Consequently, the design adopted must be compatible with such atmospheres. So far all the solutions developed solutions remained dedicated to non-explosive atmospheres because they would be extremely expensive if they had to be produced as is with "EX” technologies without providing complete satisfaction to the user.
  • a first solution consists in using an electric radiator with or without heat transfer fluid inside the heating cabinet.
  • This solution is particularly expensive in the “EX” version.
  • its installation requires a large footprint generating an elevation of the cabinet frame or a reduction in the number of jars of storable products.
  • This solution generates an increase in the weight of the cabinet and involves the obligation to position the radiator at the bottom of the cabinet to use the natural rise in heat. This results in a heat source concentrated in a single location, this source being capable of causing overheating in its vicinity which, in particular in the case of paint, cause the latter to harden.
  • Another solution is to have electrical resistances under the storage shelves of the cabinet. Again, this solution would be very expensive in the “EX” version. Furthermore, it generates significant temperature variations capable of causing overheating of the products placed on the storage shelves.
  • a third solution consists in positioning an electrical resistance outside the heating cabinet and in heating the contents of the cabinet by means of forced air.
  • cold air drawn from the outside heats up when passing over the very high surface temperature resistance, inducing significant energy consumption.
  • the distribution of heated air throughout the cabinet is channeled through ducts.
  • the resistor is generally installed at the top of the cabinet outside of the latter to avoid reducing the storage capacity of the cabinet.
  • the heating device intended in particular for domestic applications, such as the heating or drying of clothing, consists of electrical resistances housed in an insulating box, the heating operating by blowing air by means of 'a fan, this air being heated by passage through the heating device.
  • heating elements consisting of electrical resistances, in the form of helical coils, are fixed to the wall above a cabinet so as to extend above the wall used to delimit the heating enclosure, a fan being provided in this compartment. Again, the heating is effected by blowing hot air, the air heating up in contact with the electrical resistances.
  • Patent US-A-4,585,923 describes a heating cabinet, the heating element of which consists of a heating rod bent in meanders. This rod, which has two electrical and / or mechanical connection points to the cabinet, is arranged so as to be spaced from the walls of the heating enclosure. Air passages are provided between the heating enclosure and the compartment containing the heating element.
  • heating cables are arranged between the outer and inner walls of said cabinet and constitute a source of heat. These cables are in this case inserted into an insulation consisting of glass fibers, the insulation having the function of maintaining the heat developed by the heating cable inside the compartment containing said cables.
  • the heating takes place either by heating a supply air, or by means of heating devices positioned in a compartment external to the cabinet and spaced from the walls serving to the delimitation of the enclosure containing the products to be regulated in temperature.
  • the objective is to avoid all sources of ignition such as hot surfaces or arcs or sparks of sufficient energy of electrical origin which can cause a risk of explosion.
  • An object of the present invention is to provide a heating cabinet whose design of the heating means makes it possible to obtain uniform and substantially homogeneous heating inside the said cabinet, without creating thermal shock, while limiting the space requirement d 'such a heater.
  • Another object of the present invention is to provide a heating cabinet whose design makes it possible to avoid any direct contact of the heating means with the products. stored inside the cabinet.
  • Another object of the present invention is to provide a heating cabinet whose design makes it possible to integrate the heating means without having to make a modification of the frame of the cabinet and to allow heating of very varied volumes by adapting the power depending on the geometry of the cabinet.
  • Another object of the present invention is to provide a heating cabinet whose design allows the installation of such a cabinet in an explosive atmosphere without generating significant additional cost of the assembly.
  • Another object of the invention is to provide optimal regulation performance of the heating system by heating cable thanks to the contribution of electronics which allows better management of a controlled system.
  • the subject of the invention is a heating cabinet, in particular for maintaining in particular a viscosity index required for their use of liquid materials such as paint, lacquer, coating, varnish or the like, characterized in that it is equipped, in the vicinity of a wall, with a perforated radiant panel at least partially lining said wall, by creating a buffer space between wall and panel, this panel supporting, on its back side facing the wall lined with l 'cabinet, at least one electric heating cable winding in contact along the back of the panel to create 1 inside the cabinet at least by conduction maintaining the temperature of the cabinet within a determined range .
  • the subject of the invention is a heating cabinet, in particular for maintaining in particular a viscosity index required for their use of liquid materials such as paint, lacquer, coating, varnish or other, characterized in that it is equipped, at neighborhood of the bottom part, of a perforated radiant panel doubling in vertical plane at least partially said bottom, by creating a buffer space between bottom and panel, this panel supporting, on its back side facing the bottom of the cabinet , at least one electric heating cable winding in contact along the back of the panel to create 1 interior of the cabinet at least by conduction a maintenance of the temperature of the cabinet within a determined range.
  • the design of the perforated radiant panel allows thermal transfer of the cable equipping the panel by combined conduction and radiation on said panel then serving as a heat diffusion radiator, the cable having in itself a much too small exchange surface. Furthermore, such an arrangement allows an easy adjustment of the heating power, in particular as a function of the cable length chosen. Finally, the size of such a heating device is extremely small thanks to the use of an extremely flat panel in the vertical position and the positioning of the panel at the rear of the heating cabinet does not cause any discomfort in the handling of the products stored inside the cabinet, or the risk of being polluted by the products contained inside the cabinet.
  • the electric heating cable is a self-limiting cable of the type whose heating power is a function of the outside temperature, this cable being compatible with an explosive atmosphere.
  • the invention also relates to a radiant electrical panel for a heating cabinet, characterized in that it is arranged to at least partially double a wall of said cabinet, this panel carrying at least one self-limiting heating cable of the type whose power heating is a function of the outside temperature, this cable winding in contact along the face of the panel intended to come opposite the wall of the cabinet so as to create, inside the cabinet at least by conduction , maintaining the cabinet temperature within a determined range.
  • the double panel in vertical plane at least partially the bottom of the cabinet, the back of the panel, intended to come opposite the bottom of the cabinet, being equipped with shaped profiles cable ducts to wrap the cable in the laid state.
  • Figure 1 shows a schematic rear view of the cabinet, the bottom of the cabinet having been removed to allow viewing of the radiant panel;
  • FIG. 2 shows a schematic front view of the cabinet in the open position of the doors fitted to the cabinet
  • Figure 3 shows a schematic view of the panel assembled to a frame used to define a chest in the upper part of the cabinet;
  • FIGS. 4A and 4B represent a detailed view of FIG. 3 corresponding to the positioning of the troughs and to their possibility of folding back;
  • FIG. 5 represents curves of the evolution of the temperature inside the cabinet, as a function of time, these curves corresponding respectively to the evolution of the temperature at the level of the bottom floor, at the level of the middle floor and at the level of the top floor of the ventilated cabinet compared to the ambient outside temperature curve varying between -2 ° C and + 2 ° C;
  • FIGS. 6 and 7 respectively represent curves for regulating the interior temperature of a cabinet as a function of time, FIG. 7 corresponding to the state of the art and
  • FIG. 8 represents a block diagram of an intelligent electronic card with microcontroller component of the PIC family adapted for an explosive atmosphere.
  • the heating cabinet 1, object of the invention is more particularly intended for the storage of liquid materials, such as paint, lacquer, coating, varnish or other packaged generally in pots 9 as illustrated in FIG. 2.
  • liquid materials such as paint, lacquer, coating, varnish or other packaged generally in pots 9 as illustrated in FIG. 2.
  • Such products require for their use, maintaining at a determined viscosity index, an index which can only be maintained within a determined temperature range.
  • heating is therefore to maintain within the storage enclosure a temperature within a predetermined range, preferably of the order of 20 ° C ⁇ 2 ° C, at an outdoor ambient temperature of 0 ° C minimum.
  • This cabinet 1 is constituted in a manner known per se of a frame delimiting a storage enclosure of generally parallelepiped shape.
  • the front face of the cabinet is closed by means of two doors, the rear face of the cabinet being closed by means of a bottom wall 2.
  • this cabinet is equipped, in the vicinity of a wall with a perforated radiant panel 3.
  • this wall is formed by the bottom part 2 of the cabinet.
  • This panel 3 which may consist of a sheet blank, can be perforated by means of cutouts in said sheet.
  • the perforations 3B or openwork can also be produced by other means such as laser cutting, stamping, etc.
  • the void area formed by the openwork or perforation is generally between 5 and 15%, and preferably at least equal to 10% relative to the total surface of the panel 3 to prevent a large part of the power of the heating cable from being used to heat the sheet metal panel acting as a radiator.
  • the openings or perforations 3B also allow, in the installed state of the panel, air circulation inside the enclosure avoiding any accumulation of air hot in the buffer space 8 which will be described below. These perforations also have the advantage of reducing the total weight of the panel and of optimizing the air exchange surface.
  • This buffer space 8 makes it possible to avoid direct contact of the panel with the external cold walls of the heating cabinet so as to avoid loss of efficiency.
  • This configuration therefore makes it possible to develop a heat transfer by means of a fair conduction and heat radiation surface around the heating cable and to avoid contact of the heating cable with an external cold wall which is a source of loss of efficiency.
  • This panel 3 supports, on its back side 3A, corresponding to the face of the panel opposite the bottom 2 of the cabinet, at least one electric heating cable 4.
  • This electrical cable 4 winds in contact along the back 3A of the panel 3 to create inside the cabinet 1 at least by radiation a maintenance of the temperature of the cabinet 1 within a determined range.
  • This arrangement of the cable allows efficient heat conduction on the panel 3, preventing the user from direct contact with the heating cable.
  • the electric heating cable 4 used is preferably a self-limiting cable of the type whose heating power is a function of the outside temperature, this cable 4 being compatible with an explosive atmosphere.
  • a cable is generally used for frost protection or maintaining the temperature of pipes, fittings, measuring circuits or even electrical control cabinets.
  • the principle of such a cable is as follows: a resistance varying with temperature is placed between two copper conductors in parallel. The resistance modulates and limits the heat generation of the cable as a function of the ambient temperature. If the ambient temperature increases, the heating power of the cable decreases. This self-limiting behavior prevents overheating even when layered. Thanks to the parallel power supply, the entire heating circuit is subjected to a voltage of 230 Volts.
  • this cable is in the form of a tinned copper connection conductor, a self-regulating heating resistor crosslinked in synthetic material, an internal insulation sheath, for example in polyolefin in complete connection with the resistance, an additional insulation sheath, a tinned copper or stainless steel braid and an external protective sheath in fluorinated resin or polyolefin.
  • Such self-limiting toric or flat cables in particular in the form of bands, the technology of which is now well known, are in particular manufactured and / or marketed by companies such as RAYCHEM, BARTEC, CETAL, FLEXELEC or ETIREX SA including a reference of the latter is SRL 10-2C.
  • this technology is to obtain a cable whose surface temperature remains low and below a predetermined value.
  • this cable 4 is connected to an electronic card 12 incorporating means for triggering the heating of the cable as a function of at least one threshold value, this electronic card 12 itself receiving signals from at least one measurement probe. of temperature measuring the temperature inside the enclosure of the cabinet and can control auxiliary outputs such as a fan or information options such as a temperature display.
  • This electronic card also has the distinction of being designed according to the additional protection modes "i" intrinsic safety and "m” specific encapsulation for use in an explosive atmosphere.
  • this card manages a slave system. It is a 1st order system, that is to say that the relationship between input and output is a 1st order differential equation.
  • a widely used existing system is to use an electromechanical thermostat.
  • the transient regime is characterized by an unstable index response called overshoot, as shown in Figure 7, i.e. there will be, on the one hand, a systematic overshoot of the high tolerance value, and on the other hand, in steady state, the difference between the set point value of 20 ° C +/- ⁇ t ° C, and the system response will never reach the value 0 at the infinite.
  • This one-step response curve corresponding to the desired temperature setpoint, is much more controllable in the electronic application developed as shown in Figure 6 due to the use of either a microcontroller technology, an example of which is given by the PIC family of products (see Figure 8), or of a specific component, an example of which is given by MOTOROLA with the reference UAA2016P.
  • the new functions then used for the heated cabinet are as follows:
  • a chrono-proportional control (or PWM: draws Width Modulation for microcontroller) which avoids the phenomenon of overstepping the setpoint when heating (transient regime) constantly requesting the heating system and thus creating risks of continual overheating in the heated cabinet.
  • the reflection of an “Ex” heating system can advantageously be implemented thanks to the protection modes of type “i” intrinsic safety and “m” encapsulation, the combination of which allows among other things to develop integrated functions for displaying the temperature or information on the operating status by indicator diodes. This type of function is impossible to perform in the “EX” version with the conventional solutions described above.
  • the back 3A of the panel 3 is fitted with profiles 5 in the form of a chute serving to wrap the cable 4 in the laid state.
  • These chutes 5, more particularly shown in FIGS. 3 and 4A, 4B, are arranged in preferably parallel rows, possibly with variable spacing, in order to obtain a homogenization of the temperature from the bottom to the top of the cabinet 1.
  • we generally reduce the spacing between rows in the lower part so as to increase the heating power in the lower part.
  • each chute 5 has a marginal foldable edge 5A to wrap each section of heating cable 4.
  • the laying principle is as follows: in the open state of the chute 5, as illustrated in FIG. 4A.
  • the cable 4 is introduced through the upper part of the chute 5 inside one of said chute. This cable is automatically positioned by gravity at the bottom of the chute. A retraction of the marginal part 5A of the chute is then carried out to enclose the cable section in the chute 5. The installation of such a cable therefore proves to be extremely easy.
  • the chute 5 can be produced by means of a folded sheet metal strip and has a marginal edge 5A separated from the rest of the strip by a plurality of slots 6 delimiting a fold line allowing a folding of the marginal edge 5A and its parallel positioning to another previously folded edge of the strip to form a cage inside which is positioned the cable 4.
  • These channels 5 allow to promote the heat exchange between cable 4 and panel 3 and increase the heat conduction surface around the heating cable 4.
  • the enclosure of the cabinet 1 also includes an internal ventilation 7 at the top to homogenize the temperature of the atmosphere of the enclosure.
  • This ventilation 7 is housed inside a trunk formed in the upper part of the enclosure, this trunk forming an air space isolating in the upper part the storage volume of the cabinet from the external atmosphere.
  • this box can be delimited by a panel 10 extending substantially perpendicular to the panel 3 and bearing against the top of the panel 3.
  • This panel 10 is provided with a rim delimiting the rest of the 'enclosure a closed volume.
  • the fan is housed inside this volume. Openings 11 are provided in the panel 10 to allow the circulation of the hot air circulated by the fan 7.
  • This arrangement of the ventilation 7 makes it possible to effect forced circulation of the hot air, naturally stored in the upper part of the heated cabinet and redistribute it only within the enclosure.
  • the use of internal ventilation makes it possible not to introduce polluted air inside the cabinet and ensures heat homogenization throughout the volume of the heating cabinet in the simplest possible way for a minimum temperature difference between the bottom and the top of the cabinet.
  • the ventilation 7 directs the hot air towards the bottom of the cabinet with a sufficient air flow to create an air circulation around the heating panel 3, thus avoiding the storage of hot air in the buffer volume 8 .
  • Each radiant panel 3 also constitutes a modular element which can be assembled with a similar contiguous panel to cover the dimensional characteristics of the bottom 2 of a cabinet. This therefore results in the possibility of integrating the same type of heating module (s) without constraint of transformation of an existing cabinet by an external covering. Such a possibility makes it possible to heat very varied volumes by adapting the heating power according to the geometry of the cabinet.
  • the design of the radiant electric panel 3 as described above, its combination with a self-limiting cable and its incorporation in a cabinet of the aforementioned type make it possible to obtain an assembly capable of maintaining a temperature within a range predetermined in a storage enclosure while allowing the establishment of such a cabinet inside an explosive atmosphere.

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Abstract

The invention relates to a heating cabinet (1) which is intended, in particular, for maintaining liquid materials, such as paint, lacquer, coating, varnish or other products, at the viscosity index required for the use thereof. The inventive cabinet is characterised in that it is equipped with a perforated, radiant panel (3) which is disposed close to a wall (2) and which at least partially lines said wall (2) in the vertical plane, thereby creating a buffer space (8) between the wall (2) and the panel (3). The rear surface of the aforementioned panel (3), which faces the lined wall (1), is used to support an electric heating cable (4) which is in contact with the back of the panel (3) and which winds along the length thereof. In this way, the temperature in the cabinet is maintained within a determined range at least by means of conduction. The invention is suitable for use as a storage cabinet.

Description

ARMOIRE CHEAUFFA TE CHEAUFFA TE CABINET
La présente invention concerne une armoire chauffante à régulation électronique dédiée à une atmosphère explosible, notamment pour le maintien en particulier à un indice de viscosité requis pour leur emploi de matières liquides telles que peinture, laque, enduit, vernis ou autre ainsi qu'un panneau électrique radiant modulaire incorporable à une telle armoire.The present invention relates to an electronically controlled heating cabinet dedicated to an explosive atmosphere, in particular for maintaining in particular a viscosity index required for their use of liquid materials such as paint, lacquer, coating, varnish or other, as well as a panel. modular radiant heater that can be incorporated into such a cabinet.
De nombreux produits doivent aujourd'hui être stockés à l'intérieur d'armoire thermostatée dans des conditions correspondant à leur température d'utilisation. Tel est le cas notamment des peintures à base aqueuse ou solvantée, de manière à permettre la réalisation de dosages prêts à l'emploi. Ces armoires sont par ailleurs susceptibles d'être exposées à des atmosphères explosibles que nous appellerons « EX » et dont la définition est donnée dans la Directive Européenne ATEX n°94/9/CE. En conséquence, la conception retenue doit être compatible avec de telles atmosphères. Jusqu'à présent, toutes les solutions développées sont restées des solutions dédiées à des atmosphères non explosibles car elles seraient extrêmement onéreuses si elles devaient être réalisées en l'état avec des technologies « EX » sans pour autant apporter une complète satisfaction à l'utilisateur. Ainsi, une première solution consiste à utiliser un radiateur électrique avec ou sans fluide caloporteur à l'intérieur de l'armoire chauffante. Cette solution s'avère particulièrement coûteuse en version « EX ». En outre, sa mise en place nécessite un encombrement important générant une élévation du bâti de l'armoire ou une réduction du nombre de pots de produits stockables . Cette solution génère une élévation du poids de l'armoire et implique l'obligation de positionner le radiateur dans le bas de l'armoire pour utiliser la montée naturelle de la chaleur. Il en résulte une source de chaleur concentrée en un seul endroi , cette source étant susceptible d'occasionner des surchauffes dans son voisinage qui, en particulier dans le cas de la peinture, provoquent un durcissement de cette dernière.Many products must now be stored inside a thermostatically controlled cabinet under conditions corresponding to their temperature of use. This is the case in particular for paints with an aqueous or solvent-based base, so as to make ready-to-use dosages possible. These cabinets are also likely to be exposed to explosive atmospheres that we will call "EX" and whose definition is given in the European Directive ATEX n ° 94/9 / EC. Consequently, the design adopted must be compatible with such atmospheres. So far all the solutions developed solutions remained dedicated to non-explosive atmospheres because they would be extremely expensive if they had to be produced as is with "EX" technologies without providing complete satisfaction to the user. Thus, a first solution consists in using an electric radiator with or without heat transfer fluid inside the heating cabinet. This solution is particularly expensive in the “EX” version. In addition, its installation requires a large footprint generating an elevation of the cabinet frame or a reduction in the number of jars of storable products. This solution generates an increase in the weight of the cabinet and involves the obligation to position the radiator at the bottom of the cabinet to use the natural rise in heat. This results in a heat source concentrated in a single location, this source being capable of causing overheating in its vicinity which, in particular in the case of paint, cause the latter to harden.
Une autre solution consiste à disposer sous les étagères de stockage de l'armoire des résistances électriques. A nouveau, cette solution serait très coûteuse en version « EX ». Par ailleurs, elle génère des variations de température importantes aptes à entraîner des surchauffes des produits posés sur les étagères de stockage.Another solution is to have electrical resistances under the storage shelves of the cabinet. Again, this solution would be very expensive in the “EX” version. Furthermore, it generates significant temperature variations capable of causing overheating of the products placed on the storage shelves.
Enfin, une troisième solution consiste à positionner une résistance électrique à l'extérieur de l'armoire chauffante et à chauffer le contenu de l'armoire par l'intermédiaire d'air puisé. Ainsi, de l'air froid puisé de l'extérieur se réchauffe au passage sur la résistance de température de surface très élevée en induisant une consommation d'énergie importante. Il en résulte une diffusion d'air chaud aux alentours de 70°C dans l'armoire induisant à nouveau des points de surchauffe pouvant occasionner un durcissement de la peinture. La distribution de l'air chauffé dans toute l'armoire est canalisée par des goulottes. La résistance est généralement installée au sommet de l'armoire à l'extérieur de cette dernière pour éviter de réduire la capacité de stockage de l'armoire.Finally, a third solution consists in positioning an electrical resistance outside the heating cabinet and in heating the contents of the cabinet by means of forced air. Thus, cold air drawn from the outside heats up when passing over the very high surface temperature resistance, inducing significant energy consumption. This results in a diffusion of hot air around 70 ° C in the cabinet again inducing overheating points which can cause the paint to harden. The distribution of heated air throughout the cabinet is channeled through ducts. The resistor is generally installed at the top of the cabinet outside of the latter to avoid reducing the storage capacity of the cabinet.
Aucune de ces solutions ne permet donc d'éviter une surchauffe ponctuelle des produits stockés. Par ailleurs, lorsque ces solutions sont techniquement adaptées à des atmosphères explosibles, il en résulte un surcoût important de telles installations prohibitif pour l'application envisagée. Enfin, ces installations de chauffage sont relativement encombrantes et réduisent de manière importante les capacités de stockage de l'armoire.None of these solutions therefore makes it possible to avoid occasional overheating of the stored products. Furthermore, when these solutions are technically adapted to explosive atmospheres, this results in a significant additional cost of such installations which is prohibitive for the intended application. Finally, these heating installations are relatively bulky and significantly reduce the storage capacities of the cabinet.
Le document allemand DE-A-2.327.000 illustre l'une des solutions décrites ci-dessus. Dans ce cas, le dispositif de chauffage, destiné en particulier à des applications domestiques, telles que le chauffage ou séchage de vêtements, est constitué de résistances électriques logées dans un caisson isolant, le chauffage s ' opérant par soufflage d'air au moyen d'un ventilateur, cet air étant chauffé par passage à travers le dispositif de chauffage.The German document DE-A-2,327,000 illustrates one of the solutions described above. In this case, the heating device, intended in particular for domestic applications, such as the heating or drying of clothing, consists of electrical resistances housed in an insulating box, the heating operating by blowing air by means of 'a fan, this air being heated by passage through the heating device.
Une solution analogue est décrite dans le brevet EP-A- 0.758.694. Dans ce cas, des éléments chauffants, constitués de résistances électriques, se présentant sous forme d'enroulements hélicoïdaux, sont fixés à la paroi du dessus d'une armoire de manière à s'étendre au-dessus de la paroi servant à la délimitation de l'enceinte de chauffage, un ventilateur étant prévu dans ce compartiment. A nouveau, le chauffage s'opère par soufflage d'air chaud, l'air se réchauffant au contact des résistances électriques. Le brevet US-A-4.585.923 décrit quant à lui une armoire chauffante dont l'élément chauffant est constitué d'une tige chauffante recourbée en méandres. Cette tige, qui comporte deux points de raccordement électrique et/ou mécanique à l'armoire, est disposée de manière à être écartée des parois de l'enceinte de chauffage. Des passages d'air sont prévus entre l'enceinte de chauffage et le compartiment contenant l'élément de chauffage.A similar solution is described in patent EP-A-0,758,694. In this case, heating elements, consisting of electrical resistances, in the form of helical coils, are fixed to the wall above a cabinet so as to extend above the wall used to delimit the heating enclosure, a fan being provided in this compartment. Again, the heating is effected by blowing hot air, the air heating up in contact with the electrical resistances. Patent US-A-4,585,923 describes a heating cabinet, the heating element of which consists of a heating rod bent in meanders. This rod, which has two electrical and / or mechanical connection points to the cabinet, is arranged so as to be spaced from the walls of the heating enclosure. Air passages are provided between the heating enclosure and the compartment containing the heating element.
Une armoire chauffante analogue est décrite dans le brevet US-A-6.121.583. A nouveau, des câbles de chauffage sont disposés entre les parois extérieure et intérieure de ladite armoire et constituent une source de chaleur. Ces câbles sont dans ce cas insérés dans une isolation constituée de fibres de verre, l'isolation ayant pour fonction de maintenir la chaleur développée par le câble de chauffage à 1 ' intérieur du compartiment contenant lesdits câbles .A similar heating cabinet is described in US-A-6,121,583. Again, heating cables are arranged between the outer and inner walls of said cabinet and constitute a source of heat. These cables are in this case inserted into an insulation consisting of glass fibers, the insulation having the function of maintaining the heat developed by the heating cable inside the compartment containing said cables.
En conséquence, dans toutes les solutions décrites ci- dessus, le chauffage s'opère soit par réchauffement d'un air soufflé, soit par l'intermédiaire de dispositifs de chauffage positionnés dans un compartiment externe à l'armoire et écartés des parois servant à la délimitation de l'enceinte contenant les produits devant être régulés en température .Consequently, in all the solutions described above, the heating takes place either by heating a supply air, or by means of heating devices positioned in a compartment external to the cabinet and spaced from the walls serving to the delimitation of the enclosure containing the products to be regulated in temperature.
Toutes ces solutions sont en outre développées pour une utilisation en atmosphère normale, c'est à dire n'étant pas susceptible d'atteindre un seuil compris entre deux valeurs limites d'explosion appelé LIE % (Limite Inférieure d'Explosivité) et LSE % (Limite Supérieure d'Explosivité) en raison de la concentration de gaz en présence dans l'air. Une classification des substances chimiques, issue de l'INRS (Institut National de Recherche Scientifique) reprise par les organismes de certification « EX » tels que l'INERIS ou le LCIE, permet d'évaluer la classe de risque dans laquelle le matériel électrique ou électronique doit être conçu : IIA, IIB ou IIC. Des normes très précises de construction du matériel électrique pour atmosphères explosibles existent et décrivent les différents modes de protection, notamment la norme EN50020 « i » pour la sécurité intrinsèque et la norme EN50028 « m » pourAll these solutions are also developed for use in normal atmospheres, that is to say not being capable of reaching a threshold between two explosion limit values called LIE% (Lower Explosive Limit) and LSE% (Upper Explosive Limit) due to the concentration of gas present in the air. A classification of chemical substances, from the INRS (National Institute for Scientific Research) taken up by “EX” certification bodies such as INERIS or LCIE, makes it possible to assess the risk class in which the electrical or electronic equipment must be designed: IIA, IIB or IIC. Very precise standards for the construction of electrical equipment for explosive atmospheres exist and describe the different protection modes, in particular standard EN50020 "i" for intrinsic safety and standard EN50028 "m" for
1 ' encapsulage .1 encapsulation.
L'objectif est d'éviter toutes les sources d'inflammation telles que des surfaces chaudes ou des arcs ou étincelles d'énergie suffisante d'origine électrique pouvant provoquer un risque d'explosion.The objective is to avoid all sources of ignition such as hot surfaces or arcs or sparks of sufficient energy of electrical origin which can cause a risk of explosion.
Pour chaque niveau de risque, auquel une classe de température peut être associée comme le précise la norme EN50014 « règles générales », correspondent des valeurs d'énergies critiques à ne pas dépasser et permettent de concevoir un matériel utilisé en atmosphère explosible en calculant les limites acceptables des paramètres d'inductance L (μH) , de capacité C (ηF) , de tension U (V) , de courant I (A) et de puissance P (W) avec des coefficients de sécurité appropriés.For each risk level, to which a temperature class can be associated as specified in standard EN50014 "general rules", correspond critical energy values not to be exceeded and allow the design of a material used in an explosive atmosphere by calculating the limits acceptable parameters of inductance L (μH), capacity C (ηF), voltage U (V), current I (A) and power P (W) with appropriate safety coefficients.
Un but de la présente invention est de proposer une armoire chauffante dont la conception des moyens de chauffage permet d'obtenir un chauffage uniforme et sensiblement homogène à l'intérieur de ladite armoire, sans création de choc thermique, tout en limitant l'encombrement d'un tel dispositif de chauffage.An object of the present invention is to provide a heating cabinet whose design of the heating means makes it possible to obtain uniform and substantially homogeneous heating inside the said cabinet, without creating thermal shock, while limiting the space requirement d 'such a heater.
Un autre but de la présente invention est de proposer une armoire chauffante dont la conception permet d'éviter tout contact direct des moyens de chauffage avec les produits stockés à l'intérieur de l'armoire.Another object of the present invention is to provide a heating cabinet whose design makes it possible to avoid any direct contact of the heating means with the products. stored inside the cabinet.
Un autre but de la présente invention est de proposer une armoire chauffante dont la conception permet d'intégrer les moyens de chauffage sans avoir à procéder à une modification du bâti de l'armoire et de permettre de chauffer des volumes très variés en adaptant la puissance de chauffage en fonction de la géométrie de l'armoire.Another object of the present invention is to provide a heating cabinet whose design makes it possible to integrate the heating means without having to make a modification of the frame of the cabinet and to allow heating of very varied volumes by adapting the power depending on the geometry of the cabinet.
Un autre but de la présente invention est de proposer une armoire chauffante dont la conception permet l'installation d'une telle armoire dans une atmosphère explosible sans générer de surcoût important de l'ensemble.Another object of the present invention is to provide a heating cabinet whose design allows the installation of such a cabinet in an explosive atmosphere without generating significant additional cost of the assembly.
Un autre but de l'invention est d'apporter des performances de régulation optimale du système de chauffage par câble chauffant grâce à l'apport de l'électronique qui permet une meilleure gestion d'un système asservi.Another object of the invention is to provide optimal regulation performance of the heating system by heating cable thanks to the contribution of electronics which allows better management of a controlled system.
A cet effet, l'invention a pour objet une armoire chauffante, notamment pour le maintien en particulier à un indice de viscosité requis pour leur emploi de matières liquides telles que peinture, laque, enduit, vernis ou autre, caractérisée en ce qu'elle est équipée, au voisinage d'une paroi, d'un panneau radiant perforé doublant au moins partiellement ladite paroi, en créant un espace tampon entre paroi et panneau, ce panneau supportant, sur sa face formant dos en regard de la paroi doublée de l'armoire, au moins un câble électrique chauffant serpentant à contact le long du dos du panneau pour créer à 1 ' intérieur de l'armoire au moins par conduction un maintien de la température de l'armoire à l'intérieur d'une plage déterminée .To this end, the subject of the invention is a heating cabinet, in particular for maintaining in particular a viscosity index required for their use of liquid materials such as paint, lacquer, coating, varnish or the like, characterized in that it is equipped, in the vicinity of a wall, with a perforated radiant panel at least partially lining said wall, by creating a buffer space between wall and panel, this panel supporting, on its back side facing the wall lined with l 'cabinet, at least one electric heating cable winding in contact along the back of the panel to create 1 inside the cabinet at least by conduction maintaining the temperature of the cabinet within a determined range .
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, l'invention a pour objet une armoire chauffante, notamment pour le maintien en particulier à un indice de viscosité requis pour leur emploi de matières liquides telles que peinture, laque, enduit, vernis ou autre, caractérisée en ce qu'elle est équipée, au voisinage de la partie de fond, d'un panneau radiant perforé doublant en plan vertical au moins partiellement ledit fond, en créant un espace tampon entre fond et panneau, ce panneau supportant, sur sa face formant dos en regard du fond de l'armoire, au moins un câble électrique chauffant serpentant à contact le long du dos du panneau pour créer à 1 ' intérieur de 1 ' armoire au moins par conduction un maintien de la température de l'armoire à l'intérieur d'une plage déterminée.According to a preferred embodiment of the invention, the subject of the invention is a heating cabinet, in particular for maintaining in particular a viscosity index required for their use of liquid materials such as paint, lacquer, coating, varnish or other, characterized in that it is equipped, at neighborhood of the bottom part, of a perforated radiant panel doubling in vertical plane at least partially said bottom, by creating a buffer space between bottom and panel, this panel supporting, on its back side facing the bottom of the cabinet , at least one electric heating cable winding in contact along the back of the panel to create 1 interior of the cabinet at least by conduction a maintenance of the temperature of the cabinet within a determined range.
La conception du panneau radiant perforé autorise un transfert thermique du câble équipant le panneau par conduction et radiation conjuguées sur ledit panneau faisant alors office de radiateur de diffusion de la chaleur, le câble possédant en lui-même une surface d'échange beaucoup trop faible. Par ailleurs, une telle disposition permet un ajustement aisé de la puissance de chauffe, notamment en fonction de la longueur de câble choisie. Enfin, l'encombrement d'un tel dispositif de chauffage est extrêmement faible grâce à l'utilisation d'un panneau extrêmement plat en position verticale et le positionnement du panneau à l'arrière de l'armoire chauffante n'occasionne aucune gêne dans la manipulation des produits stockés à l'intérieur de l'armoire, ni de risque d'être pollué par les produits contenus à l'intérieur de l'armoire.The design of the perforated radiant panel allows thermal transfer of the cable equipping the panel by combined conduction and radiation on said panel then serving as a heat diffusion radiator, the cable having in itself a much too small exchange surface. Furthermore, such an arrangement allows an easy adjustment of the heating power, in particular as a function of the cable length chosen. Finally, the size of such a heating device is extremely small thanks to the use of an extremely flat panel in the vertical position and the positioning of the panel at the rear of the heating cabinet does not cause any discomfort in the handling of the products stored inside the cabinet, or the risk of being polluted by the products contained inside the cabinet.
Selon une autre forme de réalisation préférée de l'invention, le câble électrique chauffant est un câble auto- limitant du type dont la puissance de chauffe est fonction de la température extérieure, ce câble étant compatible avec une atmosphère explosible.According to another preferred embodiment of the invention, the electric heating cable is a self-limiting cable of the type whose heating power is a function of the outside temperature, this cable being compatible with an explosive atmosphere.
L'utilisation d'un câble auto-limitant rend possible le positionnement d'une telle armoire dans une atmosphère explosible tout en offrant une solution très économique.The use of a self-limiting cable makes it possible to position such a cabinet in an explosive atmosphere while offering a very economical solution.
L'invention a encore pour objet un panneau électrique radiant pour armoire chauffante, caractérisé en ce qu'il est agencé pour doubler au moins partiellement une paroi de ladite armoire, ce panneau portant au moins un câble chauffant auto-limitant du type dont la puissance de chauffe est fonction de la température extérieure, ce câble serpentant à contact le long de la face du panneau destinée à venir en regard de la paroi de l'armoire de manière à créer, à l'intérieur de l'armoire au moins par conduction, un maintien de la température de l'armoire à l'intérieur d'une plage déterminée.The invention also relates to a radiant electrical panel for a heating cabinet, characterized in that it is arranged to at least partially double a wall of said cabinet, this panel carrying at least one self-limiting heating cable of the type whose power heating is a function of the outside temperature, this cable winding in contact along the face of the panel intended to come opposite the wall of the cabinet so as to create, inside the cabinet at least by conduction , maintaining the cabinet temperature within a determined range.
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le panneau double en plan vertical au moins partiellement le fond de l'armoire, le dos du panneau, destiné à venir en regard du fond de l'armoire, étant équipé de profilés en forme de goulottes pour envelopper le câble à l'état posé.According to a preferred embodiment of the invention, the double panel in vertical plane at least partially the bottom of the cabinet, the back of the panel, intended to come opposite the bottom of the cabinet, being equipped with shaped profiles cable ducts to wrap the cable in the laid state.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :The invention will be clearly understood on reading the following description of exemplary embodiments, with reference to the appended drawings in which:
la figure 1 représente une vue arrière schématique de l'armoire, le fond de l'armoire ayant été enlevé pour permettre la visualisation du panneau radiant ;Figure 1 shows a schematic rear view of the cabinet, the bottom of the cabinet having been removed to allow viewing of the radiant panel;
la figure 2 représente une vue schématique de face de l'armoire en position ouverte des portes équipant 1 ' armoire ; la figure 3 représente une vue schématique du panneau assemblé à un bâti servant à délimiter un coffre en partie haute de l'armoire ;2 shows a schematic front view of the cabinet in the open position of the doors fitted to the cabinet; Figure 3 shows a schematic view of the panel assembled to a frame used to define a chest in the upper part of the cabinet;
les figures 4A et 4B représentent une vue de détail de la figure 3 correspondant au positionnement des goulottes et à leur possibilité de repli ;FIGS. 4A and 4B represent a detailed view of FIG. 3 corresponding to the positioning of the troughs and to their possibility of folding back;
la figure 5 représente des courbes de l'évolution de la température à l'intérieur de l'armoire, en fonction du temps, ces courbes correspondant respectivement à l'évolution de la température au niveau de l'étage du bas, au niveau de l'étage du milieu et au niveau de l'étage du haut de l'armoire ventilée comparativement à la courbe de la température extérieure ambiante variant entre -2°C et +2°C ;FIG. 5 represents curves of the evolution of the temperature inside the cabinet, as a function of time, these curves corresponding respectively to the evolution of the temperature at the level of the bottom floor, at the level of the middle floor and at the level of the top floor of the ventilated cabinet compared to the ambient outside temperature curve varying between -2 ° C and + 2 ° C;
les figures 6 et 7 représentent respectivement des courbes de régulation de la température intérieure d'une armoire en fonction du temps, la figure 7 correspondant à l'état de la technique etFIGS. 6 and 7 respectively represent curves for regulating the interior temperature of a cabinet as a function of time, FIG. 7 corresponding to the state of the art and
la figure 8 représente un synoptique d'une carte électronique intelligente avec composant microcontrôleur de la famille PIC adaptée pour une atmosphère explosible.FIG. 8 represents a block diagram of an intelligent electronic card with microcontroller component of the PIC family adapted for an explosive atmosphere.
L'armoire 1 chauffante, objet de l'invention, est plus particulièrement destinée au stockage de matières liquides, telles que peinture, laque, enduit, vernis ou autres conditionnés généralement en pots 9 comme l'illustre la figure 2. De tels produits nécessitent pour leur utilisation le maintien à un indice de viscosité déterminé, indice qui ne peut être maintenu qu'à l'intérieur d'une plage de température déterminée. Le but d'une telle armoireThe heating cabinet 1, object of the invention, is more particularly intended for the storage of liquid materials, such as paint, lacquer, coating, varnish or other packaged generally in pots 9 as illustrated in FIG. 2. Such products require for their use, maintaining at a determined viscosity index, an index which can only be maintained within a determined temperature range. The purpose of such a cabinet
1 chauffante est donc de maintenir à 1 ' intérieur de l'enceinte de stockage une température comprise à l'intérieur d'une plage prédéterminée, de préférence de l'ordre de 20°C ± 2°C, à une température ambiante extérieure de 0°C minimum.1 heating is therefore to maintain within the storage enclosure a temperature within a predetermined range, preferably of the order of 20 ° C ± 2 ° C, at an outdoor ambient temperature of 0 ° C minimum.
Cette armoire 1 est constituée de manière en soi connue d'un bâti délimitant une enceinte de stockage de forme générale parallélépipédique . La face antérieure de l'armoire est fermée au moyen de deux portes, la face arrière de l'armoire étant fermée au moyen d'une paroi de fond 2.This cabinet 1 is constituted in a manner known per se of a frame delimiting a storage enclosure of generally parallelepiped shape. The front face of the cabinet is closed by means of two doors, the rear face of the cabinet being closed by means of a bottom wall 2.
De manière caractéristique à l'invention, cette armoire est équipée, au voisinage d'une paroi d'un panneau 3 radiant perforé. Dans tous les exemples, cette paroi est constituée par la partie de fond 2 de l'armoire. Toutefois, les parois latérales et le plancher auraient pu, de manière équivalente, être équipées d'un tel panneau. Ce panneau 3, qui peut être constitué d'un flan de tôle, peut être ajouré par l'intermédiaire de découpes dans ladite tôle. Les perforations 3B ou ajours peuvent encore être réalisés par d'autres moyens tels que découpe au laser, emboutissage, etc... La surface de vides constituée par les ajours ou perforations est généralement comprise entre 5 et 15% , et de préférence au moins égale à 10% par rapport à la surface totale du panneau 3 pour éviter qu'une grande partie de la puissance du câble chauffant ne serve à chauffer le panneau en tôle faisant office de radiateur. De ce fait, le rôle du panneau est double car il assure une fonction conjuguée de la conduction de la chaleur et son rayonnement dans l'armoire. Les ajours ou perforations 3B permettent aussi, à l'état posé du panneau, une circulation de l'air à l'intérieur de l'enceinte évitant toute accumulation d'air chaud dans l'espace 8 tampon qui sera décrit ci-après. Ces perforations ont en outre pour avantage de réduire le poids total du panneau et d'optimiser la surface d'échange avec 1' air.Characteristically to the invention, this cabinet is equipped, in the vicinity of a wall with a perforated radiant panel 3. In all the examples, this wall is formed by the bottom part 2 of the cabinet. However, the side walls and the floor could, equivalently, have been fitted with such a panel. This panel 3, which may consist of a sheet blank, can be perforated by means of cutouts in said sheet. The perforations 3B or openwork can also be produced by other means such as laser cutting, stamping, etc. The void area formed by the openwork or perforation is generally between 5 and 15%, and preferably at least equal to 10% relative to the total surface of the panel 3 to prevent a large part of the power of the heating cable from being used to heat the sheet metal panel acting as a radiator. Therefore, the role of the panel is twofold because it provides a combined function of heat conduction and its radiation in the cabinet. The openings or perforations 3B also allow, in the installed state of the panel, air circulation inside the enclosure avoiding any accumulation of air hot in the buffer space 8 which will be described below. These perforations also have the advantage of reducing the total weight of the panel and of optimizing the air exchange surface.
Ce panneau 3 radiant perforé double, en plan vertical, au moins partiellement le fond 2 de l'armoire, en créant un espace 8 tampon entre fond 2 et panneau 3. Cet espace 8 tampon permet d'éviter le contact direct du panneau avec les parois froides externes de l'armoire chauffante de manière à éviter les pertes de rendement. Cette configuration permet donc de développer un transfert thermique par l'intermédiaire d'une juste surface de conduction et de radiation de la chaleur autour du câble chauffant et d'éviter les contacts du câble chauffant avec une paroi froide externe source de perte de rendement .This double perforated radiant panel 3, in vertical plane, at least partially the bottom 2 of the cabinet, by creating a buffer space 8 between bottom 2 and panel 3. This buffer space 8 makes it possible to avoid direct contact of the panel with the external cold walls of the heating cabinet so as to avoid loss of efficiency. This configuration therefore makes it possible to develop a heat transfer by means of a fair conduction and heat radiation surface around the heating cable and to avoid contact of the heating cable with an external cold wall which is a source of loss of efficiency.
Ce panneau 3 supporte, sur sa face formant dos 3A, correspondant à la face du panneau en regard du fond 2 de l'armoire, au moins un câble 4 électrique chauffant. Ce câble 4 électrique serpente à contact le long du dos 3A du panneau 3 pour créer à l'intérieur de l'armoire 1 au moins par radiation un maintien de la température de l'armoire 1 à l'intérieur d'une plage déterminée. Cette disposition du câble permet une conduction efficace de la chaleur sur le panneau 3 en éviter à l'utilisateur tout contact direct avec le câble chauffant.This panel 3 supports, on its back side 3A, corresponding to the face of the panel opposite the bottom 2 of the cabinet, at least one electric heating cable 4. This electrical cable 4 winds in contact along the back 3A of the panel 3 to create inside the cabinet 1 at least by radiation a maintenance of the temperature of the cabinet 1 within a determined range. This arrangement of the cable allows efficient heat conduction on the panel 3, preventing the user from direct contact with the heating cable.
Le câble 4 électrique chauffant utilisé est de préférence un câble auto-limitant du type dont la puissance de chauffe est fonction de la température extérieure, ce câble 4 étant compatible avec une atmosphère explosible. Un tel câble est généralement utilisé pour la mise hors gel ou le maintien en température de canalisation, de robinetterie, de circuit de mesure ou encore des armoires électriques de contrôle. Le principe d'un tel câble est le suivant : une résistance variant avec la température est placée entre deux conducteurs de cuivre en parallèle. La résistance module et limite le dégagement de chaleur du câble en fonction de la température ambiante. Si la température ambiante augmente, la puissance de chauffe du câble diminue. Ce comportement d'autolimitation empêche la surchauffe même en cas de superposition. Grâce à l'alimentation en parallèle, l'ensemble du circuit chauffant est soumis à une tension de 230 Volts. Il est donc possible d'adapter le câble à une longueur choisie en respectant les valeurs d'intensité requises. Généralement, ce câble se présente sous forme d'un conducteur de raccordement en cuivre étamé, d'une résistance de chauffage auto-régulante réticulée en matière synthétique, d'une gaine intérieure d'isolation, par exemple en polyoléfine en liaison complète avec la résistance, d'une gaine supplémentaire d'isolation, d'une tresse en cuivre étamée ou en acier inoxydable et d'une gaine de protection extérieure en résine fluorée ou en polyoléfine. De tels câbles auto-limitant toriques ou plats, en particulier sous forme de bandes, dont la technologie est désormais bien connue, sont notamment fabriqués et/ou commercialisés par des sociétés comme RAYCHEM, BARTEC, CETAL, FLEXELEC ou ETIREX SA dont une référence de ce dernier est SRL 10-2C.The electric heating cable 4 used is preferably a self-limiting cable of the type whose heating power is a function of the outside temperature, this cable 4 being compatible with an explosive atmosphere. Such a cable is generally used for frost protection or maintaining the temperature of pipes, fittings, measuring circuits or even electrical control cabinets. The principle of such a cable is as follows: a resistance varying with temperature is placed between two copper conductors in parallel. The resistance modulates and limits the heat generation of the cable as a function of the ambient temperature. If the ambient temperature increases, the heating power of the cable decreases. This self-limiting behavior prevents overheating even when layered. Thanks to the parallel power supply, the entire heating circuit is subjected to a voltage of 230 Volts. It is therefore possible to adapt the cable to a chosen length while respecting the required intensity values. Generally, this cable is in the form of a tinned copper connection conductor, a self-regulating heating resistor crosslinked in synthetic material, an internal insulation sheath, for example in polyolefin in complete connection with the resistance, an additional insulation sheath, a tinned copper or stainless steel braid and an external protective sheath in fluorinated resin or polyolefin. Such self-limiting toric or flat cables, in particular in the form of bands, the technology of which is now well known, are in particular manufactured and / or marketed by companies such as RAYCHEM, BARTEC, CETAL, FLEXELEC or ETIREX SA including a reference of the latter is SRL 10-2C.
L'avantage de cette technologie est d'obtenir un câble dont la température de surface demeure faible et en deçà d'une valeur prédéterminée. Bien évidemment, ce câble 4 est relié à une carte électronique 12 incorporant des moyens de déclenchement du chauffage du câble en fonction d'au moins une valeur seuil, cette carte électronique 12 recevant elle-même des signaux d'au moins une sonde de mesure de température mesurant la température à l'intérieur de l'enceinte de l'armoire et pouvant commander des sorties auxiliaires tel qu'un ventilateur ou des options d'informations tel qu'un affichage de la température. Cette carte électronique a en outre la particularité d'être conçue selon les modes de protection complémentaires « i » sécurité intrinsèque et « m » encapsulage spécifiques pour une utilisation en atmosphère explosible.The advantage of this technology is to obtain a cable whose surface temperature remains low and below a predetermined value. Obviously, this cable 4 is connected to an electronic card 12 incorporating means for triggering the heating of the cable as a function of at least one threshold value, this electronic card 12 itself receiving signals from at least one measurement probe. of temperature measuring the temperature inside the enclosure of the cabinet and can control auxiliary outputs such as a fan or information options such as a temperature display. This electronic card also has the distinction of being designed according to the additional protection modes "i" intrinsic safety and "m" specific encapsulation for use in an explosive atmosphere.
En effet, cette carte gère un système asservi. Il s'agit d'un système de 1er ordre, c'est à dire que la relation entre l'entrée et la sortie est une équation différentielle de 1er ordre .Indeed, this card manages a slave system. It is a 1st order system, that is to say that the relationship between input and output is a 1st order differential equation.
Un système existant largement répandu consiste à utiliser un thermostat électromécanique.A widely used existing system is to use an electromechanical thermostat.
Ces systèmes de contrôle de chauffage standards sont tous de type tout ou rien en boucle fermée. L'inconvénient majeur de ce principe de régulation est son instabilité car il réagit avec une grande inertie en raison d'un manque de précision dans la boucle de régulation.These standard heating control systems are all closed-loop all-or-nothing types. The major drawback of this regulation principle is its instability because it reacts with great inertia due to a lack of precision in the regulation loop.
Dans son cycle de fonctionnement, le régime transitoire est caractérisé par une réponse indicielle instable dite de dépassement (overshoot), comme le montre la figure 7, c'est à dire qu'il y aura, d'une part, un dépassement systématique de la valeur haute de tolérance, et d'autre part, en régime permanent l'écart entre la valeur de la consigne de 20°C +/- Δt°C, et la réponse du système n'atteindra jamais la valeur 0 à l'infini.In its operating cycle, the transient regime is characterized by an unstable index response called overshoot, as shown in Figure 7, i.e. there will be, on the one hand, a systematic overshoot of the high tolerance value, and on the other hand, in steady state, the difference between the set point value of 20 ° C +/- Δt ° C, and the system response will never reach the value 0 at the infinite.
Cette courbe de réponse à un échelon, correspondant à la valeur de consigne de la température souhaitée, est beaucoup plus maîtrisable dans l'application électronique développée comme le montre la figure 6 en raison de l'utilisation, soit d'une technologie à microcontrôleur dont un exemple est donné par la famille des produits PIC (voir figure 8) , soit d'un composant spécifique dont un exemple est donnée par MOTOROLA avec la référence UAA2016P. Les fonctionnalités nouvelles alors exploitées pour l'armoire chauffante sont les suivantes :This one-step response curve, corresponding to the desired temperature setpoint, is much more controllable in the electronic application developed as shown in Figure 6 due to the use of either a microcontroller technology, an example of which is given by the PIC family of products (see Figure 8), or of a specific component, an example of which is given by MOTOROLA with the reference UAA2016P. The new functions then used for the heated cabinet are as follows:
• Une commande chrono-proportionnelle (ou PWM : puise Width Modulation pour microcontrôleur) qui évite le phénomène de dépassement de consigne à la mise en chauffe (régime transitoire) sollicitant constamment le système de chauffage et créant alors des risques de surchauffe continuelle dans l'armoire chauffante.• A chrono-proportional control (or PWM: draws Width Modulation for microcontroller) which avoids the phenomenon of overstepping the setpoint when heating (transient regime) constantly requesting the heating system and thus creating risks of continual overheating in the heated cabinet.
• Un ajustage de l'hystérésis en fonction des variations d'inertie des volumes à chauffer et des déperditions thermiques .• An adjustment of the hysteresis as a function of the variations in inertia of the volumes to be heated and of the heat losses.
• Un pilotage de composant de puissance type TRIAC avec un réamorçage au 0 volt de tension pour assurer la commutation de puissance à un faible niveau d'énergie.• Piloting of a TRIAC type power component with a reset at 0 volts of voltage to ensure switching of power at a low energy level.
• Des options de sécurité de type rupture de capteur de mesure de la température interdisant alors la fonction de chauffage.• Safety options such as rupture of the temperature measurement sensor prohibiting the heating function.
Au moins les fonctionnalités ci-dessus sont incorporées dans la carte électronique. Ces fonctionnalités sont bien évidemment inexistantes pour une régulation réalisée avec un thermostat .At least the above functionalities are incorporated in the electronic card. These functions are obviously nonexistent for a regulation carried out with a thermostat.
Par ailleurs, la réflexion d'un système de chauffage « Ex » peut avantageusement être mise en oeuvre grâce aux modes de protection de type « i » sécurité intrinsèque et « m » encapsulage dont la combinaison permet entre autres de développer des fonctionnalités intégrées d'affichage de la température ou d'informations de l'état de fonctionnement par des diodes témoins. Ce type de fonctions est impossible à réaliser en version « EX » avec des solutions classiques décrites précédemment .Furthermore, the reflection of an “Ex” heating system can advantageously be implemented thanks to the protection modes of type “i” intrinsic safety and “m” encapsulation, the combination of which allows among other things to develop integrated functions for displaying the temperature or information on the operating status by indicator diodes. This type of function is impossible to perform in the “EX” version with the conventional solutions described above.
Pour permettre la fixation du ou des câbles 4 électrique (s) sur le panneau 3, le dos 3A du panneau 3 est équipé de profilés 5 en forme de goulotte servant à envelopper le câble 4 à l'état posé. Ces goulottes 5, plus particulièrement représentées aux figures 3 et 4A, 4B, sont disposées en rangées de préférence parallèles, éventuellement à écartement variable, pour obtenir une homogénéisation de la température de bas en haut de l'armoire 1. Ainsi, on réduit généralement l' écartement entre rangées en partie basse de manière à augmenter la puissance de chauffe en partie basse.To allow the attachment of the electric cable (s) 4 to the panel 3, the back 3A of the panel 3 is fitted with profiles 5 in the form of a chute serving to wrap the cable 4 in the laid state. These chutes 5, more particularly shown in FIGS. 3 and 4A, 4B, are arranged in preferably parallel rows, possibly with variable spacing, in order to obtain a homogenization of the temperature from the bottom to the top of the cabinet 1. Thus, we generally reduce the spacing between rows in the lower part so as to increase the heating power in the lower part.
Pour faciliter la pose de tels câbles 4, chaque goulotte 5 présente un bord 5A marginal repliable pour envelopper chaque section de câble 4 chauffant. Ainsi, le principe de pose est le suivant : à l'état ouvert de la goulotte 5, comme l'illustre la figure 4A. Le câble 4 est introduit par la partie haute de la goulotte 5 à 1 ' intérieur de ladite goulotte. Ce câble vient automatiquement se positionner par gravité au fond de la goulotte. Un repli de la partie marginale 5A de la goulotte est ensuite effectué pour enfermer la section de câble dans la goulotte 5. La pose d'un tel câble s'avère donc extrêmement aisé. Ainsi la goulotte 5 peut être réalisée au moyen d'une bande de tôle pliée et comporte un bord marginal 5A séparé du reste de la bande par une pluralité de fentes 6 délimitant une ligne de pliage autorisant un repli du bord marginal 5A et son positionnement parallèle à un autre bord préalablement replié de la bande pour former une cage à l'intérieur de laquelle est positionné le câble 4. Ces goulottes 5 permettent de favoriser l'échange thermique entre câble 4 et panneau 3 et augmentent la surface de conduction de la chaleur autour du câble 4 chauffant .To facilitate the laying of such cables 4, each chute 5 has a marginal foldable edge 5A to wrap each section of heating cable 4. Thus, the laying principle is as follows: in the open state of the chute 5, as illustrated in FIG. 4A. The cable 4 is introduced through the upper part of the chute 5 inside one of said chute. This cable is automatically positioned by gravity at the bottom of the chute. A retraction of the marginal part 5A of the chute is then carried out to enclose the cable section in the chute 5. The installation of such a cable therefore proves to be extremely easy. Thus the chute 5 can be produced by means of a folded sheet metal strip and has a marginal edge 5A separated from the rest of the strip by a plurality of slots 6 delimiting a fold line allowing a folding of the marginal edge 5A and its parallel positioning to another previously folded edge of the strip to form a cage inside which is positioned the cable 4. These channels 5 allow to promote the heat exchange between cable 4 and panel 3 and increase the heat conduction surface around the heating cable 4.
L'enceinte de l'armoire 1 comporte encore en partie haute une ventilation 7 interne pour homogénéiser la température de l'atmosphère de l'enceinte. Cette ventilation 7 est logée à l'intérieur d'un coffre ménagé en partie haute de l'enceinte, ce coffre formant une lame d'air isolant en partie haute le volume de stockage de l'armoire de l'atmosphère extérieure. Comme l'illustre la figure 3, ce coffre peut être délimité par un panneau 10 s ' étendant sensiblement perpendiculairement au panneau 3 et prenant appui contre le sommet du panneau 3. Ce panneau 10 est muni d'un rebord délimitant avec le reste de l'enceinte un volume fermé. Le ventilateur est logé à l'intérieur de ce volume. Des ouvertures 11 sont ménagées dans le panneau 10 pour permettre la circulation de l'air chaud brassé par le ventilateur 7. Cette disposition de la ventilation 7 permet de réaliser un brassage forcé de l'air chaud, naturellement emmagasiné en partie haute de l'armoire chauffante et de le redistribuer uniquement dans l'enceinte. L'utilisation d'une ventilation interne permet de ne pas introduire à l'intérieur de l'armoire d'air pollué et assure une homogénéisation de la chaleur dans tout le volume de l'armoire chauffante de la façon la plus simple possible pour un écart minimum de température entre le bas et le haut de l'armoire. La ventilation 7 oriente l'air chaud vers le bas de l'armoire avec un débit d'air suffisant pour créer une circulation d'air autour du panneau 3 chauffant, évitant ainsi 1 ' emmagasinement d'un air chaud dans le volume 8 tampon.The enclosure of the cabinet 1 also includes an internal ventilation 7 at the top to homogenize the temperature of the atmosphere of the enclosure. This ventilation 7 is housed inside a trunk formed in the upper part of the enclosure, this trunk forming an air space isolating in the upper part the storage volume of the cabinet from the external atmosphere. As illustrated in FIG. 3, this box can be delimited by a panel 10 extending substantially perpendicular to the panel 3 and bearing against the top of the panel 3. This panel 10 is provided with a rim delimiting the rest of the 'enclosure a closed volume. The fan is housed inside this volume. Openings 11 are provided in the panel 10 to allow the circulation of the hot air circulated by the fan 7. This arrangement of the ventilation 7 makes it possible to effect forced circulation of the hot air, naturally stored in the upper part of the heated cabinet and redistribute it only within the enclosure. The use of internal ventilation makes it possible not to introduce polluted air inside the cabinet and ensures heat homogenization throughout the volume of the heating cabinet in the simplest possible way for a minimum temperature difference between the bottom and the top of the cabinet. The ventilation 7 directs the hot air towards the bottom of the cabinet with a sufficient air flow to create an air circulation around the heating panel 3, thus avoiding the storage of hot air in the buffer volume 8 .
Les tests réalisés montrent, en présence d'une ventilation et de l'utilisation d'un câble de 31 Watt/mètre à 10°C, des résultats conformes à ceux représentés à la figure 5.The tests carried out show, in the presence of ventilation and the use of a cable of 31 Watt / meter at 10 ° C, results in accordance with those shown in Figure 5.
Ainsi, dans ce cas, malgré une température extérieure deSo in this case, despite an outside temperature of
0°C et des déperditions de chaleur très importantes dues à la conception des armoires qui sont mal calorifugées, l'utilisation d'un ventilateur, qui va brasser l'air chaud sans lui laisser le temps de s'échapper pour être redistribué dans le volume à maintenir, limite les écarts de température entre le haut et le bas de l'armoire.0 ° C and very significant heat losses due to the design of the cabinets which are poorly insulated, the use of a fan, which will stir the hot air without giving it time to escape to be redistributed in the volume to maintain, limits temperature differences between the top and bottom of the cabinet.
Chaque panneau 3 radiant constitue en outre un élément modulaire assemblable à un panneau contigu similaire pour couvrir les caractéristiques dimensionnelles du fond 2 d'une armoire. Il en résulte ainsi la possibilité d'intégrer le même type de module (s) de chauffage sans contrainte de transformation d'une armoire existante par un habillage extérieur. Une telle possibilité permet de chauffer des volumes très variés en adaptant la puissance de chauffage en fonction de la géométrie de l'armoire. La conception du panneau 3 électrique radiant tel que décrit ci-dessus, sa combinaison avec un câble auto-limitant et son incorporation dans une armoire du type précité permettent d'obtenir un ensemble apte à maintenir une température à l'intérieur d'une plage prédéterminée dans une enceinte de stockage tout en autorisant la mise en place d'une telle armoire à l'intérieur d'une atmosphère explosible . Each radiant panel 3 also constitutes a modular element which can be assembled with a similar contiguous panel to cover the dimensional characteristics of the bottom 2 of a cabinet. This therefore results in the possibility of integrating the same type of heating module (s) without constraint of transformation of an existing cabinet by an external covering. Such a possibility makes it possible to heat very varied volumes by adapting the heating power according to the geometry of the cabinet. The design of the radiant electric panel 3 as described above, its combination with a self-limiting cable and its incorporation in a cabinet of the aforementioned type make it possible to obtain an assembly capable of maintaining a temperature within a range predetermined in a storage enclosure while allowing the establishment of such a cabinet inside an explosive atmosphere.

Claims

REVENDICATIONS
1. Armoire (1) chauffante, notamment pour le maintien en particulier à un indice de viscosité requis pour leur emploi de matières liquides telles que peinture, laque, enduit, vernis ou autre, caractérisée en ce qu'elle est équipée, au voisinage d'une paroi (2) , d'un panneau (3) radiant perforé doublant au moins partiellement ladite paroi (2) , en créant un espace (8) tampon entre paroi (2) et panneau (3) , ce panneau (3) supportant, sur sa face formant dos en regard de la paroi doublée de l'armoire, au moins un câble (4) électrique chauffant serpentant à contact le long du dos (3A) du panneau (3) pour créer à l'intérieur de l'armoire (11) au moins par conduction un maintien de la température de l'armoire (1) à l'intérieur d'une plage déterminée.1. Heating cabinet (1), in particular for maintaining in particular a viscosity index required for their use of liquid materials such as paint, lacquer, coating, varnish or other, characterized in that it is equipped, in the vicinity of 'a wall (2), of a perforated radiant panel (3) at least partially lining said wall (2), creating a buffer space (8) between wall (2) and panel (3), this panel (3) supporting, on its back side facing the lined wall of the cabinet, at least one electric heating cable (4) snaking in contact along the back (3A) of the panel (3) to create inside the 'cabinet (11) at least by conduction maintaining the temperature of the cabinet (1) within a determined range.
2. Armoire (1) chauffante selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est équipée, au voisinage de la partie de fond (2), d'un panneau (3) radiant perforé doublant en plan vertical au moins partiellement ledit fond2. Heating cabinet (1) according to claim 1, characterized in that it is equipped, in the vicinity of the bottom part (2), with a perforated radiant panel (3) doubling in vertical plane at least partially said bottom
(2) , en créant un espace (8) tampon entre fond (2) et panneau (3), ce panneau (3) supportant, sur sa face formant dos (3A) en regard du fond (2) de l'armoire (1), au moins un câble (4) électrique chauffant serpentant à contact le long du dos (3A) du panneau (3) pour créer à l'intérieur de l'armoire (1) au moins par conduction un maintien de la température de l'armoire (1) à l'intérieur d'une plage déterminée .(2), by creating a space (8) buffer between bottom (2) and panel (3), this panel (3) supporting, on its back side (3A) facing the bottom (2) of the cabinet ( 1), at least one electric heating cable (4) winding in contact along the back (3A) of the panel (3) to create inside the cabinet (1) at least by conduction, maintaining the temperature of the cabinet (1) within a determined range.
3. Armoire (1) chauffante selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le câble (4) électrique chauffant est un câble auto-limitant du type dont la puissance de chauffe est fonction de la température extérieure, ce câble (4) étant compatible avec une atmosphère explosible.3. Heated cabinet (1) according to one of claims 1 and 2, characterized in that the electric heating cable (4) is a self-limiting cable of the type whose heating power is a function of the outside temperature, this cable (4) being compatible with an explosive atmosphere.
4. Armoire (1) chauffante selon l'une des revendications 1 à 3 , caractérisée en ce que le câble (4) est relié à une carte électronique (12) incorporant au moins une commande chrono- proportionnelle, un ajustage de l'hystérésis en fonction des variations d'inertie des volumes à chauffer et des déperditions thermiques, un pilotage de composant de puissance de type TRIAC avec un réamorçage au 0 volt de tension pour assurer la commutation de puissance à un faible niveau d'énergie et des options de sécurité de type rupture de capteur de mesure de la température interdisant alors la fonction de chauffage.4. Heated cabinet (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cable (4) is connected to an electronic card (12) incorporating at least one chrono-proportional control, an adjustment of the hysteresis depending on the inertia variations of the volumes to be heated and the heat losses, piloting of a TRIAC type power component with a reboot at 0 volts of voltage to ensure switching of power at a low energy level and options for safety type rupture of temperature measurement sensor prohibiting the heating function.
5. Armoire (1) chauffante selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dos (3A) du panneau (3) est équipé de profilés (5) en forme de goulotte pour envelopper le câble (4) à l'état posé.5. Heated cabinet (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the back (3A) of the panel (3) is equipped with profiles (5) in the form of a chute for wrapping the cable (4) to the state posed.
6. Armoire (1) chauffante selon la revendication 5, caractérisée en ce que les goulottes (5) sont disposées en rangées de préférence parallèles, éventuellement à écartement variable, pour obtenir une homogénéisation de la température de bas en haut de l'armoire (1) .6. Heating cabinet (1) according to claim 5, characterized in that the troughs (5) are arranged in rows preferably parallel, possibly with variable spacing, to obtain a homogenization of the temperature from the bottom to the top of the cabinet ( 1).
7. Armoire (1) chauffante selon l'une des revendications 5 et 6 , caractérisée en ce que chaque goulotte (5) présente un bord (5A) marginal repliable manuellement pour envelopper chaque section de câble (4) chauffant.7. Heated cabinet (1) according to one of claims 5 and 6, characterized in that each chute (5) has an edge (5A) marginal foldable manually to wrap each section of heating cable (4).
8. Armoire (1) chauffante selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'enceinte de l'armoire (1) comporte en partie haute une ventilation (7) interne pour homogénéiser la température de l'atmosphère de l'enceinte.8. Heating cabinet (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the enclosure of the cabinet (1) has an internal ventilation (7) at the top to homogenize the temperature of the atmosphere of the enclosure.
9. Armoire (1) chauffante selon la revendication 8, caractérisée en ce que la ventilation (7) est logée à l'intérieur d'un coffre ménagé en partie haute de l'enceinte, ce coffre formant une lame d'air isolant en partie haute le volume de stockage de 1 ' armoire de 1 ' atmosphère extérieure .9. Heating cabinet (1) according to claim 8, characterized in that the ventilation (7) is housed inside a box formed in the upper part of the enclosure, this box forming an insulating air space in upper part the storage volume of the cabinet of the external atmosphere.
10. Armoire (1) chauffante selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que chaque panneau (3) radiant constitue un élément modulaire assemblable à un panneau contigu similaire pour couvrir les caractéristiques dimensionnelles d'une paroi telle que le fond (2) d'une armoire (1) .10. Heated cabinet (1) according to one of claims 1 to 9, characterized in that each radiant panel (3) constitutes a modular element which can be assembled with a similar contiguous panel to cover the dimensional characteristics of a wall such as the bottom. (2) of a cabinet (1).
11. Panneau (3) électrique radiant pour armoire (1) chauffante, caractérisé en ce qu'il est agencé pour doubler au moins partiellement une paroi de ladite armoire, ce panneau (3) portant au moins un câble (4) chauffant auto-limitant du type dont la puissance de chauffe est fonction de la température extérieure, ce câble (4) serpentant à contact le long de la face (3A) du panneau destinée à venir en regard de la paroi de l'armoire (1) de manière à créer, à l'intérieur de l'armoire au moins par conduction, un maintien de la température de l'armoire à l'intérieur d'une plage déterminée.11. radiant electric panel (3) for a heated cabinet (1), characterized in that it is arranged to at least partially double a wall of said cabinet, this panel (3) carrying at least one self-heating heating cable (4) limiting the type whose heating power is a function of the outside temperature, this cable (4) winding in contact along the face (3A) of the panel intended to come opposite the wall of the cabinet (1) so creating, inside the cabinet at least by conduction, maintaining the temperature of the cabinet within a determined range.
12. Panneau radiant selon la revendication 11, caractérisée en ce que le dos (3A) du panneau (3) est équipé de profilés (5) en forme de goulotte pour envelopper le câble (4) à l'état posé. 12. Radiant panel according to claim 11, characterized in that the back (3A) of the panel (3) is equipped with profiles (5) in the form of a chute to wrap the cable (4) in the installed state.
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