WO2004079276A1 - Appareil de chauffage electrique mobile, a effet de rayonnement et de convection - Google Patents

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Frédéric HAAS
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/002—Air heaters using electric energy supply

Definitions

  • the invention relates to a double-sided mobile heating device with radiation and convection effect.
  • the invention relates to a mobile heating appliance, the two main opposite main lateral faces of which are radiant panels and the intermediate space thus formed constitutes a convection chimney.
  • Mobile heaters consist of a heating body mounted on a rolling chassis. This heating body can form a radiator or a convector or be made up of a single radiant panel.
  • Portable or movable devices which consist of a heating body and a fixed frame not equipped with rolling means.
  • the convection effect is greater than direct radiation. There is then a predominant movement of air with respect to the radiation and therefore to. significant temperature differences in the room inducing a feeling of pronounced discomfort.
  • the present invention has the dual purpose of firstly increasing the radiation areas by providing two opposite radiating panels and secondly creating a convection effect by a central chimney and thus achieving a good compromise between radiation and convection.
  • the invention relates to a mobile heating device with radiation and convection effect characterized in that it is formed by two opposite radiating panels, arranged back to back, delimiting between them an intermediate space heated by the rear sides of the heating panels to form between them a convection chimney along which rises a flow of air which heats up and escapes by convection in the upper part.
  • the intermediate space contains a heat exchange structure.
  • the mobile heating device according to the invention has multiple advantages: . it has two opposite heating faces emitting heat by radiation. There may therefore be two heated zones on either side of the device; .
  • the convection chimney between the two heating plates creates a flow of hot air which mixes with that of the room to warm the ambient air, further improving thermal comfort;
  • the combination of the heating means makes it possible to benefit from true self-regulation preventing any overheating; . construction is facilitated because it is enough. to assemble back to back the two heating plates constituting the main part of the appliance.
  • FIG. 1 is a simplified perspective view showing a first example of a mobile heater according to the invention
  • Figure 2 is a simplified perspective view showing a second example of a mobile heater according to the invention
  • Figure 3 is a schematic perspective view of an embodiment of a heating body according to one invention
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a heating body showing the rear face structures of the heating panels delimiting the convection intermediate space
  • FIG. 5 is a schematic perspective view, in exploded view, of the heater body of FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 1 shows a mobile heating device according to the invention according to a possible embodiment.
  • the device 1 consists of a heating body 2 mounted on a chassis 3 carried by one or two pairs of rollers, for example two rear rollers 4 and 5 and two support legs at the front such than 6.
  • a frame 7 serving as a support 8 for the heating body 2.
  • the support 8 preferably has an aesthetic shape, for example based on an inclined plane 9 and with slightly curved concave sides 10 and 11.
  • a handle 12 can be integrated for example in the upper part of a side, in particular the rear side 10.
  • the upper part is closed by a slightly domed cover 13, delimited on each of its long sides by an air outlet 14 for example in the form of a register 15 with several superposed slots.
  • a control 16, preferably thermostatic, and an electric supply cable 17 are located in the lower part of the rear face, for example between the two rollers 4 and 5.
  • the opposite heating surfaces are in the form of two panels 18 and 19 constituting the side surfaces of the device.
  • These panels are made of a material resistant to heat and preferably of good thermal inertia, for example glass, metal, stone or any composite material resistant to heat and capable of diffusing heat by radiation to the so-called radiant panels.
  • the thickness of these panels can be any, but it is preferably aimed at a thermal inertia effect and therefore of heat accumulation within the reasonable limits of dimensions and weight.
  • the preferred materials are those which have the highest density, for example glass.
  • the panels 18 and 19 consist of a composite structure formed by an aesthetic panel, such as 20 and 21, on the rear face of which is attached by means of a frame-frame 22, 23 a planar heating structure, preferably thin, for example a heating counter panel 24, 25 with a resistive heating circuit 26, 27 for indirect heating by contact or also by radiation.
  • the intermediate space 29 is occupied by a heat exchange structure or exchanger 30, preferably formed of two heat conducting structures 31 and 32, preferably metallic, having a series of shapes 33 successively projecting then recessed, which overlap one another. These structures are made for example from folded sheets.
  • These forms 33 are for example, in slots, prisms, or corrugated or of any other conventional form in the structures of air exchangers.
  • This structure 30 is simply slid into the intermediate space 29, forcibly engaged, glued, or mounted using fixings.
  • the panels 18 and 19 each have on their rear face a structure made of a heat conductive material, for example metal, formed of a succession of linear shapes over the height of the panels for example corrugations or waveforms in slots, triangles or the like. These shapes consist of a series of linear shapes successively projecting and then receding. This succession of complementary shapes is used as shown in Figure 4 after shifting the two structures 31, 32 opposite to form a convection spacer space 29 closed laterally developing over the entire height of the heating panels 18, 19 arranged back to back.
  • a heat conductive material for example metal
  • the intermediate space 29 is opened in lower part at a certain distance from the ground according to sufficient ground clearance to promote the call for air, the birth of the convection movement and the initial movement of the upward air flow. It is also open in the upper part by a wide linear slot to carry out the convection evacuation in the upper part of the air heated by the corrugated rear structures 31, 32 of the internal central exchanger 30.
  • the openings make it possible to avoid all the problems linked to expansion: deformations, noises and possibly rupture.
  • a socket for safety thermostat 34 can be provided, placed for example in the upper part of the heater.
  • the model shown in Figure 2 proceeds from another functional aesthetic, quite different from that of the first model.
  • Its rolling assembly 35 consists of two pairs of legs such as 36 and 37 each equipped with a roller such as 38 or 39.
  • the body of the device is carried by a base 40 on which are mounted the two heating panels l 'a front 41 and the other rear 42 in the figure, although one device has symmetry at the heater.
  • the intermediate space 29 occupied by the central exchanger ends upwards by a horizontal outlet vent 43.
  • the lateral edges 44 and 45 are aesthetically materialized by two blades 46 and 47 separated from these edges by spacers 48 and 49.
  • One of the blades, for example the blade 46 ends downwards by a control plate 50 for setting the appliance on and adjusting the heating stages.

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Abstract

L'appareil de chauffage mobile se compose de deux panneaux rayonnants (18, 19) maintenus par un cadre solidaire d'un châssis mobile. Ces panneaux chauffants sont disposés dos à dos à une distance définissant un espace intercalaire occupé par une structure d'échange de chaleur (30) formée par exemple par des structures en tôle pliée s'imbriquant l'une dans l'autre. Cet espace intercalaire constitue une cheminée de convection s'ajoutant au rayonnement des panneaux chauffants. Cette invention intéresse les constructeurs d'appareils de chauffage électriques et mobiles des pièces et locaux.

Description

Appareil de chauffage électrique mobile, à effet de rayonnement et de confection.
L'invention se rapporte à un appareil de chauffage mobile double face à effet de rayonnement et de convection.
Plus particulièrement l'invention se rapporte à un appareil de chauffage mobile dont les deux grandes faces latérales principales opposées sont des panneaux radiants et dont l'espace intercalaire ainsi formé constitue une cheminée de convection.
On connaît les appareils de chauffage mobiles se composant d'un corps chauffant monté sur châssis roulant. Ce corps chauffant peut former un radiateur ou un convecteur ou bien être constitué d'un seul panneau radiant.
On peut citer • aussi la demande européenne publiée n° 0292441 DELONGHI se rapportant à un radiateur à accumulation monté sur roulettes.
Dans la demande européenne publiée sous n° 103129 DELONGHI est décrit un radiateur mobile sur roulettes présentant plusieurs résistances chauffantes renfermées dans un corps en tôle de forme générale rappelant celle d'un radiateur.
On connaît aussi des appareils portables ou déplaçables constitués d'un corps chauffant et d'un châssis fixe non équipés de moyens de roulement.
On peut citer à titre d'exemple l'appareil portable à panneau radiant décrit dans le brevet américain US n° 3,767,895 NEEDHAM. Cet appareil comporte un panneau radiant incliné à face émaillée décorative protégée par une grille.
Ces appareils utilisent l'effet rayonnant d'une plaque chauffée. Elle peut être réalisée en métal, mais aussi en verre apportant ainsi un effet décoratif supplémentaire.
La chaleur dégagée par ces appareils provient d'une seule face, si bien que son utilisation reste unilatérale et les prive ainsi d'une position centrale pax exemple dans une pièce.
Par ailleurs, dans le cas d'un appareil mobile à un seul panneau chauffant, l'effet de convection est plus important que le rayonnement direct. On assiste alors à un mouvement d'air prépondérant par rapport au rayonnement et donc à des . écarts de température sensibles dans la pièce induisant un sentiment d' inconfort prononcé.
On peut se chauffer à proximité de l'appareil en s 'exposant au rayonnement direct du panneau, mais l'air de la pièce est insuffisamment chauffé et le moindre déplacement se traduit par un sentiment désagréable de froid.
La présente invention à pour double but d'une part d'augmenter les surfaces de rayonnement en prévoyant deux panneaux rayonnants opposés et d'autre part de créer un effet de convection par une cheminée centrale et de réaliser ainsi un bon compromis entre le rayonnement et la convection.
A cet effet, l'invention se rapporte à un appareil de chauffage mobile à effet de rayonnement et de convection caractérisé en ce qu'il est formé de deux panneaux rayonnants opposés, disposés dos a dos, délimitant entre eux un espace intercalaire chauffé par les faces arrière des panneaux chauffant pour former entre eux une cheminée de convection le long de laquelle monte un flux d'air qui s'échauffe et s'échappe par convection en partie supérieure. De préférence, l'espace intercalaire renferme une structure d'échange de chaleur. L'appareil mobile de chauffage selon l'invention présente de multiples avantages : . il comporte deux faces chauffantes opposées émettant de la chaleur par rayonnement. Il peut donc exister deux zones chauffées de part et d'autre de l'appareil ; . il permet une diffusion multidirectionnelle de la chaleur dans la pièce ; la cheminée de convection entre les deux plaques chauffantes permet de créer un flux d'air chaud qui se mélange à celui de la pièce pour réchauffer l'air ambiant, améliorant encore le confort thermique ; la combinaison des moyens de chauffage permet de bénéficier d'une véritable autorégulation évitant toute surchauffe ; . la construction est facilitée car il suffit . d'assembler dos à dos les deux plaques chauffantes constituant l'essentiel de l'appareil.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'une forme particulière et non-limitative de réalisation du dispositif selon l'invention en référence au dessin l'accompagnant dans lequel : la figure 1 est une vue simplifiée en perspective montrant un premier exemple d'appareil de chauffage mobile selon l'invention ; la figure 2 est une vue simplifiée en perspective montrant un deuxième exemple d'appareil de chauffage mobile selon l'invention ; . la figure 3 est une vue schématique en en perspective d'un exemple de réalisation d'un corps de chauffe conformément à 1 ' invention ; la figure 4 est une vue schématique en coupe transversale d'un corps de chauffe montrant les structures de face arrière des panneaux chauffants délimitant l'espace intercalaire de convection ; la figure 5 est une vue schématique en perspective dite en éclaté du corps de chauffe des figures 3 et 4.
Sans pour autant vouloir se limiter dans la protection liée à cette • demande de brevet, on a représenté sur la figure 1 un appareil de chauffage mobile conforme à l'invention selon un mode possible d'exécution.
Selon cet exemple de réalisation, l'appareil 1 se compose d'un corps chauffant 2 monté sur un châssis 3 porté par un ou deux couples de roulettes par exemple deux roulettes arrière 4 et 5 et deux pattes d'appui à l'avant telles que 6.
Sur le châssis est monté un cadre 7 servant de support 8 au corps de chauffe 2.
Le support 8 affecte de préférence une forme esthétique par exemple à base en plan incliné 9 et à flancs légèrement incurvés concaves 10 et 11. Une poignée 12 peut être intégrée par exemple dans la partie supérieure d'un flanc, notamment le flanc arrière 10.
Selon cette réalisation, la partie supérieure est fermée par un capot 13 légèrement bombé, délimité sur chacun de ses grands côtés par une sortie d'air 14 par exemple sous la forme d'un registre 15 à plusieurs fentes superposées.
Une commande 16 de préférence thermostatique et un câble électrique d'alimentation 17 se situent en partie inférieure de la face arrière par exemple entre les deux roulettes 4 et 5.
Bien entendu beaucoup d'autres formes esthétiques sont possibles tout en gardant les mêmes fonctions techniques .
Une autre forme esthétique d'appareil de chauffage selon l'invention représentée sur la figure 2 sera décrite plus loin ci-après. Les surfaces chauffantes opposées se présentent sous la forme de deux panneaux 18 et 19 constituant les surfaces latérales de l'appareil.
Ces panneaux sont constitués d'une matière résistant à la chaleur et de préférence de bonne inertie thermique, par exemple en verre, en métal, en pierre ou en toute matière composite résistant à la chaleur et apte à diffuser de la chaleur par rayonnement à la manière de ce que l'on appelle les panneaux rayonnants.
L'épaisseur de ces panneaux peut être quelconque, mais on vise de préférence un effet d'inertie thermique et donc d'accumulation de la chaleur dans les limites raisonnables de dimensions et de poids.
Ainsi, les matières préférées sont celles qui présentent la plus forte densité, par exemple le verre .
Ces panneaux sont chauffés par tout moyen, notamment par un circuit résistif déposé ou en revêtement sur chacune dé leur face arrière ou sur un contre-panneau placé à proximité, permettant de transformer l'énergie électrique en énergie calorifique. Dans le mode de réalisation représenté, les panneaux 18 et 19 sont constitués d'une structure composite formée d'un panneau esthétique, tel que 20 et 21, sur la face arrière duquel est rapportée au moyen d'un cadre-bâti 22, 23 une structure chauffante plane, de préférence mince, par exemple un contre- panneau chauffant 24, 25 à circuit résistif chauffant 26, 27 pour un chauffage indirect par contact ou également par rayonnement.
Ces panneaux simples ou composites sont maintenus dos à dos à une certaine distance l'un de l'autre par des fixations ou une structure interne d'accrochage 28, de manière à créer un espace intercalaire 29 formant cheminée dont la sortie à l'extérieur s'effectue en partie supérieure, par exemple latéralement sur le premier modèle représenté sur la figure 1, au travers du registre 15 à fentes.
L'espace intercalaire 29 est occupé par une structure d'échange de chaleur ou échangeur 30, formé de préférence de deux structures conductrices de la chaleur 31 et 32, préférentiellement métalliques, présentant une série de formes 33 successivement en saillie puis en retrait, qui s'imbriquent l'une dans l'autre. Ces structures sont réalisées par exemple à base de tôles pliées.
Ces formes 33, successivement en saillie et en retrait, sont par exemple, en créneaux, en prismes, ou ondulées ou de toute autre forme classique dans les structures des échangeurs à air.
Cette structure 30 est simplement glissée dans l'espace intercalaire 29, engagée à force, collée, ou montée à l'aide de fixations.
Selon une autre forme de réalisation, les panneaux 18 et 19 comportent chacun sur leur face arrière une structure en une matière conductrice de la chaleur, par exemple en métal, formée d'une succession de formes linéaires sur la hauteur des panneaux par exemple des ondulations ou des formes d'onde en créneaux, en triangles ou autres. Ces formes se composent d'une série de formes linéaires successivement en saillie puis en retrait. Cette succession de formes complémentaires est utilisée comme le montre la figure 4 après décalage des deux structures 31, 32 en regard pour former un espace intercalaire de convection 29 fermé latéralement se développant sur toute la hauteur des panneaux chauffants 18, 19 disposés dos à dos.
L'espace intercalaire 29 est ouvert en partie basse à une certaine distance du sol selon une garde au sol suffisante pour favoriser l'appel d'air, la naissance du mouvement de convection et le mouvement initial du flux d'air ascendant. Il est également ouvert en partie haute par une large fente linéaire pour réaliser l'évacuation par convection en partie haute de l'air chauffé par les structures arrière ondulées 31, 32 de 1 ' échangeur central intérieur 30. Sur toute la gamme des rapports pouvant exister entre la puissance de l'appareil et ses dimensions, on constate un véritable effet d' autorégulation c'est-à-dire une dissipation suffisante d'énergie pour éviter la surchauffe. Cette caractéristique s'explique en partie par l'utilisation conjointe des deux modes de dissipation à savoir le rayonnement et la convection.
Les ouvertures permettent d'éviter tous les problèmes liés à la dilatation : déformations, bruits et éventuellement rupture.
De façon optionnelle, on peut prévoir une prise pour thermostat de sécurité 34 placée par exemple en partie supérieure de 1 ' appareil de chauffage. Le modèle représenté sur la figure 2 procède d'une autre esthétique fonctionnelle, assez différente de celle du premier modèle.
Son ensemble roulant 35 se compose de deux paires de pattes telles que 36 et 37 équipée chacune d'une roulette telle que 38 ou 39. Le corps de l'appareil est porté par une base 40 sur laquelle se trouvent montés les deux panneaux chauffants l'un avant 41 et l'autre arrière 42 sur la figure, bien que 1 ' appareil présente une symétrie au niveau du corps de chauffe. L'espace intercalaire 29 occupé par 1 ' échangeur central se termine vers le haut par une bouche horizontale 43 de sortie de l'air. Les chants latéraux 44 et 45 sont matérialisés esthétiquement par deux lames 46 et 47 écartées de ces chants par des entretoises 48 et 49. Une des lames, par exemple la lame 46, se termine vers le bas par une platine de commande 50 pour la mise en route de l'appareil et le réglage des allures de chauffe.
Il doit être bien compris que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation esthétiques illustrés et décrits précédemment, mais couvre également toutes les variantes techniques à la portée de l'homme du métier sans effort d'imagination excessif.

Claims

REVENDICATIONS
1. Appareil de chauffage mobile (1) des pièces et locaux caractérisé en ce qu'il est formé de deux panneaux rayonnants opposés (18, 19), disposés dos à dos à une certaine distance, délimitant entre eux un espace intercalaire (29) chauffé par les faces arrière des panneaux rayonnants ou par des contre- panneaux pour former une cheminée de convection d' air chaud sortant par le haut s 'ajoutant au rayonnement des panneaux pour un effet thermique combiné de chauffage.
2. Appareil de chauffage selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'espace intercalaire (29) renferme une structure d'échange de chaleur (30) formant cheminée de convection.
3. Appareil de chauffage selon la revendication précédente caractérisé en ce que la structure d'échange de chaleur (30) est glissée dans l'espace intercalaire (29), engagée à force, collée ou montée à 1 ' aide de fixations .
4. Appareil de chauffage selon la revendication 2 caractérisé en ce. que la structure d'échange de chaleur (30) est réalisée par des structures de face arrière situées sur les faces arrière des panneaux rayonnants (18, 19) occupant l'espace intercalaire (29).
5. Appareil de chauffage selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que la structure d'échange de chaleur (30) comporte deux structures conductrices de la chaleur présentant une série de formes successivement en saillie puis en retrait, qui s'imbriquent l'une dans l'autre.
6. Appareil de chauffage selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'au moins une des structures conductrices de la chaleur est une tôle pliée (31, 32) .
7. Appareil de chauffage selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que les formes successivement en saillie et en retrait ont des formes de sections en ondulations , en créneaux ou en triangles.
8. Appareil de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins un des panneaux rayonnants (18, 19) comporte sur sa face arrière un dépôt ou un revêtement permettant de transformer l'énergie électrique en énergie calorifique.
9. Appareil de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins un des panneaux rayonnants (18, 19). est chauffé par un circuit résistif (26, 27) disposé sur sa face arrière.
10. Appareil • de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins un des panneaux rayonnants (18, 19) est une structure composite comprenant un panneau esthétique (20, 21), sur la face arrière duquel est rapportée au moyen d'un cadre-bâti (22, 23) une structure plane chauffante, par exemple un contre- panneau chauffant (24, 25) à circuit résistif chauffant (26, 27).
11. Appareil de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend une sortie d'air (14) en partie supérieure sous la forme d'un registre latéral (15) à plusieurs fentes superposées ou une sortie horizontale d'air en extrémité supérieure.
12. Appareil de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend au moins une paire de roulettes (4, 5, 35) facilitant son déplacement.
13. Appareil de chauffage selon. l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une commande thermostatique (16).
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