Brevet FR2098229A1 — publié le 19720310

i 2098229 La présente invention se rapporte aux radiateurs de chauffage de locaux, consistant en un réseau de tuyauterie, ou réseau primaire, orienté dans un plan essentiellement vertical, pour la circulation d'un fluide émettant de la chaleur, en éléments secon-5 daires disposés en contact de conduction avec le réseau primaire et formant des passages verticaux de circulation d'air, et en un élément tertiaire, c'est-à-dire une plaque de face, qui recouvre le réseau primaire et les éléments secondaires du côté du local à chauffer. 10 On connaît un certain nombre de radiateurs de ce genre. Ha bituellement, ils sont utilisés comme appareils de chauffage par convection, dans lesquels un fluide chaud, ordinairement de l'eau, circule dans le réseau primaire afin de chauffer celui-ci et également de transférer la chaleur aux éléments secondaires, de ma-15 nière que le réseau primaire chauffé et, même à un plus haut degré, les éléments secondaires transmettent l'énergie calorifique à l'air circulant verticalement dans le r adiateur, alors que la plaque de face a seulement une fonction esthétique et ne contribue pas essentiellement au chauffage du local. 20 Ces appareils de chauffage par convection assurent un effet de chauffage agréable, peuvent être touchés, ou recouverts sans risque d'incendie, mais présentent un inconvénient sérieux- lorsqu'ils sont montés près d'une grande fenêtre et quand la température extérieure est basse, ils ne peuvent compenser le rayonnement 25 calorifique qu'une personne séjournant dans le local émet à travers la fenêtre et donnent une sensation de courant d'air, puisque la plaque de face est froide et ne peut céder aucun rayonnement calorifique de compensation. En outre, ces appareils de chauffage par convection sont souvent relativement inefficaces» 30 La présente invention a principalement pour objet de réaliser un radiateur de chauffage de ce genre, qui ne présente pas les inconvénients sus-énumérés, mais donne un chauffage agréable et efficace du local. L'invention a également pour objet de réaliser un radiateur 35 de chauffage qui, malgré sa simplicité, et pour une dimension donnée de plaque de face, permet de grandes possibilités de variations quant au nombre et à la disposition des éléments secondaires, et, par suite, rend également variable la puissance de chauffage du radiateur. 40 L'invention a en outre pour objet de réaliser un radiateur 71 24213 2 2098229 de chauffâge permettant de régler facilement et rapidement le chauffage sans avoir à modifier la circulation du fluide dans le réseau primaire. Elle a enfin pour objet de réaliser un radiateur permettant 5 le chauffage postérieur de l'air préchauffé passant dans le radiateur. Selon l'invention, afin de réaliser l'objet principal, le réseau primaire, les éléments secondaires et l'élément tei'tiaire ont la dimension et l'agencement voulus pour que le chauffage s' 10 effectue principalement par convection, alors qu'une partie,faible mais non néglogeable, du chauffage soit effectué par rayonnement calorifique au moyen de l'élément tertiaire chauffé indirectement à une température modérée. La transmission calorifique à l'élément tertiaire doit donc être amplement réglée de sorte 15 qu'une quantité correcte de chaleur lui soit transmise principalement par convection au moyen du réseau primaire et des éléments secondaires. Dans une forme de réalisation du radiateur selon l'invention, ce but est réalisé du fait que les éléments secondaires consistent en plaques ondulées, qui, d'un côté, portent en 20 bon contact de conductibilité calorifique sur le réseau primaire, la distance entre le réseau primaire et 1'élément tertiaire étant de l'ordrede 2,5 cm, et les éléments secondaires de l'autre côté étant disposés à une distance inférieure à environ 1 mm de l'intérieur de 1'élément tertiaire, afin de transmettre la chaleur à 25 celui-ci principalement par convection. Oet agencement a également pour avantage que. les plaques ondulées d'éléments secondaires supportent l'élément tertiaire de l'intérieur et le protègent ainsi des déformations mécaniques provenant de l'extérieur, ce qui permet une construction mince et légère de 1'élément tertiai-30 re ainsi que l'utilisation d'un matériau un peu moins coûteux,tel que l'aluminium. Une autre caractéristique du radiateur de chauffage selon l'invention, réside dans le fait que chaque élément secondaire consiste en une plaque ondulée et en une plaque-guide essentielle-35 ment plane portant sur le léseau primaire du côté opposé à l'élément tertiaire,et fixée contre la plaque ondulée au moyen de rivets ou dispositifs analogues afin de fixer rigidement les éléments secondaires au réseau primaire, de réaliser ainsi un bon contact de conduction calorifique, et de former des parois dans 40 les passages verticaux d'air. Ces plaques-guides peuvent être 71 24213 3 2098229 pourvues d'un rebord de guidage, qui est recourbé extérieurement du plan de la plaque-guide à son bord inférieur afin de guider le courant ascendant d'air dans ces passages. En remplacement de ces plaques-guides, on peut utiliser des 5 plaques ondulées internes de telle sorte que les plaques ondulées soient agencées par paires de chaque côté du réseau primaire et soient fixées mutuellement, par exemple au moyen de rivets. Dans le radiateur selon l'invention, il est particulièrement favorable que les éléments secondaires soient espacés horisontale-10 ment et verticalement de manière que l'air relativement froid puisse circuler entre les éléments, et en se mélangeant avec l'air chauffé produise une turbulence ainsi qu'un chauffage par convection plus efficace tout en répartissant plus uniformément la température superficielle de l'élément tertiaire. 15 II est également possible de disposer le réseau primaire sur plusieurs plans, et dans chaque plan d'agencer les éléments secondaires à volonté. Ainsi, pour une dimension donnée d'élément tertiaire, il est possible de faire varier la puissance de chauffage du radiateur 20 dans des limites étendues. Ceci peut être d'uné grande valeur lorsqu'on désire monter un certain nombre de radiateurs dans un immeuble dans lequel, pour des raisons d'esthétique, tous les radiateurs doivent avoir le même aspect, mais pour des raisons techniques doivent avoir des puissances différentes. Dans les immeubles 25 modernes, avec une faible masse d'accumulation de chaleur, ces conditions requises se présentent souvent. Pour mieux guider l'air circulant en remontant, le réseau primaire est de préférence pourvu de rebords verticaux s'étendant à angle droit en direction de l'élément tertiaire, de sorte que ces 30 rebords supportent également ce dernier et le maintiennent à la distance correcte du réseau primaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, le courant d'air dans les passages d'air verticaux, peut être réglé au moyen de dispositifs de réglage de débit disposés au-dessus ou au-des-35 sous de ces passages afin de régler le chauffage sans modifier le réglage des robinets branchés sur le réseau primaire.Ces dispositifs de réglage de débit d'air peuvent être actionnés manuellement, ou automatiquement en réponse à la température de la salle. Un tel dispositif de réglage permet même de supprimer les robinets séparés 40 destinés à régler individuellement le fluide de chauffage dans cha 71 24213 4 2098229 que radiateur. Dans certains cas, il peut être possible d'introduire dans la salle de l'air supplémentaire par soufflage dans un conduit d'air débouchant sous ou derrière le radiateur. Cet air pourrait 5 être préchauffé ou refroidi à une température un peu inférieure à la température de salle désirée, le radiateur fonctionnant comme un réchauffeur ultérieur pour réaliser la température d'ambiance finale désirée. Afin d'obtenir un réglage précis, des robinets de dérivation d'air à commande automatique peuvent régler le débit 10 d'air en réponse à la température effective de la salle. En combinaison avec ceux-ci, les éléments secondaires peuvent être disposés de manière à être moins espacés dans une zone verticale au-dessus de l'extrémité de chaque conduit d'air que dans les autres zones verticales» 15 En outre, la distance du radiateur par rapport au mur ou à la plaque arrière peut être variable à volonté. Par exemple, le radiateur peut être pourvu d'éléments de support qui permettent son montage à toute distance requise du mur, afin d'obtenir du radiateur une puissance de chauffage variable. 20 Enfin, le radiateur peut être construit dans l'un des murs de la salle, le réseau primaire et les éléments secondaires étant disposés derrière le mur, qui forme l'élément tertiaire; l'admission et la sortie d'air étant placées à proximité du plancher et du plafond respectivement. 25 les susdites et autres caractéristiques de l'invention res- sortiront mieux de la description qui va suivre en référence aux dessins annexés sur lesquels: - La figure 1 représente le radiateur de chauffage de l'invention, vu en perspective de la salle, les dispositifs essentiels 30 en arrière de la plaque de face, ou élément tertiaire, c'est-à-dire le réseau primaire et les éléments secondaires, étant représentés en traits interrompus. - La figure 2 représente une partie du radiateur de la figure 1, vue en perspective de l'arrière, montrant le mode de fixa- 35 tion de l'élément secondaire au réseau primaire au moyen d'une plaque-guide. - La figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2, mais montrant les éléments secondaires disposés par paires, un de chaque côté du réseau primaire. 40 - La figure 4 montre comment le réseau primaire est mainte 71 24213 5 2098229 nu à une distance correcte de la plaque de face, ou élément tertiaire, au moyen de rebords verticaux, et: - La figure 5 est une vue en perspective d'un radiateur selon l'invention, avec des conduits d'air débouchant derrière le 5 radiateur et les dispositifs de réglage de débit d'air étant placés sur le dessus du radiateur afin de régler la circulation de l'air dans celui-ci» Principalement, le radiateur de la figure 1, se compose d'un réseau primaire l,qui est formé d'un réseau de tuyauterie orienté 10 verticalement pour la circulation d'un fluide émetteur de chaleur, des éléments secondaires 2 en bon contact de conduction calorifique avec le réseau primaire, ces éléments secondaires formant des passages d'air, et d'un élément tertiaire 3 (figure 5) consistant en une plaque de face orientée parallèlement au réseau primaire 15 et recouvrant ce réseau 1 et les éléments secondaires 2 du côté de la pièce à chauffer. Le réseau primaire 1 est pourvu d'un robinet d'admission 4 qui, dans certains cas, peut être supprimé, une conduite principale 5, une trappe à air 6, des parties 7 de forme en U, et une con-20 duite de retour 8. Les éléments secondaires 2 sont fixés aux parties 7 de forme en U, ainsi que représenté à la figure 2 ou à la figure 3. Chacun des éléments secondaires 2, selon la figure 2, se compose d'une plaque ondulée 9 et d'une plaque-guide 10, cette dernière étant fi-25 xée à la plaque ondulée 9 au moyen de rivets 11 de manière que la partie 7 en U du réseau primaire 1, entre les plaques 9 et 10, soit maintenue en bon contact de conduction avec ces deux plaques. Les plaques 9 et 10 forment conjointement des passages destinés à guider l'air s'écoulant en remontant à travers le radiateur. A son 30 bord inférieur, la plaqu&guide 10 est pourvue d'un rebord de guidage 12, qui est recourbé extérieurement afin de diriger l'air dans les passages verticaux de circulation. Une autre forme de réalisation des éléments secondaires 2 est représentée à la figure 3, à laquelle des plaques ondulées 9 sont disposées de chaque côté 35 des parties 7 de forme en U du réseau primaire afin de former conjointement des passages verticaux de circulation d'air. Le radiateur fonctionne essentiellement de la manière suivante: un fluide émettant de la chaleur, c'est-à-dire de l'eau ou de la vapeur d'eau, circule dans le réseau primaire 1, et par sui-40 te émet de la chaleur principalement par conduction aux éléments 71 24213 6 2098229 secondaires 2 et par convection à l'air en circulation ascendante. Cette circulation d'air chauffé constitue le chauffage principal du radiateur, alors qu'une partie, faible mais non négligeable du chauffage est produite par rayonnement de l'élément tertiaire 3, 5 lequel est chauffé indirectement à une température modérée par l'air chauffé et, à un certain degré, par rayonnement du réseau primaire 1 et des éléments secondaires 2. A cette fin, il est très important qu'une quantité correcte de chaleur soit transmise à l'élément tertiaire 3 et, selon l'in-10 vention, cette transmission est obtenue du fait que la distance entre le réseau primaire 1 et l'élément tertiaire 3 est de l'ordre de 2,5 cm, et que les éléments secondaires 2 sont placés à une distance inférieure à environ 1 mm de l'intérieur de l'élément tertiaire 3 du côté salle. Par suite, le réseau primaire 1 et les élé-15 ments secondaires 2 doivent être maintenus à une distance précise de l'élément tertiaire 3. La figure 4 montre comment un élément secondaire 2 (9,10) et une partie 7 de forme en U du réseau primaire 1 sont maintenus à une distance fixe de l'élément tertiaire 3 au moyen d'un rebord 20 vertical 13 qui se compose de deux plaques adjacentes 14,15, fixées une de chaque côté d'un rebord intérieur 16 de l'élément tertiaire 3, et se déployant en arrière perpendiculairement à l'élément tertiaire 3 et au réseau primaire 1. Le rebord 13 présente des parties découpées 17 dans lesquelles passent les parties 7 en U du réseau 25 primaire 1, et contre les bords internes desquels les parties 7 sont maintenues au moyen de brides 18,19, et de tenons de verrouillage 2G>21, saillantes sur les plaques 14 et 15. Cet agencement assure une transmission efficace de la chaleur, des distances fixes entre les divers éléments, et permet un. montage rapide et simple 30 du radiateur. Le fait que l'élément secondaire 2 se situe à line distance inférieure à environ 1 mm de 1'élément tertiaire 3 implique entre ces éléments un étroit passage d'air, ou que la plaque ondulée 9 présente une étroite partie dépassante qui est maintenue contre l'élément tertiaire 3. Le point principal réside dans le 35 fait que la transmission de chaleur par conduction, doit être supprimée. Les éléments secondaires 2 peuvent être espacés verticalement et horizontalement ainsi que le montre la figure 1. Ainsi, l'air relativement froid peut circuler entre les éléments secondaires,et 40 par mélange avec l'air chauffé, produire une turbulence et par 71 24213 7 2098229 suite tin chauffage plus efficace de l'air ainsi qu'une répartition plus uniforme de la température superficielle de 1'élément tertiaire 3. Ici, le rebord de guidage 12 représenté à la figure 2, a une grande utilité, car il dirige l'air dans les passages de cir-5 culation, même quand l'air a passé à l'extérieur des éléments secondaires 2 inférieurs. Afin de donner au radiateur une plus grande puissance de chauffage, il est également possible d'agencer le réseau primaire sur deux ou plusieurs plans parallèles, permettant d'espacer les éléments secondaires dans les trois directions. 10 Naturellement, la puissance de chauffage du radiateur peut être réglée par réglage du robinet d'admission 4 du réseau primaire 1, mais il est également possible, avec une circulation constante de fluide chauffant dans le réseau primaire, de régler la puissance de chauffage par la manoeuvre des dispositifs de régla-15 ge de débit d'air disposés sur le dessus ou au bas du radiateur, afin d'entraver le débit d'air sortant du radiateur à la partie supérieure ou entrant à la partie inférieure. Un exemple de dispositif de réglage de débit d'air 22 situé sur le dessus du radiateur, est représenté à la figure 5- Ce dispositif de réglage d'air 20 22 peut être actionné manuellement, ainsi que représenté à la figure 5, ou automatiquement en réponse à la température soit à l'intérieur soit à 1'extérieur de la salle. En outre, on peut faire varier, ou augmenter, la puissance de chauffage du radiateur en forçant la circulation de 1'air dans 25 le radiateur au moyen d'un ventilateur ou dispositif analogue, agencé pour refouler l'air dans le conduit débouchant sous ou derrière le radiateur. A la figure 5, un tel agencement est représenté. Deux conduits d'air 23 s'ouvrent dans le mur derrière le radiateur, et permettent le soufflage d'air refroidi ou préchauffé dans les 30 passages verticaux de circulation d'air du radiateur, afin que 1' air soit chauffé et sorte d'une manière contrôlée par les dispositifs de réglage de débit d'air 22. L'air envoyé par le conduit d'air peut donc être préchauffé ou refroidi à une température un peu inférieure à la température désirée de salle et, dans ce cas, le 35 radiateur travaille comme un post-réchauffeur pour permettre d'obtenir exactement la température de salle finalement désirée. Pour ce réglage précis de la température de la salle, on peut également utiliser des robinets de dérivation d'air à commande automatique (non représentés). 40 Avec le radiateur selon la figure 5, pourvu d'admissions d' 71 24213 8 2098229 air 23 situées en-dessous ou derrière, il est également possible d'agencer les éléments secondaires 2 de telle sorte qu'ils soient moins espacés dans une zone verticale 24 au-dessus de chaque admission 23 d'air que dans les autres zones verticales. Cet agence-5 ment constitue notamment un avantage si l'air admis par le conduit est beaucoup plus froid que celui de la salle. Une autre manière de rendre variable la puissance de chauffage du radiateur consiste à pourvoir celui-ci, à la décharge, d'éléments de support variables et interchangeables, qui permettent 10 le montage du radiateur à une distance appropriée du mur de la salle. Enfin, la portée de l'invention comprend également l'agencement du réseau primaire et des éléments secondaires derrière un mur de la salle, de manière que ce mur forme l'élément tertiaire 15 et émette un certain rayonnement de chaleur, et qu'une admission et une sortie d'air se trouvent placées vers le mur à proximité du plancher et du plafond, respectivement, de telle sorte que l'air de la salle puisse circuler dans les passages verticaux de circulation d'air du radiateur afin d'être chauffé» 71 24213 9 2098229 REVENDICATIONS 1. Radiateur de chauffage de salle, composé d'un réseau de tuyauterie ou réseau primaire, orienté dans un plan essentiellement vertical pour la circulation d'un fluide émettant de la chaleur, d'éléments secondaires disposés en contact avec le réseau primaire, et d'un élément tertiaire recouvrant le réseau primaire et les éléments secondaires du eôté salle du radiateur, caractérisé par le fait que le réseau primaire, les éléments secondaires et l'élément tertiaire ont la dimension voulue et sont agencés de telle sorte que le chauffage total est obtenu principalement par convection, alors qu'une partie, faible mais non négligeable, du chauffage est obtenu par rayonnement calorifique de l'élément tertiaire chauffé indirectement à une température modérée. 2. Radiateur selon la revendication 1, caractérisé par des éléments secondaires constitués de plaques ondulées- qui, d'un côté, s'engagent en bon contact de conduction calorifique sur le réseau primaire, la distance entre le réseau primaire et l'élément tertiaire étant de l'ordre de 2,5 cm, et les éléments secondaires de l'autre coté se situant à une distance inférieure à environ 1 mm de l'intérieur de l'élément tertiaire, de manière que la transmission de chaleur à l'élément tertiaire s'effectue principalement par convection. 5. Radiateur selon la revendication 2, dont chaque élément secondaire se compose d'une plaque ondulée et d'une plaque-guide essentiellement plane, qui est disposée du coté opposé à l'élément tertiaire et est fixée à la plaque ondulée, par exemple, au moyen de rivets, de façon à maintenir les éléments secondaires en bon contact de conduction de chaleur avec le réseau primaire, ainsi que pour former des parois dans les passages verticaux de circulation d'air. 4. Radiateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque guide comporte en sa partie inférieure un rebord de guidage recourbé par rapport à ladite plaque, de façon à diriger l'air de bas en haut dans les passages de circulation d'air. 5. Radiateur selon la revendication 2, dont les plaques ondulées sont agencées par paires, une de chaque coté du réseau primaire et sont fixées ensemble. 6. Radiateur selon une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que les éléments secondaires sont verticalement et horizontalement espacés de manière à permettre à l'air 71 24213 10 2098229 relatireMenfc froid de circuler entre ceux-ci et en se mélangeant à l'air chauffé de produire une turbulence et, par suite, un chauffage par convection plus efficace ainsi qu'une distribution plus uniforme de la température superficielle de l'élément ter-5 tiaire, 7. Radiateur selon une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que le réseau primaire estpourvu de rebords verticaux agencés perpendiculairement à l'élément tertiaire afin de maintenir ce dernier à la distance prédéterminée du 10 réseau primaire et de guider la circulation ascendante de l'air. 8. Radiateur selon une quelconque des précédentes revendications, caractérisé par le contrôle de la circulation de l'air dans les passages verticaux au moyen de dispositifs de réglage de débit disposés au-dessus ou au-dessous des passages de circula- 15 tion d'air. 9. Radiateur selon la revendication 8, dont chaque dispositif de réglage de débit d'air est commandé manuellement. 10. Radiateur selon la revendication 8, dont chaque dispositif de réglage de débit d'air est commandé automatiquement. 20 11. Radiateur selon une quelconque des précédentes revendi cations, caractérisé par la circulation foreée de l'air dans le radiateur au moyen d'un ventilateur ou dispositif analogue, agencé pour refouler de l'air dans un conduit débouchant au-dessous ou derrière le radiateur. 25 12. Radiateur selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'air refoulé dans le conduit précité, est préchauffé ou refroidi à une température un peu inférieure à la température désirée de l'air dans la pièce, et que le radiateur est destiné à fonctionner comme post-réchauffeur pour atteindre la température 30 finalement désirée. 13» Radiateur selon la revendication 12, pourvu d'un robinet de dérivation destiné à guider automatiquement la circulation d' air dans et/ou à l'extérieur des éléments secondaires pour l'obtention d'un réglage précis de la température de la salle. 35 14» Radiateur selon la revendication 11, 12 ou 13, caractéri sé en ce que les éléments secondaires sont moins espacés mutuellement dans une zone située au-dessus de l'ouverture de chaque conduit d'air que dans les autres zones verticales. 15. Radiateur selon une quelconque des précédentes revendica-40 tions, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'éléments de support 71 24213 ii 2098229 variables ou interchangeables qui permettent le montage du radiateur à une distance appropriée du mur de la salle, et qui rendent ainsi variable sa puissance de chauffage. 16. Radiateur selon une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le réseau primaire et les éléments secondaires sont disposés derrière un mur du local, ce mur formant l'élément tertiaire, l'admission et la sortie d'air étant disposées dans ce mur à proximité du plancher et du plafond, respectivement.