Brevet FR2283619A1 — publié le 19760326

Ltinvention est relative à un élément chauffant pour radiateur électrique. Cet élément contient une résistance electri que du type résistance en fil boudiné à spire non jointive noyée dans un ciment réfractaire. La surface de l'élément métallique et non flexible s'retend essentiellement dans deux dimensions. Bien que la présence du ciment réfractaire procure une légère inertie thermique, il ne s'agit pas d'un chauffage à accumulation mais d'un chauffage direct. On connatt des éléments chauffants pour radiateur élec- trique, qui sont des résistances obscures constituées d'un filaw ment en nickelwohrome disposé à llintérieur d'un tube d'acier et isolé des parois internes du tube par de la silice. De façon usuelle, ces résistances sont plongées dans de l'eau ou de l'huile servant de fluidecaloporteur pour un chauffage direct. Selon une disposition connue, ces résistances coopèrent avec des ailettes juxtaposées, généralement carrées ou rectangulaires, qui entourent le tube chauffant. Le contact entre tube et ailettes étant imparfait correspond à une résistance thermique élevée.Selon l'invention, cette résistance thermique est supprimée grace au fait que l'élément chauffant, comportant, de façon connue en soi, au moins une résistance en fil boudiné à spires non jointives, est carac térisé par une surface métallique non flexible s'étandant essentiellement dans deux dimensions, la ou les résistances étant noyées dans un ciment réfractaire à l'intérieur d'une gouttière faisant corps avec la surface métallique, des sorties étant ména gées aux extrémités de la gouttière pour les résistances. D'autre part, une résistance obscure à ailettes nécessite la mise en place de nombreuses ailettes pour une surface de dégagement de chaleur donnée et la ventilation éventuelle de cette résistance à ailettes implique une perte de charge non né- gligeable. Dans ce mode d'exécution préféré de l'invention, ltélé- ment chauffant est en outre caractérisé en ce que ladite surface métallique est réalisée en une seule pièce sous la forme d'un profilé en tsle d'acier ou d'aluminium emboutie ou laminée, comprenant, à sa base, une gouttière prolongée vers le bas par une lèvre et, vers le haut, par un échangeur de chaleur nervuré longitudinalement, dont le plan passe sensiblement par la zone où se trouve la résistance obscure au coeur de la gouttière. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des cription ci-après d'un mode d'exécution préféré de l'invention. Au dessin annexé La Fig. l est une vue de face de ltélément représentant schématiquement la disposition d'une résistance chauffante ; et la Fig. 2 est une vue en perspective d'une coupe de l'élément. L'élément représenté à la figure est rectangulaire. il comprend essentiellement trois parties : un élément chauffant par convection ou convecteur l (figures 1 et 2) et une résistance électrique ohmique 3 noyée dans un ciment réfractaire 2 (figures l et 2). Le convecteur I est un profilé en tole d'acier ou d'aluminium emboutie ou laminée, d1une seule pièce. On y distingue deux zones : la zone 4 (figure 2) qui est une gouttière inférieure contenant le ciment réfractaire 2 et la zone 5 (figure 2) prolongeant la gouttière vers le haut, qui constitue l'ôchangeur de chaS leur proprement dit avec l'air ambiant.La zone 5 comporte des nervures longitudinales 6 (figures 1 et 2) destinées à rigidifier la tsle dont l'ôpaisseur est de l'ordre de 1 mm. A titre d'exemple, pour une puissance de 2 Kw, le panneau aura une hauteur de l'ordre de20Xm, avec une gouttière de 40 mm. Les dimensions de l'élément varieront évidemment en fonction de la puissance désirée. On notera (figure 2) que la tole est repliée de telle façon que le plan de l'échangeur 5 passe sensiblement par la zone où se trouve la résistance 3 au coeur de la gouttière 4. D'autre part, la gouttière 4 est prolongée vers le bas par la lèvre 7 (figures l et 2). Pour la confection de ltélément selon l9invention, un ciment réfractaire 2 (figures l et 2), d'un type connu pouvant supporter une température de 1000 degrés et plus est coulé dans la gouttière 4 faisant office de coffrage permanent, le convecteur l étant maintenu à plat. Une ou plusieurs résistances élec- triques d'un type connu et décrites plus loin sont noyées dans ce ciment encore frais, des entrées et des sorties telles que 8 (fi gure l) étant ménagées à l'une ou aux deux extrémités latérales ouvertes de la gouttière 4. Les résistances sont en fil boudiné à spire non jointive, telles que 3, figures l et 2. Selon l'invention, la surface du convecteur est calcul lôe de façon à correspondre à la puissance délivrée pour une lon gueur de résistance donnée incluse dans la gouttière. Un contact intime entre la résistance et les parois de la gouttière par le seul intermédiaire d'un ciment réfractaire permet d'assurer une bonne conduction thermique de façon telle que l'équilibre thermie que de l'élément chauffant est atteint au bout d'une quinzaine de minutes. La forme très plate de l'élément et son faible poids conviennent parfaitement aux conceptions modernes de chauffage électrique. D'autre part, il se prête bien à une ventilation éZ ventuelle qui permettrait d'accrottre la puissance unitaire par élément. Pour fixer les idées, on notera qu'un élément de 2 kw pèse 6 kg et mesure 600 mm sur 150 mm, le gradient de température en convection naturelle étant de lSordre de 80 degrés entre les parois de la gouttière portées à 250 degrés et l'extrémité supérieure de l'échangeur portée à 170 degrés pour une température ambiante normale de l'ordre de 20 degrés. Pour de telles températures de fonctionnement, on a prévu de disposer un ou plusieurs éléments de ce type à l'intérieur d'un radiateur dans lequel serait mis en place, éventuellement, un ventilateur. Cependant, l'élément peut autre conçu pour chauffer modérément, le gradient de température,allana de 80 degrés à 40 degrés, ce qui permet de - /ventiiateur - - ne pas utiliser deJ l'échange de chaleur avec l'air ambiant s'opérant alors en convection naturelle. Cet élément chauffant permet de concilier une bonne accumulation de chaleur pour un chauffage progressif et prolongé avec une grande surface d'échange thermique avec l'air ambiant permettant une bonne diffusion de la chaleur. REVENDICATIONS l. Elément chauffant pour radiateur électrique comportant au moins une résistance en fil boudiné à spires non jointives, caractérisé par une surface métallique non flexible s'étendant essentiellement dans deux dimensions, la ou les résistances étant noyées dans un ciment réfractaire à l'intérieur d'une gouttière faisant corps avec la surface métallique, des sorties étant ménagées aux extrémités de la gouttière pour les résistances. 2. Elément chauffant selon la revendication l, caractérisé en ce que ladite surface métallique est réalisée en une seule pièce sous la forme d'un profilé en talle d'acier ou d'aluminium emboutie ou laminée comprenant, à sa base, une gouttière prolongée vers le bas par une lèvre et, vers le haut, par un échangeur de chaleur nervuré longitudinalement, dont le plan passe sensiblement par la zone où se trouve la résistance obscure au coeur de la gouttière.