Brevet FR2292396A1 — publié le 19760618

La présente invention concerne un dispositif chauffant du type convecteur à ailettes dont l'alimentation calorifique est assurée par une résistance électrique blindée interne au corps à ailettes . Ce type de dispositif pouvant être utilisé aussi bien pour la réalisation d'appareils de chauffage d'appoint que d'appareils à utilisation permanente. Les dispositifs chauffants connus de ce type présentent de nombreux inconvénients dont les principaux tiennent à la mauvaise liaison thermique d'une part entre la résistance chauffante et le corps à chauffer et d'autre part entre celui-ci et les ailettes De ce fait les constructeurs sont dans l'obligation d'utiliser des résistances électriques de forte capacité à grosse consommation d'énergie électrique pour obtenir des résultats satisfaisants ce qui renchérit le coût du chauffage et des appareils eux-mvemes. Les solutions pour rémédier à ces inconvénients et qui ont consisté jusqu'à ce jour essentiellement à réaliser les corps chauffants et les ailettes en une seule pièce de fonderie ou par pliage n'ont pas donné de résultat satisfaisant en raison de la forte inertie thermique des matériaux utilisés. Un autre inconvénient des dispositifs connus réside dans la faible durée de vie des résistances blindées utilisées, essentiellement en raison des dilatations calorifiques qui finissent par affecter leur blindage et leurs éléments isolants. Le dispositif suivant l'invention a pour objet de rémédier à ces inconvénients en réalisant un dispositif chauffant dont les composants sont en étroite liaison thermique ce qui évite d'importantes perditions calorifiques. A eet effet le dispositif suivant l'invention se caractérise essentiellement en ce que le corps chauffé-comprend au moins une résistance électrique interne en liaison thermique permanente avec - ledit corps chauffé au moyen d'un matériau de remplissage interca -laire constitué par un corps conducteur ou semi conducteur solide. - En ce que le matériau de remplissage conducteur ou semi conducteur est un matériau granuleux ou pulvérulent à conductivité calorifique élevée - En ce que le matériau de remplissage est du quartz - En ce que les ailettes présentent avec le corps chauffé une surface de contact continue et supérieure à leur section - En ce que la liaison du corps à ailette avec les organes supports est affectée d'un jeu permetant les dilatations. - En ce que le dispositif chauffant est réalisé en matériau à conductivité élevée présentant un coefficient de dilatation suffisant pour absorber la dilatation de l'élément chauffant. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description ci-après d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins joints dans lesquels: La Fig 1 représente une vue en coupe d'un dispositif suivant l'invention La Fig 2 représente une vue en plan dudit dispositif La Fig 3 représente une vue en coupe et en plan d'une ailette Tel que représenté le dispositif chauffant suivant l'invention se compose d'au moins un élément tubulaire de préférence cylindrique 1 muni d'ailettes 2 suivant un procédé décrit plus avant. L'élément cylindrique 1 est en un matériau 3 conductivité calorifique élevé et possède un coefficient de dila -tation suffisant pour absorber la dilatation de l'élément chauffant3 qu'il renferme. Préférentiellement l'élément tubulaire 1 est réalisé en alluminium ou en cuivre,tout autre matériau à qualités thermiques et mécaniques adaptables pouvant être utilisé. L'élément tubulaire 1 reçoit un élément chauffant 3 constitué d'une résistance blindée du commerce en liaison par ses bornes de connexion 4 avec lesdispositifs d'alimentation en energie électrique de régulation et d'isolation non représentés. Dans exemple de réalisation décrit la puissace de la résistance blindéeest de 750 WATT étant entendu que cette indication n'est donnée qu'à titre d'exemple. Entre l'élément tubulaire I et l'élément chauffant 3 est disposé un matériau de remplissageXntermXdiaire 5 l'élément tubulaire 1 étant obturé à ses extrémités par des pièces de fermeture 6 à travers un orifice 7 desquelles passent les extrémités de l'élément chauffant , à cet effet ltorifice 7 est d'un diamètre sensiblement supérieur à celui de la section de l'élément chauffant pour permettre son allongement. Le matériau de remplissage 5 intercalé entre l'élément chauffant 3 et l'élément tubulaire 1 est un matériau conducteur ou semi conducteur dont le coefficient de conductivité calorifique est suffisaient élevé pour que la liaison thermique soit effectuée le plus complètement possible avec le moins de délais de l'élément chauffant en corps tubulaire. Préférentiellement mais non limitativement,ce corps intermédiaire sera un corps solide sous une forme de poudre ou de granulé ce qui facilite la mise en place au montage et permet à ce matériau de se tasser lors de la dilatation de la résistance et de reprendre sa place par la suite en assurant de manière constante la liaison thermique. Les essais ont démontré que le quartz permettait d'obtenir les meilleurs résultats,ou tout autre type de matériau à capacité calorifique équivalente pouvant être utilisé. Outre son rôle de lien calorifique le matériau de remplissage sert d'accumulateur calorifique pendant un temps très court qui peut être par exemple de l'ordre de 3 à 5 mn. L'élément tubulaire 1 est doté d'ailettes 2 réalisées également en un matériau présentant des caractéristiques de bonne conductibilité thermique et de coefficient de dilatation suffisant pour absorber celle du corps tubulaire 1 préférentiellement le matériau utilisé sera de l'alluminium. Ces ailettes présentent avec l'élément tubulaire chauffé 1 une surface de contact 8 continue et très supérieure à leur section ce'qui assure une liaison thermique étroite entre eux pour obtenir un transfer calorifique régulier. Préférentiellement ces ailettes seront gauffrées Fig 3 pour accroître la surface de chaque ailette pouvant être de l'ordre de 60 cm2. La surface de contact est réalisée après mise en place des ailettes sur le tube par gonflage à l'olive de celui-ci afin de sertir lesdites ailettes ce qui permet de placer environ 312 ailettes sur 1 mètre de résistance chauffante avec un pas intercalaire de tordre de 3,2 millimètres correspondant sensiblement à la largeur de la surface de contact avec l'élément tubulaire 1 De ce fait l'exemple de réalisation ci-dessus décrit à titre d'exemple non limitatif pour une résistance blindée dont la capacité est de 750 Watts la surface d'échange calorifique est de 3,50 m; ce qui permet d'obtenir une convection de l'ordre de 350 mt par heure avec une température de sortie relativement basse environ 650 ce qui réduit considérablement les risques d'incendie. Le dispositif suivant l'invention est également doté de pattes supports 9 présentant un jeu au niveau le la liaison avec l'élément chauffé ce qui permet de supporter sans dommages les dilatations calorifiques de celui-ci. On conçoit que le dispositif suivant l'invention ci-dessus décrit permet d'obtenir un chauffage efficace avec une consommation d'énergsi réduite compte tenu de sa conception qui permet une utilisa -tion optimum de celle-ci. Le dispositif suivant l'invention peut subir des aménagements et variantes dans le domaine des équivalents techniques sans pour autant sortir du cadre du brevet. REVENDICATIONS R1) Dispositif chauffant du type constitué d'un corps à ailettes chauffé intérieurement caractérisé en ce que le corps de chauffe comprend au moins une résistance électrique interne en liaison thermique avec ledit corps chauffé au moyen d'un matériau de remplissage intercalaire constitué par un corps conducteur ou semi-conducteur solide. R 20) Dispositif suivant la revendication I caractérisé en ce que le matériau de remplissage conducteur ou semi-conducteur est un matériau granuleux ou puverulent à conductivité calorifique élevée. R 30) Dispositif suivant les revendications I et 2 caractérisé en ce que le matériau de remplissage est du quartz. R 40) !Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les ailettes présentent avec le corps chauffé une surface de contact continue et supérieurs à leur section. R 50) Dispositif suivant la revenfication I caractérisé en ce que la liaison du corps à ailettes avec les organes supports du chassis est affectée d'un jeu permettant les dilatations. R 60) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu il est réalisé en matériau à conductivité élevée présentant un coéfficient de dilatation suffisant pour absorber celle de l'élément chauffant.