Brevet FR2369531A1 — publié le 19780526

La présente invention a pour objet un élément chauffant ou radiateur comportant au moins un tube en acier assurant la circulation d'eau ainsi que des ailettes de chauffage rappor tées sur ledit tube. On connaît des radiateurs de l'espèce sous diverses formes de réalisation. L'invention s' est fixé comme problème de conformer un tel radiateur de sorte qu'avec une puissance de chauffage optimale, il présente une structure simple et soit peu onéreux à fabriquer. A cet effet, il est prévu selon l'invention un tube en acier de section transversale rectangulaire, des lamelles en aluminium étant rapportées sur les faces larges du rectangle disposé sur chant, lamelles qui sont au contact du tuyau en acier par une zone coudée et sont étroitement solidarisées à ce dernier par l'intermédiaire d'une liaison obtenue par collage ou pressage. Les ailettes de chauffage en aluminium garantissent, d'une part en raison de la bonne conductibilité thermique de l'aluminium et d'autre part du fait de leur surface de contact relativement élevée avec le tube en acier, un transfert de chaleur élevée de sorte que pour une puissance de chauffage préfixée, l'élément chauffant puisse être conformé sous un volume relativement réduit.En outre, cette structure se traduit par un poids réduit du radiateur bien que le tuyau en acier puisse être réalisé avec une épaisseur de paroi relativement élevée en vue d'une forme de réalisation résistant à la corrosion et de grande qualité. La liaison par collage ou pressage des lamelles en aluminium avec le tube en acier est simple à réaliser de sorte que le cott de réalisation d'un tel élément chauffant peut également être maintenu à un niveau réduit. Les lamelles en aluminium peuvent être constituées de découpes de tôle individuelles coudées, en forme de L ou de U, ces lamelles étant fixées par collage ou serrage sur le tube en acier; préférentiellement, l'invention prévoit un feuillard coudé d'aluminium affectant un profil en créneaux, grâce auquel se trouve simplifié 1'assemblage de l'élément chauffant. Dans le but de simplifier le montage de l'élément chauffant, les lamelles en aluminium sont serrées ou bloquées sur le tube en acier. A cet effet, il est prévu des tirants qui s'étendent transversalement au tube en acier et par l'intermédiaire desquels les lamelles en aluminium sont bloquées sur le tuyau en acier. Ces tirants peuvent être simultanément conformés de manière à assurer la fixation du radiateur sur un mur. Avantageusement, les lamelles en aluminium sont entourées du catF extérieur par un capot dont la dimension en hauteur peut être supérieure à celle des lamelles. Ce capot ou diffuseur crée un effet de cheminée qui favorise la circulation d'air. En même temps, ce capot peut contribuer en tant que partie du radiateur au transfert thermique, les lamelles en aluminium reposant par une zone sur le capot. De plus, ce capot permet de conserver à Iléiément chauffant l'aspect extérieur d'un radiateur usuel, le tuyau assurant la circulation doleau et comportant des lamelles en aluminium pouvant n'être disposé que dans la partie inférieure du capot. Le capot peut simultanément être conformé de manière à assurer le blocage des lamelles en aluminium sur le tuyau en acier. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, l'élément chauffant affecte la forme d'une canalisation tubulaire allongée, les faces extérieures et supérieure de l'élément chauffant étant munies d'un revêtement calorifuge, ce dernier étant conformé sur la face supérieure de manière à être partiellement au moins amovible. I1 résulte de cette disposition une commande très simple de la puissance de chauffage en ce sens que, pour permettre un écoulement par convection de l'air, on enlève partiellement ou en totalité le revêtement de la face supérieure tandis qu'avec le revêtement calorifuge en position de fermeture, on inhibe l'écoulement par convection de même qu'un chauffage par rayonnement du fait de la présence du revêtement calorifuge sur la face extérieure.Dans cette forme de réalisation, on peut également donner à ce revêtement isolant une forme esthétiquement agréable. Un élément chauffant de l'espèce est tout particulièrement approprié au montage ultérieur dans des appartements ainsi qu'à la rénovation d'immeubles anciens, l'élément chauffant pouvant être posé la long du mur comme une canalisation. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemples non limitatifs, de certaines formes de réalisation de l'invention en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un élément chauffant selon l'invention; la figure 2 est une vue en plan du tuyau en acier garni de lamelles; la figure 3 est une vue en perspective d'une variante de réalisation; la figure 4 est une vue en plan du capot du radiateur; la figure 5 est une vue en coupe d'une variante de réalisation du capot du radiateur; la figure 6 est une vue en coupe d'une autre variante de réalisation de l'invention; la figure 7 est une vue en coupe d'une forme de réalisation présentant un volet mobile dans le capot; la figure 8 est une coupe verticale d'une autre forme de réalisation d'un élément chauffant;; la figure 9 est une variante du montage de la figure 8r la figure 10 est une vue en plan de la variante de la figure 9; la figure 11 est une vue en coupe d'une autre forme de réalisation de l'élément chauffant; la figure 12 est une variante du montage de la figure 11; et, la figure 13 est une vue en plan d'une variante du capot. La figure 1 montre un élément chauffant qui est constitué dans l'essentiel d'un élément de transmission thermique 1 et d'un capot 2 s'étendant au-dessus de ce dernier. Avec cette structure de l'élément chauffant, on part du fait qu'avec un élément chauffant de conformation usuelle, dans lequel les ailettes de chauffage s'étendent sur la totalité de la hauteur, l'air est principalement réchauffé par la section inférieure car c'est dans cette zone que le gradient de température entre l'air froid aspiré et la température de l'élément chauffant est le plus élevé. Du fait que dans un radiateur conventionnel, la zone située au-dessus de celle précitée ne contribue plus guère à 1' échauffement de l'air qui vient lécher 1' élément chauffant, l'invention prévoit de donner à cette section inférieure une forme telle que la transmission thermique s'y trouve améliorée tandis que les sections supérieures peuvent être abandonnées et simplement remplacées par un capot qui provoque un tirage pour l'air en circulation, tirage tel que signalé par les flèches. Dans l'exemple de réalisation suivant la figure 1, l'élément 1 du radiateur qui assure dans l'essentiel la-transmission thermique se compose d'un tuyau en acier 3 de section rectangulaire lequel est muni à chacune de ses extrémités d'un embout de raccordement 4. Sur les faces larges du tuyau rectangulaire 3 disposé verticalement, sont montées des lamelles 5 en tôle d'aluminium, lamelles qui sont au contact du tuyau en acier 3 par une liaison à base de collage ou due pressage. Ces lamelles en aluminium assurent un bon transfert thermique car le coefficient de conductibilité thermique de l'aluminium a une valeur environ triple de celle de l'acier.C'est ainsi, par exemple, que par rapport à une tôle d'acier de 1 mm, le montage selon l'invention permet de prévoir un feuillard d'aluminium d'environ 0,3 mm d'épaisseur ce qui permet de réduire aussi bien le poids que le prix de l'élément chauffant. Dans le but d'obtenir un bon transfert thermique entre le tube en acier 3 et les lamelles en aluminium 5, on prévoit une surface de contact suffisamment grande, les lamelles en aluminium 5 étant au contact par une section coudée 6 de la surface extérieure du tuyau en acier 3 ainsi que le montrent les figures 2 et 3. A cet effet, les lamelles en aluminium 5 peuvent être façonnées pour prdsenter une section voisine d'un L,- auquel cas elles reposent par l'aile la plus courte contre le tuyau en acier 3. Avantageusement, on prévoit une conformation des lamelles en U ou en Z de sorte que ces dernieres puissent dgale- ment venir au contact du capot 2 par une section 7. De cette manibre, on met à profit le capot 2 comme constituant du radiateur pour la transmission thermique.Au lieu de lamelles en aluminium isolées, on prévoit préférentiellement ainsi qu'on le montre dans la figure 2, un feuillard d'aluminium affectant un profil en créneaux. Pour la liaison -de la section 6 des lamelles en aluminium 5 avec le tuyau en acier 3, on peut prévoir un moyen adhésif qui présente une bonne conductibilité thermique et résiste aux températures atteignant par exemple jusqu'à 2000C. A la place d'une liaison par collage, on peut également prévoir une liaison par pressage par laquelle la section 6 des lamelles en aluminium 5 est en contact étroit avec le tuyau en acier ce qui garantit un bon transfert thermique. Une telle liaison par pressage peut, par exemple, être réalisée de manière telle que la section inférieure du capot 2 soit conformée en élément de serrage par l'intermédiaire duquel les lamelles en aluminium sont pressées contre le tuyau en acier.En variante, on peut prévoir des agrafes de forme générale en U qui enserrent et pressent les unes contre l'autre le tuyau en acier 3 et les sections 6 des lamelles en aluminium qui prennent-appui des deux côtés de ce tuyau. Le cas échéant, on peut également prévoir une liaison par vis ou rivets entre le tuyau en acier et les lamelles en aluminium. Le capot 2 du radiateur suivant la figure 1 est réa- lisé -à partir d'une découpe en t81e cintre en U dont les arêtes sont arrondies. Dans la partie transversale supérieure du capot 2, sont prévues des lumières 8 visant à la création d'une grillez ces lumières 8 peuvent être formées par poinçonnage, les bords étant alors légèrement recourbés vers l'intérieur pour éviter la présence d'arêtes vives, ainsi qu'on l'indique dans la figure 1. Pour couvrir les faces étroites du radiateur, on prévoit des panneaux 9 façonnés à partir de tales ou de matières synthétiques (figure 4). Ces panneaux de couverture peuvent être fixés sur le capot 2 par enfichage ou serrage de sorte à créer un corps compact aux angles arrondis. La figure 5 montre un capot ouvert vers le haut lequel, vu en plan, peut s' étendre sur la périphérie définie par 11 organe de transmission thermique 1, donc également sur les faces frontales.Au niveau du côté supérieur de ce capot 2, est inséré une pièce 13 qui est munie de lumières 8 dans sa face supérieure et comporte une section inférieure 14 dont la partie médiane est conformée en cuvette ou gouttière 15 tandis que les sections qui bordent cette gouttière 15 sur les deux côtés présentent des lumières 16 à travers lesquelles peut circuler l'air réchauffé. La gouttière 15 est prévue pour être remplie d'eau de sorte que l'on dispose d'une cuvette d'évaporation non visible de l'extérieur. La figure.6 représente une forme de réalisation comportant, disposés l'un à côté de l'autre, deux tubes rectangulaires 3 entre lesquels et sur les faces extérieures desquels sont fixées des lamelles 5 en tôle d'aluminium. La conformation du capot 2 est déterminée dans ce cas par le périmètre extérieur de l'organe de transmission thermique 1, la hauteur du capot 2 pouvant être fixée en fonction des conditions requises dans chaque cas. Pour accroître la puissance de chauffage, on peut également superposer les uns aux autres plusieurs tuyaux rectangulaires 3 ainsi qu'on le montre dans les figures 8 et 9. Pour raidir le capot 2, on peut y former des rainures ou nervures il (figure 7). Le capot 2 peut s'étendre latéralement au-delà de l'organe de diffusion thermique 1 de manière à recouvrir également les embouts de raccordement et la soupape de régulation. Si, par exemple, le radiateur est disposé dans la niche d'une fenêtre, le capot 2 peut s'étendre sur toute la largeur de la niche ce qui permet de combler le volume. En pareil cas, il peut être prévu de munir le capot d'un volet 12 (figure 7) permettant d'avoir accbs à la soupape pour l'actionner. La figure 8 représente un radiateur avec quatre tuyaux en acier 3 respectivement superposés, lesquels sont reliés à leurs extrémités par l'intermédiaire d'un conduit collecteur non représenté, collecteur qui est muni d'un embout de raccordement 4 (figure 1) et maintient les quatre tuyaux 3 à distance les uns des autres. Les lamelles en aluminium 5 s'étendent sur toute la hauteur des quatre tuyaux 3. Dans la zone des lamelles 5, le capot 2 présente des rainures 17 créées par des sections coudées vers l'intérieur, lesquelles rainures courent tout au long de l'élément chauffant et servent d'appui aux lamelles 5. Dans ces rainures 17 sont logées des tringles à profil creux 18 qui, à intervalles réguliers, sont reliées face à face par des boulons 19. A l'une de leurs extrémités, ces boulons 19 sont fixés par soudage sur les tringles courant d'un c8té tandis qu'à l'autre extrémité, ils sont pourvus d'un filetage qui traverse in perçage de la tringle en vis-à-vis, le serrage étant assuré par un écrou 20. Ces écrous 20 permettent de serrer l'une vers l'autre les tringles 18 de telle sorte que par leur section de contact 6 (figure 2), les lamelles 5 sont appliquées contre les tuyaux en acier 3. Préférentiellement, les tringles se faisant face sont serrées entre elles de façon telle qu'il y ait une légère déformation élastique des lamelles 5, cette précontrain te garantissant une bonne assise des lamelles sur le tuyau en acier 3. Dans la forme de réalisation selon la figure 9, les boulons 19 sont remplacés par des tirants 21 qui peuvent être constitués d'un feuillard en tôle et qui sont fixés entre des éléments de paroi adjacents 22 par des chevilles 23. Ainsi qu'il ressort de la figure 10, ces éléments de paroi 22 sont formés de panneaux de tôle d'une section transversale en U qui s'étendent sur la hauteur du radiateur et présentent aux extrémités libres de leurs ailes des bords tombés 24 par lesquels ils forment une surface d'appui. Entre ces surfaces d'appui 24, des éléments de paroi 22 et les sections 7 des lamelles 5 est insérée une bande de tôle 25 rigide à la flexion, cette bande pouvant présenter un profil approprié (figure 9) et qui sert, entre les tirants 21, à presser les lamelles d'aluminium contre le tuyau en acier 3.Ces bandes de tôle 25 créent, en fabrication, une surface de chauffage additionnelle avantageuse. Pour le montage de l'élément chauffant selon les figures 9 et 10, on superpose ses différentes couches qui se composent des dléments de paroi 22, de la bande de tôle 25, des lamelles en aluminium 5 qui dans cette variante ont une forme oblique, des tuyaux rectangulaires 3 assurant la circulation d'eau, etc.., après quoi on exerce sur l'assemblage terminé une certaine pression qui provoque une légère déformation élastique des lamelles en aluminium 5, les tirants 21 étant alors fixés par mise en place des chevilles 23 dans les-trous correspondants. Par un dimensionnement approprié des tirants 21, les lamelles 5 -sont maintenues appliquées, sous tension, contre le tuyau en acier 3. Au lieu des chevilles 23, on peut également prévoir un dispositif à excentrique pour la mise sous tension des tirants 21. Du fait que la conformation d'un élément chauffant selon l'invention n'exige aucune liaison par soudage ou brasage, on peut utiliser pour le capot du radiateur des tôles préalablement vernissées. I1 est également possible de prévoir pour le capot un matériau synthétique. La figure 11 montre, vu en coupe, un élément chauffant qui peut entre posé le leng d'un mur comme une canalisation. Sur l'une des faces larges du tube en acier 3 assurant la circulation d'eau sont disposées les lamelles 5, tandis que les faces restantes du tuyau en acier 3 sont entourées d'une couche calorifuge 26. La face supérieure de cette disposition comporte une autre couverture calorifuge 27 qui est conformée en volet ou qui est amovible.En 12, est prévue une charnière permettant de faire pivoter la couverture 27 vers la position ouverte indiquée en traits pointilles. Dans la position ouverte de la couverture 27, la diffusion thermique du tuyau en acier 3, assurant la circulation d'eau, est effectivement empêchée au niveau de sa face extérieure ainsi qu'à celui de ses faces supérieure et inférieu- re mais il peut cependant se créer entre les lamelles 5 qui sont échauffées par le tuyau en acier 3 une circulation par convection, l'air arrivant par le bas de l'élément chauffant monté à une certaine distance au-dessus du sol et s'échappant à nouveau dans le haut. En refermant la couverture 27, on met fin à une telle circulation par convection.Du fait que l'air s'accumule sous la couverture 27 et que le tuyau en acier 3, assurant la circulation d'eau, est entouré sur ses faces extérieures par la couche isolante 26, le radiateur est pratiquement mis à l'arrêt sans que s'en trouve influencé le débit dans le tuyau 3. La couverture 27 peut être ouverte par sections de sorte qu'en plus d'un chauffage par tout ou rien, on dispose également de réglages intermédiaires correspondant à une puissance de chauffage réduite. La canalisation tubulaire équipée de ses lamelles peut être supportée par des pieds fixés au sol. Dans une telle conformation, tout l'assemblage, à l'exception de la face inférieure, peut être entouré d'un matériau calorifuge, la face supérieure étant réalisée sous forme amovible ou mobile. Lorsque la disposition du corps chauffant n'impose pas de limitation sur le plan de la largeur, il est possible de prévoir des deux côtés du tuyau 3, assurant la circulation d'eau, des lamelles en aluminium 5 qui sont respectivement entourées au niveau de leurs faces extérieures par une couche calorifuge et qui sont munies sur leurs faces supérieures d'une couverture amovible 27 de largeur appropriée. En principe, le montage comportant une-enveloppe isolante du corps chauffant, qui est conformée pour être amovible ou mobile au niveau de sa face supérieure, est également applicable pour toute structure du corps chauffant. Avantageusement, dans la conformation étroite du corps chauffant, tel que représenté en figure 11, qui affecte la forme d'un linteau, corps chauffant est fixé au mur. Si les lamelles 5 sont solidarisées par collage au tuyau en acier 3, on peut prévoir du côté extérieur des lamelles un dispositif de fixation approprié. La possibilité est également offerte de suspendre directement les lamelles à un dispositif de fixation rapporté sur le mur. Dans l'exemple de réalisation conforme à la figure 11, on a prévu à distance les uns des autres des boulons 19 au moyen desquels des lamelles 5 sont pressées contre le tuyau 3. Dans ce cas, les boulons 19 sont directement soudés sur le tuyau 3 et guidés à travers les lamelles par des perçages appropriés; une barrette 28 vient s'appliquer sur la face extérieure de ces lamelles, l'extrémité filetée du boulon 19 traversant cette barrette. Au moyen d'un écrou 29 et par l'intermédiaire de la barrette 28, rigide en flexion, les lamelles peuvent être serrées contre le tuyau en acier 3. La barrette 28 peut en même temps servir à fixer le corps chauffant au mur, cette barrette étant alors vissée au mur dans sa zone accessible sous l'élément chauffant. Une autre forme de réalisation de la fixation au mur du corps chauffant est représentée schématiquement dans la figure 12. Sur une barre ou rail 30 fixé au mur à l'aide de vis sont assemblés à distance les uns des autres des boulons 19 sur lesquels reposent le tuyau 3 assurant la circulation d'eau, ainsi que les lamelles 5 qui sont à son contact. Une pièce de butée 31 emmanchée sur l'extrémité libre du boulon est pressée par mn écrou 29 contre le tuyau en acier 3 de sorte que ce dernier est amené en contact étroit avec les lamelles 5 qui, par ailleurs, prennent appui contre la zone supérieure du rail 30. Après le montage, on peut rapporter la couche isolante 26 avec sa couver ture-- amovible 27, par exemple, en en coiffant le corps chauffant. A la place des-boulons 19, on peut également prévoir une disposition à base de tirants 21 (figures 9 et 10). I1 est avantageux de prévoir entre le mur et les lamelles 5 une couche isolante ou de réaliser la barrette 28 ou le rail 30 en un matériau calorifuge approprié. La couverture 27 peut également être réalisée sous forme de-section coulissante. Dans ce cas, les lamelles 5 peuvent être simplement formées au niveau de ces sections coulissantes, donc par tronçons, le long du tuyau en acier 3. La figure 13 montre une forme de réalisation dans laquelle est prévue une couverture supérieure munie de lumières 32, cette couverture pouvant être décalée par rapport à une couche ou une grille comportant des ouvertures approprides, ainsi qu'on l'indique en traits pointillés. La couche calorifuge 26 enveloppant le tuyau 3 assurant la circulation d'eau, peut être réalisée en un matériau cellulaire dur tel qu'on l'utilise dans l'industrie d'ameublement pour l'imitation de pièces en bois. De façon correspondante, la couverture isolante du corps chauffant peut également être exécutée sous forme d'une imitation du bois. Au cas où l'on se sert d'un matériau isolant d'une résistance appropriée, la couche isolante 26 d'une section en forme de U, représentée en figure 11, peut être fixée au mur par l'intermédiaire d'ailes faisant saillie vers l'extérieur, après quoi on peut y glisser le tuyau assurant La circulation d'eau garni des lamelles s'étendant vers l'extérieur. Dans une telle forme de réalisation, on peut prévoir une couverture amovible d'une section en cornière de sorte qu'elle recouvre la face supérieure et la face extérieure des lamelles. REVENDICATIONS 1. Elément chauffant avec au moins un tuyau en acier assurant la circulation d'eau, ainsi qu'avec des ailettes de chauffage rapportées sur ledit tuyau, caractérisé en ce que le tuyau en acier (3) est de-section rectangulaire et en ce que sur l'une au moins des faces larges du rectangle disposé sur chant sont rapportées des lamelles en aluminium (5) qui, par l'intermédiaire d'une section coudée (6), sont au contact du tuyau en acier (3) auquel elles sont étroitement liées par collage ou par pressage. 2. Elément chauffant selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites lamelles en aluminium (5) sont réalisées sous forme d'une bande de tôle présentant un profil en créneaux. 3. Element chauffant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la section de tirage définie par les lamelles en aluminium (5) pour l'air montant par convection, est entourée d'un capot (2) dont la hauteur est supérieure à celle des lamelles (5) et qui est ouvert vers le haut. 4. Elément chauffant selon la revendication 3, carac toisé en ce que ledit capot (2) comporte une face supérieure munie de lumiares(8) 5. Element chauffant selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les lamelles (5) sont serrées contre le tuyau rectangulaire (3) par des tirants (19, 21) orientés transversalement par rapport au tuyau rectangulaire, des sections de raidissement (18, 25) étant prévues pour presser les lamelles au contact. 6. Element chauffant selon la revendication 5, caractérisé en ce que le capot (2) est formé d'éléments de paroi (22) d'une section générale en U qui sont disposés adjacents les uns aux autres et auxquels sont fixés les tirants (21). 7. Element chauffant selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit élément chauffant affectant une forme allongée est entouré sur ses faces extérieures et sur sa face supérieure par une couche calorifuge (26, 27), l'isolation (27) au niveau de la face supérieure étant conformée de manière à être partiellement au moins amovible. 8. Element chauffant selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tuyau rectangulaire (3) est garni sur l'une de ses faces larges des lamelles en aluminium 5 et sur la face en vis-à-vis de la couche isolante (26) et en ce qu' il est prévu un dispositif de fixation (19) au moyen duquel l'élément chauffant de forme allongée est susceptible d'être fixé à un mur. 9. Element chauffant selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de fixation (19, 28) est conformé pour assurer simultanément le pressage des lamelles contre ledit tuyau rectangulaire, des tirants s'étendant transversalement par rapport au tuyau étant prévus à cet effet. 10. Element chauffant selon une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la couverture calorifuge (27) disposée sur la-face supérieure de l'élément chauffant affecte au moins par sections la forme d'un volet. 11. Element chauffant selon une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la couverture calorifuge, (27) disposée sur la face supérieure de l'élément chauffant, présente des sections coulissantes pour dégager la face supérieure des lamelles.