Brevet FR2447522A1 — publié le 19800822

La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux radiateurs électriques. L'on connait des radiateurs électriques à circulation d'huile dont la source de chaleur est une résistance chauffée par le courant électrique, et qui chauffent à la fois par convection et par rayonnement. Toutefois, ces radiateurs électriques connus présentent un certain nombre d'inconvénients en ce qui concerne, notamment, les moyens de sécurité dont ils sont équipés, lesquels sont insuffisants pour prévenir les risques de surchauffe et de surconsommation d'électricité, et les risques d'explosions qui peuvent résulter de surchauffes.De plus, lorsque les radiateurs électriques à circulation d'huile connus se trouvent dans des résidences qui ne sont habitées que temporairement, telles que les résidences secondaires par exemple, qui sont frEguemment inhabitées l'hiver,l'huile qu'ils contiennent est sensible au gel, ce qui peut etre préjudiciable à la bonne tenue mécanique des pièces constitutives du radiateur. La présente invention a en conséquence pour but de pourvoir à un radiateur électrique qui répond mieux aux nécessités de la pratique que les radiateurs électriques connus dans l'Art antérieur, notamment en ce qu'il comprend des moyens de sécurité qui contrdlent les risques de surchauffe et de surconsommation d'électricité qui résultent de telles surchauffes, ainsi que des moyens de sécurité qui préviennent les risques d'explosions, et en ce qu'il contient un fluide thermique qui n'est pas sensible au gel. La présente invention a pour objet un radiateur électrique à circulation d'un fluide thermique,apte à etre raccordé au réseau de distribution d'électricité, équipé d'au moins une résistance électrique et d'un circuit de circulation d'un fluide thermique comprenant un collecteur inférieur, des tubes de circulation dudit fluide et un collecteur supérieur, lequel radiateur électrique est caractérisé en ce qu'il est équipé de moyens de sécurité constitués par la combinaison d'un thermostat de régulation réglable pour maintenir le radiateur entre deux températures, inférieure et supérieure, préréglées - avec un thermostat de sécurité monté dans le circuit de raccordement du thermostat de régulation à la résistance du radiateur, lequel thermostat de sécurité bloque la résistance, en cas de défail lance du thermostat de régulation et de dépassement d'une tem pérature préréglée,- et avec une valve de sécurité anti-explosion destinée à suppléer à une défaillance du thermostat de sécurité. Selon un mode de réalisation avantageux du radiateur électrique objet de la présente invention, le thermostat de sécurité est réglé pour couper l'alimentation en courant de la résistance électrique lorsque le radiateur atteint une tempéra- ture de 700C. Selon un autre mode de réalisation avantageux du radiateur électrique objet de la présente invention, la valve de sécurité anti-explosion est constituée par une valve telle qu'une valve à ressort à bille connue en elle-meme ou analogue, réglée pour entrer en fonction lorsque la pression dans le radiateur dépasse 10 bars. Selon encore un autre mode de réalisation avantageux du radiateur électrique objet de la présente invention, la valve de sécurité anti-explosion est montée en association avec le circuit de circulation du fluide thermique, pour etre reliée au collecteur supérieur. Selon encore un autre mode de réalisation avantageux du radiateur électrique objet de la présente invention, le fluide thermique qui circule dans ledit radiateur pour assurer le chauffage en coopération avec la résistance électrique, est avantageusement constitué par un liquide qui ne gèle pas, meme à des températures aussi basses que - 10, - 150C, tel que glycol par exemple. Gracie aux moyens de sécurité conformes à la présente invention, on évite toute surchauffe du radiateur, et, par suite, toute surconsommation d'énergie électrique. De plus, l'utilisation du glycol, qui se caractérise par une mise en température rapide, comme fluide thermique,permet un abaissement notable de la consommation d'énergie électrique par rapport aux radiateurs électriques qui utilisent l'huile comme fluide thermique. Conformément à l'invention, le radiateur électrique comprend une pluralité d'éléments de radiateur juxtaposés cte-à-cte, dont chacun comprend un tube à ailettes solidaire d'une plaque de façade antérieure et éventuellement d'une plaque de façade postérieure. Selon une disposition avantageuse de ce mode de réalisation, les tubes à ailettes sont montés respectivement à leur extrémité inférieure et à leur extrémité supérieure, dans le collecteur inférieur et dans le collecteur supérieur. Egalement conformément à l'invention, au moins la face latérale du radiateur située du ctté de l'alimentation en courant est fermée par un cache dans lequel est ménagé un logement apte à recevoir les pièces actives du thermostat de régulation et le thermostat de sécurité associé au premier. Selon une disposition avantageuse de ce mode de réalisation, le cache est rendu solidaire de l'élément de radiateur qui lui est adjacent, par tous moyens appropriés et notamment a l'aide dlécrous,par un système de tenons et mortaises, par clipsage ou analogues. L'on obtient ainsi, conformément à l'invention, un ensemble monobloc qui assure une distribution de la chaleur par radiation et par convection, bien meilleure que ce n'est le cas pour les radiateurs électriques du méme type antérieurement connus. Conformément à l'invention, le radiateur électrique conforme aux dispositions qui précèdent peut avantageusement etre associé à d'autres sources de chauffage : en particulier, il peut etre rendu solidaire des tuyauteries d'une installation de chauffage central pour suppléer aux défaillances du circuit d'eau chaude en provenance de la chaudière, ou bien il peut entre associé, à titre complémentaire, à des installations de chauffage par capteurs solaires, pour suppléer aux insuffisances éventuelles-de ce dernier mode de chauffage. Outre les dispositions qui précdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un radiateur électri que conforme à la présente invention ; - la figure 2 est une vue d'un mode de réalisation de moyens de solidarisation d'un cache de radiateur avec l'élément de radia teur qui lui est adjacent ; - la figure 3 est une vue en perspective d'un élément de radia teur conforme à la présente invention ; - la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un élément de collecteur de circulation de fluide thermique, et - la figure 5 est une coupe longitudinale partielle vue de la face postérieure du radiateur conforme à l'invention. Il doit Entre bien entendu toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Le radiateur électrique à circulation de liquide thermique conforme à la présente invention comporte une pluralité d'éléments de radiateurs juxtaposés, désignés d'une façon générale par la référence 1. Chaque élément de radiateur 1 comprend un tube 2 pour la circulation du liquide thermique, de la périphérie duquel se projettent des ailettes 3, 4 et 5 convenablement orientées qui assurent une distribution optimale de la chaleur par radiation et par convection. Le tube 2 porte en outre une ailette 6 dans laquelle est ménagé un logement 7 destiné à recevoir un écrou de montage (non représenté) de l'élément, pour le solidariser à l'enveloppe des collecteurs inférieur 12 et supérieur 13 ; l'ailette 6 porte, à son extrémité opposée à celle qui est solidaire du tube 2, un élément 8 de plaque de façade antérieure.Le tube 2 porte également une ailette 9, diamétralement opposée à l'ailette 6, laquelle ailette 9 comporte également un logement 10 destiné à recevoir un écrou de montage (non représenté) ; à son extrémité opposée à celle qui est solidaire du tube 2, l'ailette 9 porte, de meme que les ailettes adjacentes 5, un élément Il de plaque de façade postérieure. Chaque tube 2 slemboite, respectivement à ses extrémités inférieure et supérieure, dans un logement annulaire 14 d'un élément 15 de collecteur, une pluralité d'éléments 15 montés adjacents formant respectivement le collecteur inférieur 12 et le collecteur supérieur 13. Le chauffage est assuré par une résistance électrique 16 alimentée en courant par branchement sur le secteur, par l'intermédiaire du cible 17, par exemple, et par la circulation d'un liquide thermique sous pression, dans le circuit fermé constitué par les collecteurs 12 et 13 et par les tubes 2. Un thermostat d'ambiance 18 réglable, à bilame 19, couplé à la résistance 16 commande le fonctionnement de cette dernière pour maintenir une température constante du radiateur, et, par suite, de l'enceinte à chauffer. Le réglage du thermostat d'ambiance 18 à la température voulue est réalisé à l'aide d'un bouton de réglage (non représenté) qui peut etre monté sur le radiateur ou sur le mur d'appui du radiateur conforme à l'invention, cette dernière disposition étant préférée lorsque le radiateur est fixé à une paroi de l'enceinte à chauffer. Pour pallier tout déréglement du thermostat d'ambiance 18, ce dernier est équipé d'un thermostat de sécurité 19 qui interrompt le passage du courant dans la résistance 16 lorsque la température du radiateur dépasse une température préréglée, 70"C par exemple.Les connexions électriques entre la résistance électrique 16 et d'une part le secteur, et d'autre part le circuit des thermostats 18 et 19, sont isolées par la disposition d'un joint étanche 20 en une matière plastique isolante telle que silicone par exemple. Un dispositif de sécurité supplémentaire est en outre monté en association avec le collecteur supérieur 13. Ce dispositif de sécurité est constitué par une valve 21, à ressort à bille par exemple, préréglée pour se déclencher lorsque la pression dans le circuit de fluide thermique dépasse une pression predéterminee, 10 bars par exemple, correspondant à une surchauffe du radiateur jusqu'à une température de l'or dre de 1000&commat;, 100 C. Ce dispositif de sécurité 21 libère, en pareil cas, la pression excédentaire et éventuellement le fluide thermique en excès.Le dispositif de sécurité est automatiquement rappelé à sa position de fermeture lorsque la pression dans le circuit 12-2-13 a atteint une limite inférieure préréglée, 4 bars par exemple. Le dispositif de sécurité 21 n'entre normalement en fonctionnement qu'en cas de défaillance du thermostat de sécurité 19. Un cache latéral 22 dans la paroi interne duquel est ménagé un logement 23 destiné à recevoir les thermostats 18 et 19, est avantageusement monté sur le côté correspondant du dernier élément du radiateur, pour conférer une structure monobloc au radiateur conforme à l'invention. Un cache latéral analogue peut également être monté sur le côté opposé du radiateur.L'association du cache 22 à l'élément de radiateur 1 qui lui est adjacent, est réalisée par tous moyens appropriés, et notamment, par exemple, à l'aide d'écrous (non représentés) ou à l'aide d'un système de tenons 24 et mortaises 25 (cf. figure 1), ou par clipsage 26 d'une projection 27 portée par l'élément de radiateur (cf. figure 2). Les éléments de radiateur 1, de meme que les collec teurs 12, 13, sont réalisés en tous métaux ayant les propriétés de conduction thermique recherchées, et notamment en acier, fonte d'acier, aluminium extrudé, fonte d'aluminium, etc... Le fluide thermique sous pression qui circule dans le circuit 12-2-13 est avantageusement constitué par du glycol qui se distingue par sa bonne tenue au gel et par ses propriétés de montée rapide en température. Le radiateur électrique conforme à la présente invention peut hêtre rendu mobile, en le montant sur roulettes par exemple, ou etre monté fixe contre une paroi. il est alimenté par le secteur et peut, en outre, etre associé à une autre source de fourniture de calories telle que tuyauteries d'une installation de chauffage central ou installation de chauffage à capteurs solaires, pour suppléer les défaillances ou les insuffisances de ces installations. Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède un mode de réalisation du radiateur électrique conforme à l'invention, équipé d'une seule résistance, l'on comprendra aisément que l'invention s'applique également aux modes de réalisation comportant plusieurs résistances : en particulier, les radiateurs de grande longueur ou de grande hauteur peuvent etre équipés d'une pluralité de résistances disposées judicieusement,pour assurer la puissance requise, associées aux thermostats d'ambiance et de sécurité.De meme, suivant une variante de réalisation, l'invention s'étend aux radiateurs comportant deux résistances dont l'une est raccordée au circuit électrique général, d'un immeuble par exemple, pour assurer un chauffage manimum,et dont l'autre est raccordée à l'alimentation individuelle de courant, propre à l'enceinte à chauffer, cette dernière résistance étant seule couplée aux thermostats d'ambiance et de sécurité prévus conformément à la présente invention. il résulte de ce qui précède que, quels que soient les modes de réalisation et d'application adoptés, l'on obtient des radiateurs électriques qui présentent par rapport aux radiateurs du meme type proposés conformément à l'Art antérieur, des avantages importants dont certains ont été mentionnés dans ce qui précède, et auxquels viennent s'ajouter d'autres avantages qui ressortiront de l'utilisation des radiateurs électriques conformes à l'invention, et notamment les avantages suivants - la disposition d'un thermostat de sécurité qui interrompt l'alimentation en courant de la résistance électrique, en cas de dépassement d'une température préréglée, évite toute sur chauffe, et, partant, toute surconsommation d'énergie élec trique - la disposition d'une valve anti-explosions constitue une me sure de sécurité supplémentaire, qui évite les conséquences désastreuses d'une surchauffe accidentelle, telles que les ris ques d'explosions, en libérant la pression excédentaire résultant d'une telle surchauffe, dans le circuit de fluide thermique - de plus, le choix judicieux d'un fluide thermique dont la montée en température est rapide permet de réaliser une écono mie-notable de consommation d'énergie, du fait de la rapidité de montée en température, qui vient s'ajouter à la bonne te nue au gel du fluide thermique mis en oeuvre. L'on obtient ainsi, conformément à la présente invention, un radiateur électrique à circulation d'un liquide thermique, d'un fonc tionnement sûr et fiable et qui permet de réaliser des écono mies d'énergie. électrique notables. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. REVENDICATIONS 1 - Radiateur électrique à circulation d'un fluide thermique, apte à etre raccordé au réseau de distribution d'électricité, équipé d'au moins une résistance électrique et d'un circuit de circulation d'un fluide thermique comprenant un collecteur inférieur, des tubes de circulation dudit fluide et un collecteur supérieur, lequel radiateur électrique est carac terisé en ce qu'il est équipé de moyens de sécurité constitués par la combinaison d'un thermostat de régulation réglable pour maintenir le radiateur entre deux températures, inférieure et supérieure, préléglées - avec un thermostat de sécurité monté dans le circuit de raccordement du thermostat de régulation à la résistance du radiateur, lequel thermostat de sécurité bloque la résistance, en cas de défaillance du thermostat de régulation et de dépassement d'une température préréglée -, et avec une valve de sécurité anti-explosion destinée à suppléer à une défaillance du thermostat de sécurité. 20- Radiateur électrique selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le thermostat de sécurité est réglé pour couper l'alimentation en courant de la résistance électrique lorsque le radiateur atteint une température de 700C. 3 - Radiateur électrique selon la Revendication 1 ou la Revendication 2, caractérisé en ce que la valve de sécurité anti-explosion est constituée par une valve telle qu'une valve à ressort à bille connue en elle-meme ou analogue, réglée pour entrer en fonction lorsque la pression dans le radiateur dépasse 10 bars. 4 - Radiateur électrique selon la Revendication 3, caractérisé en ce que la valve de sécurité anti-explosion est montée en association avec le circuit de circulation du fluide thermique, pour etre reliée au collecteur supérieur. 5 - Radiateur électrique selon l'une quelconque des Revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fluide thermique qui circule dans ledit radiateur pour assurer le chauffage en co pération avec la résistance électrique, est avantageusement constitué par un liquide qui ne gèle pas, meme à des températures aussi basses que - 10, - 150C, tel que glycol. 6 - Radiateur électrique selon l'une quelconque des Revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'éléments de radiateur juxtaposés côte-à-cbte, dont chacun comprend un tube à ailettes solidaire d'une plaque de façade antérieure et éventuellement d'une plaque de façade postérieure. 70- Radiateur électrique selon la Revendication 6, caractérisé en ce que les tubes à ailettes sont montés respectivement à leur extrémité inférieure et à leur extrémité supérieure, dans le collecteur inférieur et dans le collecteur supérieur. 80- Radiateur électrique selon la Revendication 6 ou la Revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins la face latérale du radiateur située du côté de l'alimentation en courant est fermée par un cache dans lequel est ménagé un logement apte à recevoir les pièces actives du thermostat de régulation et le thermostat de sécurité associé au premier. 90- Radiateur électrique selon la Revendication 8, caractérisé en ce que le cache est rendu solidaire de l'élément de radiateur qui lui est adjacent, par tous moyens appropriés et notamment à l'aide d'écrous,par un système de tenons et mor taises, par clipsage ou analogues. 10 - Radiateur électrique selon l'une quelconque des Revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il peut être en outre associé à d'autres sources de chauffage telles qu'installations de chauffage central ou de chauffage par capteurs solaires, notamment.