Brevet FR2435880A1 — publié le 19800404

L'invention concerne un élément chauffant, constitué par un ou plusieurs profilés unis ou cannelés en métal, incluant des fils de résistance électrique en métal et/ou au moins un canal de passage pour un fluide gazeux ou liquide caloporteur. On connait des éléments chauffants électriques dans lesquels des fils de résistance sont inclus des des profilés tubulaires unis ou cannelés, les fils de rAistan- ce étant isolés dans des éléments céramiques d'isolation et de transfert de chaleur. C'est un inconvénient que présentent de tels éléments chauffants, fabriqués de façon relativement chère et d'être encombrants du fait des matériaux utilisée0 En outre les profilés utilisés sont de formes compliquées et doivent autre adaptésà la dimension de chacun des éléments chauffants å utiliser, de sorte que les frais de montage sont assez élevés et que l'adaptation à chaque modèle de corps chauffant est coûteuse. Pour éviter ces inconvénients, l'invention se propose offrir un élément chauffant du type décrit au début mais plus léger et facilitant la construction et le montage tout en permettant d'obtenir des dimensions copstructi ves variables de façon très simple, bnmEdratUre de surface et la chaleur rayonnée pouvant entre adaptées de façon très simple à la plus grande variété possible de typesde réallsatiozi Ce but est atteint, selon l'invention, dans un élément chauffant du type décrit au début, par le fait que le profilé uni ou cannelé en métal est constitué par au moins un profilé extrudé en aluminium, ce profilé comportant au moins un canal ouvert ou fermé pour l'installation directe de fils de résistance isolés ou d'un tuyau pour fluide caloriporteur. Etant donné que des fils de résistance isolés par des matières plastiques peuvent se trouver dans le commerce à très bon marché et dans un très grand nombre de dimensions, il est possible de faire verier dans de larges limites et d'adapter aux différentes conditions d'utilisation l'armement du profilé avec de tels types de câbles, ce qui rend le montage psrticulièrement simple et permet d'obtenir par l'utilisation optimale de la matière un faible poids de l'élément chauffant. Dans l'équipement dupe installation de conditionnement d'air, on peut également inclure dans les profilés, non pas des fils de résistance isolés, mais un fluide gazeux ou liquide caloporteur émettant ou absorbant de la chaleur, éventuellement dans un tuyau.De tels éléments chauffants peuvent donc être utilisés aussi bien par exemple, par des installations pour la mise en oeuvre de procédés tech :niquoe que dans des installations pour le chauffage ou la réfrigération, leur adaptation à différentes dimensions étant particulièrement simple. La mise en place des fils de résistance isolés- ou de tuyaux est rendue extrêmement facile si les Ca- naux sont de section circulaire-. Cette section est également celle qui est optimalepourles fils de résistance et pour les tuyaux en vue d'obtenir le meilleur échange de chaleur et pour obtenir en m9me temps l'effet d'isolement nécessaire pour la protection contre les claquages; n est particul èrement avantageux de pouvoir monter rapidement les éléments chauffants sur des parois ou pour leur utilisation en économisant de la place sur des surfaces planes, par exemple sur des marches d'escalier, si les profilés sont de forme générale plane et si le canal ou les canaux sont disposés sur une face. Pour obtenir la meilleure économie possible de matière et de poids avec le meilleur rendement de chauffage, il est particulièrement avantageux que les épaisseurs des parois du profilé et des Nervures soient adaptées les unes aux autres pour émettre en tous points un même flux thermique. Selon un mode de réalisation préféré les nervures, disposées deux à deux symétriques, constituent un canal ouvert en laissant une fente le long du canal, ce qui facilite substantiellement l'introduction des fils de résistance isolés ou du tuyau pour le fluide caloporteur. Pour faciliter le montage et également pour faciliter l'assemblage en éléments chauffants plus volumineux chacun de ceux-ci peut être constitué par au moins up profilé longitudinal comportant des canaux, ce profilé colportant sur sa face la plus étroite des moyens de fixation pour une pièce de fixation et/ou un autre profilé. Si le profilé est obtenu par extrusion, il est particulièrement avantageux que les moyens de fixation soient des rainures en oe et/ou des nervures en T qui permettent un assemblage et une fixation rigides faciles à obtenir. I1 va de soi qu'une section présentant un profil en queue d'aronde ou un profil semblable présentera les mêmes avantages si on peut supporter des frais de fabrication plus élevés.Grâce aux moyens de fixation on peut assembler de la façon la plus simple les profilés en une plus grande surface de chauffe, par exemple au moyen de profils intermédiaires. Pour obtenir simultanément un aspect esthétique agréable on peut utiliser-comme pièces de fixation un profilé de fixation ayant une section sensiblement en quart de cercle et comportant une face d'appui s'étendant parallèlement la direction principale du profilé de forme générale plane et en écartement de celui-ci, de façon que l'élément chauffant obtenu par assemblage des profilés puisse être fixé au moyen du profilé de fixation tout en étant maintenu en écartement d'une surface de fixation. En outre on peut, par exemple au moyen de quatre profilés de fixation de ce type, et au moyen d'au moins deux éléments chauffants obtenir un élément chauffant qui puisse être monté pour être librement balayé par l'air sur ses deux faces. Pour rendre l'isolation plus facile, les moyens de fixation peuvent faire saillie par rapport au plan des canaux, de façon à pouvoir loger une plaque isolante entre une paroi de fixation et le profil chauffant. Ceci est particulièrement bien adapté au problème de montage Si l'élément chauffant doit être fixé sur une paroi de béton ou sur une paroi métallique et qu'il faille éviter autant que possible un chauffage direct de la paroi de fixation. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le profilEextrudé peut ere un profil creux de section carrée ou rectangulaire présentant, à l'intérieur, des nervures radiantes et, à l'extérieurs les canaux ou in versement, de façon à ce que l'air à chauffer-puisse être conduit à travers l'élément chauffant ou bien que l'élément chauffant puisse être installé facilement dans un flux d'air. Dans les applications aux installations pour la mise en oeuvre de procédés industriels, de tels éléments chauffants peuvent trouver des applications pour le chauffage ou le refroidissement en les introduisant dans les fluides ou l'échange thermique doit se faire ou bien en les faisant traverser par ce fluide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui sera donnée ci-après, uniquement à titre d'exemple, de modes de réalisa- tion de l'invention. On se reportera à cet effet aux dessins annexés dans lesquels, - la figure 1 est une coupe transversale partielle d'un profilé extrudé comportant des fils de résistance isolés et qui y sont inclus, - la figure 2 représente une vue semblable mais avec des tuyaux pour l'amenée d'un caloporteur liquide ou gazeux, - la figure 3 est une vue en coupe tran s- versale à travers un élément chauffant fixé à une paroi plane au moyen d'un profilé de fixation et isolé de la paroi par une plaque thermiquement isolante, - la figure 4 est une vue en coupe à travers un élément chauffant constitué par assemblage de deux profilés chauffants et de quatre profilés de fixation, - la figure 5 est une vue en coupe transversale d'un élément chauffant constitué par l'assemblage de plusieurs éléments unitaires réunis par les profilés intermédiaires et fixésà un mur, - les figures 6 et 7 représentent deux modes de réalisation à partir de profilés extrudés de section carrée et incluant des fils de résistance isolés. Sur les figures I et 2 on a représenté en coupe, et seulement de façon partielle, des éléments chauffants qui sont constitués chacun par un profilé 1 extrudé comportant une face 2 radiante plane et sur la face opposée 3 des canaux ouverts 4. Ces canaux 4 sont formés par des nervures 5, 5' disposées symétriquement pour présenter une section annulaire et laissant libre dans le plan de symétrie une fente 6. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1 les canaux ouverts 4 ont reçu des fils 7 de résistance isolés, tandis que dans l'exemple de réalisation de la figure 2, les canaux 4 ont reçu des tuyaux 7' dans lesquels est amené un fluide caloporteur pour amener ou prélever de la chaleur. Les fils 7 de résistance servent de câblesde chauffage avec un isolant plastique et sont, par exemple, des fils du commerce d'un diamètre de 1,8 mm. Les fils de résistance 7, ou bien de même, les tuyaux 7' sont montés dans les canaux 4 avec un aeu aussi faible que possible, de façon à obtenir un aussi bon transfert de chaleur que possible. Pour améliorer le transfert de chaleur, les nervures 5, 5' peuvent en outre être rapprochées l'une de l'autre par serrage ou par cylindrage après introduction des fils 7 de résistance ou des tuyaux 7', ce qui permet d'obtenir le transfert optimal de chaleur. Pour augmenter le rayonnement de chaleur à l'atmosphère ambiante, la face radiante 2 peut être pourvue de nervures 8, ainsi qu'il est représenté dans les modes de réalisation des figures 3 & 7e Dans les modes de réalisation des figures 3 à 5, les profilés se présentent sous forme de plaques lon- etroits gitudinales sur les côtés 7 desquelles sont prévus des moyens de fixation 9 conformés en rainures 9' en forme de oe. Pour permettre l'installation d'une plaque d'isolation thermique 10 entre l'élément chauffant et une paroi 11, sur laquelle cet élément chauffant est fixé, une aile 12 du moyen de fixation 9 fait saillie par rapport à la face 3 vås-à-vis de la paroi 11 et les profilés latéraux 13, présentant une section transversale sensiblement en quart de cercle,présentent des nervures 14 en forme de T réunies avec les rainures 9' en forme de T et sont fixés à la paroi 11 par leurs faces d'appui 15 au moyen de vis 16. Par économie de poids les profilés de fixation 13 sont des profilés creux. Au moyen des mêmes profilés de fixation 13 on peut, comme il est représenté à la figure 4, obtenir un élément chauffant facile à monter pouvant être léché de tous c8tés dans un flux d'air. Pour obtenir de plus grandes surfaces, on peut également prévoir plusieurs profilés 1 les uns à CÔZié 8tué des autres, comme il est représenté à la fi- gure 5, pour un élément chauffant disposé sur une paroi en utilisant des profilés intermédiaires 17. L'élément chauffant représenté à la figure 3 peut être utilisé en réalisant une économie particulière de place, par exemple sur les contre-marches d'escalier, sans qu'on ait à craindre des incidents du fait de l'utilisation de l'escalier. Ce mode de réalisation est particulièrement approprié pour équiper des vieux bâtiments. Dans les modes de réalisation des figures 6 et7 le profilé extrudé 1 est chaque fois réalisé comme profilé creux de section carrée, la face 3 rayonnant la chaleur étant, dans le mode de réalisation de la figure 6, & 'inté- rieur et, dans le mode de réalisation de la figure 7 à l'extérieur, de façon que dans un cas le fluide caloporteur circulant à l'intérieur de l'élément chauffant et, dans le cas de la figure 7, le fluide caloporteur, par exemple l'air, entourant l'élément chauffant puisse être chauffé. Au lieu d'une section carrée, on peut également utiliser une section rectangulaire ou toute autre section appropriée qui pourrait paraRtre nécessaire. REVEZDICAEIONS 1) Elément chauffant, constitué par un ou plusieurs profilés unis ou cannelés en métal, incluant des fils de résistance électrique en métal et/ou au moins un canal de passage pour un fluide gazeux ou liquide caloporteur, caractérisé en ce que le profilé (1) uni ou cannelé en métal est constitué par au moins un profilé extrudé en aluminium, ce profilé (1) comportant au moins un canal (4) ouvert ou fermé pour l'installation directe de fils de résistance isolés (7) ou d'un tuyau (7) pour fluide caloporteur. 2) Elément chauffant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal (4) est de section cir oculaire. 3) Elément chauffant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le profilé (1) est de forme générale plane et le canal (4) ou les canaux (4) sont disposés sur une face (3). 4) Elément chauffant selon la revendication 2, caractérisé en ce que le canal ouvert (4) est délimité latéralement par des nervures (5, 5') surélevées arrondies. 5) Elément chauffant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les épais seurs des parois du profilé (1) et des nervures (5, 5', 8) sont adaptées les unes aux autres pour émettre. en tous points un même flux thermique 6) Elément chauffant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la surface (face 2) du profilé (1) émettant ou recevant la chaleur est nervurée de façon à accroStre la surface d'échange thermique. 7) Elément chauffant selon la revendication 4, caractérisé an ce que les nervures (5, 5') sont de section annulaire 8) Elément chauffant selon l'une quelconque des revendications 4 et 7, caractérisé en ce que deux à deux symétriques les nervures (5, 5') constituent un canal (4) ouvert et une fente ) est constituée par leurs lèvres. 9) Elément chauffant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins un profilé (1) longitudinal comportant des canaux (4), et ce profilé (1) comporte sur sa face la plus étroite des moyens de fixation (9) pour une pièce de fixation et/ou un autre profilé (1). 10) Elément chauffant selon la revendication 9, caractérisé en oe que les moyens de fixation (9) sont des rainures en T (9') et/ou des nervures en U. 11) Elément chauffant selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que plusieurs profilés (1) sont assemblables par les moyens de fixation (9) pour offrir une plus grande surface de chauffage. 12) Elément chauffant selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pièce de fixation est un profilé de fixation (13) ayant une section sensiblement en quart de cercle comportant une face d'appui (15) s'étendant parallèlement à la dimension principale du profilé (1) de forme générale plane et en écartement de celui-ci (figures 3, 4). 13) Elément chauffant selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte quatre profilés de fixation (13) et au moins deux profilés chauffants (1) (figu- re 4). 14) Elément chauffant selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que les moyens de fixation (9) font saillie par rapport au plan des canaux (4) de façon à pouvoir loger une plaque isolante entre une paroi (11) et le profil chauffant (1). 15) Elément chauffant selon la revendication 9, caractérisé en ce qulil comporte plusieurs profilés (1), réunis ensemble par ltintermédiaire de leurs moyens de fixation (9). 16) Elément chauffant sélon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le profilé extrudé (1) est un profilé creux de section carrée ou rectangulaire présentant, à l'intérieur, des nervures radiantes (8) et, à l'extérieur, les canaux (4) ou inversement.