Brevet FR2504768A2 — publié le 19821029

FR 2504768 A2 19821029 FR 8108835 A 19810428 Domaine technioue. La présente invention concerne on appareil de chauffage électrique par ampoules fonctionnant par convection ou air pulsez et destiné au chauffage b locaux de toutes natures, notamment les habitations. Problème posé. Il s'agit de trouver un appareil de chauffage électrique ayant le meilleur rendement possible pour chauffer efficacement au meilleur compte. Etat de la technique antérieure et inconvénients. I1 existe de nombreux appareils de chauffage électriques comportant tous des résistances et qui chauffent soit par rayonnement, soit par convection, soit par un mélange des deux. Certains appareils sont A accumulation. Dans toua les cas, l'énergie électrique nécessaire est relativement importante si bien que le chauffage électrique n'est considéré actuellement que comme chauffage d'appoint, en dehors du chauffage par accumulation avec courant A tarif réduit qui ne fait pas l'objet de la présente invention. La présente invention a pour but de remédier à l'inconvénient essentiel du rendement thermique faible des appareils électriques existants. Exposé de l'invention. L'appareil de l'invention est caractérisé principalement par le fait qu'on utilise plusieurs groupes d'ampoules en série, lesdits groupes étant branchés soft ensemble, soit séparément, chacune des ampoules étant utilisée bien en dessous de sa tension nominale. Dans la pratique, les ampoules de 15 watts sont otilisé@@ @ enviren @a moitié @e leur tension nominale en série de de@@. Les ampo@ies de @@ watts scnt utilisées en série de trois Les ampoules de 40 watts sont utilisées en série de quatre. Les ampoules de 60 watts sont utilisées en série de cin@, d'où la relation suivante - 15 watts sur 110 voits, - 25 watts sur 7@ volts, - 40 watts sur 55 volts, - 60 watts sur 44 toits. Les ampoules émettant de la lumière, il s'en suivrait dans certains cas une gêne pour l'utilisation. C'est pourquoi on prévoit des moyens pour supprimer lrémis- sion de lumière 8 l'extérieur de l'appareil de chauffage et cela est obtenu soit en recouvrant les ampoules d'un revêtement opaque, soit en enfermant les ampoules dans un bottier peint en noir mat comportant des chicanes à l'entrée et à la sortie. Solution au problème3 avantages et résultat industriel. Des essais ont été effectués avec l'appareil de l'invention avec des ampoules de différentes puissances recouvertes ou non d'un revêtement opaque, comme une feuille d'aluminium. Le tableau ci-après indique les résultats de certains de ces essais. TEMPERATURE SUPERFICIELLE DE L AMPOULE VOLIS WATTS NON RECOUVERTE RECOUVERTE 220 1, 40 1290 220 25 121 194 220 4o 128 2360 220 60 1500 1800 Rupture Si l1atnpoule de 15 watts qui a été prévue pour 220 volts est utilisée sur 110 volts, sa logévité est fortement auzzentSe. Néanmoins, au lieu des 1290 détectés avec l'ampoule de 15 watts recouverte d'une feuille d'alum nium et alimentée en 220 volts, on obtient une température de 680 en 110 volts.A partir de cette donnée, on s'est aperçu que pour chauffer une pièce d'un volume déterminé, il rallait par mètre cube un nombre d'ampoules de 15 watts alimentées en 110 volts de 1,5. En fait l'ampoule de puissance nominale de 15 watts consomme réellement à 110 volts 5 watts. De plus, l'ampoule de puissance nominale de 60 watts en 220 volts én série de cinq consomme réellement 5 watts. De même les ampoules de 25 watts consomment 5,5 watts. Les ampoules de 40 watts consomment 5,7 watts. A titre d'exemple, si l'on doit chauffer une pièce de 50 m3, comme il faut 1,5 ampoule par m3, on devra utiliser 75 ampoules de 15 watts ou de 60 watts. Il a été constaté que dans un appareil de chaui fage utilisant les ampoules suivant le principe de l'invent aucune chaleur n'était dégagée sur les parois de ltapparel] de chauffage utilisant les ampoules ce qui permet d'instal) ce dispositif dans n'importe quel meuble ordinaire ou de luxe sans aucun préjudice que le chauffage pourrait produir sur les divers matdriaut, même les plus fragiles. L'emploi d'un ventilateur peut etre avantageuse ment envisagé pour brasser l'air continuellement et obtenir une uniformisation de la température dans les différents points de l'appareil de chauffage et de la pièce. On constate, en fait, que l'utilisation des ampoules en dessous de leur tension nominale permet une meilleure concentratien et une émission améliorée des ra@ons Infra-rou@es qui @e traduit par une meilleure utilisation de l'énergi@ développée à l'intérieur des résistances qui sont Ici des ampoules. Le calcul montre qu'une ampoule utilisant une énergie de 5 watts/heure délivre une énergie calorifique de 4,30 caloriesoheure. Avec l'appareil de l'invention, des essais scientifiques sérieux faits dans une chambre calorimétrique ont prouvé que la même ampoule de 5 watts alimente en 110 volts délivrait une énergie de 4,90 calories/heure d'où un gain de o,6 calories/heure c'est-à-dire de 0,12 calories par watts. Actuellement, il est conseillé d'utiliser, pour une pièce d'un volume de 50 m3, un appareil classique de 1500 watts. Avec l'appareil de l'invention, comme on l'a vu précédemment, il suffit d'un appareil contenant 75 ampoules de 15 watts, mais, étant utilisées en 110 volts, elles consomment chacune 5 watts soit un total de 375 watts. On constate donc une consonmation quatre fois inférieure à celle nécessaire au chauffage traditionnel. Ce résultat surprenant est vraisemblablement dû au fait que les ampoules sont sous-alimentées et que les branchements en série varient selon la puissance nominale des ampoules et à l'opacification des ampoules par du papier d'aluminium qui concentre la chialeur. L'invention sera mieux comprise a l'aide de la descriptior. suivante qui en donne un exemple non limitatif de réalisation pratique et qui est illustré par l'unique figure du dessin Joint qui représente une coupe verticale schématique d'ur radiateur utilisant le principe de l'inven- tion. Description d'un mode de réalisation. L'appareil se compose d'une caisse extérieure (1) reposant sur des pieds (2), (3), avec un fond (4) présentant une ouverture (5) et un couvercle (6) composd de trois Parois (7), (8), (9) formant une chicane débouchant sur une ouverture (10). L'intérieur de la caisse comporte des platines support (11), (12), (13), (14) qui eupportent des lampes telles que (15). Les lampes (15) ont, dans le cas considéré, une puissance de 15 watts et elles sont disposées en quatre séries correspondant aux quatre platines (11) à (14).Sur chaque platine, les lampes (15) sont disposées par paires alimentées en série à partir des conducteurs (16), (17) pour les lampes relatives à la platine (11), (17), (18) pour les lampes relatives à la platine (14), (19), (20) pour les lampes relatives à la platine (12) et (21), (22) pour les lampes relatives à la platine (13). Les conducteurs (18), (19) et (22) sont reliés au conducteur (16) qui correspond lui-même à la borne (23). Le branchement de chacune des lampes (15) est effectué de manière classique pour que deux lampes conaécutives soient montées en série et que l'une de leur borne d'alimentation soit reliée aux deux conducteurs (16) à (22) qui viennent d'être décrits. Ce montage est suffisamment classique pour qu'il soit inutile de s'y appesantir. Les parois (7), (8), (9) sont peintes en-noir mat de façon à éviter toute émission de lumière par l'ouverture (10). Par le montage en série, les lampes (15). sont alimentées chacune b la moitié de leur tension nominale comme il a été indiqué ci-dessus. Lesdites lampes sont de préférence recouvertes d'un revêtement opaque constitué de feuilles d'aluminium. Elles sont du type sphérique E 14, soit en filament en zig@ag, seit en filaient 8 couronne. On prévoit des ventilateurs soufflants (24), (25) qui ont une tension nominale de 220 volts mais qui sont ici montés en série pour utiliser chacun 110 volts, être pl@s fiables et moins bruyant. Le ventilateur (24) est reliépar le conducteur (26) au conducteur (16) tandis que le tentateur (25) est relié par le conducteur (27) au commutateur (28) qui va maintenant être décrit en ditail. Le cotutateur (28) comporte un doigt (29) tournant dont le centre est relié au conducteur (29) qui correspond à la borne (30). On prévoit une différence de potentiel de 220 volts entre les bornes (23) et (30). les conducteurs (20) et (21) sont reliés par le conducteur (31) aux deux bornes (32) et (33). Le condu - teur (27) est relié aux trois bornes (34), (35), (36) tandis que le conducteur (17) est relié aux deux bornes (37) et (38). Dans la position représentée å la figure 1, le doigt (39) n'établit aucun contact. Si on le fait @o@@ner d'un quart de tour dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (position @3 heures"), il établit un contact entre les deux bornes (34) et (37) c'est-à-dire qu'il alimente les dieux ventilateurs (24) et (25) et les deux rampes correspondant aux platines (11) et (14).Si on le fait tourner encore d'un quart de tour, c'est-à-dire Si le doigt (39) se trouver dans la position "midi", il provoque 1 'alimenta- tion des deux ventilateurs (24) et (25) mais aussi des lampes corresponuant aux deux platines (12) et (13). zon obtient donc une deuxième allure de chauffe. Si on dispose le doigt (39) dans la position "9 heures", il alimente les trois bornes (36), (33) et (38) c'est-à-dire qu'il alimente les ventilateurs (24), (25) et toutes les lampes (15) de l'appareil, ce qui corres pond à l'allure maximum. A la place de lampes (15), on pourrait utiliser toutes sortes d'ampoules ou de dispositifs comportant des résistances électriques émettant ou non de la lumière. L'appareil de l'invention peut être placé et incorporé dans tout meuble qui agrémente la décoration ou l'ameublement intérieur d'un ensemble d'habitation. L'emploi du ventilateur à faible tension permet d'améliorer le silence et la fiabilité de fonctionnement. Un thermostat peut être incorporé à l'appareil. Il va sans dire que les formes, détails, matièr premières et dispositions diverses peuvent varier sans que l'on puisse sortir du cadre de la présente invention. REVEDICATIONS 1. Appa@@@i@ de chauffa@e électrique par ampoules. Selon les revendications du brevet principal c a r a c t ?: r i s é par le rait qu on utilise plusieurs groupes d'ampoules (15; en série, lesdits groupes étant branchés soit ensemble, soit séparément, chacune des ampoules étant utilisée bien en dessous de sa tension nominale. 2. Appareil de chauffage électrique, tel que défini dans la revendication 1, car a c té r i s é par le fait que les ampoules (15) sont utilisées à environ la moitié de leur tension nominale pour les ampoules de 15 watts, sur 73 volts pour la série des ampoules de 25 watts, sur 55 volts pour la série de 40 watts, et sur 44 volts pour la série de 60 watts. 3. Appareil de chauffage électrique, tel que défini dans la revendication 2, c a r a c t 6 r i s é par le fait que les ampoules (15) sont du type sphérique E 14, soit à filament en zigzag, soit à filament à couronne. 4. Appareil de chauffage électrique, tel que défini dans lXune ou l'autre des revendications 2 ou 3, c a r a c t é r i ss é par le fait qu'on prévoit des moyens pour supprimer l'émission de lumière à l'extérieur de lappa- reil de chauffage. 5. Appareil de chauffage électrique, tel que défini dans la revendication 4, c a r a c té r i s é par le fait que les ampoules reçoivent un revêtement opaque. 6. Appareil de chauffage électrique, tel que défini dans la revendication 5, c a r a e t é r i 8 4 par le fait que les ampoules sont enfermées dans un boîtier peint en noir mat comportant des chicanes (7), (8), (9) à l'entrée et à la sortie.