Brevet FR2690807A1 — publié le 19931105

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE, NOTAMMENT SECHE-SERVIETTE, A CORDON ELECTRIQUE CHAUFFANT La présente invention se rapporte au domaine technique général des dispositifs de chauffage électrique utilisés en tant que moyen de chauffe et comportant un ou plusieurs cordons électriques chauffants. La présente invention concerne un dispositif de chauffage, notament un sèche-serviette, comportant un corps de chauffe principal destiné à rayonner la chaleur produite par un cordon électrique chauffant s'étendant à l'intérieur dudit corps et maintenu en place à l'intérieur de ce dernier. On connait déjà un radiateur sèche- serviette constitué de plaques métalliques reliées entre elles pour former un panneau rayonnant par l'intermédiaire d'une tôle et de renforts vissés et constituer ainsi une enceinte de chauffe destinée à être fixée sur une cloison Le radiateur comporte une série de bras support sur lesquels on dispose les articles à sécher, et intérieurement en tant que moyen de chauffe, un cordon électrique chauffant Ce dernier s'étend dans le corps de chauffe en formant un circuit en serpentin, le cordon électrique chauffant étant maintenu contre les plaques métalliques par coincement en force dans des nervures et languettes, ménagées dans la surface des plaques métalliques formant l'enceinte. Un tel dispositif de chauffage est sensé respecter les normes de fonctionnement requises pour les radiateurs sèche-serviette Ces normes définissent, au moins en partie, les contraintes thermiques qui doivent être respectées par de tels appareils et elles imposent avant tout de limiter tout danger de brulûres de l'utilisateur, en particulier de ses doigts, par contact avec la surface du radiateur Ceci implique dans la conception de l'appareil d'arriver à obtenir une répartition homogène de la chaleur sur toute la surface rayonnante, sans apparition de zone ou points de température plus élevés que la température moyenne requise. L'appareil de l'art antérieur mentionné précédemment, s'il satisfait bien évidemment les normes obligatoires de température maximum admissible en un point quelconque de la surface du corps de chauffe, souffre cependant d'un inconvénient majeur lié à l'hétérogénéité des températures obtenues au niveau du corps de chauffe Une telle hétérogénéité de température est à mettre au compte de la conception même de l'appareil qui fait intervenir une série de plaques métalliques entre les lesquelles la conduction de la chaleur ne peut être correctement maitrisée, en raison de la présence d'un grand nombre de ponts thermiques préférenciels telle que la tôle de liaison vissée joignant l'ensemble des plaques métalliques L'hétérogénéité de température est en outre aggravée par la relation thermique directe existant entre le cordon électrique chauffant et les faces intérieures des plaques métalliques Par ailleurs, il s'avère que le montage par coincement du cordon électrique chauffant, directement dans des zones préformées des plaques métalliques rend l'opération de montage difficile et longue, alors que sa parfaite exécution est malgré tout impérative si l'on veut que le radiateur fonctionne correctement Par ailleurs, l'augmentation de puissance de chauffe d'un tel radiateur sèche- serviette connu, ne peut être obtenu, si l'on veut conserver une bonne homogénéité de température, que part l'adjonction d'une soufflerie interne favorisant la dissipation thermique Cet équipement complémentaire a, bien évidemment, une incidence négative sur les prix de vente de l'appareil de chauffage Enfin, la puissance de cet appareil étant régulièrement répartie sur toute sa surface, la convection naturelle est à l'origine de la création d'une zone plus chaude à la partie supérieure de l'appareil. L'objet de l'invention vise en conséquence à remédier aux différents inconvénients énumérés précédemment, et à fournir un dispositif de chauffage, notamment sèche- serviette, dans lequel la chaleur produite par le moyen de chauffe est répartie de manière homogène sur toute la surface de rayonnement à l'aide de moyens simples, bon marché, et d'un montage facile. Un objet complémentaire de l'invention vise à fournir un dispositif de chauffage, notamment sèche-serviette, dans lequel la transmission de chaleur entre le cordon électrique chauffant et la surface de rayonnement de la chaleur est améliorée, et dans lequel le mode de fixation du moyen de chauffe proprement dit par rapport au corps de chauffe, est simplifié. Un objet complémentaire de l'invention est de fournir un dispositif de chauffage, notamment sèche-serviette, dans lequel l'émission de chaleur est maitrisée et constante en tout point de la surface de rayonnement extérieure et ce quelle que soit la position occupée par le cordon chauffant relativement à la partie basse et haute du corps de chauffe. Les buts assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un dispositif de chauffage, notamment un sèche-serviette, comportant un corps de chauffe formant une surface de rayonnement externe de la chaleur produite par un cordon électrique chauffant s'étendant à l'intérieur dudit corps caractérisé en ce que le cordon électrique chauffant est fixé en contact d'échange thermique sur au moins une feuille d'un matériau souple bon conducteur de chaleur constituant une surface de rayonnement et de conduction interne s'étendant en regard de la surface de rayonnement externe. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront et ressortiront plus en détails à la lecture de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple illustratifs non limitatifs dans lesquels: La Figure 1 représente une vue de face d'un dispositif de chauffage conforme à l'invention. La Figure 2 montre selon une vue de face partiellement arrachée, un détail de la fixation du cordon électrique chauffant. La Figure 3 montre selon une vue en coupe transversale partielle prise selon la ligne III-III de la Figure 1, la structure interne d'un dispositif de chauffage conforme à l'invention. Le dispositif de chauffage conforme à l'invention tel que représenté à la Figure 1 comporte un corps de chauffe 1 présentant une partie supérieure la et une partie inférieure lb, et destiné à être fixé, par tout moyen approprié, non représenté sur les figures, sur une cloison par exemple Le corps de chauffe 1 est pourvu, de préférence dans sa partie supérieure la, d'au moins une et de préférence deux barres support 2 aptes à recevoir des articles à sécher, tels que des serviettes. Le corps de chauffe 1 est constitué, tel que cela est montré à la figure 3, d'un panneau avant 3, et d'un panneau 6 6 arrière 4 destiné à faire face au mur ou à la cloison support Le corps de chauffe 1 forme ainsi par l'intermédiaire des panneaux 3 et 4 une surface de rayonnement externe de la chaleur produite par un cordon électrique chauffant 5 s'étendant à l'intérieur de l'enceinte définie par les panneaux 3 et 4. Ces derniers sont réalisés sous la forme de deux plaques métalliques sensiblement rectangulaires dont la surface est irrégulière afin d'augmenter la surface d'échange thermique avec l'extérieur, à la fois par rayonnement et par convection, chaque plaque est pourvue d'ondulations 6 séparées par des gorges 6 b s'étendant selon l'axe principal longitudinal x x' de chaque panneau 3,4 Le corps de chauffe 1 étant conçu pour être fixé sensiblement verticalement sur une cloison support, les ondulations 6 forment intérieurement au corps de chauffe 1 une série de canaux 7 s'étendant selon l'axe x-x' sensiblement verticalement Avantageusement, comme cela est montré à la figure 3, la surface d'échange thermique du panneau arrière 4 est supérieure à la surface d'échange du panneau avant 3. Cette différence dans les propriétés d'échange thermique peut être obtenue d'une manière simple en augmentant la profondeur des gorges 6 b du panneau arrière 4 par rapport à la profondeur des gorges 6 b du panneau avant 3 Le pas de la succession des gorges 6 b et des ondulations 6 est choisi pour que au moins certaines gorges 6 de chaque panneau 3,4 opposé coïncident lors de la mise en place des panneaux 3,4. Le cordon électrique chauffant 5 est de type connu, et possède par exemple une double isolation silicone, et est fixé en contact d'échange thermique sur au moins une feuille d'un matériau souple 10 bon conducteur de chaleur s'étendant dans le corps de chauffe 1 en regard de la ou des surfaces internes des panneaux 3 et 4 Le matériau souple bon conducteur de chaleur peut être constitué par exemple de feuilles d'aluminium ou de cuivre d'une épaisseur moyenne de l'ordre de 2/10 de mm De manière avantageuse, le cordon électrique chauffant 5 est inséré et fixé entre deux feuilles 10,11, d'aluminium adhérant l'une contre l'autre et enrobant le cordon 5 L'adhésion du cordon chauffant 5 sur la ou les feuilles 10,11 ainsi que l'adhésion des deux feuilles l'une sur l'autre est obtenue de manière particulièrement avantageuse par simple collage à l'aide d'une colle résistant à la température Bien évidemment, d'autres moyens d'adhésion sont envisageables. Comme cela est montré, en particulier à la figure 2, les feuilles 10,11, présentent une forme géométrique sensiblement équivalente à celle de chaque panneau 3,4, et s'étendent sur une surface également sensiblement équivalente ou du moins légèrement inférieure à celle des panneaux 3,4. Avantageusement, le cordon électrique chauffant 5 est disposé et monté entre les deux feuilles 10 et 11 de manière à former, de la partie haute la vers la partie basse lb du corps de chauffe 1, un circuit en serpentin s'étendant sensiblement sur toute la surface du corps de chauffe 1 à partir d'un brin supérieur froid 12 jusqu'à un brin inférieur 13 froid De manière préférencielle, le circuit en serpentin comporte une série de brins rectilignes superposés 15 s'étendant selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe x-x' et, par conséquent, selon une direction perpendiculaire aux canaux 7 De manière également avantageuse, la distance entre les brins rectilignes superposés et adjacents 15 du circuit en serpentin est variable selon la position occupée par chaque brin relativement à la partie basse lb ou haute la du corps de chauffe 1 Ainsi, tel que cela est montré à la figure 2, la distance moyenne d 2 entre deux brins superposés 15 de la partie inférieure lb du corps de chauffe est plus faible que la distance dl entre deux brins rectilignes 15 s'étendant dans la partie supérieure du corps de chauffe 1 Bien évidemment, la variation de distance peut être continue ou discontinue entre les parties supérieure et inférieure du corps de chauffe 1 On fait ainsi varier de manière simple la densité du cordon électrique chauffant dans des zones privilégiées du corps de chauffe 1, et en particulier dans sa partie inférieure lb afin de compenser l'effet thermique de convection tendant à maintenir la zone supérieure du corps de chauffe 1 à une température moyenne plus élevée. La compensation de l'effet thermique de convection peut bien évidemment être obtenue à l'aide d'un circuit du cordon chauffant 5 différent du circuit en serpentin représenté aux figures 1 et 2, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Les feuilles de matériau bon conducteur de chaleur ,11 sont pourvues d'une série de perforations 18 ménagées à intervalle régulier selon la direction axiale x-x' et selon une direction perpendiculaire audit axe, entre les brins et boucles du circuit en serpentin Les perforations 18 servent à la fixation de l'ensemble des panneaux 3 et 4 avec les feuilles 10,11 enrobant le cordon électrique chauffant 5 La fixation est assurée à l'aide de moyens de serrage 20 (figure 3), tels que des goujons traversants, dont l'extrémité chanfreinée est vissée dans l'épaisseur du panneau avant 3 alors que l'extrémité libre débouchant par un orifice dans le panneau arrière 4 reçoit un écrou 21. Les moyens de serrage 20 sont disposés entre les canaux 7 dans les gorges 6 b opposés des panneaux 3,4 de manière à assurer par pincement le serrage desdits panneaux l'un contre l'autre Le cordon électrique chauffant 5 est ainsi pris en sandwich entre les gorges 6 b opposées de chaque panneau 3,4 et est maintenu en place dans le corps de chauffe 1 avec les feuilles 10,11 Plusieurs moyens de serrage 20 sont prévus et répartis sur toute la surface du corps de chauffe 1. Le dispositif de chauffage consiste selon l'invention en un radiateur sèche-serviettes et assure une bonne maitrise et une répartition homogène de la température sur toute la surface du corps de chauffe 1 grâce à l'adjonction d'une surface de rayonnement supplémentaire constituée par la ou les feuilles 10,11 Ces dernières assurent en effet par conduction et rayonnement une première diffusion et répartition de l'énergie thermique fournie par le cordon électrique chauffant 5 qui est en contact thermique direct avec elles Cet effet de diffusion thermique est complété par la libre circulation de l'air contenu dans le corps de chauffe 1 à travers les canaux 7 A cet effet, l'enceinte formée par le corps de chauffe 1 est ouverte à sa partie supérieure ettou inférieure de manière à favoriser la convection et la circulation libre de l'air dans les canaux 7 Le cordon électrique chauffant 5 peut être très facilement mis en place et mis en forme sur l'une des feuilles 10,11 par simple collage et l'adjonction de la seconde feuille du matériau souple bon conducteur de chaleur ne présente également aucune difficulté particulière de mise en place Le montage de l'ensemble ainsi constitué entre les panneaux 3,4 ne nécessite plus alors qu'un simple ajustement de position de manière à aligner les perforations 18 des feuilles 10,11 avec celles prévues dans les panneaux 3,4 L'opération globale de montage est ainsi grandement simplifiée. Le dispositif de chauffage conforme à l'invention comporte de manière préférencielle deux feuilles d'aluminium enrobant le cordon électrique chauffant 5, mais il est bien évident que le recours à une seule feuille d'aluminium souple peut être envisagé Dans un tel cas, la il feuille d'aluminium unique est bien évidemment disposée en regard du panneau avant 3. R R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif de chauffage, notamment sèche-serviette comportant un corps de chauffe ( 1) formant une surface de rayonnement externe de la chaleur produite par un cordon électrique chauffant ( 5) s'étendant à l'intérieur dudit corps caractérisé en ce que le cordon électrique chauffant ( 5) est fixé en contact d'échange thermique sur au moins une feuille ( 10,11) d'un matériau souple bon conducteur de chaleur constituant une surface de rayonnement et de conduction interne s'étendant en regard de la surface de rayonnement externe. 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le cordon électrique chauffant ( 5) est inséré et fixé entre deux feuilles ( 10,11) d'un matériau souple bon conducteur de chaleur, les deux feuilles ( 10,11) adhérant l'une contre l'autre et enrobant ledit cordon ( 5), par exemple par collage. 3 Dispositif selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le corps de chauffe ( 1) définit une enceinte comportant en tant que surface de rayonnement un panneau avant ( 3), et un panneau arrière ( 4), chaque panneau ( 3,4) étant pourvu d'ondulations ( 6) et de gorges ( 6 b) s'étendant sensiblement verticalement pour former à l'intérieur de l'enceinte des canaux ( 7) de circulation d'air. 4 Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la ou les feuilles ( 10,11) de matériau bon conducteur de chaleur et le cordon électrique chauffant ( 5) sont maintenus en place entre et contre les panneaux avant ( 3) et arrière ( 4) par pincement à l'aide de moyens de serrage ( 20) tels que des goujons traversants, agissant sur lesdits panneaux ( 3,4) pour les serrer l'un contre l'autre. Dispositif selon les revendications 3 ou 4 caractérisé en ce que l'enceinte est ouverte à sa partie supérieure (la) et/ou inférieure (lb) de manière à favoriser la convection de l'air dans les canaux. 6 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 Le cordon électrique chauffant ( 5) est fixé sur la ou les feuilles ( 10,11) du matériau bon conducteur de chaleur pour former un circuit en serpentin s'étendant sensiblement sur toute la surface de rayonnement. 7 Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que le circuit en serpentin comporte une série de brins rectilignes superposés ( 15) qui s'étendent selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe vertical x-x' du corps de chauffe ( 1). 8 Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que la distance (dl,d 2) entre les brins rectilignes superposés ( 15) du circuit en serpentin est variable selon la position qu'ils occupent relativement à la partie basse (lb) et haute (la) du corps de chauffe ( 1). 9 Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que la distance (d 2) entre les brins rectilignes ( 15) de la partie inférieure ( 16) du corps de chauffe ( 1) est plus faible que la distance (dl) séparant les brins rectilignes de la partie supérieure (la).