Brevet FR2716255A1 — publié le 19950818

RADIATEUR ÉLECTRIQUE A ACCUMULATION CONSTITUÉ D' ÉLÉMENTS MODULAIRES ET COMPORTANT UN CORPS DE CHAUFFE UNIQUE La présente invention a pour objet un radiateur électrique à accumulation constitué d'éléments modulaires et comportant un corps de chauffe unique I1 est destiné au chauffage de base ou d'appoint des locaux de tous types et peut être utilisé aussi bien comme appareil fixe que comme appareil mobile. Les locaux d'habitation, les bureaux ou locaux professionnels sont de plus en plus fréquemment chauffés au moyen d'appareils individuels autonomes, en raison des difficultés rencontrées pour contrôler et optimiser la consommation d'énergie dans les installations importantes de chauffage central. Les trois sources d'énergie le plus couramment utilisées sont le fioul, le gaz et l'électricité. Cette dernière présente de nombreux avantages tels que souplesse, propreté, confort, facilité de réglage et de programmation, faible investissement, etc, mais son coût rapporté au kilowatt-heure est sensiblement plus élevé que pour les deux autres énergies. Cette constatation a été à la base du développement du "chauffage intégré", qui consiste à profiter du bas prix des appareils de chauffage électrique pour prévoir une isolation des locaux telle que l'investissement initial soit du même ordre qu'avec le chauffage à gaz ou à fioul sans isolation, et que le coût énergétique en exploitation soit égal ou inférieur. Toutefois cette technique n'est applicable en pratique que pour les constructions neuves et, lorsque l'isolation n'a pas été prévue à l'origine, le seul moyen permettant l'utilisation de l'électricité dans des conditions économiquement viables est d'avoir recours à des radiateurs à accumulation d'énergie. Malheureusement, les appareils de ce type existants sont en général encombrants, onéreux et d'une puissance unitaire relativement élevée, ce qui entraîne le plus souvent à prévoir un nombre très restreint d'appareils et même parfois un seul appareil pour plusieurs pièces lorsque celles-ci sont petites, ce qui ne permet pas une répartition satisfaisante de la chaleur et fait perdre l'avantage de la souplesse propre au chauffage électrique. Le brevet NO FR 91 08 640, déposé par le même demandeur, présente un radiateur constitué de plusieurs éléments modulaires à accumulation, formés chacun de trois parties, une partie supérieure avec déflecteurs de convection, une partie inférieure supportant l'élément et une partie centrale contenant un corps de chauffe électrique élémentaire contenu dans une enveloppe double limitant la température, l'ensemble étant complété d'un élément spécial comportant l'alimentation électrique, ainsi qu'un thermostat et un programmateur. Si cet appareil apporte une solution satisfaisante, il est cependant bien évident que la présence d'une double enveloppe, l'assemblage des différentes parties, fabriquées spécialement, et la nécessité de prévoir un câblage pour raccorder les corps de chauffe, entraîne un coût de fabrication élevé. Le dispositif selon la présente invention, qui consiste en perfectionnements apportés à l'objet du brevet ci-dessus, supprime tous ces inconvénients. En effet, il permet d'obtenir des appareils combinant les avantages des convecteurs électriques et des radiateurs à accumulation, peu encombrants, d'un prix particulièrement raisonnable et pouvant être installés n'importe où, en particulier aux emplacements habituellement utilisés pour les radiateurs de chauffage central classiques. I1 est constitué d'éléments modulaires à ailettes du type utilisés pour le chauffage central à eau, assemblés pour former un radiateur mural ou mobile d'encombrement réduit ayant la puissance nécessaire, les éléments modulaires, constitués chacun d'une seule pièce de préférence en alliage d'aluminium, comportant un évidement permettant de loger une brique réfractaire unique équipée, d'une résistance électrique interne et logée dans lesdits éléments, l'un de ceux-ci étant adapté pour jouer le rôle d'unité d'alimentation avec thermostat à bulbe et cordon de raccordement au secteur. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation de l'objet de l'invention: la figure 1 représente en perspective cavalière un radiateur selon l'invention constitué d'une série éléments assemblés en ligne, les figures 2 à 4 montrent respectivement, en perspective cavalière et à une échelle différente, les trois éléments modulaires constituant un radiateur, à savoir: l'élément terminal, l'élément courant et 1' élément d'alimentation électrique, la figure 5 représente, en perspective cavalière, à une échelle différente, une cheville spéciale de fixation murale du radiateur. la figure 6 montre, vu du côté du radiateur, un châssis support équipé de patin ou de roulettes, la figure 7 illustre la disposition du corps de chauffe dans une variante selon laquelle le radiateur est formé de deux séries d'éléments modulaires reliés par des tôles formant un caisson et, la figure 8 est une coupe verticale passant entre deux éléments modulaires, suivant les flèches A-A de la figure 7, Le dispositif, figures 1 à 6, est constitué d'éléments modulaires de trois types différents: - un élément d'alimentation électrique 1, - au moins un élément courant 2 - et un élément terminal 3, à l'intérieur desquels est disposé un corps de chauffe 4 unique. Les éléments modulaires 1, 2, 3, en une seule pièce, peuvent être fabriqués spécialement pour l'appareil objet du présent brevet, ou réalisés par usinage à partir d'un élément standard unique existant destiné au montage de radiateurs de chauffage central à eau ou à vapeur, et sont caractérisés par des tronçons tubulaires horizontaux supérieurs 5 et inférieurs 6 assemblables entre eux bout à bout et reliés par une partie creuse verticale 7, cette dernière étant formée de deux parois délimitant un passage entre lesdits tronçons tubulaires, et portant une lame frontale 8 et une lame arrière 9 entre lesquelles sont disposées des ailettes 10 verticales. Les éléments modulaires 1, 2, 3 sont de préférence fabriqués en alliage d'aluminium. Le montage du radiateur s'effectue en solidarisant les tronçons tubulaires supérieurs 5 et inférieurs 6 entre eux de la même manière que pour les radiateurs à eau chaude, selon la technique dite du "niplage". Les éléments courants 2 et l'élément terminal 3 sont pourvus d'un évidement constitué de découpes 11 pratiquées dans les parois de la partie creuse verticale 7, et permettant le montage du corps de chauffe 4. Ces découpes sont pratiquées dans les deux parois pour les éléments courants 2 et dans la seule paroi interne pour l'élément terminal 3, de manière à fermer une extrémité de la cavité interne ainsi créée. L'autre extrémité de cette cavité est fermée par l'élément d'alimentation électrique 1, équipé d'un cordon de raccordement au secteur, de bornes de branchement du corps de chauffe 4 et d'un thermostat à bulbe commandé par un bouton 12 accessible de l'extérieur, les équipements électriques étant à l'abri de la poussière et de l'humidité grâce à un couvercle étanche fermant la trappe d'accès 22 formée d'une découpe pratiquée dans la paroi interne de la partie creuse 7. Le corps de chauffe 4, monté dans la cavité interne du radiateur est de forme parallélépipédique et constitué d'une brique rendue étanche par un revêtement de silicone, dans laquelle est noyée une résistance électrique. Cette brique est suffisamment mince pour que la distance entre ses faces et la surface externe du radiateur empêche toute possibilité de surchauffe des parties métalliques accessibles, permettant ainsi de se dispenser de dispositif de sécurité coupant l'alimentation électrique. Le radiateur pourra être fixé au mur au moyen de chevilles spéciales 13 (figure 5) comportant une rainure annulaire dans laquelle s'inséreront les lames arrières 9 de deux éléments modulaires contigus, ou monté sur des châssis 14 pourvus de contre-plaques 23 supportant plusieurs éléments modulaires, fixés aux tronçons tubulaires inférieurs 6 à l'aide d'étriers 15 boulonnés, et équipés de patins 16 et/ou de roulettes 17 (figure 6). Des radiateurs à forte capacité d'accumulation pourront être réalisés en disposant le corps de chauffe 4 entre deux séries d'éléments modulaires 2' dépourvus de découpes 11, reliées par des tôles entretoises 18 formant un caisson constituant la cavité interne dans laquelle est logé ledit corps de chauffe (figures 7 et 8). Celui-ci est constitué, soit d'une brique mince de forme parallélépipédique dans laquelle est noyée une résistance électrique, soit de plaques de fonte emprisonnant une résistance blindée. I1 est pris entre deux briques réfractaires 19 plus épaisses jouant le rôle d'accumulateur d'énergie, et entouré de blocs 20 d'isolant thermique en béton cellulaire ou matériau similaire ménageant des espaces vides 21 en partie supérieure. A titre indicatif, le corps de chauffe aura une épaisseur d'environ 20 mm, et les briques réfractaires 19 une épaisseur de l'ordre de 80 mm. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à 1objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires connus. REVENDICATIONS 10. Radiateur électrique à accumulation constitué d'éléments modulaires et comportant un corps de chauffe unique, destiné au chauffage de base ou d'appoint des locaux de tous types et pouvant être utilisé aussi bien comme appareil fixe que comme appareil mobile, caractérisé par la combinaison d'éléments modulaires (1, 2, 2' 3) pourvus d'une partie creuse verticale (7) portant des ailettes (10) également verticales, semblables aux éléments utilisés pour le chauffage central à eau, et assemblés de manière à former un radiateur à accumulation mural ou mobile d'encombrement réduit comportant une cavité interne dans laquelle est logé un corps de chauffe (4) unique de forme parallélépipédique, l'un de ces éléments modulaires, constitués chacun d'une seule pièce, étant un élément d'alimentation électrique (1) équipé d'un thermostat à bulbe commandé par un bouton (13) accessible de l'extérieur, de bornes de branchement du corps de chauffe et d'un cordon de raccordement au secteur, les équipements électriques étant à l'abri de la poussière et de l'humidité grâce à un couvercle étanche fermant une trappe d'accès (22) formée d'une découpe pratiquée dans la paroi interne de la partie creuse verticale (7). 20. Dispositif selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que les éléments modulaires (1, 2, 2', 3) comportent des tronçons tubulaires horizontaux supérieurs et inférieurs (5, 6) assemblables entre eux bout à bout, reliés par la partie creuse verticale (7) formée de deux parois délimitant un passage entre lesdits tronçons tubulaires et portant une lame frontale (8) et une lame arrière (9) entre lesquelles sont disposées les ailettes (10) verticales. 30. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les éléments modulaires sont de trois modèles différents, un élément terminal (1), un ou plusieurs éléments courants (2) et l'élément d'alimentation électrique (1), la cavité interne (12) étant constituée d'évidements obtenus par des découpes (11) pratiquées dans les parois de la partie creuse verticale (7) du ou des éléments courants (2) et de l'élément terminal (3), ces découpes étant pratiquées dans les deux parois pour les éléments courants et dans la seule paroi interne pour l'élément terminal, de manière à fermer ainsi une extrémité de la cavité interne, l'autre extrémité étant fermée par l'élément d'alimentation électrique (1). 40. Dispositif selon la revendication 3, se caractérisant par le fait que le corps de chauffe (4) est constitué d'une brique rendue étanche par un revêtement de silicone, dans laquelle est noyée une résistance électrique, ladite brique étant suffisamment mince pour que la distance entre ses faces et la surface externe du radiateur empêche toute possibilité de surchauffe des parties métalliques accessibles, permettant ainsi de se dispenser de dispositif de sécurité coupant l'alimentation électrique. 50. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, se caractérisant par le fait qu'il est fixé au mur au moyen de chevilles spéciales (13) comportant une rainure annulaire dans laquelle s'insèrent les lames arrières (9) de deux éléments modulaires (1, 2, 3) contigus. 60. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, se caractérisant par le fait qu'il est monté sur des châssis (14) équipés de patins (16) et/ou de roulettes (17), et fixés aux tronçons tubulaires inférieurs (6) à l'aide d'étriers (15), lesdits châssis étant pourvus de contre-plaques (23) supportant plusieurs éléments modulaires (1, 2, 3). 70. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, se caractérisant par le fait qu'il est réalisé en disposant le corps de chauffe (4) entre deux séries d'éléments modulaires (2') dépourvus de découpes, reliées par des tôles entretoise (18) formant un caisson constituant la cavité interne recevant ledit corps de chauffe, ce dernier étant pris entre deux briques réfractaires (19) plus épaisses jouant le rôle d'accumulateur d'énergie, et entouré de blocs (20) d'isolant thermique en béton cellulaire ou matériau similaiPe ménageant des espaces vides (21) en partie supérieure. 80. Dispositif selon la revendication 7, se caractérisant par le fait que le corps de chauffe (4) a une épaisseur sensiblement égale à 20 millimètres et que les briques réfractaires (19) ont une épaisseur voisine de 80 millimètres. 90. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les éléments modulaires (1, 2, 2', 3) sont tous réalisés par usinage à partir d'un même élément standard existant, destiné au montage de radiateurs de chauffage central à eau ou à vapeur. 100. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les éléments modulaires (1, 2, 2', 3) sont fabriqués en alliage d'aluminium.