Brevet FR2747460A1 — publié le 19971017

L'invention est relative aux radiateurs à fluide pour salle de bains. Les radiateurs de ce type sont composés de plusieurs éléments d'échange horizontaux dont les cavités internes sont reliées entre elles par des montants tubulaires avec lesquels elles forment un circuit hydraulique pouvant être parcouru par un flux thermique, ce flux étant généré, dans le fluide du circuit hydraulique, par un moyen de chauffage électrique, disposé dans l'élément inférieur et associé à des moyens de régulation. Dans les radiateurs actuels, les moyens de chauffage sont constitués par une canne isolante contenant une résistance électrique et portant un capteur thermique relié à un dispositif de régulation extérieur. Le diamètre de la canne qui, est en général compris entre 10 et 14 mm, procure une surface d'échange avec le fluide qui est peu importante, de sorte que, pour obtenir l'apport calorifique souhaité, la puissance calorifique par unité de surface doit être élevée, ce qui entraîne deux inconvénients, à savoir une forte consommation électrique et une usure rapide de la résistance interne. A ces inconvénients, s'ajoutent ceux résultant de la régulation. En effet, le capteur thermique détecte la température de la canne, qui a une température élevée, puisque de l'ordre de 180 C, et intervient sur un dispositif de régulation qui est coûteux, car régissant une forte intensité et peu efficace, car sans rapport direct avec la valeur du transfert thermique entre la canne et le fluide. Il en résulte que, malgré un coût de fabrication élevé et une consommation électrique importante, les échanges thermiques entre la canne et le fluide et entre le fluide et les éléments se réalisent dans de mauvaises conditions et que de tels radiateurs ne dépassent pas 45"C et ne dissipent pas l'énergie calorifique espérée. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients, en fournissant un radiateur du type précité procurant un meilleur chauffage pour une consommation électrique réduite. A cet effet, dans le radiateur selon l'invention, les moyens de chauffage du fluide comprennent un caisson qui, disposé longitudinalement dans l'élément d'échange inférieur, est séparé du fluide contenu dans cet élément par des parois en matériau étanche et conducteur de la chaleur, ce caisson formant une grande surface d'échange, communiquant avec l'air ambiant et contenant, d'une part, une résistance électrique en forme d'épingle, et d'autre part, un capteur de la température de l'air dans ce caisson. Avec cet agencement, la résistance électrique, plus volumineuse, offre une plus grande surface d'échange avec l'air ambiant, ce qui permet de réduire sa puissance calorifique par unité de surface et, en conséquence, la puissance électrique nécessaire à son fonctionnement. L'air réchauffé par la résistance transfère ses calories aux parois du caisson. Celles-ci, en raison de leur grande surface d'échange, transmettent aisément leurs calories au fluide thermique contenu dans l'élément inférieur. Le capteur détecte la température de l'air, qui est inférieur à celle de la résistance, et régule un courant plus faible, ce qui le rend moins onéreux et plus fiable que ceux utilisés dans les dispositifs actuels. Dans une forme d'exécution de l'invention, I'une des parois longitudinales du caisson est confondue avec l'une des parois de l'élément d'échange inférieur, et cette paroi commune est traversée par des ouvertures de passage d'air chaud, obturables par au moins un volet coulissant. Dans cette configuration, I'utilisateur peut, par exemple dans la phase de démarrage, bénéficier d'un chauffage radiant à air chaud pendant la montée en température des éléments d'échange chauffés par un fluide thermique. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution du radiateur selon l'invention. Figure 1 est une vue en perspective avec coupe partielle d'une première forme d'exécution de ce radiateur, Figure 2 est une vue partielle. en coupe, suivant II-II de figure 1, Figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de figure 2, Figure 4 est une vue en coupe transversale verticale d'une variante de réalisation de l'élément inférieur. De façon connue, ce radiateur à fluide pour salle de bains est composé de plusieurs éléments d'échange horizontaux, à savoir un élément d'échange inférieur 2a, et de plusieurs éléments d'échange standards 2b, 2c et 2d. Ces divers éléments sont reliés entre eux par des montants tubulaires 3 qui mettent en communication leurs cavités internes et forment, avec ces cavités, un circuit hydraulique contenant un fluide 4, tel que de l'huile ou de l'eau glycolée. Selon l'invention, I'élément d'échange inférieur 2a dont la cavité interne est plus grande que celle des éléments existants sur les radiateurs du marché, contient les moyens de chauffage du fluide composés d'une résistance électrique en épingle 5, disposée dans un caisson 6. Les parois de ce caisson sont réalisées en matériau étanche et conducteur de la chaleur, tel qu'en tôle métallique, et par exemple en cuivre ou aluminium. Dans la forme d'exécution représentée aux figures 1 et 2, le caisson est de forme parallélépipèdique et est fixé, par exemple par des soudures 7, contre la paroi latérale 8 de l'élément d'échange 2a qui porte la résistance électrique 5. Cette paroi 8 est traversée par au moins un et de préférence par plusieurs canaux 9 d'entrée d'air. A l'opposé de la résistance électrique 5, la paroi 8 porte un boîtier 10 contenant les moyens de régulation de l'alimentation de la résistance 5. Ce boîtier comporte donc un bouton 12 de réglage de la température et un bouton 13 de marchearrêt. Cette paroi 8 supporte également un capteur de température 14 qui fait saillie à l'intérieur du caisson 6. Dans cette forme d'exécution, le capteur est disposé entre les deux branches de la résistance en épingle 5. I1 réagit sur des moyens disposés dans le boîtier 10. Pour faciliter les échanges thermiques, la résistance en épingle 5 est dotée d'ailettes transversales 15. De même, au moins les plus grandes parois longitudinales du caisson sont dotées d'ailettes d'échange 16 saillant dans le caisson 6. En fonctionnement, la résistance électrique 5, du fait de son importante surface d'échange avec l'air, peut être alimentée avec une plus faible puissance que dans les dispositifs actuels, ce qui réduit la consommation. Par ailleurs, en raison de cette grande surface d'échange, mais aussi de la faible puissance la parcourant, la puissance calorifique rapportée à l'unité de surface de cette résistance est réduite, ce qui permet d'augmenter sa longévité. A titre d'exemple, pour un radiateur, ayant un encombrement général de 950X600X50 mm et composé d'un élément inférieur 2a de 600X200X50 mm et de six éléments standards de 6000X70X50 mm, contenant six litres d'huile, et dans lequel le caisson 6 a un volume extérieur de 500X80X40 mm, et est disposé dans un élément d'échange de 600X200X50 mm, un courant de 1000 watts porte la résistance à une température de l'ordre de 1200 C. L'air, alors porté à une température de l'ordre de 90" C, transfère très aisément ses calories aux parois du caisson 6 qui, par leurs grandes surfaces les transferent au fluide 4 en créant un flux thermique dans le circuit hydraulique reliant les différents éléments d'échange. Dans ces conditions, la température dans l'élément d'échange supérieur est voisine de 60 C, de sorte que la dissipation énergétique est bien supérieure à celle des équipements actuels de mesure type. Dans ces conditions, le radiateur peut aussi constituer sèche serviette, ce qui n'était pas le cas dans les équipements antérieurs. La régulation s'effectue par le capteur 14 qui mesure la température de l'air, très proche de la température du fluide thermique 4, et permet donc d'obtenir une régulation plus précise de la puissance calorifique émise par l'ensemble des éléments d'échanges du radiateur. La forme d'exécution représentée à la figure 4 se différencie de la précédente par le fait que le caisson 6a est doté d'une paroi longitudinale 20 qui est confondue avec la paroi externe de l'élément d'échange inférieur 2a et qui comporte localement des ouvertures 22 pour le transfert de l'air entre l'intérieur du caisson et l'extérieur ou inversement. Cette paroi 20 est associée à un volet 23 monté coulissant par rapport à l'élément 2a et comportant des ouvertures 24 pouvant être mises en coïncidence avec celles 22 de la paroi 20 de cet élément 2a. Le volet 23 est guidé en translation longitudinale par des ferrures 25 fixées sur la face externe de la paroi. Il est solidaire d'un moyen de commande, tel qu'une poignée non représentée. Avec ce volet, il est ainsi possible d'occulter les ouvertures 22 de la paroi 20 ou au contraire de mettre en coïncidence les ouvertures 24 de ce volet avec celles 22 précitées pour favoriser les échanges entre l'intérieur et l'extérieur du caisson 6a. Cette disposition permet, en cas de besoin, et, par exemple, soit au démarrage du radiateur, soit en prévision d'une sortie de douche, un apport calorifique rapide d'air chaud, complétant le chauffage radiatif moins violent émis par les éléments d'échange du radiateur. La section transversale du caisson 6a, qui est représentée comme étant trapézoïdale à la figure 4, peut bien entendu être rectangulaire ou présenter toute autre forme, sans que cela modifie son fonctionnement, puisque de toute façon la surface du caisson venant en contact avec le fluide 4 est toujours très importante. Il ressort de ce qui précède que, quelle que soit sa forme de réalisation, le radiateur selon l'invention permet, en combinant des éléments simples et peu onéreux du commerce avec un caisson intermédiaire, d'obtenir avec une consommation électrique moindre, une puissance calorifique jamais atteinte jusqu'alors et pouvant être aisément réglée. REVENDICATIONS 1. Radiateur à fluide pour salle de bains composé de plusieurs éléments d'échange horizontaux (2a à 2d) dont les cavités internes sont reliées entre elles par des montants tubulaires (3) avec lesquels elles forment un circuit hydraulique pouvant être parcouru par un flux thermique, ce flux étant généré, dans le fluide du circuit hydraulique, par un moyen de chauffage électrique (5), disposé dans l'élément inférieur (2a) et associé à des moyens de régulation, caractérisé en ce que les moyens de chauffage du fluide comprennent un caisson (6) qui, disposé longitudinalement dans l'élément d'échange inférieur (2a), est séparé du fluide contenu dans cet élément par des parois en matériau étanche et conducteur de la chaleur, ce caisson (6) formant une grande surface d'échange, communiquant avec l'air ambiant et contenant, d'une part, une résistance électrique (5) en forme d'épingle, et d'autre parut, un capteur (14) de la température de l'air dans ce caisson. 2. Radiateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le caisson (6) est fixé contre la face interne de la paroi latérale (8) de l'élément d'échange inférieur (2a) qui supporte la résistance électrique (5). 3. Radiateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi latérale (8) supportant le caisson (6) est traversée par au moins un canal (9) d'entrée d'air. 4. Radiateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'une (20) des parois longitudinales du caisson (6a) est confondue avec l'une des parois de l'élément d'échange inférieur (2a), et cette paroi commune (20) est traversée par des ouvertures (22) de passage d'air chaud, obturables par au moins un volet coulissant (23). 5. Radiateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le capteur (14) de température de l'air est disposé entre les deux branches de la résistance électrique (5) en épingle, et dans le caisson (6), fait saillie de la paroi (8) portant la résistance (5). 6. Radiateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la résistance en épingle (5) est solidaire d'ailettes d'échange (15). 7. Radiateur selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisé en ce que, au moins les parois longitudinales du caisson (6) venant en contact avec le fluide (4) sont munies d'ailettes extérieures (16).