Brevet FR2796515A1 — publié le 20010119

La présente invention a pour objet un radiateur de chauffage à induction électromagnétique. I1 est destiné au chauffage de base ou d'appoint des locaux de tous types, qu'ils soient professionnels ou non. Actuellement, en raison des difficultés rencontrées pour contrôler et optimiser la consommation d'énergie, les installations de chauffage central sont de plus en plus abandonnées au profit d'appareils individuels autonomes, et en particulier de radiateurs ou convecteurs électriques. Cette source d'énergie présente en effet de nombreux avantages tels que souplesse, propreté, confort, facilité de réglage et de programmation, faible investissement, etc. [ 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 kilowattheure est sensiblement plus élevé que pour les deux autres énergies. C'est ce qui a motivé le développement du "chauffage intégré", associant des appareils de chauffage électrique à une isolation thermique des locaux. A ce jour, dans le but d'économiser l'énergie, les constructions neuves doivent obligatoirement comporter une bonne isolation thermique et l'électricité est de plus en plus fréquemment choisie comme source d'énergie.] Ces appareils sont en général constitués d'une enveloppe en tôle d'acier comportant dans le cas des radiateurs à eau ou fluide caloporteur, une résistance électrique insérée dans un isolant généralement en céramique pour assurer l'isolation, ou, pour les convecteurs, une résistance nue ou associée à des ailettes ou des chicanes destinées à augmenter la surface d'échange ou à diriger le flux d'air. La régulation est assurée dans 2 la plupart des cas par un thermostat intégré à l'appareil, plus rarement par un système plus évolué pouvant comporter thermostat de zone, thermostat extérieur, programmateur ou délesteur. Dans les radiateurs électriques courants, la régulation s'effectue le plus souvent par tout ou rien entre deux températures voisines ("fourchette"). La source de chaleur est alternativement coupée et froide puis branchée et à sa température maximale. Des études récentes ont montré que l'impression ressentie ne correspond pas à la température moyenne, mais en fait à la température réelle la plus basse. De ce fait, la recherche de confort incite très fréquemment les utilisateurs à régler le thermostat quelques degrés au-dessus de la température souhaitée, ce qui conduit en pratique à un gaspillage d'énergie non négligeable. Dans le but de remédier à cet état de choses, l'auteur de la présente invention a déposé le 15/06/94 une demande de brevet sous le numéro FR 2 721 472 faisant état d'un radiateur constitué d'une enveloppe métallique ou non contenant à sa partie inférieure un corps de chauffe constitué d'une résistance électrique blindée noyée dans un bloc métallique d'alliage léger maintenu écarté de l'enceinte par des éléments raidisseurs de manière à ce que le bloc métallique soit entièrement entouré d'un matelas d'air, la régulation du système s'effectuant par un montage électronique agissant en coupant périodiquement l'alimentation durant un laps de temps variable au cours d'un cycle de l'ordre de quelques secondes. Dans ce système la température de la source de chaleur varie de façon très peu sensible. I1 présente en outre l'avantage d'accumuler de l'énergie thermique sans avoir l'encombrement des radiateurs à accumulation habituels. Par ailleurs, le brevet N FR 2 703 870 du 09/04/93, au nom de Félix SEYE décrit un dispositif de chauffage à induction pour radiateur à eau ou à liquide caloporteur avec commande à distance infrarouge inter- actif. Cet appareil comporte un inducteur avec système de régulation contrôlant l'intensité, la tension et la fréquence du courant d'alimentation. L'induction électromagnétique, comparativement aux autres techniques électrothermiques, présente la particularité remarquable d'injecter sans contact de l'énergie thermique dans les matériaux conducteurs de l'électricité, ce qui assure une densité de puissance élevée et une faible inertie permettant un grande souplesse de régulation. Le dispositif selon la présente invention permet de combiner les avantages de l'accumulation d'énergie thermique et de l'induction électromagnétique. I1 est constitué d'un appareil de chauffage à circulation d'air ou à eau ou à fluide caloporteur comportant un inducteur électromagnétique associé à un bloc à inertie métallique apte à accumuler l'énergie thermique créée par le flux magnétique engendré par l'inducteur, le corps de chauffe formé par l'inducteur et le bloc à inertie pouvant être situé à n'importe quel endroit de l'appareil, que ce soit à l'intérieur ou sur sa face arrière ou sur le côté. 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 une coupe transversale horizontale selon les flèches F1 de la figure 2 d'un radiateur en tôle d'acier équipé d'un inducteur central, la figure 2 est une coupe verticale du même appareil, selon les flèches F2 de la figure 1, la figure 3 est une coupe horizontale similaire à celle de la figure 1 montrant une variante d'exécution, la figure 4 est une coupe horizontale partielle à une échelle différente d'un radiateur modulaire en fonte d'aluminium pourvu du système selon l'invention et la figure 5 montre, sur des coupes schématiques verticales transversales à échelle réduite du radiateur de la figure 4, différentes positions du bloc d'inertie associé à l'inducteur. Le dispositif, figures 1 à 5, est constitué d'un appareil de chauffage 1 dont le corps de chauffe est constitué d'un bloc d'accumulation 2 sur lequel est monté un inducteur 3 électromagnétique dont le courant d'alimentation est régulé par un système de contrôle connu de type quelconque. Le volume du bloc de fonte 2 est calculé pour assurer une accumulation d'énergie thermique suffisante pour rendre insensibles les variations de température provoquées par les coupures d'alimentation utilisées pour la régulation. Ce bloc sera de préférence en fonte de fer, mais il pourra être réalisé en tout type de métal ou autre pouvant recevoir l'énergie d'un inducteur. Le corps de chauffe constitué par l'inducteur 3 et le bloc d'accumulation 2 sera disposé à une certaine distance de la face frontale 4 de l'appareil afin de limiter la température des parties accessibles. I1 pourra en particulier se situer en partie centrale et être maintenu écarté de l'enceinte par des entretoises 5 de manière à être entièrement entouré d'un matelas d'air (figures 1 et 2). Il peut également être monté contre la face arrière 6, à l'intérieur (figure 3) ou à l'extérieur, ou encore sur l'un des côtés, par exemple dans le cas d'un radiateur à circulation de fluide caloporteur, le corps de chauffe étant alors agencé pour chauffer ce fluide. En outre, il peut être disposé aussi bien en partie basse qu'en partie haute, ou à tous les niveaux intermédiaires du radiateur (figure 5). 5 Afin de limiter l'épaisseur du radiateur, le bloc d'accumulation 2 et l'inducteur 3 se présenteront avantageusement sous forme de plaques relativement minces. Le système décrit peut s'appliquer à tous les appareils de chauffage connus, qu'il s'agisse de convecteurs à circulation d'air comportant une enceinte métallique ou en matière synthétique, ou de radiateurs à circulation d'eau ou d'un autre fluide caloporteur. I1 peut également s'agir d'appareils constitué d'éléments modulaires 7 comportant éventuellement des colonnes d'eau 8 (figure 4). Le principe peut également être utilisé pour la réalisation de portes de communication chauffantes à convection telles que celle décrite dans le brevet N FR 2 721 472 du même inventeur. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 1 . Radiateur de chauffage à induction électromagnétique, destiné au chauffage de base ou d'appoint des locaux de tous types, qu'ils soient professionnels ou non, caractérisé en ce que le corps de chauffe est constitué d'un inducteur (3) électromagnétique monté sur un bloc d'accumulation (2) en fonte de fer ou autre matériau apte à recevoir l'énergie d'un inducteur, le volume dudit bloc d'accumulation étant déterminé pour assurer une accumulation d'énergie thermique suffisante pour rendre insensibles les variations de température provoquées par les coupures d'alimentation utilisées pour la régulation. 2 . Radiateur selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que le bloc d'accumulation (2) et l'inducteur (3) se présentent sous forme de plaques relativement minces. 3 . Radiateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'il consiste en un radiateur à circulation d'air. 4 . Radiateur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, se caractérisant par le fait qu'il est de type à circulation d'eau ou d'un autre fluide caloporteur. 5 . Radiateur selon la revendication 4, se caractérisant par le fait que le corps de chauffe constitué par l'inducteur (3) et le bloc d'accumulation (2) est monté sur l'un des côtés de l'appareil de chauffage et agencé pour chauffer le fluide caloporteur. 6 . Radiateur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, se caractérisant par le fait qu'il est constitué d'éléments modulaires (7) comportant éventuellement des colonnes d'eau (8). 7 . Radiateur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, se caractérisant par le fait qu'il constitue une porte de communication chauffante à inertie. 8 . Radiateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le corps de chauffe constitué par l'inducteur (3) et le bloc d'accumulation (2) est disposé en partie centrale et être maintenu écarté de l'enceinte par des entretoises (5) de manière à être entièrement entouré d'un matelas d'air. 9 . Radiateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, se caractérisant par le fait que le corps de chauffe constitué par l'inducteur (3) et le bloc d'accumulation (2) est monté à l'intérieur de l'appareil, contre la face arrière (6). 10 . Radiateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, se caractérisant par le fait que le corps de chauffe constitué par l'inducteur (3) et le bloc d'accumulation (2) est monté à l'extérieur de l'appareil, contre la face arrière (6).