Brevet FR2828785A1 — publié le 20030221

La présente invention a pour objet un corps de chauffe électrique noyé dans un bloc accumulateur de calories. Il concerne d'une manière générale le domaine industriel et commercial de la fabrication et de la diffusion d'appareils de chauffage de base ou d'appoint destinés aux locaux de tous types, tels que logements, villas, bureaux, magasins ou autres locaux particuliers ou professionnels. Aujourd'hui, en particulier pour les locaux d'habitation et les bureaux, les installations de chauffage central sont de plus en plus abandonnées au profit d'appareils individuels autonomes, en raison des difficultés rencontrées pour contrôler et optimiser la consommation d'énergie dans les installations importantes. Les appareils de chauffage électriques sont en général des radiateurs constitués d'une enveloppe en tôle d'acier, pourvue d'une entrée et d'une sortie d'air et contenant une simple résistance. La régulation est assurée dans la plupart des cas par un thermostat intégré à l'appareil, plus rarement par un système plus évolué pouvant comporter des thermostats de zone, un thermostat extérieur et éventuellement un programmateur ou un système de délestage. La régulation des radiateurs électriques courants 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. Le brevet No 2 721 472, déposé le 15/06/1994 par le même inventeur, décrit un appareil de chauffage électrique constitué d'une enveloppe métallique ou non contenant à sa partie inférieure un corps de chauffe constitué d'une résistance blindée (fil résistif emprisonné dans un isolant et dans un tube métallique) noyée dans une masse métallique d'alliage léger, ce corps de chauffe étant maintenu écarté de l'enceinte par des entretoises 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 l'alimentation durant un laps de temps variable au cours d'un cycle de l'ordre de quelques secondes. Ce dispositif permet de réaliser des radiateurs électriques dans lesquels la température de la source de chaleur varie de façon très peu sensible. Ces appareils présentent en outre l'avantage d'accumuler de l'énergie thermique sans avoir l'encombrement des systèmes à accumulation habituels, ce qui permet par exemple de les loger dans des portes de communication. Le dispositif selon la présente invention consiste en un perfectionnement du corps de chauffe décrit dans le brevet cité, et a pour principal objet de permettre une diminution des coûts de fabrication par la mise en oeuvre de techniques éprouvées dérivées de celles déjà employées dans diverses application telles que le petit électroménager (fer à repasser, sèche cheveux, etc.). Il est constitué d'un bloc accumulateur en alliage léger, fonte de fer, céramique ou autre emprisonnant une résistance plane disposée entre deux feuilles d'isolant haute température et formée d'une plaque résistive emboutie ou d'un ruban bobiné sur un support isolant. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation de l'objet de l'invention : les figures 1 et 2 sont des vues partielles représentant deux variantes de résistance planes, la figure 3 est une coupe transversale d'un bloc accumulateur constitué d'un profilé métallique, la figure 4 est une coupe transversale d'un corps de chauffe formé par l'assemblage de deux plaques emprisonnant une résistance plane, la figure 5 est un agrandissement du détail 0 de la figure 4 et la figure 6 représente schématiquement un radiateur vu en coupe équipé d'un corps de chauffe conforme à l'invention. Le dispositif, figures 1 à 6, est constitué d'une résistance 1 plane isolée insérée dans un bloc accumulateur 2 apte à stocker les calories. La résistance 1 consiste en un élément allongé en matériau résistif se présentant sous la forme d'un ruban résistif 3 bobiné sur un support isolant 4 plat (figure 1) ou d'une plaque emboutie 5 découpée pour constituer une série de méandres (figure 2). Cette résistance est enserrée entre deux feuilles isolantes 6,7 résistant aux hautes températures réalisées en composite mica ou tout autre matériau ayant une bonne tenue à la chaleur. Dans la cas ou une double isolation est nécessaire (radiateurs classe 11), une isolation supplémentaire 8 haute température sera placée de chaque coté de la résistance 1 plane qui est déjà en soi isolée. De façon à obtenir une continuité de l'isolation supplémentaire, cette dernière sera avantageusement constituée de deux feuilles débordant de l'ensemble formé par l'isolation principale et l'élément résistif, les bords de ces feuilles étant plaqués les uns contre les autres de façon à former une enveloppe fermée (figure 5). De la même façon, les deux fils de connexion 9,10 pourront avoir une double isolation. Le bloc accumulateur 2 est de préférence constitué de deux plaques métalliques 11,12 de préférence en alliage léger à base d'aluminium, mais pouvant être réalisé en fonte de fer, en céramique ou dans un autre matériau aluminium apte à stocker la chaleur. Les plaques 11,12 pourront être assemblées par clips, par vissage ou par rivetage, la résistance plate 1 étant prise en"sandwich"entre ces deux plaques. Le bloc accumulateur 2 pourra aussi être extrudé (cas de l'aluminium) et usiné. Dans ce cas, il ne s'agit plus de deux plaques, mais d'un profilé métallique creux 2' (figure 3). En variante, la résistance plane 1 peut être moulée dans une masse d'aluminium ou de fonte de fer (moulage de la masse par gravité), mais il s'agit d'une technique plus difficile à réaliser. Pour les appareils de classe Il il est nécessaire que l'ensemble corps de chauffe 2 soit étanche aux projections d'eau. L'étanchéité pourra être réalisé par un ou deux joints 13 placés à l'interface des deux plaques métalliques 11,12. 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 10. Corps de chauffe électrique noyé dans un bloc accumulateur de calories, destiné à la réalisation d'appareils de chauffage de base ou d'appoint pour locaux de tous types, tels que logements, villas, bureaux, magasins ou autres locaux particuliers ou professionnels, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un bloc accumulateur (2,2') apte à stocker les calories emprisonnant une résistance plane (1) disposée entre deux feuilles isolantes (6,7) résistant aux hautes températures, réalisées en composite mica ou tout autre matériau ayant une bonne tenue à la chaleur. 2 . Corps de chauffe selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que la résistance plane (1) est constituée d'un élément allongé en matériau résistif se présentant sous la forme d'un ruban résistif (3) bobiné sur un support isolant (4) plat. 3 . Corps de chauffe selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que la résistance plane (1) est constituée d'un élément allongé en matériau résistif d'une plaque emboutie (5) découpée pour constituer une série de méandres. 4 . Corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le bloc accumulateur (2) est constitué de l'assemblage deux plaques métalliques (11, 12) en alliage léger à base d'aluminium. 5 . Corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, se caractérisant par le fait que le bloc accumulateur (2) est constitué de l'assemblage deux plaques métalliques (11,12) en fonte de fer. 6 . Corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, se caractérisant par le fait que le bloc accumulateur (2) est constitué de l'assemblage deux plaques (11,12) en céramique. 70. Corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, se caractérisant par le fait que le bloc accumulateur (2) est constitué d'un profilé métallique extrudé. 80. Corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, se caractérisant par le fait que la résistance plane (1) est moulée dans une masse d'aluminium. 9 . Corps de chauffe selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'une isolation supplémentaire (8) haute température est placée de chaque coté de la résistance plane (1) de façon à rendre le dispositif conforme aux dispositions de la classe Il pour les appareils électriques. 10 . Corps de chauffe selon la revendication 9, se caractérisant par le fait que l'isolation supplémentaire (8) est constituée de deux feuilles débordant de l'ensemble formé par l'isolation principale et la résistance plane (1), les bords de ces feuilles étant plaqués les uns contre les autres de façon à former une enveloppe fermée.