Brevet FR2842286A1 — publié le 20040116

La présente invention concerne un dispositif de micro-chaudière électrique, adaptable à tous radiateurs à circulation de fluide afin qu'ils possèdent une autonomie totale. Les radiateurs à circulation de fluide sont traditionnellement reliés les uns aux autres par des tuyauteries passant de pièce en pièce et d' étage en étage, traversant les murs, pour que chaque radiateur soit alimenté en fluide chaud généré par une chaudière équipée d' un accélérateur de circulation de fluide. Ce type de "chauffage central" est reconnu pour transmettre le plus grand confort de chauffage. Certains radiateurs électriques à fluide caloporteur, mis sur le marché depuis quelques d'années semblent donner des résultats de confort très proche du "chauffage central" mais leur système de chauffage de fluide généré par une cartouche chauffante installée dans le bas du radiateur n' assure pas la circulation du fluide et diminue donc leurs rendements. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients, en conciliant tous les avantages des uns et des autres, et en y apportant les idées nouvelles du brevet soit - Premièrement, en supprimant des dizaines de mètres de tuyauterie dans une installation traditionnelle de "chauffage centrale" afin de supprimer ces pertes thermiques. - Deuxièmement, en supprimant la cartouche chauffante à 1' intérieur des radiateur à fluide caloporteur qui surchauffe le fluide de synthèse ou non dans la partie basse du radiateur en la remplaçant par une résistance chauffante extérieure. - Troisièmement, en intégrant un accélérateur de circulation de fluide électrique pour avoir une chauffe et une réchauffe très rapide du fluide qui peut circuler en permanence. - Quatrièmement, en intégrant un thermostat avec un microcontrôleur pour gérer la vitesse de circulation du fluide, selon sa température, ainsi que la consommation d' au moins une résistance chauffante identique, par exemple, pour tous les radiateurs et dont la puissance réelle nécessaire est calibrée exactement, après une initialisation, en fonction de la puissance de restitution de chaleur du corps de chauffe du radiateur (transmise par le fabriquant d'éléments) selon le nombre d'éléments qui le compose. - Cinquièmement, la miniaturisation de tous ces éléments, utilisés dans les meilleures conditions d' exploitation permettent de gérer au plus juste la consommation d' énergie pour assurer le meilleur rendement calorifique en assurant la plus grande simplicité d' installation à des cots les plus économiques puisqu' une seul prise électrique par radiateur suffit. - Sixièmement: En adaptant, sur une tuyauterie extérieure verticale, dans l'exemple d' utilisation, et rendue solidaire et étanché par tous moyens connus à un corps de chauffe d' extrémité, composant un radiateur: un accélérateur de circulation de fluide et une résistance chauffante électrique, par exemple, - Septièmement: En canalisant de façon précise le circulation du fluide à 1' intérieur du radiateur à l'aide de deux extensions de tuyauteries parallèles fermées à leurs extrémités, représentées, par exemple, par les deux barres parallèles d' un "U". Ces deux extensions entrent dans le radiateur qui dispose naturellement des passages dont on profite, que l'on appellera "canalisation": l' une en partie haute et 1' autre en partie basse. Elles sont percées de trous débouchants, de préférence mais non obligatoire, en face des cheminées de chaque élément de chauffe, (éléments de chauffe qui sont disponibles sur le marché), afin que le fluide chaud agisse de façon homogène et uniforme répartie sur toute la surface du radiateur, puisqu' il est canalisé dans les dites cheminées. Ceci n' est pas le cas, à ce jour, et ce pour aucun des systèmes de chauffage par radiateur à fluide de "chauffage central" existant, qui en fait ne disposent seulement que d' une entrée de fluide et que d' une sortie de fluide. Quand au radiateur à fluide caloporteur aucune circulation de fluide n'existe à notre connaissance (si ce n'est une enveloppe soleau du déposant de ce brevet datant du 09/12/ 1998 portant le NO 30865 091298). Selon des modes particuliers de réalisation - Le boîtier renfermant tous les composants d' une micro-chaudière peut être réalisé en matière plastique ou en métal ferreux ou non ferreux, pour assurer un certaine esthétique, et une sécurité envers les personnes. - La tuyauterie en métal non ferreux ou en matière plastique (tout ou partie), en forme de "U", par exemple, résistant à de hautes températures, 1500C par exemple, connues et disponibles sur le marché assure la circulation du fluide et sa distribution dans les éléments corps de chauffe d' un radiateur. - Les parties parallèles de la tuyauterie, représentées par les deux barres du "U" et qui peuvent être bouchées à leurs extrémités pour assurer une meilleure répartition du fluide, sont percées de trous pour la distribution du fluide chaud et la récupération du fluide froid, sont positionnées à l'intérieur du radiateur, I' une dans une canalisation haute et 1' autre dans une canalisation basse, et sont assemblées sur le radiateur de façon étanche par des moyens connues: système d'olive par exemple. - La partie de tuyauterie extérieure au radiateur reçoit un accélérateur adapté, miniature, de circulation de fluide électrique, silencieux à débit variable géré par un microcontrôleur intégré sur le circuit électronique d' un thermostat. - Au moins une résistance électrique, qui peut correspondre à la puissance électrique maximum d'une gamme de radiateur afin de standardiser les approvisionnements, peut être calibrée exactement en puissance par le microcontrôleur du thermostat, après une initialisation, en fonction de la puissance de restitution de chaleur du corps de chauffe du radiateur (transmise par le fabriquant fournisseur d'éléments) selon le nombre d'élément qui le compose. Cette résistance électrique peut être extérieure ou intérieure à la tuyauterie en évitant tous contacts directs avec le fluide voir la tuyauterie elle-même pour répondre aux normes de sécurités essentiel les. - Un thermostat électronique intégrant un microcontrôleur peut gérer en permanence la consommation d' énergie de la ou les résistances électriques qui chauffent le fluide et la vitesse du débit de fluide dans le radiateur pour permettre d' assurer le meilleur rendement thermique du radiateur et la meilleure économie d'énergie. Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 1 représente, en éclaté dans une première forme, le dispositif installé sur un radiateur. La figure 2 représente en coupe le dispositif avec une tuyauterie à l'intérieur d'un radiateur pour représenter la circulation du fluide. La figure 3 représente une variante dans le positionnement de deux résistances électriques encadrant l'accélérateur électrique de circulation du fluide. La figure 4 représente quelques variantes: de position, de forme et de nombre de trou possibles sur les tuyauteries hautes ou basses positionnées à I' intérieur de la canalisation haute et de la canalisation basse du radiateur, ainsi que, par exemple, une autre possibilité de fermer 1' extrémité des tuyauteries. La figure 5 représente une variante de position d'utilisation dans une position verticale du radiateur démontrant que le fluide circule horizontalement dans cette position, anormale d'utilisation, mais cependant valable pour un sèche serviettes de salle de bain. Fn référence à ces dessins, le dispositif comporte une boîtier (1) intégrant une tuyauterie (2) qui assure la circulation d' un fluide (3) et sa distribution dans des éléments corps de chauffe (4) (5) (6) (7) (8) (9) d' un radiateur (10), selon les Fig.1 et 2. Les parties parallèles de la tuyauterie (2), représentées par les deux barres du "U/" (11) (12) et qui peuvent être bouchées à leurs extrémités (13) (14) pour assurer une meilleure répartition du fluide, sont percées de trous de trous de diamètres progressifs (15) (16) (17) (18) (19) (20) pour la distribution du fluide chaud (3a) et de trous de diamètres progressifs (21) (22) (23) (24) (25) (26) pour la récupération du fluide froid (3b). Elles sont positionnées à l'intérieur du radiateur (10), respectivement 1' une dans une canalisation haute (27) et 1' autre dans une canalisation basse (28), et sont assemblées sur le radiateur (10) en bout des canalisations (29) et (30) de façon étanche par des moyens connues (système d'olive par exemple). Une partie de tuyauterie extérieure (31) au radiateur (10) reçoit un accélérateur électrique de circulation de fluide (32), silencieux à débit variable géré par un microcontrôleur intégré sur un circuit électronique d' un thermostat (33) alimenté par le courant électrique du secteur (34). Au moins une résistance électrique (35), qui peut correspondre à la puissance électrique maximum d'une gamme de radiateur, par exemple, afin de standardiser les approvisionnements, peut être calibrée exactement en puissance par le microcontrôleur du thermostat (33), après une initialisation, en fonction de la puissance de restitution de chaleur des corps de chauffe du radiateur (10), transmise par le fabriquant fournisseur de ces éléments, en fonction du nombre d' élément qui le compose. Cette résistance électrique (35) peut être extérieureà la partie de la tuyauterie (31), pour la démonstration Fig: 1; 2 et 3, ou par exemple, à l'intérieur à la tuyauterie (31) en évitant tous contacts directs avec le fluide (3), voir la tuyauterie elle-même pour répondre aux normes de sécurités essentielles. Un thermostat électronique (33) intégrant un microcontrôleur peut gérer en permanence la consommation d' énergie de la ou des résistances électriques (34 Fig: 1 et 2) ou (36 et 37 Fig: 3) qui chauffent le fluide à son passage et la vitesse du débit de fluide (3) dans les cheminées (38) (39) (40) (41) (42) (43) et les canalisations: haute et basse (27) (28) du radiateur (10) pour permettre d' assurer le meilleur rendement thermique au radiateur et la meilleure économie d'énergie. Selon la Fig 3, une variante dans le positionnement de au moins une résistance électrique, de part et d'autre de 1' accélérateur de circulation du fluide (32) peuvent permettre d' avoir deux puissances différentes, par exemple, de résistance chauffante (36) et (37), par exemple, afin de gérer avec le microcontrâleur du thermostat (33) soit une seule résistance (36), soit deux résistances (36) et (37) selon le besoin et d'affiner encore plus 1' économie d' énergie. Selon la Fig: 5, une position anormale, verticale en utilisation du radiateur (10) démontre que le fluide (3) circule horizontalement dans les cheminées (38) (39) (40) (41) (42) (43), grâce aux trous de distribution (15) (16) (17) (18) (19) (20) et de récupération (21) (22) (23) (24) (25) (26) du fluide (3), percés respectivement face aux cheminées (38) (39) (40) (41) (42) (43) mais pas forcément face à leurs axes. Cette démonstration reste cependant intéressante pour un sèche serviettes de salle de bain qui est une autre forme de radiateur, mais pouvant utiliser les mêmes principes de circulation de fluide que dans cette configuration. Selon la Fig: 4, un grand nombre de possibilités nous sont offertes quant aux trous de distribution ou trous de récupération qui peuvent être réalisées. Ces possibilités ne représentent que des exemples parmi tant d' autres, tout comme les façons de boucher les extrémités des tuyauteries. Le dispositif selon 1' Invention est particulièrement destiné à la réalisation de micro-chaudière électrique, adaptable à tous radiateurs à circulation de fluide afin qu'ils possèdent une autonomie totale. REVENDICATIONS 1- Dispositif de micro-chaudière électrique, adaptable à tous radiateurs à circulation de fluide afin qu'ils possèdent une autonomie totale caractérisé en ce qu' il comporte un boîtier (1) solidaire d'un radiateur (10) pour protéger une micro chaudière composée: d'une résistance chauffante 05 électrique (34); d' un accélérateur de circulation de fluide (32), installés sur une tuyauterie (2) en forme de '"U" dont les deux parties parallèle (11) (12) pénètrent dans le radiateur (10) et d'un système thermostat (33). 2- Dispositif de micro-chaudière électrique, adaptable à tous radiateurs à circulation de fluide afin qu'ils possèdent une autonomie totale selon la revendication 1 caractérisé en ce que au moins une résistance électrique (34), installée sur la partie (31) de la tuyauterie (2), en évitant tout contact électrique direct avec le fluide, et située au moins d' un côté de l'accélérateur de circulation de fluide électrique (32), assure le chauffage et le réchauffage du fluide devant circuler dans un radiateur (10), et ce, quelque soit le sens. 3- Dispositif de micro-chaudière électrique, adaptable à tous radiateurs à circulation de fluide afin qu'ils possèdent une autonomie totale selon la revendication 2 caractérisé en ce qu' une puissance unique de résistance 20 électrique, par exemple, pour chauffer un fluide (3) pourrait être installée sur tous les dispositifs de micro-chaudière et qu' un thermostat à microcontrôleur de gestion (33) pourrait calibrée en puissance, après une initialisation en fonction de la puissance de restitution de chaleur des corps de chauffe qui composent un radiateur. 4- Dispositif de micro-chaudière électrique, adaptable à tous radiateurs à circulation de fluide afin qu'ils possèdent une autonomie totale selon la revendication précédente caractérisé en ce que la tuyauterie (31) peut être équipée d' au moins deux résistances de puissances différentes (36) (37) et pouvant être commandées séparément, pour gérer avec plus de précision la consommation d'énergie par le microcontrôleur du thermostat (33). - Dispositif de micro-chaudière électrique, adaptable à tous radiateurs à circulation de fluide afin qu'ils possèdent une autonomie totale selon les revendications précédentes caractérisé en ce qu' une tuyauterie (2) en "U 35 couché", dans sa partie verticale (31) intègre un accélérateur de circulation de fluide électrique (32) qui est entourée, par exemple, d' au moins une résistance électrique (34). 6- Dispositif de micro-chaudière électrique, adaptable à tous radiateurs à circulation de fluide afin qu'ils possèdent une autonomie totale selon la revendication précédente caractérisé en ce que les deux prolongations de tuyauterie horizontales (11) (12) du "U', pas forcément réalisées d'un seul morceau ni dans les mêmes matériaux, bouchées à leur extrémité (13) os (14), pénètrent dans le radiateur (10) en traversant les éléments de corps de chauffe (4) (5) (6) (7) (8) (9) dans des canalisations (27) et (28) et sont assemblées de façon étanche (29) (30) à celui-ci. 7- Dispositif de micro-chaudière électrique, adaptable à tous radiateurs à circulation de fluide afin qu'ils possèdent une autonomie totale selon les revendications précédentes 4 et 5 caractérisé en ce que deux prolongations de tuyauterie (11) (12) du "U" peuvent traverser tous les éléments de corps de chauffe (4) (5) (6) (7) (8) (9) dans le canalisations (27) et (28) d' un radiateur (10) sont chacune percée de trous francs ou aménagés, par 15 exemple, en symétrie (15) (21),(16)(22), (17)(23), (18) (24), (19) (25), (20) (26) pouvant déboucher en face, par exemple, de chaque cheminée (38) (39) (40) (41) (42) (43) de chaque corps de chauffe (4) (5) (6) (7) (8) (9). 8- Dispositif de micro-chaudière électrique, adaptable à tous radiateurs à circulation de fluide afin qu'ils possèdent une autonomie totale selon les 20 revendications précédentes 4, 5 et 6 caractérisé en ce que les deux prolongations de tuyauterie (11) (12) du "U"' traversant les éléments de corps de chauffe (4) (5) (6) (7) (8) (9) dans le canalisations (27) et (28) d' un radiateur (10) peuvent chacune être percées de trous en symétrie (15) (21), (16) (22), (17) (23), (18) (24), (19) (25), (20) (26) dont les diamètres de perçage (15) (21), (16) (22), (17) (23), (18) (24), (19) (25), (20) (26) augmentent symétriquement en se rapprochant des extrémités bouchées (13) (14) afin d'assurer un débit identique par chaque trou pour de compenser la baisse bien connue et normale de pression. 9- Dispositif de micro-chaudière électrique, adaptable à tous radiateurs à circulation de fluide afin qu'ils possèdent une autonomie totale selon les revendications précédentes caractérisé en ce que celui-ci peut également fonctionner dans une position verticale tout en assurant sensiblement les mêmes avantages techniques de circulation du fluide (3) et de rendement 35 de diffusion de chaleur comme pour un sèche serviette de salle de bain, par exem ple.