Brevet FR2848646A1 — publié le 20040618

L'invention a trait à un radiateur à inertie du type de ceux utilisés pour le chauffage de locaux d'habitation ou de locaux professionnels. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel radiateur. Dans le domaine du chauffage, il est connu de réaliser un radiateur à inertie en intégrant une résistance électrique dans un corps de chauffe en matière minérale, par exemple en céramique, ce corps de chauffe étant luimême intégré dans un habillage de protection définissant 10 des ouvertures et des surfaces d'échange thermique avec l'atmosphère ambiante. L'habillage d'un radiateur de ce type est pourvu d'orifices permettant la circulation d'air jusqu'au contact du corps de chauffe, de telle sorte que cet habillage n'est 15 pas étanche, au point qu'un tel radiateur peut voir son fonctionnement perturbé dans le cas o il reçoit des projections d'eau, par exemple lorsqu'il est installé dans une salle de bains. Les mêmes problèmes peuvent survenir lorsque de la condensation se forme dans la pièce o est 20 installé un tel radiateur, une telle condensation pouvant résulter dans des ruissellements en direction du corps de chauffe. En outre, les radiateurs à inertie sont généralement associés à une unité de commande en température qui 25 contrôle l'alimentation en courant de la résistance en fonction de la température dans la pièce à chauffer. En pratique, on s'aperçoit qu'il existe des variations relativement importantes de la température dans une pièce, y compris lorsque l'unité de régulation est précise, dans 30 la mesure o l'inertie thermique du corps de chauffe induit des variations de sa température d'amplitude relativement importante. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un radiateur à inertie protégé contre l'humidité et/ou les écoulements d'eau et dont la réactivité par rapport à la température ambiante peut être grandement améliorée. Dans cet esprit, l'invention concerne un radiateur à 5 inertie comprenant un corps de chauffe minérale dans lequel est noyée une résistance de chauffe, ce corps de chauffe étant logé dans un habillage de protection caractérisé en ce que ce corps de chauffe est entouré, au moins au niveau de ses faces supérieure et latérale(s), par un boîtier 10 métallique et apte à être monté dans l'habillage précité. Grâce à l'invention, le boîtier protège efficacement le corps de chauffe contre l'humidité, les projections d'eau et/ou le ruissellement, alors que son caractère métallique favorise le rayonnement de la chaleur à partir 15 de corps de chauffe, tout particulièrement en améliorant l'homogénéité spatiale de ce rayonnement. Le boîtier métallique a également pour effet de limiter la dissipation de chaleur par convection à partir du corps de chauffe. Selon un premier aspect avantageux de l'invention, le 20 boîtier est globalement étanche à l'eau et à la vapeur. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le boîtier est constitué de deux coques formées par pliage et, éventuellement, soudage d'une plaque de métal, certains bords respectifs de ces coques venant en recouvrement les 25 uns des autres pour constituer le boîtier. Dans le cas général o le corps de chauffe est de forme globalement parallélépipédique, le boîtier peut recouvrir cinq de ses six faces ou toutes ses faces. De façon avantageuse, le boîtier est réalisé par 30 pliage d'au moins une plaque métallique en aluminium ou dans un alliage à base d'aluminium. Selon un autre aspect de l'invention, l'une des faces du boîtier peut être pourvue d'un orifice de passage d'un câble d'alimentation en courant de la résistance noyée dans le corps de chauffe. Cet orifice peut être formé par la superposition de deux encoches ménagées respectivement sur deux bords des coques précitées, ces bords étant destinés à venir en recouvrement l'un de l'autre. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un radiateur tel que précédemment décrit et, plus spécifiquement, un procédé qui comprend des étapes consistant à : - intégrer le corps de chauffe du radiateur dans 10 un boîtier métallique et - monter le sous-ensemble ainsi formé dans un habillage de protection conventionnel du radiateur. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la 15 description qui va suivre de deux modes de réalisation d'un radiateur conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique 20 de principe en perspective éclatée d'un radiateur conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée, avec arrachements partiels, des éléments constitutifs du boîtier et du corps de chauffe du radiateur de la figure 25 1; - la figure 3 est une représentation de l'évolution de la température du corps de chauffe d'un radiateur conforme à l'invention et du corps de chauffe d'un radiateur conforme à l'art antérieur; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 2, mais sans arrachement, pour un radiateur conforme à un second mode de réalisation de l'invention et - la figure 5 est une vue en perspective du corps de chauffe et du boîtier de la figure 4, une fois le boîtier assemblé autour du corps de chauffe. Le radiateur 1 représenté aux figures 1 et 2 comprend 5 un corps de chauffe 2 en céramique, par exemple en terre de Larnage, dans lequel est noyée une résistance 3 visible par arrachement uniquement à la figure 2. Dans la présente demande, les notions de " inférieur ", " supérieur " ou " latéral " correspondent à 10 la position du corps 2 lorsqu'il est intégré à un radiateur posé en configuration normale contre un mur. La résistance 3 est alimentée en courant par un câble 4 multi-conducteurs. Le corps 2 est pourvu, sur sa surface externe 21, de rainures 22 disposées sensiblement en regard 15 du trajet de la résistance 3 et destinées à faciliter la diffusion de la chaleur en provenance de cette résistance. Le corps 2 est de forme globalement parallélépipédique et l'on note 23 sa face supérieure et 24 et 25 ses faces latérales visibles à la figure 2. Le corps 2 est également 20 pourvu de deux autres faces latérales, analogues aux faces 24 et 25, et d'une face inférieure 26 visible à la figure 2. Le radiateur 1 comprend également un habillage 5 qui peut avoir des formes variables et être constitué 25 d'éléments modulaires assemblés en fonction de la puissance de la résistance 3 et des dimensions du corps 2. Cet habillage 5 est pourvu, en partie supérieure, d'ouvertures 51 de circulation d'air, des ouvertures de même type étant prévues en partie inférieure de l'habillage 5. Une unité de commande 6 inclut un capteur de température 61 et une horloge 62. L'unité 6 est reliée au radiateur 1 par une liaison filaire 63, ce qui permet de contrôler l'alimentation en courant de la résistance 3 en fonction de la température détectée par le capteur 61 et de l'heure déterminée par l'horloge 62. Conformément à l'invention, un boîtier métallique 10 est disposé autour du corps 2, de telle sorte qu'il 5 recouvre la surface supérieure 23 et les surfaces latérales 24, 25 et équivalentes du corps 2, ce qui permet de protéger le corps 2 contre l'humidité. Le boîtier est destiné à être logé dans l'habillage 5. Comme il ressort plus particulièrement de la figure 2, 10 le boîtier 10 est formé par l'assemblage, autour du corps 2, de deux coques 11 et 12 réalisées par pliage et soudage d'une plaque d'aluminium. L'aluminium est choisi pour sa faible résistance thermique. Cependant, d'autres matériaux peuvent être envisagés, et notamment les alliages à base 15 d'aluminium. La coque 11 comprend un voile de fond 111 et trois bords 112, 113 et 114, les bords 112 et 114 étant soudés ensemble le long d'une ligne 115, alors que les bords 113 et 114 sont soudés le long d'une ligne 116. La coque 112 comprend également un voile de fond 121, des bords 112, 113 et 114 formés par pliage et soudage, comme les bords de la coque 11. Les dimensions transversales de la coque 11 sont légèrement inférieures aux dimensions transversales de la 25 coque 12, de telle sorte que les bords 122, 123 et 124 sont respectivement aptes à venir en recouvrement des bords 112, 113 et 114. Lors de l'assemblage du boîtier 10, le corps de chauffe 2 est posé dans le volume intérieur de la coque 11, 30 comme représenté par la flèche F1 à la figure 2. Ensuite, la coque 12 est déplacée pour coiffer simultanément la coque 11 et le corps 2, comme représenté par la flèche F2 sur cette figure. On constitue ainsi un sous-ensemble de chauffe 20 pour le radiateur 1, ce sous-ensemble 20 pouvant être mis en place dans l'habillage 5 à travers une ouverture latérale de celui-ci 52, comme représenté à la flèche F3 à la figure 1. Lorsque le corps 2 est protégé par le boîtier 10, il ne risque pas de recevoir des projections d'eau, ce qui limite les risques de dysfonctionnement par abaissement rapide de sa température de surface. De façon surprenante, l'utilisation du boîtier 10 permet également d'améliorer sensiblement les propriétés de chauffage du radiateur 1. En effet, la conductivité thermique du métal utilisé pour les coques 11 et 12 permet une répartition homogène du rayonnement thermique du sous15 ensemble 20. En outre, le boîtier 10 limite la convexion thermique du bloc 2 vers l'air ambiant. La figure 3 représente, en traits pointillés, la courbe CI d'évolution de la température d'un corps en céramique dépourvu de boîtier 10 et qui est maintenu, par 20 une unité de régulation de type de l'unité 6, à une température voisine d'une température de référence TR prédéterminée. A partir d'une température initiale TO, on alimente la résistance de ce bloc de telle sorte que l'on atteint la température de référence TR à un instant t, o 25 cette alimentation est coupée. Du fait de l'inertie thermique du corps de chauffe, sa température continue à augmenter jusqu'à une température maximum TmA atteinte à un instant t2, instant à partir duquel la température décroît jusqu'à atteindre, à un instant t3, à nouveau la température 30 TR. A partir de l'instant t3, la résistance est à nouveau alimentée, la température du bloc 2 continuant cependant à décroître jusqu'à une température minimum TMIN atteinte à un instant t4, puis à croître à nouveau du fait de l'alimentation de la résistance. En pratique, lorsque la température de référence est de 500, on a pu relever que la température maximum Tmm est d'environ 51,80, alors que la température minimum TMIN est d'environ 48,20. Dans le cas conforme à l'invention o le corps de 5 chauffe 2 est entouré par un boîtier 10, lorsque l'alimentation de la résistance 3 est coupée à l'instant t1, la température du corps de chauffe 2 continue à croître jusqu'à un instant t'2 o elle atteint une température T'mA inférieure à la température TmA. La température décroît 10 jusqu'à atteindre à nouveau la température de référence TR à un instant t'3 antérieur à l'instant t3, avant de décroître jusqu'à une température minimum T'MIN, supérieure à la température TMIN et atteinte à un instant t'4. En pratique, dans les mêmes conditions que 15 précédemment, la température T'Mm est égale à environ 50,80, alors que la température T'MIN est égale à environ 49,20. La courbe C2 représente l'évolution dans le temps de la température du corps de chauffe équipé d'un boîtier 20 conforme à l'invention. On note que l'amplitude des variations de température AT2 de la courbe C2 est sensiblement inférieure à l'amplitude correspondante AT1 de la courbe C1, alors que les périodes d'alimentation de la résistance sont plus 25 courtes et moins espacées dans le cas de la courbe C2 que dans le cas de la courbe C1. L'invention permet donc de limiter les variations de température du corps de chauffe d'un radiateur lorsqu'une température de consigne est donnée, c'est-à-dire 30 d'améliorer la stabilité dans le temps de la température régnant dans une pièce à chauffer. Dans le second mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 4 et 5, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent des références identiques augmentées de 200. Le corps de chauffe 202 de ce mode de réalisation est du même type que le corps de chauffe 202 mentionné ci5 dessus. Le boîtier 210 destiné à entourer le corps 2 est formé de deux coques 211 et 212. La coque 211 comprend un voile de fond 311 et quatre bords 312, 313, 314 et 314' formés par pliage d'une plaque métallique et soudés entre eux au niveau de lignes de soudure 315, 316, 317 et 318. Le bord 314' est pourvu d'une encoche 314'a débouchant au niveau de son bord libre 314'b. De la même façon, la coque 212 comprend plusieurs bords, dont deux sont visibles à la figure 4, respectivement avec les références 323 et 324'. Le bord 15 324' est pourvu d'une encoche 324'a qui débouche au niveau de son bord libre 324'b. Les bords de la coque 212 sont destinés à venir en recouvrement des bords de la coque 211, les encoches 314'a et 324'a étant alors alignées, de telle sorte qu'elles 20 définissent ensemble un orifice 213 de passage d'un câble 204 d'alimentation de la résistance noyée dans le corps 202. Selon un aspect non représenté de l'invention, l'orifice 213 peut être pourvu d'un presse-étoupe ou d'un 25 système équivalent permettant d'isoler complètement le volume intérieur du boîtier 210 par rapport à l'atmosphère ambiante, auquel cas ce boîtier est complètement étanche à l'eau et au gaz. Le second mode de réalisation de l'invention, dont le 30 boîtier est globalement étanche sur tous ses côtés peut être préféré pour les radiateurs destinés à équiper les pièces d'eau, telles que les salles de bain ou les cuisines, alors que le premier mode de réalisation de l'invention, dont le boîtier 10 n'est étanche que sur cinq - 2848646 faces du corps de chauffe 2, peut être utilisé pour les autres pièces d'une habitation. REVENDICATIONS 1. Radiateur à inertie comprenant un corps de chauffe 5 minéral dans lequel est noyée une résistance de chauffe, ledit corps de chauffe étant logé dans un habillage de protection, caractérisé en ce que ledit corps de chauffe (2; 202) est entouré au moins au niveau de ses faces supérieure (23) et latérale(s) (24, 25) par un boîtier 10 (10; 210) métallique et apte à être monté (F3) dans ledit habillage (5). 2. Radiateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit boîtier est globalement étanche à l'eau et à la vapeur d'eau. 3. Radiateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit boîtier (10; 210) est constitué de deux coques (11, 12; 211, 212) formées par pliage et, éventuellement soudage d'une plaque de métal, certains bords respectifs (112-114, 122- 124; 31220 314', 323-324) desdites coques venant en recouvrement les uns des autres pour constituer ledit boîtier. 4. Radiateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit corps de chauffe (2) est de forme globalement parallélépipédique et en ce 25 que ledit boîtier (10) recouvre cinq des six faces dudit corps. 5. Radiateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit corps de chauffe (202) est de forme globalement parallélépipédique et en ce que ledit 30 boîtier (210) recouvre toutes les faces dudit corps. 6. Radiateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit boîtier (10; 210) est réalisé par pliage d'au moins une plaque métallique en aluminium ou dans un alliage à base d'aluminium. il 7. Radiateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une (314', 324' ) des faces dudit boîtier (210) est pourvue d'un orifice (213) de passage d'un câble (204) d'alimentation en courant de ladite résistance. 8. Radiateur selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que ledit orifice est formé par la superposition de deux encoches (314'a, 324'a) ménagées respectivement sur deux bords (314', 324' ) desdites coques 10 (211, 212) destinés à venir en recouvrement l'un de l'autre. 9. Procédé de fabrication d'un radiateur à inertie dans lequel on noie une résistance dans un corps minéral prévu pour être logé dans un habillage de protection, 15 caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à : - intégrer (F1, F2) ledit corps de chauffe (2 202) dans un boîtier (10; 210) métallique et - monter (F3) le sous-ensemble (20) ainsi formé dans ledit habillage (5).