Brevet FR2865527A1 — publié le 20050729

Radiateur électrique à fluide caloporteur. L'invention concerne le domaine de la conception et de la réalisation des radiateurs. On connaît dans l'état de la technique de nombreux types de radiateurs, notamment: les radiateurs électriques, se présentant essentiellement sous la forme de convecteurs; les radiateurs à fluide caloporteur destinés à être intégrés dans un système de chauffage central; les radiateurs électriques à fluide caloporteur. Les radiateurs électriques se présentant sous forme de convecteurs présentent l'intérêt de ne pas avoir à être relié à un système de circulation de fluide et d'être donc relativement peu coûteux à l'achat. Par contre il présente aussi l'inconvénient de dispenser une chaleur sèche peu agréable et une très faible inertie de chauffage. De plus, ils présentent des rendements médiocres et impliquent des coûts énergétiques élevés. Les radiateurs à fluide caloporteur présentent au contraire l'avantage de dispenser une chaleur agréable et de permettre un chauffage montrant une forte inertie mais présentent l'inconvénient majeur de devoir être relié à un système central coûteux de circulation et de chauffage du fluide caloporteur. Les radiateurs à fluide caloporteur les plus anciens sont constitués de structures en fonte délimitant un collecteur haut, un collecteur bas et une pluralité de tuyaux reliant ces collecteurs. Ces radiateurs présentent l'inconvénient majeur d'être très lourds et donc d'impliquer un coût d'installation si élevé qu'ils ne sont aujourd'hui quasiment plus employés. Plus récemment, une autre structure de radiateurs à fluide caloporteur a été proposée, selon laquelle le radiateur est constitué d'un panneau, ou de deux panneaux montés parallèles et séparés par des entretoises, à l'intérieur du quel ou desquels circule le fluide en question. Chacun de ces panneaux est réalisé par l'association de deux demi-corps soudés l'un à l'autre et délimitant des canaux d'une épaisseur d'environ 11 mm. Ces panneaux présentent des raccords, généralement prévus à leurs quatre coins, permettant de les raccorder à un réseau de circulation du fluide caloporteur. Ces radiateurs, dits radiateurs à panneaux présentent les avantages d'impliquer un coût de fabrication faible de par la simplicité structurelle, d'être légers et donc très faciles à installer, et de permettre un chauffage de bonne qualité. On connaît aussi dans l'état de la technique des radiateurs électriques à fluide caloporteur. Ces radiateurs sont autonomes en fluide caloporteur et pourvus d'au moins une résistance électrique permettent de chauffer ce fluide. Ils ne nécessitent donc pas d'être reliés à un réseau de circulation de fluide. Ces radiateurs allient donc l'intérêt des radiateurs électriques puisque autonomes et celui des radiateurs à fluide caloporteur permettant de dispenser une chaleur agréable. Un type de tels radiateurs présente deux montants verticaux creux tubulaires communiquant avec des traverses planes ou tubulaires s'étendant entre les montants et définissant ensemble un volume interne rempli d'un fluide caloporteur, au moins un des deux montants verticaux intégrant une résistance électrique permettant de chauffer ledit fluide. Ces radiateurs sont surtout destinés à être utilisés comme sècheserviettes dans les salles de bain. Leur coût de fabrication est relativement élevé. De tels radiateurs électriques à fluide caloporteur doivent donc présenter une structure leur permettant d'accueillir une ou plusieurs résistances électriques. Ceci n'est pas le cas pour les radiateurs à panneaux du type décrit ci-dessus dont l'espacement (classiquement 11 mm) entre les plaques constituant les panneaux est beaucoup trop faible pour accueillir une résistance électrique classique. L'objectif principal de la présente invention est de proposer un nouveau type de radiateurs électriques à fluide caloporteur L' invention a notamment pour objectif d'adapter cette technique aux radiateurs à panneaux décrits ci-dessus. Un autre objectif de la présente invention est de proposer des radiateurs électriques à panneaux n'impliquant pas une modification profonde des chaînes de fabrication des radiateurs à panneaux classiques et notamment pas de modifications substantielles des postes de fabrication des panneaux eux-mêmes. Un autre objectif de la présente invention est de proposer un radiateur électrique à fluide caloporteur qui puisse être utilisé largement dans tout type de pièces, avec une efficacité de chauffage satisfaisante. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel radiateur qui puisse être réalisé avec des dimensions et une présentation identique ou proche de celles 10 de certains radiateurs existants. L'invention a encore pour objectif de fournir un tel radiateur qui permette d'obtenir une bonne homogénéité de chauffage. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un radiateur électrique à fluide caloporteur, comprenant au moins un panneau présentant au moins un volume interne destiné à contenir ledit fluide caloporteur et présentant au voisinage de son bord inférieur au moins deux raccords latéraux creux communiquant avec ledit ou lesdits volumes internes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément tubulaire s'étendant entre lesdits raccords latéraux et communiquant avec eux, ledit élément tubulaire incluant des moyens de chauffage électriques. Ainsi, l'invention propose un radiateur de conception simple et efficace, du type à fluide caloporteur chauffé à l'aide de moyens électriques. Un tel radiateur peut être fabriqué à l'aide d'outils et de techniques de production existantes pour la fabrication des radiateurs à panneaux. Aussi, la fabrication et le montage d'un élément tubulaire intégrant des moyens de chauffage électriques constituent des adaptations relativement peu coûteuses permettant de faire évoluer une technique de radiateurs dédiés au chauffage central à une technique de radiateurs du type électrique à fluide caloporteur. Selon une solution préférée, le radiateur comprend également un raccord intermédiaire essentiellement central communiquant avec ledit élément tubulaire. Selon une variante ce raccord intermédiaire est situé entre le quart et la moitié de la longueur dudit élément tubulaire Un tel agencement permet d'optimiser l'efficacité et l'homogénéité du chauffage, comme cela va apparaître plus clairement par la suite. Avantageusement, lesdits moyens électriques s'étendent sur une longueur au moins supérieure à la moitié de la longueur dudit élément tubulaire, et préférentiellement sur une longueur au moins supérieure aux deux tiers de la longueur dudit élément tubulaire. On obtient de cette façon un échange thermique satisfaisant entre les moyens de chauffage électriques et le fluide caloporteur, ce qui assure au radiateur un bon rendement et une bonne qualité de chauffage. Selon un mode de réalisation particulier, le radiateur comprend deux 15 panneaux. De cette façon, on augmente le volume de fluide caloporteur et donc la capacité de chauffage du radiateur. Dans ce cas, ledit élément tubulaire occupe préférentiellement une position médiane entre lesdits panneaux et communique avec chacun desdits 20 raccords inférieurs desdits panneaux. Ainsi, l'élément tubulaire est monté entre les deux panneaux de façon ergonomique et discrète. Avantageusement, le radiateur comprend au moins un raccord supérieur mettant en communication ledit ou lesdits volumes internes desdits panneaux. De cette façon, on améliore la circulation du fluide caloporteur dans le radiateur, et par conséquent la propagation de la chaleur dans ce fluide, ceci par un phénomène connu de thermo-siphon. Préférentiellement, ledit ou lesdits panneaux sont constitués par l'assemblage d'un demi corps arrière soudé à un demi corps avant. Un radiateur ainsi réalisé permet de conserver les avantages des radiateurs à panneaux classiques, à savoir: une façade essentiellement plane autorisant un habillage du radiateur et donc une intégration dans le décor de la pièce dans laquelle il se trouve; une rigidité suffisante empêchant le ou les panneaux du radiateur de gondoler, ceci en prévoyant par exemple un ou plusieurs canaux sur la surface des demi corps. Selon une solution avantageuse, lesdits moyens de chauffage électriques 10 comprennent au moins une résistance. Avantageusement lesdits moyens de chauffage électriques sont reliés à un boîtier de régulation de la puissance électrique dispensés par ces moyens de chauffage électriques. Une telle résistance électrique constitue un moyen de chauffage 15 électrique relativement peu onéreux, et facile à installer et à fixer dans l'élément tubulaire. L'invention concerne également un élément tubulaire destiné à équiper un radiateur électrique à fluide caloporteur, comprenant au moins un panneau présentant au moins un volume interne destiné à contenir ledit fluide caloporteur et présentant au voisinage de son bord inférieur au moins deux raccords creux communiquant avec ledit ou lesdits volumes internes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de communication avec chacun desdits raccords et en ce qu'il inclut une résistance électrique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels: les figures 1 à 3 sont des vues respectivement de dessous, de face et de côté d'un radiateur selon l'invention; la figure 4 est une représentation d'un relevé de températures sur un radiateur selon l'invention. Tel que déjà indiqué précédemment, le principe de l'invention réside dans le fait de faire communiquer un élément tubulaire incluant des moyens de chauffage électriques avec le ou les volumes internes d'un panneau (ou de plusieurs) renfermant un fluide caloporteur, ceci par l'intermédiaire de raccords inférieurs. Selon le présent mode de réalisation illustré par les figures 1 à 3, l'élément tubulaire 1 dans lequel est montée une résistance électrique 2 communique avec les raccords 31 prévus à la base et à chaque extrémité de chacun des panneaux 3 du radiateur. Bien entendu, ces raccords 31 sont eux-mêmes des éléments tubulaires communiquant avec les volumes internes des panneaux 3. On comprend donc que les volumes internes de l'élément tubulaire 1, des raccords 31 et des panneaux 3 communiquent entre eux. Ceci permet notamment la circulation du fluide caloporteur (par un phénomène de thermo-siphon) de l'élément tubulaire de chauffage 1 vers les volumes internes des panneaux 3, ou inversement. Tel que cela apparaît clairement sur la figure 3, l'élément tubulaire 1 est monté de façon à occuper une position médiane entre les panneaux 3 du radiateur. De plus, selon le présent mode de réalisation, le radiateur comprend un raccord central 32 reliant également les volumes internes de l'élément tubulaire 1 et des panneaux 3. En outre, le radiateur comprend des raccords supérieurs latéraux 33 mettant en communication les volumes internes des panneaux 3, au voisinage du bord supérieur de ceux-ci. Tel qu'illustré par la figure 2, la résistance 2 présente une longueur supérieure aux deux tiers de la longueur de l'élément tubulaire 1, et est fixée sur un embout 11 de l'élément tubulaire portant des moyens de raccordement électriques 111. On note que les panneaux 3 sont formés par l'assemblage (en l'occurrence le soudage) de deux demi corps réalisés en tôle emboutie, intégrant des canaux verticaux 35 formant une pluralité de volumes internes et favorisant la circulation du fluide caloporteur. Selon le présent mode de réalisation, chaque panneau présente un collecteur haut et un collecteur bas, reliés par des canaux verticaux d'extrémités. Les collecteurs sont en outre reliés entre eux par une série de canaux verticaux permettant le passage du fluide de chauffage. Plus précisément, les panneaux présentent un demi corps avant (destiné à être exposé à la vue) formant une surface essentiellement plane, et un demi corps arrière présentant une structure ondulée délimitant les canaux conduisant les veines de fluide caloporteur d'un collecteur à l'autre. Par ailleurs, les panneaux 3 présentent, sur leur demi corps se faisant face, des ailettes 36 favorisant la convexion de la chaleur émise par le radiateur. Un radiateur électrique à fluide caloporteur tel que celui qui vient d'être décrit peut être fabriqué aisément, ceci en réalisant un radiateur à panneau(x) d'un type connu et en rapportant par soudage, sur les raccords inférieurs du ou des panneaux, un élément tubulaire destiné à inclure une résistance électrique. Cet élément tubulaire pourra être fourni sous forme d'un ensemble prémonté, incluant une résistance électrique, en vue de son intégration dans les chaînes de montage d'un radiateur selon l'invention. La figure 4 fournit une représentation d'un relevé de températures au niveau de différentes parties constitutives d'un radiateur selon l'invention, ce relevé étant obtenu à l'aide de sondes régulièrement réparties sur l'élément tubulaire de chauffage 1, sur les canaux 35 des panneaux 3 et sur les raccords latéraux supérieurs 33. Comme cela apparaît, les températures relevées au niveau de l'élément tubulaire 1 se propagent de façon régulière vers le haut des panneaux 3 au travers des canaux 35, comme l'indique les lignes 41, 42, 43 de relevé de températures. On note également que: les températures d'une même ligne sont relativement homogènes; les températures au niveau des raccords supérieurs sont homogènes par rapport aux températures relevées sur la ligne 43. Ces relevés tendent donc à démontrer l'efficacité d'un radiateur selon l'invention, tant en termes de propagation de la chaleur que d'homogénéité des températures dans certaines zones du radiateur. 9 REVENDICATIONS 1. Radiateur électrique à fluide caloporteur, comprenant au moins un panneau (3) présentant au moins un volume interne (35) destiné à contenir ledit fluide caloporteur et présentant au voisinage de son bord inférieur au moins deux raccords latéraux (31) creux communiquant avec ledit ou lesdits volumes internes (35), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément tubulaire (1) s'étendant entre lesdits raccords latéraux (31) et communiquant avec eux, ledit élément tubulaire (1) incluant des moyens de chauffage électriques (2). 2. Radiateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend également un raccord central intermédiaire (32) communiquant avec ledit élément tubulaire (1). 3. Radiateur selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit raccord central intermédiaire (32) est situé entre le quart et la moitié de la longueur dudit élément tubulaire. 4. Radiateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens électriques (2) s'étendent sur une longueur au moins supérieure à la moitié de la longueur dudit élément tubulaire (1). 5. Radiateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens électriques (2) s'étendent sur une longueur au moins supérieure aux deux tiers de la longueur dudit élément tubulaire (1). 6. Radiateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend deux panneaux (3). 7. Radiateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit élément tubulaire (1) occupe une position médiane entre lesdits panneaux (3) et communique avec chacun desdits raccords inférieurs (31) desdits panneaux (3). 8. Radiateur selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un raccord supérieur (33) mettant en communication ledit ou lesdits volumes internes (35) desdits panneaux (3). 9. Radiateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit ou lesdits panneaux (3) sont constitués par l'assemblage d'un demi corps arrière soudé à un demi corps avant. 10. Radiateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de chauffage électriques (2) comprennent au moins une résistance. 11. Radiateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce que lesdits moyens de chauffage électriques (2) sont reliés à un boîtier de régulation de la puissance électrique dispensés par ces moyens de chauffage électriques. 12. Elément tubulaire (1) destiné à équiper un radiateur électrique à fluide caloporteur, comprenant au moins un panneau (3) présentant au moins un volume interne (35) destiné à contenir ledit fluide caloporteur et présentant au voisinage de son bord inférieur au moins deux raccords (31,33) creux communiquant avec ledit ou lesdits volumes internes (35), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de communication avec chacun desdits raccords (31,33) et en ce qu'il inclut une résistance électrique (2).