Brevet FR2864845A1 — publié le 20050708

La présente invention se rapporte aux radiateurs électriques comportant un boîtier comprenant une paroi postérieure, une paroi frontale et un cadre reliant lesdites parois et définissant une enceinte de chauffage de forme générale parallélépipédique agencée verticalement et renfermant un corps de chauffe comprenant au moins une résistance électrique chauffante agencée dans une région inférieure du boîtier et au moins un bloc chauffant en matériau réfractaire, un réflecteur adjacent à la paroi postérieure et au moins un bloc chauffant en matériau réfractaire situé dans une circulation d'air ménagée entre des ouvertures situées dans les régions basse et haute du boîtier. Des radiateurs de ce type sont connus, par exemple, du document FR 2710733. Ce brevet part du constat selon lequel les radiateurs connus comportent des éléments d'accumulation de grand volume et de poids important, et de surcroît dont les faces inférieure et arrière du bloc d'accumulation ne sont pas placées dans le courant d'air de convection. Il propose donc un appareil de chauffage combiné convecteur et accumulateur de chaleur dans lequel on superpose une source de chaleur centrale à effet d'accumulation sous la forme de plusieurs blocs réfractaires dans chacun desquels est noyée une résistance chauffante et qui sont calés entre deux profilés inférieur et supérieur. L'inconvénient d'un tel radiateur réside dans sa complexité de construction, non seulement dans la multiplicité et la mise en place des pièces constituant le bloc accumulateur de chaleur supports supérieur et inférieur des larges briques réfractaires et constitution du sandwich d'immobilisation verticale desdites briques, mais aussi des connexions électriques nécessaires au chauffage de chaque brique. On comprendra qu'une telle construction nécessite à la fois diverses opérations d'usinage et d'assemblage et un personnel très qualifié pour le respect de la qualité de fabrication. Ceci se traduit par une fabrication lourde et d'un coût de revient élevé. En outre, dans le cas de la diversité de fabrication des radiateurs en vue de créer une large gamme sur le marché, on arrive à une impossibilité de transformation simple de radiateurs classiques à convection en radiateur à chauffage combiné convection, accumulation et rayonnement. L'objet de la présente invention vise en conséquence à améliorer les performances des radiateurs combinant le chauffage par convection et par accumulation, et à proposer un nouveau type de radiateur de fabrication simple et économique tout en étant d'un encombrement réduit. Selon l'invention, le bloc chauffant réfractaire est enfermé dans un fourreau solidaire de la plaque réflecteur et agencé en surplomb d'au moins une partie du corps de chauffe. Ainsi, le bloc chauffant est monté captif dans la plaque réflecteur et cet ensemble monobloc est monté de façon judicieuse dans l'enceinte du radiateur de façon à apporter ses caractéristiques intrinsèques d'accumulation de chaleur et de rayonnement. L'invention a également pour but de permettre à un fabricant de radiateurs électriques de diversifier sa gamme d'appareils, sans investissement lourd et par une simple opération d'assemblage, en transformant des radiateurs classiques à convection en radiateurs à accumulation et rayonnement. Aussi, selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé de transformation d'un radiateur électrique à convection consistant à insérer dans le boîtier une plaque métallique réflecteur comportant un fourreau renfermant au moins un bloc réfractaire et à fixer cette plaque dans le boîtier. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1, est une vue schématique en coupe verticale d'un boîtier et d'une plaque réflecteur d'un radiateur électrique selon l'invention; La figure 2 représente le radiateur en vue frontale après enlèvement d'une paroi frontale du boîtier pour illustrer la plaque réflecteur équipée de blocs réfractaires selon l'invention; La figure 3 est une vue schématique en coupe 15 verticale d'une variante de réalisation d'un radiateur selon l'invention; La figure 4 représente le radiateur de la figure 3 en vue frontale; La figure 5 illustre de façon schématique une autre 20 variante de fabrication d'un ensemble plaque réflecteur et masse réfractaire. Le radiateur électrique illustré à la figure 1 comporte un boîtier 1 comprenant des parois postérieure 2 et frontale 3 et un cadre 4 reliant lesdites parois et définissant une enceinte de chauffage 5 de forme générale parallélépipédique agencée verticalement et renfermant un corps de chauffe comprenant au moins une résistance électrique chauffante 6 agencée dans la région basse du boîtier 1 et un réflecteur 7 adjacent à la paroi postérieure 2 et s'étendant pratiquement sur toute l'étendue de cette paroi postérieure. Le radiateur ainsi constitué est du type à convection naturelle, mais il peut également comporter un ventilateur et devient donc du type à convection forcée. Bien entendu, ces types de radiateurs reposent à distance, soit du sol avec des pieds, soit d'un mur avec des supports (non représentés). La résistance électrique 6 utilisée de manière préférentielle dans le cadre de la présente invention comporte deux résistances linéaires blindées disposées parallèlement et schématisées en A et B équipées chacune d'ailettes transversales C et D. Bien entendu, la résistance électrique chauffante pourrait être, de manière connue en soi, un bloc à structure isolante supportant deux bobines parallèles réalisées en fil ou ruban linéaire chauffant. Le corps de chauffe comporte également au moins un bloc chauffant 8 en matériau réfractaire situé dans une 15 circulation d'air ménagée entre des ouvertures 9 et 10 situées en région basse et haute du boîtier 1. Le bloc chauffant 8 comporte, de préférence, une ou des briques réfractaires à inertie thermique importante permettant de stocker la chaleur lorsqu'elles sont chauffées et de restituer cette chaleur en l'absence de chauffage électrique. Ce bloc chauffant 8 pourrait, en variante, être réalisé par une masse métallique telle que, par exemple, en fonte. Ainsi, avec l'adjonction du bloc chauffant on réalise 25 un radiateur du type combiné à chaleur par convection et accumulation. Selon l'invention le bloc chauffant 8 est enfermé dans un fourreau 11 solidaire de la plaque métallique réflecteur 7 et est agencé en surplomb d'au moins la partie B de la résistance électrique 6. A titre d'exemple non représenté, le fourreau peut être réalisé par un chapeau métallique de forme complémentaire à celle du bloc chauffant et dont le bord est lié à la plaque métallique réflecteur par tout moyen assurant une bonne transmission thermique entre ce bord et la plaque. Le fourreau pourrait être également réalisé par une boîte parallélépipédique dont une grande face serait étroitement appliquée contre la plaque. Les formes données au fourreau et au bloc chauffant sont variées, mais le bon échange thermique avec la plaque doit être respecté. Ainsi, grâce à cette réalisation, on combine les caractéristiques techniques et thermiques de la plaque métallique 7 et du bloc chauffant 8 pour assurer, d'une part, un chauffage par accumulation donné par le matériau réfractaire, et d'autre part, un chauffage par dissipation et rayonnement induit par le fourreau 11 solidaire de la plaque réflecteur 7. Pour assurer de meilleures performances, et selon une configuration de construction particulièrement avantageuse, la plaque réflecteur 7 et le fourreau 11 sont constitués en acier ou en acier inoxydable. Selon une caractéristique très avantageuse de l'invention, le fourreau 11 est formé par un embouti pratiqué directement dans la plaque réflecteur 7 et adapté à recevoir étroitement le bloc chauffant 8. Comme représenté à la figure 1 ou à la figure 3, l'embouti peut être fermé par une plaquette 12 pour former une chambre chauffante close et limiter le rayonnement thermique du matériau réfractaire vers la paroi postérieure 2. Selon une autre caractéristique de l'invention, et comme représenté à la figure 2, la plaque réflecteur 7 comporte deux emboutis recevant chacun un bloc chauffant 8. De préférence, les deux emboutis sont inclinés et forment un V divergeant vers le bas de façon à créer dans l'enceinte de chauffage un effet de cheminée favorisant la convection d'air chaud. Comme schématisé à la figure 1, la plaque réflecteur 7 équipée des blocs réfractaires 8 est montée de façon amovible dans le boîtier 1, et est maintenue par des moyens mécaniques simples tels que des pattes ou glissières 13. En outre, le radiateur comme schématisé à la figure 2 comprend dans le boîtier 1, un dispositif électrique 14 de régulation de l'alimentation de la résistance électrique agencé sur l'un des côtés latéraux du cadre 4. Avantageusement et pour respecter les normes électriques, la plaque réflecteur 7 présente un rebord 15 dirigé vers l'intérieur de l'enceinte et s'étendant en regard du dispositif de régulation 14 de manière à servir de protection latérale et d'écran thermique. Le radiateur électrique conforme à l'invention est donc d'une construction simple puisqu'il utilise une plaque réflecteur unique équipée d'un ou plusieurs blocs réfractaires constituant ainsi un ensemble qui peut, soit être monté directement lors de la fabrication d'un radiateur combinant notamment le chauffage par convection et par accumulation, soit être inséré, par le constructeur ou par un artisan, dans un radiateur à convection simple pour le transformer en un radiateur à combinaison de chauffage: accumulation et rayonnement. Le procédé de transformation se résumant simplement à insérer dans l'enceinte 5 une plaque réflecteur 7 équipée de blocs réfractaires 8, à amener le fourreau 11 en surplomb d'au moins une partie de la résistance 6, et à la fixer dans le boîtier, de préférence sur la paroi postérieure 2 du boîtier 1 par les moyens mécaniques simples 13. En outre, le mérite de la présente invention est d'utiliser au mieux les paramètres thermiques de l'ensemble plaque réflecteur en acier et blocs en briques réfractaires pour piloter et réguler le chauffage et donc réduire la consommation électrique. En effet, les essais ont montré qu'avec un radiateur selon l'invention, le cyclage des temps de chauffe est pratiquement la moitié du cyclage des temps de dissipation de la chaleur émise par la plaque réflecteur équipée des deux briques réfractaires. Ainsi, tout en obtenant une chaleur douce et homogène, on parvient à une économie de consommation électrique tout en assurant un juste équilibre entre le confort, la température de l'air et la température des parois. On va maintenant décrire, en référence aux figures 3 10 et 4, une variante de réalisation pour laquelle on a gardé les mêmes références que celles des figures 1 et 2 pour désigner des pièces semblables. Dans cette variante, le boîtier 1 comprend une boîte métallique 18 comportant une paroi arrière 7 constituant la plaque réflecteur et recevant au moins un bloc chauffant 8 en matériau réfractaire, dans le cas présent deux blocs chauffants comme illustré à la figure 4, une paroi avant 19 servant également de réflecteur et un cadre 23 dont le côté inférieur présente une ouverture 20 surplombant au moins une partie de la résistance 6 et dans le cas présent la résistance B. Cette boîte 18 présente sur sa paroi avant 19 et dans sa région supérieure des ouies 21 de sortie d'air chaud. Comme on le voit bien sur la figure 3, la paroi avant 19 descend entre les résistances électriques A et B et le boîtier 1 comprend donc des ouvertures d'entrée d'air 9 agencées dans la paroi inférieure 22 du cadre et des ouvertures 10 de sortie d'air chaud agencées en partie haute sur la paroi frontale 3 du boîtier 1. Grâce à cette construction, on crée une chambre de surchauffe, non seulement pour le bloc chauffant 8, mais aussi pour l'enceinte 5 chauffée directement par la résistance A et l'on amène la paroi avant 19 à remplir à la fois une fonction de réflecteur vers l'avant et vers l'intérieur de la boite, ainsi qu'une fonction de dissipation et de rayonnement supplémentaire. Un tel radiateur procure une double circulation d'air chaud et présente une inertie plus importante que celle du radiateur illustré aux figures 1 et 2 et donc une chaleur plus homogène dans le temps qui va influencer le cyclage de l'alimentation électrique de la résistance. Sans sortir du cadre de l'invention, on a représenté à la figure 5 une variante de fabrication d'un ensemble plaque réflecteur et masse réfractaire. Ainsi la plaque réflecteur 7 est associée à une autre plaque 24 pour former un boîtier métallique plat de forme parallélépipédique et contenant une pluralité de billes 25 réfractaires. Le boîtier a préférence par des plaques fines en acier ou en acier inoxydable et peut dans une certaine mesure, prendre une certaine courbure lui permettant de mettre une région en surplomb de la résistance 6. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi le nombre et la disposition des blocs chauffants réfractaires sur la plaque réflecteur peut être augmenté pour procurer une plus importante inertie thermique. 9 REVENDICATIONS 1. Radiateur électrique comportant un boîtier (1) comprenant une paroi postérieure (2), une paroi frontale (3) et un cadre (4) reliant une enceinte de chauffagelesdites parois et définissant (5) renfermant un corps de chauffe comprenant chauffante agencée (1), un réflecteur au moins une résistance électrique (6) dans la région inférieure du boîtier en forme de plaque (7) adjacent à la paroi postérieure (2) et au moins un bloc chauffant (8) en matériau réfractaire situé dans une circulation d'air chauffant ménagée entre des ouvertures (9 et 10) basse et haute du boîtier (1), caractérisé en ce que le bloc situées en région (8) est enfermé dans un fourreau (11) solidaire de la plaque réflecteur (7) et agencé en surplomb d'au moins une partie du corps de chauffe. 2. Radiateur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fourreau (11) est formé par un embouti pratiqué dans la plaque réflecteur (7) et adapté à recevoir étroitement le bloc chauffant (8). 3. Radiateur électrique selon la revendication 2, 25 caractérisé en ce que la plaque réflecteur (7) est réalisée en acier et le bloc chauffant (8) est formé par une brique réfractaire. 4. Radiateur électrique selon l'une quelconque des 30 revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque réflecteur (7) comporte deux blocs chauffants (8) inclinés formant un V divergeant vers le bas pour former un effet de cheminée. 5. Radiateur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque réflecteur (7) est montée amovible dans le boîtier et est maintenue par des moyens 5 mécaniques solidaires du boîtier. 6. Radiateur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un dispositif électrique (14) de régulation de l'alimentation électrique de la résistance (6) agencé sur l'un des côtés latéraux du cadre (4), caractérisé en ce que la plaque réflecteur (7) présente un rebord (15) dirigé vers l'intérieur de l'enceinte s'étendant en regard du dit dispositif électrique (14) de manière à servir d'écran thermique. 7. Radiateur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la plaque réflecteur (7), équipée d'au moins un fourreau (11) contenant un bloc chauffant (8) en matériau réfractaire, constitue la paroi arrière d'une boîte métallique (18) comportant un cadre (23) et une paroi avant (19), ledit cadre présentant dans son côté inférieur une ouverture (20) surplombant au moins une partie de la résistance (6), et la paroi avant {19) présentant dans sa région supérieure des ouies (21) de manière à créer une circulation d'air chaud entre les ouvertures (20) et ouies (21). 8. Plaque réflecteur métallique (7) destinée à être montée dans un boîtier (1) d'un radiateur électrique, caractérisée en ce qu'elle porte au moins un fourreau (11) métallique renfermant un bloc chauffant en matériau réfractaire (8). 9. Plaque réflecteur selon la revendication 8, caractérisée en ce que le fourreau (11) est formé par un embouti pratiqué dans ladite plaque et fermé par une plaquette (12). 10. Procédé de transformation d'un radiateur à convection en un radiateur à accumulation, ledit radiateur à convection comprenant des parois postérieure (2) et frontale (3) et un cadre (4) reliant lesdites parois et définissant une enceinte de chauffage (5) comprenant une résistance électrique chauffante (6) agencée dans la région basse du boîtier, caractérisé en ce qu'il consiste à insérer, dans l'enceinte (5) une plaque réflecteur (7) conforme à la revendication 8 ou 9, à amener le fourreau (11) en surplomb d'au moins une partie de la résistance chauffante (6) et à fixer ladite plaque (7) dans le boîtier (1).