Brevet FR2866102A1 — publié le 20050812

Domaine de l'invention La présente invention concerne un radiateur muni de plaques rayonnantes, ainsi qu'un procédé de fabrication de ce radiateur. En particulier, la présente invention concerne des radia- teurs à plaques rayonnantes du type comprenant une ou plusieurs plaques modifiées soit au cours de l'étape de formage soit ensuite, par une intervention destinée à loger une résistance. Etat de la technique Les radiateurs conventionnels de ce genre sont habituelle-ment du type comportant un circuit ouvert, centralisé ou autonome, et sont montés sur un mur, en étant connectés à l'installation d'eau de l'appartement à chauffer. Ces radiateurs, bien qu'ils aient de nombreuses qualités, présentent néanmoins certains inconvénients qui limitent leurs possibilités d'utilisation. En effet, il n'est généralement pas possible d'utiliser des radiateurs conventionnels dans des bâtiments dans lesquels il n'y a pas d'installation de chauffage central à eau ou de chauffage à eau autonome. De plus, ces radiateurs ne sont pas utilisés dans des pays où, par nécessité ou par habitude, on utilise habituellement de l'énergie électrique comme source d'énergie de chauffage. But de l'invention Le but technique que la présente invention se propose donc de réaliser un radiateur muni de plaques rayonnantes, et de mettre en oeuvre un procédé de fabrication de ce radiateur, qui permettent de supprimer les inconvénients techniques indiqués ci-dessus de l'art antérieur. Un autre but de l'invention est un procédé de fabrication d'un radiateur qui puisse également être utilisé lorsqu'il n'y a pas d'installation de chauffage central à. eau ou de chauffage à. eau autonome. En particulier, un tel radiateur peut être aussi bien du type fixe (appliqué sur un mur) que du type mobile (transportable sur des roues). Un autre but de l'invention est de fabriquer un radiateur muni de plaques rayonnantes, avec un groupe de chauffage, qui utilise de l'énergie électrique comme source de puissance. Un autre but encore de l'invention est de fabriquer un ra- diateur muni de plaques rayonnantes, avec un groupe de chauffage, du type mixte, c'est-à-dire capable de fonctionner à la fois avec un circuit ou- vert centralisé ou autonome alimenté en eau chaude, et/ou avec une résistance électrique et un circuit fermé alimenté électriquement. Le dernier but, mais non le moindre, de l'invention est de fabriquer un radiateur muni de plaques rayonnantes qui délivre une puissance thermique comparable à celle qui aurait été délivrée si l'on disposait d'une installation de chauffage central. Avantages de l'invention A cet effet, les divers buts ci-dessus sont atteints selon l'invention, par un radiateur muni de plaques rayonnantes, caractérisé en ce que l'une au moins des plaques rayonnantes comporte un conduit longitudinal essentiellement horizontal destiné à loger des moyens de chauffage alimentés électriquement et en communication de fluide avec un collecteur longitudinal de la plaque au moins unique. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention: le conduit longitudinal est formé d'une seule pièce avec la plaque, le conduit longitudinal et la plaque sont formés de pièces distinctes 15 convenablement reliées l'une à l'autre, le conduit longitudinal définit un élargissement de la plaque qui s'étend dans le bas du collecteur longitudinal, le conduit et le collecteur sont alignés et se recouvrent au moins partiellement dans le sens longitudinal, - la surface latérale du conduit comporte une rainure longitudinale destinée à loger convenablement au moins une partie du collecteur dans le sens longitudinal à l'intérieur du conduit, le radiateur comporte une soudure de connexion entre le conduit et le collecteur suivant le périmètre de la rainure, au moins une partie du collecteur comporte au moins une ouverture de passage du liquide de chauffage du collecteur vers le conduit et vice-versa, l'au moins une partie du collecteur comporte un certain nombre de fentes alignées longitudinalement avec le collecteur pour permettre le passage du liquide de chauffage du collecteur vers le conduit et vice-versa, le conduit est connecté à un collecteur inférieur de l'au moins une plaque, au moins une ouverture est formée dans la coque arrière du collecteur, 35 les moyens de chauffage électriques comprennent une résistance électrique du type à cartouche logée dans le conduit, la résistance électrique s'étend longitudinalement dans le conduit, le radiateur comporte un circuit fermé pour la circulation du liquide, - le radiateur comporte un circuit mixte pour la circulation du liquide. Avantageusement, la présente invention concerne égale-ment un procédé de fabrication d'un radiateur muni de plaques rayonnantes, caractérisé en ce que l'une au moins des plaques rayonnantes est équipée d'un conduit longitudinal essentiellement horizontal définissant un élargissement de l'au moins une plaque et s'étendant dans le bas d'un collecteur longitudinal de cette plaque avec laquelle il est en communication de fluide, et des moyens de chauffage, alimentés électriquement, d'un liquide de chauffage, sont logés dans le conduit longitudinal. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention: une rainure longitudinale est formée dans le conduit, au moins une ouverture est formée dans au moins une partie du col-lecteur longitudinal de manière à passer à travers son épaisseur de paroi, - les moyens de chauffage électriques sont logés dans le conduit, - l'au moins une partie du collecteur longitudinal est introduite à travers la rainure longitudinale du conduit, une connexion étanche au fluide est formée entre le conduit et le col-lecteur suivant le périmètre de la rainure, - la connexion étanche au fluide est formée par une soudure, - l'au moins une ouverture de passage est effectuée par découpe au laser, - l'au moins une ouverture de passage est effectuée par un processus d'enlèvement de copeaux, - l'au moins une ouverture de passage est effectuée par poinçonnage, - l'au moins une ouverture de passage s'étend longitudinalement le long de l'au moins une partie longitudinale du collecteur, - le conduit longitudinal est formé d'une seule pièce avec l'au moins une plaque rayonnante. Dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement d'après la description qui suit d'un mode de réalisation préférentiel mais non exclusif du radiateur muni de plaques rayonnantes selon l'invention, ainsi que du procédé de fabrication de ce- lui-ci, le radiateur étant illustré à titre indicatif mais non exclusif dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une vue de face d'un radiateur selon l'invention, la figure 2 représente une vue en perspective du côté arrière du radiateur de la figure 1, la figure 3 représente une vue en perspective du côté arrière du radiateur de la figure 1, sans le conduit de logement des moyens de chauf-5 fage alimentés électriquement, - la figure 4 représente une vue en perspective du conduit de logement des moyens de chauffage alimentés électriquement, du radiateur de la figure 1, et la figure 5 représente une vue en coupe du radiateur selon l'invention, 10 la coupe étant effectuée suivant la ligne 5-5 de la figure 2. En se référant aux figures citées ci-dessus, un radiateur muni de plaques rayonnantes est indiqué dans son ensemble par la référence numérique 1. Le radiateur 1 comprend une ou plusieurs plaques 2, deux plaques dans l'exemple illustré ici, dont une au moins, et en parti- culier une seulement, comporte un conduit longitudinal essentiellement horizontal 5 permettant de loger convenablement des moyens d'alimentation de puissance électrique 4 destinés à chauffer un liquide de chauffage et se trouvant en communication de fluide avec un collecteur longitudinal 8 de la plaque 2. Le conduit 5 est aligné avec le collecteur 8 auquel il est connecté, et recouvre longitudinalement au moins partielle-ment ce collecteur 8. Dans le cas spécifique illustré ici, le conduit 5 recouvre longitudinalement complètement le collecteur auquel il est connecté. De préférence, le conduit 5 est connecté au collecteur inférieur 8 d'une plaque 2, par exemple la plaque arrière, du radiateur 1. Plus spécifiquement, le conduit 5 définit un élargissement de la plaque 2 qui s'étend au-dessous du collecteur 8. Bien que, dans ce mode de réalisation, le conduit longitudinal 5 et la plaque 2 soient réalisés sous la forme de pièces distinctes convenablement connectées l'une à l'autre, il est également concevable, dans une variante de la présente invention, que le conduit longitudinal 5 soit formé d'une seule pièce avec la plaque 2. Chaque plaque 2 est constituée de la jonction d'une coque avant 16 et d'une coque arrière 17. Le conduit longitudinal 5 est illustré ici avec une section transversale circulaire, mais il peut avoir une section transversale de forme plus généralement polygonale. Les moyens de chauffage électriques 4 comprennent de préférence une résistance électrique qui, dans l'exemple représenté ici, est du type à cartouche mais qui, dans d'autres exemples, peut être de n'importe quel type convenable pour fonctionner en étant immergée dans un liquide. La résistance à cartouche présente une configuration allongée et se trouve logée longitudinalement et concentriquement à une certaine distance de la paroi intérieure du conduit 5, en ayant une très grande longueur. Bien évidemment, la résistance présente une forme et des caractéristiques de construction qui lui permettent de délivrer une puissance spécifique convenable pour obtenir les performances voulues, tout en évitant des situations d'inefficacité ou de danger telles que par exemple l'ébullition du liquide de chauffage due à la chaleur élevée transmise au liquide de chauffage, ou la création, autour de la résistance, d'une couche de vapeur qui empêche la poursuite de la transmission de chaleur en provoquant ainsi une augmentation de température de la résistance elle- même jusqu'à ce qu'elle brûle. La résistance, bien qu'illustrée ici sous une forme cylindri-20 que, pourrait avoir une forme de U ou toute autre forme, suivant l'application. La résistance est connectée mécaniquement à la partie de base du conduit 5 par des parties de raccordement filetées. La résistance électrique est connectée électriquement, par un câble électrique non représenté dans un souci de plus grande simplicité, à un thermostat de réglage de la température qui, dans différents modes de réalisation, est connecté au radiateur lui-même ou appliqué sur un mur ou encore centralisé. Avantageusement, la disposition et le positionnement de la 30 résistance 4 améliorent la circulation du liquide de chauffage par convection naturelle à l'intérieur du radiateur. La surface latérale du conduit 5 comporte une rainure longitudinale 11 destinée à permettre à au moins une partie 13 du collecteur 8 d'être logée longitudinalement à l'intérieur du conduit 5 auquel elle est connectée. Avantageusement, une connexion scellée est formée entre le conduit 5 et le collecteur 8, de préférence par un cordon de soudure 12 effectué suivant le périmètre de la rainure 11. La soudure sert également à sceller les chapeaux aux extrémités du collecteur qui peuvent toutes deux être filetées. La partie 13 du collecteur 8 qui est introduite dans le con-duit 5 comporte au moins une ouverture 14 passant à travers son épais- Beur de paroi, et en particulier un certain nombre de fentes alignées longitudinalement pour permettre le passage du liquide de chauffage du collecteur 8 vers le conduit 5 et vice-versa. Chaque fente 14 est de préférence formée dans la coque arrière 17 du collecteur 8. Les fentes peuvent être remplacées d'une manière équivalente par un certain nombre de trous ou par une ouverture unique s'étendant longitudinalement sur une partie ou la totalité du collecteur 8. Les fentes peuvent être obtenues par une coupe au laser, un poinçonnage ou un processus d'enlèvement de copeaux. Les ouvertures 14 sont disposées de manière à déclencher le phénomène de convection naturelle à l'intérieur des canaux de la plaque 2 sur laquelle est placé le collecteur. Le liquide de chauffage, dans différentes solutions de construction, peut être de n'importe quel type mais consiste de préférence en un mélange d'eau et de glycols (principalement pour la fonction d'antigel ainsi que pour abaisser la température de congélation et augmenter la température d'ébullition). On peut également utiliser d'autres liquides spéciaux qui, en plus de la fonction de transport de chaleur, sont également des isolants électriques permettant ainsi l'utilisation de résistances moins isolées. Dans un autre exemple, le liquide de chauffage comprend une huile diathermique. Par exemple, il serait possible d'utiliser une huile diathermique pour des radiateurs à circuit fermé. De préférence donc, les radiateurs selon l'invention utilisent de l'eau, avantageusement mélangée avec du glycol, à la fois pour des radiateurs à circuit fermé et pour des radiateurs à circuit ouvert, centralisés ou autonomes. Avantageusement, le radiateur peut avoir un circuit fermé ou mixte de circulation du liquide. Dans le cas d'un circuit fermé, l'opération de remplissage de liquide de chauffage est étalonnée de manière à permettre au liquide de chauffage d'atteindre un niveau convenable pour le fonctionnement, et à limiter la valeur de pression. Toujours dans le fonctionnement en circuit fermé, étant donnée la valeur de pression limitée, on peut réaliser les coques des plaques avec des épaisseurs de feuilles plus minces que celles utilisées pour des plaques conventionnelles. Dans le cas d'un circuit mixte, au contraire, le radiateur comporte les conduits d'alimentation et de décharge 18 et 19 de l'eau du bloc, ainsi que des adaptations d'échappement. De plus, dans ce mode de réalisation, le radiateur comporte de préférence un certain nombre d'arrêts de mesure pour isoler le radia- teur du circuit de distribution (mais pas du vase d'expansion). La présente invention concerne également le procédé de fabrication d'un radiateur muni de plaques de rayonnement et de convection. Dans un tel procédé, au moins une plaque est équipée d'au moins un conduit longitudinal essentiellement horizontal définissant un élargissement de la plaque et s'étendant dans le bas d'un collecteur longitudinal de la plaque en question avec laquelle il est en communication de fluide, tandis que des moyens de chauffage électriques d'un liquide de chauffage sont logés dans le conduit longitudinal. Un procédé consiste en particulier à fabriquer la rainure longitudinale 11 dans le conduit 5, à former les ouvertures 14 de passage du liquide de chauffage à travers l'épaisseur de paroi du collecteur, à introduire la partie du collecteur qui porte l'ouverture ou les ouvertures, dans le conduit en passant par la rainure 11, et à former une connexion étanche suivant le périmètre de la rainure 11, par exemple par une sou- dure 12 entre le conduit 5 et le collecteur. Une variante du procédé consiste à fabriquer le conduit 5 d'une seule pièce avec la plaque 2 en une seule opération de formage, puis à loger les moyens de chauffage dans le conduit 5. En pratique, on a constaté combien le radiateur muni de plaques rayonnantes et le procédé de fabrication de ce radiateur, selon l'invention, sont particulièrement avantageux car ils permettent de fabriquer les radiateurs du type indiqué ci-dessus à partir d'éléments conventionnels sans que ces mêmes éléments aient à subir des modifications coûteuses. Le radiateur muni de plaques rayonnantes et le procédé de fabrication de ce radiateur, tels qu'ils sont ainsi conçus, peuvent faire l'objet de nombreuses modifications et variantes toutes couvertes par le s principe de l'invention. De plus, tous les détails peuvent être remplacés par des éléments techniquement équivalents. En pratique, les matériaux utilisés de même que les tailles utilisées, peuvent être n'importe lesquels suivant les besoins et l'état de 5 l'art. 2866102 9 REVENDICATIONS 1 ) Radiateur (1) muni de plaques rayonnantes (2), caractérisé en ce que l'une au moins des plaques rayonnantes (2) comporte un conduit longitudinal essentiellement horizontal (5) destiné à loger convenablement des moyens de chauffage (4) alimentés électriquement et en communication de fluide avec un collecteur longitudinal (8) de l'au moins une plaque (2). 2 ) Radiateur (1) selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce que le conduit longitudinal (5) est formé d'une seule pièce avec la plaque (2). 3 ) Radiateur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit longitudinal (5) et la plaque (2) sont formés de pièces distinctes convenablement reliées l'une à l'autre. 4 ) Radiateur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit longitudinal (5) définit un élargissement de la plaque (2) qui s'étend dans le bas du collecteur longitudinal (8). 5 ) Radiateur (1) selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le conduit (5) et le collecteur (8) sont alignés et se recouvrent au moins partiellement dans le sens longitudinal. 6 ) Radiateur (1) selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface latérale du conduit (5) comporte une rainure longitudinale (11) destinée à loger convenablement au moins une partie (13) du collecteur (8) dans le sens longitudinal à l'intérieur du conduit (5). 7 ) Radiateur (1) selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, 35 caractérisé en ce que le radiateur comporte une soudure de connexion (12) entre le conduit (5) et le collecteur (8) suivant le périmètre de la rainure (11). 8 ) Radiateur (1) selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu' au moins une partie (13) du collecteur (8) comporte au moins une ouverture (14) de passage du liquide de chauffage du collecteur (8) vers le con-5 duit (5) et vice-versa. 9 ) Radiateur (1) selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'au moins une partie (13) du collecteur (8) comporte un certain nombre de fentes (14) alignées longitudinalement avec le collecteur (8) pour permettre le passage du liquide de chauffage du collecteur (8) vers le conduit (5) et vice-versa. 10 ) Radiateur (1) selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, 15 caractérisé en ce que le conduit (5) est connecté à un collecteur inférieur (8) de l'au moins une plaque (2). 11 ) Radiateur (1) selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, 20 caractérisé en ce qu' au moins une ouverture (14) est formée dans la coque arrière (17) du col-lecteur (8). 12 ) Radiateur (1) selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que les moyens de chauffage électriques (4) comprennent une résistance électrique du type à cartouche logée dans le conduit (5). 13 ) Radiateur (1) selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, 30 caractérisé en ce que la résistance électrique s'étend longitudinalement dans le conduit (5). 14 ) Radiateur (1) selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le radiateur comporte un circuit fermé pour la circulation du liquide. 15 ) Radiateur (1) selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le radiateur comporte un circuit mixte pour la circulation du liquide. 16 ) Procédé de fabrication d'un radiateur (1) muni de plaques rayonnantes (2), caractérisé en ce que l'une au moins des plaques rayonnantes (2) est équipée d'un conduit longitudinal essentiellement horizontal (5) définissant un élargissement de l'au moins une plaque (2) et s'étendant dans le bas d'un collecteur longitudinal (8) de la plaque (2) avec laquelle il est en communication de fluide; et les moyens de chauffage, alimentés électriquement (4) du liquide de chauffage, sont logés dans le conduit longitudinal (5). 17 ) Procédé de fabrication d'un radiateur (1) muni de plaques rayonnan15 tes (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu' - une rainure longitudinale (11) est formée dans le conduit (5), - au moins une ouverture (14) est formée dans au moins une partie (13) du collecteur longitudinal (8) de manière à passer à travers son épais- seur de paroi, les moyens de chauffage électriques (4) sont logés dans le conduit (5), l'au moins une partie (13) du collecteur longitudinal (8) est introduite à travers la rainure longitudinale (11) du conduit (5), et une connexion étanche au fluide est formée entre le conduit (5) et le 25 collecteur (8) suivant le périmètre de la rainure (11). 18 ) Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la connexion étanche au fluide est formée par une soudure (12). 19 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'au moins une ouverture de passage (14) est effectuée par découpe au laser. 20 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'au moins une ouverture de passage (14) est effectuée par un processus d'enlèvement de copeaux. 21 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que l'au moins une ouverture de passage (14) est effectuée par poinçonnage. 22 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'au moins une ouverture de passage (14) s'étend longitudinalement le long de l'au moins une partie longitudinale (13) du collecteur (8). 23 ) Procédé de fabrication d'un radiateur (1) muni de plaques rayonnantes (2) selon la revendication 16, caractérisé en ce que le conduit longitudinal (5) est formé d'une seule pièce avec l'au moins une plaque rayonnante (2).