Brevet FR2898963A1 — publié le 20070928

DISPOSITIF ACCESSOIRE UNIVERSEL POUR OPTIMISER LE RENDEMENT D'UN RADIATEUR A FLUIDE CALOPORTEUR POUR LE CHAUFFAGE D'INTERIEUR D'UN BATIMENT DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a pour objet un dispositif accessoire universel pour optimiser le rendement d'un radiateur à fluide pour le chauffage d'intérieur d'un bâtiment. L'invention trouve son application particulièrement quoique non exclusivement dans le domaine des dispositifs de chauffage. La nécessité de chauffer l'intérieur d'une pièce est évidente, pour une question de confort et surtout dans nos latitudes où le climat, au moins pendant une certaine période de l'année, est particulièrement rigoureux. En étant très concis, on peut dire que l'installation actuellement la plus commune pour chauffer une pièce consiste en un circuit hydraulique, à l'intérieur des 20 murs, le long duquel circule, selon un horaire déterminé, de l'eau à une température prédéterminée, chauffée en amont de l'installation depuis une chaudière appropriée. La chaudière est donc de type dotée de pompe, laquelle pourvoit à faire circuler le long dudit circuit selon un 25 aller-retour une quantité d'eau déterminée, qui est réchauffée au fur et à mesure. Des corps de chauffage sont reliés à l'installation, communément appelés radiateurs, lesquels peuvent se présenter sous différentes formes et dimensions, et sont placés sur les parois de façon à 30 diffuser la chaleur. En principe, tous sont pourvus d'un ou de plusieurs éléments intercommuniquants, réalisés en métal, et avantageusement pourvus d'une entrée interceptée par une relative vanne et d'une sortie. D'autres radiateurs moins habituels sont également 35 connus, lesquels sont constitués d'appareillages électriques la plupart du temps constitués de plaques avec 15 - 2 ou sans l'emploi de dispositifs destinés à imposer un mouvement de convection et qui, par le moyen d'une ou de plusieurs résistances qui coopèrent, génèrent et irradient de la chaleur. Ces appareillages sont généralement libres de toute installation principale de chauffage, qui d'autre part ne nécessite pas de tuyauteries de recirculation de l'eau, et du fait de leur autonomie sont installés localement selon les besoins. Enfin, les radiateurs mixtes ou combinés sont connus, lesquels intègrent des dispositifs électriques à résistance et un corps de chauffage à éléments à l'intérieur duquel circule le fluide caloporteur. Il s'agit pour la plupart d'appareillages mobiles, destinés au chauffage localisé de pièces, mais est actuellement un domaine en rapide expansion, surtout du fait que leur emploi est connu par rapport à des installations de chauffage déjà existantes. ETAT DE LA TECHNIQUE Des radiateurs de ce dernier type sont décrits par exemple dans le brevet GB730976 (Harvey). Plus en détail, on y suggère un radiateur composé de plusieurs éléments échangeurs, tubulaires, disposés l'un près de l'autre et reliés entre eux supérieurement et inférieurement, dont au moins l'un de ceux-ci dans sa partie inférieure et verticalement, est pourvu d'une résistance électrique, en pratique une plaque, qui s'étend et entre en contact avec au moins un des canaux verticaux où circule le fluide caloporteur. Le brevet GB19875 (Nobbs), diversement du précédent, prévoit l'emploi d'une ou de plusieurs résistances électriques montées le long du collecteur inférieur qui relie entre eux chaque élément du corps de chauffage. Le brevet FR2823838 (Albertini) suggère aussi un radiateur, lequel est du type électrique autonome à fluide caloporteur. Il s'agit d'une pluralité d'éléments unitaires, assemblés deux par deux, définissant un circuit - 3 - de circulation dudit fluide caloporteur, et où la base définit un collecteur inférieur destiné à recevoir une résistance électrique de chauffage du fluide caloporteur, et un module de régulation électronique dudit radiateur. Il comprend, en outre, un élément unitaire supplémentaire, rapporté à une des deux extrémités latérales dudit radiateur, et intégrant ledit module de régulation électronique. Le brevet ES2000945 (Brehmer) prévoit une amélioration à un radiateur de chauffage rempli de liquide. Plus en détail, celui-ci prévoit un conduit distributeur supérieur et un conduit collecteur inférieur. Les deux conduits sont en communication avec le liquide, d'un côté par un nombre de conduits de connexion, à l'intérieur du cadre du radiateur, et de l'autre côté par un récipient relié séparément au radiateur. Le récipient est relié aux conduits de distribution et au collecteur, en deux positions diagonalement opposées le long du radiateur, lequel loge un élément électrique à immersion, chauffant, pour chauffer le liquide. L'élément chauffant est situé dans la partie de récipient qui se trouve dans le conduit collecteur. Dans ce cas, le conduit où est logée la résistance électrique prévoit un développement étendu le long des deux axes, respectivement horizontal et vertical. Enfin, le brevet GB647917 (Nobbs) suggère un radiateur à usage domestique constitué d'une pluralité d'éléments verticaux reliés entre eux depuis un collecteur inférieur et un collecteur supérieur et un élément vertical conteneur, adjacent et non relié au radiateur, à l'intérieur duquel se développe un circuit à spirale orienté verticalement, où circule le fluide caloporteur contenu à l'intérieur dudit radiateur, et où ledit récipient séparé est pourvu d'un moyen de chauffage dudit fluide qui circule à l'intérieur de la spirale. Opérationnellement, la majorité des entreprises du 35 - 4 domaine en ce qui concerne la propre production, comme par exemple les solutions proposées par l'entreprise Chauffage Français pour les modèles à haute performance dénommés RAFT, adopte la solution qui consiste à prévoir la résistance électrique à immersion, placée horizontalement, en correspondance avec la partie inférieure ou la base du radiateur. On a donc remarqué que, dans la majorité des radiateurs habituels, comme ceux à plaque d'acier, les éléments chauffants sont constitués de résistances électriques blindées avec isolation individuelle CL1 ou double isolation CL2, enfilées horizontalement à étanchéité dans la partie inférieure de la plaque et fonctionnent, une fois alimentées par le réseau électrique, complètement immergées dans le fluide caloporteur. Pour pouvoir loger les résistances, il faut donc un collecteur qui permette le passage de celles-ci dont les diamètres varient conventionnellement de 10 à 20 mm, évitant le contact de la résistance avec les parois du collecteur de façon à limiter le bruit pendant le fonctionnement. Sur la base des informations prises, des solutions alternatives qui s'éloignent de façon significative à ce qui est décrit précédemment ne résultent pas de manière évidente au demandeur. INCONVENIENTS Dans les solutions connues et décrites précédemment, selon une première opinion du demandeur, on peut discerner quelques inconvénients. En principe, on observe que, dans de nombreuses circonstances, dans les radiateurs électriques à panneaux avec fluide caloporteur, l'emplacement de la résistance électrique est la plupart du temps parallèle à la base du radiateur et immergée à l'intérieur d'un corps récipient placé et intégré à la susmentionnée base du radiateur. Cette configuration, qui pratiquement détermine une - 5 circulation du bas vers le haut, peut parfois engendrer des problématiques qui consistent en une fonction inefficace de chauffage de l'appareillage, car le chauffage du fluide caloporteur n'est pas uniforme, avec comme conséquence que certaines parties de la surface du radiateur n'atteignent pas la température adéquate et ne sont donc pas en mesure de chauffer l'endroit de manière optimale. En deuxième lieu, du fait que les résistances doivent être placées loin des parois des collecteurs, on comprend que les dimensions de ceux-ci soient importantes, comportant des corps chauffants qui, une fois carénés et particulièrement en hauteur, apparaissent de dimensions significatives et présentent donc d'évidents problèmes liés à la relative installation en plus du manque d'esthétisme. Un autre aspect négatif concerne le fait que les radiateurs existants sont du type à fonctionnement hydraulique ou électrique, et par conséquent ne peuvent être optimisés dans leur rendement. Dans d'autres cas encore, où sont prévus des radiateurs qui peuvent fonctionner aussi bien à fluide qu'électriquement, on observe que ces radiateurs sont très différents l'un de l'autre en ce qui concerne la structure, chacun comportant une propre solution relativement à l'orientation et au positionnement du collecteur de contenance de la résistance électrique. On peut donc conclure que les solutions connues apparaissent peu appréciées et peu adaptées pour satisfaire de manière optimale les multiples exigences des entreprises du secteur. Il s'avère par conséquent nécessaire d'individualiser des solutions alternatives, plus efficaces, par rapport aux solutions jusqu'à maintenant en vigueur. Le but de la présente invention consiste aussi à 6 - remédier aux inconvénients décrits. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION Ce but et d'autres sont atteints par la présente invention, selon les caractéristiques détaillées aux 5 revendications annexées, résolvant les problèmes exposés accessoire universel pour radiateur à fluide pour le bâtiment, constitué d'un à développement vertical, l'extrémité supérieure et corps chauffant constitué d'un ou de plusieurs éléments verticaux reliés entre eux et à l'intérieur duquel circule le fluide caloporteur, et à l'intérieur dudit collecteur où circule le fluide caloporteur avec un flux du haut vers le bas, au moins une résistance blindée est fixée verticalement loin des parois et dans la partie inférieure, ledit accessoire étant commandé par une unité de contrôle. BUTS 20 De cette manière, par le remarquable apport créatif dont l'effet a consenti d'atteindre un progrès technique considérable, quelques buts et avantages sont remportés. Un premier but consiste à obtenir un accessoire en mesure de transformer le fonctionnement de tout corps de 25 chauffage, hydraulique, électrique et/ou mixte, en n'apportant aucune modification du corps de chauffage même, également dans le cas où sont prévus un carénage ou des éléments latéraux. En outre, par le moyen de l'unité de contrôle, celui-ci permet l'utilisation à tout moment 30 de la version électrique et/ou hydraulique du corps de chauffage. En définitive, il peut facilement être employé aussi bien pour les nouveaux corps de chauffage que pour ceux déjà en fonction. Un deuxième but consiste à prévoir un accessoire 35 flexible, en mesure d'être adapté aussi bien le long du côté droit que du côté gauche du corps chauffant, et aussi au moyen d'un dispositif optimiser le rendement d'un chauffage collecteur d'intérieur dans un en guise de récipient 10 15 raccordé en correspondance avec inférieure le long d'un côté du - 7 en fonction des dimensions et des puissances des corps chauffants. Un troisième but consiste à limiter les dimensions et donc les encombrements opérationnels, facilitant ainsi l'installation et limitant les coûts relatifs. Un autre but encore consiste à intégrer de manière intelligente la fonction électrique. En conclusion, on a pu obtenir un accessoire qui rend le corps de chauffage davantage intégré, compact, plus commode et efficace à l'emploi, ayant un contenu technologique valable et reproductible à un coût sensiblement limité. Ces avantages et d'autres apparaîtront dans la description détaillée ci-après d'une solution préférentielle de réalisation à l'aide du dessin schématique en annexe, dont les détails d'exécution ne doivent pas être considérés limitatifs mais seulement à titre d'exemples. CONTENU DES DESSINS La Figure 1 est une vue partielle d'un corps de chauffage auquel, le long d'un côté, est assemblé l'accessoire objet de la présente invention. EXEMPLE DE REALISATION DE L'INVENTION Avec référence aussi à la figure, on observe qu'un corps de chauffage est de type connu constitué d'une structure à l'intérieur de laquelle, dans un circuit approprié, circule un fluide caloporteur. Ledit corps de chauffage, dont la longueur correspond à au moins l'un des deux côtés, droit ou gauche, dans le cas d'espèce le côté droit 10, prévoit deux crochets, respectivement l'un supérieur et l'autre inférieur, lesquels par deux conduites de raccord correspondantes respectivement 11 et 12 mettent en liaison le circuit intérieur du corps de chauffage avec la chambre interne d'un collecteur vertical 2 dont la forme est en guise de récipient tubulaire vertical, 5 10 15 20 25 30 - 8 - éloigné et parallèle par rapport au côté 10 du corps de chauffage. À l'intérieur dudit collecteur vertical 2 est placée une résistance électrique blindée 3, laquelle avec l'extrémité inférieure 30 résulte engagée en correspondance avec la base du collecteur vertical 2. On peut unir audit collecteur vertical 2 une unité de contrôle 4 du fonctionnement de la résistance électrique blindée 3, laquelle unité peut éventuellement interagir avec le contrôle de la circulation du fluide caloporteur F prévu à l'intérieur du corps de chauffage. Alternativement l'unité de contrôle 4 peut être placée en tout point du corps de chauffage en fonction des exigences de la clientèle. Un test a aussi été effectué pour relever les températures dans un radiateur du type pourvu d'accessoire objet de la présente invention, dans une condition d'exercice normal. Ledit test a été effectué dans un radiateur de type suivant . -Alimentation 1000W - 1200W ; - Radiateur 500x720x90 rempli d'eau et scellé en conditions normales et sans couverture ; - Rés. MA39206 D. 16*470 W---V--- W/cm2 -, -- de stock ; - Thermostat 100 degrés à 60mm, élément chauffant côté disque; - Thermofusible 152 degrés à 70mm, élément chauffant côté disque. Le temps d'acquisition a été de 90 s. tandis que la durée du test a été d'environ 3 heures et demie. Durée du test: 003:37:48 Nombre de lectures: 133 35 15 20 25 30 - 9 - N Ch Désignation Unité V.Début V.Fin Delta D.Nor Résultat Min. Moyenne Max. S.Min S.Max Résultat 3.2 - 23.7 25.3 27.2 0.0 25.0 ERREUR 50.2 - 25. 4 73.9 86.4 0.0 100.0 0K 47.5 - 25.9 72.3 83.8 0.0 100.0 0K 46.4 - 25.8 70. 6 81.9 0.0 100.0 0K 54.6 - 25.6 78.6 91.8 0.0 100.0 0K 3.1 - 23.8 25.3 27.2 -49.3 - 25.4 74.0 85.5 0.0 100.0 0K 46.0 - 25.6 70.9 82.6 0.0 100.0 0K 22.5 - 25.1 47.5 56.2 0.0 100.0 0K 22.9 - 25.2 47.7 56.2 0.0 100.0 0K 22. 7 -25.2 48.0 56.0 0.0 100.0 0K 24.7 - 25.2 49.2 58.8 0.0 100.0 0K 21.4 - 25.1 46.5 54.9 0.0 100.0 0K 3.3 - 23.7 25.3 27.1 - 45.9 - 25.6 70.1 82.8 0.0 100.0 0K En définitive il s'agit d'un accessoire à utiliser de façon compatible avec la surface et avec la puissance thermique du corps de chauffage 1. Celles-ci peuvent varier par exemple de 100 W à plus de 3000 W alors que les hauteurs peuvent varier de 200 mm à plus de 2000 mm. Dans ce sens donc, la puissance de la résistance électrique blindée 3 devra être conforme à la puissance thermique du corps de chauffage 1. La liaison entre le corps de chauffage 1 et le collecteur vertical 2 peut être effectuée au moyen de jonction à étanchéité ou similaire, alors que dans certains cas le collecteur vertical 2 peut être assemblé au corps de chauffage 1 par soudure. En ce qui concerne la circulation du fluide caloporteur F, dès que la résistance électrique blindée 3 est en fonction, celle-ci se produit depuis le haut vers le bas. 1 1 Temp. Pièce C 23.7 26.9 2 15 marche dr. ant. C 25.4 75.6 3 3 marche centre ant. C 25.9 73. 4 4 5 marche g. ant. C 25.8 72.2 8 marche dr. post. C 25.6 80.2 5 6 1 C 23.8 26.9 7 13 marche centre post. C 25.4 74.7 8 11 marche g. post. C 25.6 71.6 9 10 arrêt dr. ant. C 25.1 47.6 14 arrêt centre ant. C 25.2 48.1 11 4 arrêt g. ant. C 25.2 47.9 12 6 arrêt centre post. C 25.2 49.9 1 13 12 collecteur arrêt C 25.1 46.5 14 1 C 23.7 27.0 7 collecteur marche C 25.6 71.5 35 REVENDICATIONS 1. Dispositif accessoire universel pour optimiser le rendement d'un radiateur à fluide pour le chauffage d'intérieur dans un bâtiment, caractérisé par le fait qu'il est constitué d'un collecteur (2) en guise de récipient à développement vertical, raccordé en correspondance avec l'extrémité supérieure et l'extrémité inférieure (11, 12) le long d'un côté du corps de chauffage (1) constitué par un ou plusieurs éléments verticaux, reliés entre eux et à l'intérieur duquel circule le fluide caloporteur (F), et à l'intérieur dudit collecteur (2) où circule le fluide caloporteur avec un flux du haut vers le bas, est fixée verticalement loin des parois et dans la partie inférieure au moins une résistance blindée (3). 2. Dispositif accessoire universel selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une unité de contrôle (4) de fonctionnement de la résistance électrique blindée (3) est prévue, laquelle unité peut interagir avec le contrôle de la circulation de fluide caloporteur (F) prévu à l'intérieur du corps de chauffage (1). 3. Dispositif accessoire universel selon les revendication 1 et 2, caractérisé par le fait que l'unité de contrôle (4) est fixée au corps de chauffage (1). 30 35