Brevet FR2924891A3 — publié le 20090612

FR 2924891 A3 20090612 FR 0850405 A 20080123 DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un radiateur électrique pour usage domestique, dans l'industrie de la construction et, de préférence, dans le domaine des installations de chauffage. ETAT DE LA TECHNIQUE On connaît actuellement différents types de radiateurs électriques dans lesquels l'énergie électrique est transformée en chaleur grâce à l'utilisation de résistances électriques. L'un de ces radiateurs est décrit dans le brevet espagnol n° ES 2242525 concernant un radiateur qui comprend plusieurs profilés d'aluminium assemblés entre eux et disposés verticalement, les pro-filés étant reliés entre eux de telle sorte que les lames qui constituent l'endroit et l'envers du radiateur ont une disposition verticale. La zone inférieure des profilés du radiateur présente un logement destiné à recevoir un élément chauffant, disposé transversalement par rapport aux profilés. En principe, ce radiateur, comme la plupart de ceux con-nus à ce jour, dispose d'un seul élément chauffant. Par conséquent, en cas de rupture ou panne de cet élément, le radiateur cesse de fonction- ner jusqu'à ce que cette pièce soit remplacée ou réparée. Enfin, ce radiateur a une disposition verticale et ne peut donc être monté ou installé de telle sorte que les profilés soient disposés à l'horizontale au cas où l'utilisateur du radiateur le souhaiterait, pour des raisons esthétiques. La disposition horizontale s'avère effectivement impossible du fait que les éléments chauffants du radiateur sont perpendiculaires aux profilés et que, par conséquent, si l'on mettait le radiateur à l'horizontale, les éléments chauffants se retrouveraient à la verticale avec une répartition de chaleur, tant dans la transmission horizontale que dans la répartition verticale, totalement inacceptable, sans aucune uniformité, avec des zones très chaudes et d'autres pratique-ment froides. DESCRIPTION DE L'INVENTION La présente invention concerne un radiateur électrique de structure modulaire, qui comprend plusieurs profilés, de préférence en aluminium, munis de moyens d'assemblage pour les rattacher les uns aux autres. Les profilés du radiateur électrique faisant l'objet de cette invention, une fois assemblés, ont une disposition horizontale. Entre chaque paire de profilés assemblés se trouve un lo- gement central destiné à recevoir un élément chauffant, de sorte que le radiateur peut disposer d'autant d'éléments chauffants que de profilés moins un, tous étant parallèles aux profilés. Par conséquent, le nombre d'éléments chauffants est dé-terminé par les dimensions du radiateur et, en particulier, sa hauteur et par les exigences calorifiques du radiateur et, à cet effet, l'appareil dispose de moyens appropriés pour réguler et contrôler la température et la puissance ou chaleur dissipée. Chaque profilé peut avoir une longueur variable et est conçu pour être assemblé à d'autres profilés identiques, ce qui permet d'obtenir des radiateurs de différentes tailles et puissances. Les moyens d'assemblage des profilés sont conçus pour s'unir par clipsage, par exemple par un système de harpon consistant en une espèce d'hameçons ou de griffes opposées sur chaque profilé à assembler, ces moyens étant donc clipsés entre eux, ce qui empêche leur désassemblage. Chaque profilé inclut plusieurs ailettes se prolongeant, de préférence en parallèle, des deux côtés opposés du profilé, dont, une partie extérieure vers une partie intérieure, deux ailettes extérieures suivies de deux ailettes intermédiaires et deux ailettes intérieures, les ailettes intermédiaires étant plus longues que les ailettes extérieures et intérieures. De préférence, les moyens d'assemblage se trouvent sur les bords extrêmes de deux ailettes intermédiaires afin de les clipser sur des moyens d'assemblage complémentaires situés sur les ailettes inter- médiaires d'un profilé contigu. Une fois les profilés assemblés ou accouplés, les bords extrêmes des ailettes extérieures de deux profilés assemblés sont séparés l'un de l'autre afin de permettre le passage de l'air chaud et, par voie de conséquence, une transmission optimale de chaleur par convection. Le radiateur peut être équipé d'un boîtier de commande 2 sur la face avant du radiateur. Mais celui-ci pourrait tout aussi bien être installé sur le côté ou sur la partie supérieure du radiateur. Avec le radiateur selon l'invention, il n'est pas nécessaire que les profilés soient coupés en usine pour créer le logement destiné à recevoir l'élément chauffant vu que, dans le cas présent, les profilés sont conçus de telle sorte, qu'entre chaque paire de profilés assemblés se forme un logement prévu pour recevoir l'élément chauffant, sans avoir à couper les profilés. Le radiateur selon l'invention peut inclure plusieurs éléments chauffants. Par conséquent, en cas de panne de l'un d'entre eux, le radiateur peut continuer à fonctionner jusqu'à ce que la pièce en panne soit remplacée ou réparée. La conception modulaire permet d'obtenir des radiateurs de différentes dimensions, puissances et nombre d'éléments chauffants 15 en fonction des dimensions et du nombre de profilés du radiateur. La fabrication et l'installation du radiateur faisant l'objet de la présente invention sont très simples et nécessitent un seul type de profilé, d'où une réduction non négligeable des coûts d'installation et de maintenance. 20 En outre, la conception même du radiateur permet de contrôler son fonctionnement au moyen de dispositifs tels qu'un programmateur électrique, un thermostat, etc... sans qu'aucuns travaux ou transformations de l'appareil lui-même ne soient nécessaires. Chaque élément chauffant inclut une plaque de base en 25 matière isolante électrique sur laquelle est enroulé au moins un fil conducteur électro-résistant, fonctionnant comme une résistance électrique, avec de part et d'autre, une première plaque en matière électriquement isolante surmontée d'une seconde plaque isolante, le tout étant contenu dans une gaine longitudinale présentant un rétrécis- 30 sement central conçu ainsi pour plaquer l'ensemble contre le fil électrorésistant situé à l'intérieur. La gaine s'introduit par ajustage, de préférence sous pression, dans un logement central entre deux profilés. Sachant que les zones larges de la gaine sont opérationnellement élargies, le fait 35 d'introduire la gaine dans le logement central par ajustage, entre deux profilés, provoque une compression dans le rétrécissement central de la gaine qui maintient l'élément chauffant par pression et favorise, de ce fait, la transmission de la chaleur conduite de la résistance électrique jusqu'aux profilés qui, à leur tour, évacuent la chaleur par convection et rayonnement. Le radiateur selon l'invention dispose de la seconde couche obligatoire de matière électriquement isolante, qui sert d'isolant électrique complémentaire, et est donc conforme aux dispositions des normes en vigueur sur la sécurité de classe II de ce type d'appareils, qui requièrent la présence de deux couches de matière isolante électrique, il en résulte donc un radiateur disposant d'une grande protection électrique. De préférence, les plaques de base, les premières plaques isolantes et les secondes plaques isolantes sont en micanite. Le terme générique de micanite définit un matériau qui comprend une superposition de feuilles de mica reliées entre elles par un matériau agglomérant, généralement une résine synthétique, et généralement utilisé comme isolant thermique et dans des applications électrotechniques, de préférence comme isolant électrique en raison de ses caractéristiques diélectriques et de son comportement stable à la chaleur. Le radiateur peut également inclure un couvercle supérieur et deux couvercles latéraux, se présentant sous forme de pièces conçues pour s'unir par clipsage au profilé supérieur ou aux profilés latéraux, lequel clipsage permet de les emboîter et empêche leur extrac- tion. Il est prévu, par ailleurs, que chaque profilé dispose d'au moins deux ailettes intérieures, situées à l'intérieur des ailettes intermédiaires, et plus courtes que ces dernières ; elles sont conçues pour former la moitié d'un logement central. Attendu que ces ailettes sont situées du côté opposé aux ailettes intérieures d'un autre profilé as-semblé, elles forment avec ces dernières un logement central complet, les bords extrêmes des ailettes intérieures de chaque profilé étant suffisamment séparés pour permettre la convection de chaleur. Les parois horizontales de chaque profilé présentent de nombreuses rainures dans le sens de la longueur et de la largeur. Ces rainures ont une double fonction : d'une part, elles rompent maintes fois le pont thermique existant entre la source de chaleur intérieure et les faces extérieures, ce qui permet d'obtenir une chaleur extérieure tempérée et uniforme sur les lames. D'autre part, ces rainures garantis- sent une convection efficace de l'air en formant des cheminées du pro-filé inférieur jusqu'au supérieur, en passant par tous les profilés intermédiaires. Enfin, le radiateur peut être équipé de moyens d'ancrage, situés de préférence à l'arrière et permettant de fixer le radiateur au 1 o mur. DESCRIPTION DES DESSINS Pour compléter la description qui précède et aider à une meilleure compréhension des caractéristiques de l'invention, nous joignons à ce texte une série de dessins faisant partie intégrante de la des- 15 cription, basés sur un exemple préféré de mode de réalisation pratique du radiateur et sur lesquels sont représentés, à titre représentatif, en aucun cas restrictif, les éléments suivants : - la figure 1 représente deux vues en perspective du radiateur électrique proposé par l'invention, sur lesquelles on peut apprécier la dis- 20 position horizontale des profilés, ainsi que les moyens d'ancrage prévus à l'arrière du radiateur et le boîtier de commande situé sur la face avant du radiateur, - la figure 2 montre une coupe transversale et une vue frontale du radiateur, sur lesquelles on peut apprécier l'emplacement des éléments 25 chauffants, - la figure 3 est une vue en perspective d'un profilé du radiateur sur laquelle on peut observer les rainures assurant la rupture du pont thermique et la transmission de chaleur par convection, ainsi que les ailettes et les moyens d'assemblage des profilés, 30 - la figure 4 montre un détail d'une coupe transversale de deux profilés assemblés, sur lequel on peut apprécier les rainures et les flux de convection qui les traversent et le logement central situé entre les deux profilés et la disposition d'un élément chauffant, - la figure 5 est une vue en perspective avec les différentes pièces dé- 35 ployées d'un élément chauffant, sur laquelle on peut apprécier la plaque de base autour de laquelle est enroulé le fil conducteur électro-résistant, les premières et secondes plaques isolantes et la gaine contenant l'élément chauffant, - la figure 6 est une vue de côté d'un radiateur selon l'invention, sur laquelle on peut apprécier les moyens d'ancrage qui permettent de fixer le radiateur à un mur, et - la figure 7 est une vue éclatée en perspective d'un radiateur, sur laquelle on peut apprécier les couvercles supérieur et latéraux. MODE DE REALISATION PREFERE DE L'INVENTION A la vue des figures susmentionnées, on observe que dans l'un des modes de réalisation possibles de l'invention, le radiateur électrique dispose de plusieurs profilés (1) d'aluminium, munis de moyens d'assemblage (6, 6') qui permettent d'unir les profilés (1). Entre chaque paire de profilés, se trouve un logement central (7) destiné à re- cevoir un élément chauffant (8), disposé parallèlement aux profilés (1) comme on peut l'apprécier sur les figures 4 et 7. Dans un mode de réalisation préféré du radiateur, celui-ci comprend trois éléments chauffants (8). Les profilés (1) du radiateur électrique, une fois assem- blés, ont une disposition horizontale, avec un couvercle supérieur (15) et deux couvercles latéraux (16) conçus pour être assemblés par pression au profilé (1) supérieur et aux profilés latéraux, respectivement, ce clipsage permettant leur emboîtement et empêchant leur extraction. Les moyens d'assemblage (6, 6') des profilés (1) sont con- figurés pour s'unir par clipsage, selon un système de harpon consistant en griffes opposées sur chaque profilé (1) à assembler, ajustées par pression ce qui empêche leur désaccouplement. Comme représenté sur les figures 3 et 4, chaque profilé (1) est muni de plusieurs ailettes (3, 4, 5) se prolongeant en parallèle depuis deux côtés opposés du profilé (1) dont, d'une partie extérieure à une partie intérieure, deux ailettes extérieures (3) suivies de deux ailettes intermédiaires (4) et de deux ailettes intérieures (5), les ailettes intermédiaires (4) étant plus longues que les ailettes extérieures (3) et que les ailettes intérieures (5). Les moyens d'assemblage (6) sont situés sur les bords extrêmes des deux ailettes intermédiaires (4) et leur clipsage se fait à l'aide de moyens d'assemblage complémentaires (6'), situés sur les ai-lettes intermédiaires (4) d'un profilé (1) contigu. Une fois les profilés (1) appairés ou assemblés, les bords extrêmes des ailettes extérieures (3) et des ailettes intérieures (5) de deux profilés (1) assemblés, sont séparés les uns des autres pour laisser passer l'air chaud. Comme le montre la figure 4, les ailettes intérieures (5) sont configurées pour former la moitié d'un logement central (7) et attendu qu'elles sont situées du côté opposé aux ailettes intérieures (5) d'un second profilé (1) assemblé au premier, elles forment avec ces dernières un logement central (7), les bords extrêmes des ailettes intérieures (5) de chaque profilé (1) étant suffisamment séparés pour permettre la convection de chaleur. Le radiateur peut être équipé d'un boîtier de commande (19) situé sur la face avant du radiateur, (voir figure 1), mais celui-ci pourrait tout aussi bien être installé sur la partie supérieure ou un côté du radiateur. En référence à la figure 5, chaque élément chauffant (8) inclut une plaque de base (9) en micanite, sur laquelle est enroulé un fil conducteur électro-résistant (10), avec de part et d'autre une première plaque isolante (11) en contact avec une seconde plaque isolante (12), toutes deux également en micanite, le tout étant contenu dans une gaine (13) en tôle métallique présentant un rétrécissement central (14) conçu pour plaquer les plaques isolantes (11 et 12) contre la plaque de base (9) sur laquelle est enroulée la résistance (10) lorsque la gaine (13) est introduite dans le logement central (7) et est plaquée, de ce fait même, contre le profilé (1), ce qui permet de garantir la transmission parfaite de chaleur par conduction depuis le fil électro-résistant jus-qu'aux profilés qui libèrent finalement la chaleur par rayonnement et par convection. Comme on peut le voir figure 3, chaque profilé présente de multiples rainures sur la longueur et la largeur de ses parois horizontales. Ces rainures ont une double fonction : d'une part, elles rompent maintes fois le pont thermique existant entre la source de chaleur intérieure et les faces extérieures, ce qui permet d'obtenir une chaleur extérieure tempérée et uniforme sur les lames (3). D'autre part, ces rainures garantissent une convection efficace de l'air en formant des cheminées du profilé inférieur jusqu'au supérieur, en passant par tous les profilés intermédiaires. Le radiateur peut être équipé de moyens d'ancrage (17), situés de préférence à l'arrière, et permettant de fixer le radiateur à un mur (18), (voir figure 6). A la vue de la description et des différentes figures qui l'accompagnent, l'homme du métier pourra comprendre que les modes de réalisation de l'invention décrits dans ce texte peuvent être combinés de multiples manières, tout en respectant l'objet de l'invention. L'invention a été décrite selon quelques modes de réalisation préférés mais, à n'en pas douter, l'homme du métier s'apercevra que de multiples variantes peuvent être apportées à ces modes de réalisation préfé- rés, sans sortir du cadre de l'invention revendiquée.20 REVENDICATIONS 1 °) Radiateur électrique comprenant plusieurs profilés (1) munis de moyens d'assemblage (6,6'), caractérisé en ce que chaque profilé (1) dispose pour le moins de deux ailettes intérieures (5) configurées pour former la moitié d'un logement central (7) entre chaque paire de profilés (1) assemblés, chaque logement central (7) étant conçu pour recevoir un élément chauffant (8) disposé parallèlement aux profilés (1) accouplés, qui eux sont disposés horizontalement. 2°) Radiateur électrique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque profilé (1) comprend plusieurs rainures (2) configurées pour permettre le passage de l'air chaud vers une zone extérieure du radia- teur et rompre ainsi le pont thermique existant entre l'élément chauffant et les faces extérieures des profilés. 3°) Radiateur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément chauffant (8) comprend une plaque de base (9) en matière isolante électrique, sur laquelle est enroulé un fil conducteur électro-résistant (10) avec, de part et d'autre une première plaque d'isolant électrique (11) en contact avec une seconde plaque d'isolant électrique (12), le tout étant contenu dans une gaine linéaire (13) présentant un rétrécissement central (14) configuré pour plaquer les plaques isolantes (11 et 12) contre la plaque de base (9) et, par voie de conséquence, contre la résistance électrique (10). 4°) Radiateur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque de base (9) et les premières plaques isolantes (11) et les secondes plaques isolantes (12) sont, de préférence, en micanite. 5°) Radiateur électrique selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, 5caractérisé en ce qu' il comprend un couvercle supérieur (15) et deux couvercles latéraux (16). 10