Brevet FR3025869A1 — publié le 20160318

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE RADIANT LOCALISÉ ET ASSERVI DESCRIPTION Domaine technique [01] La présente invention se rapporte à un dispositif de chauffage radiant [02] Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de chauffage d'une pièce comprenant une pluralité de moyens d'émission de rayons infrarouges, un détecteur de présence d'un être humain dans la pièce, associé à un actionneur adapté pour mettre en marche ou réguler la pluralité de moyens d'émission quand le détecteur de présence détecte la présence de l'être humain et pour arrêter ou réduire la pluralité de moyens d'émission quand le détecteur de présence détecte l'absence d'être humain dans la pièce. Etat de la technique [03] Il est connu différents moyens pour chauffer une personne, et réguler ce chauffage en fonction de sa présence dans un local. Par exemple un thermostat associé à un détecteur de présence peut permettre de réguler un chauffage par convecteur électrique. [4] Les systèmes de chauffage concernés chauffent un local entier. Les régulations associées se basent sur des informations de température ambiante et de présence. [5] Il y a donc une déperdition d'énergie importante liée au chauffage de l'ensemble d'un local. De plus la montée en température ne peut être instantanée quand une personne rentre dans une pièce à cause de l'inertie thermique de celle-ci. Pour tenir compte de cette inertie, la régulation a besoin d'anticiper la venue d'une personne dans la pièce, ce qui oblige le plus souvent à chauffer des pièces vides. [6] Par ailleurs la régulation prend la température d'ambiance d'une pièce, qui peut être décorrélée de la température idéale souhaitée par la personne. Par exemple, une personne immobile souhaitera avoir une température plus élevée qu'une personne faisant du sport. 3025869 2 [7] Il existe donc un réel besoin pour un dispositif de chauffage palliant ces défauts, inconvénients et obstacles de l'art antérieur, en particulier d'un dispositif de chauffage permettant de maîtriser la consommation énergétique tout en offrant un bon confort afin réduire les coûts et 5 d'améliorer le bien-être des utilisateurs ou occupants. Description de l'invention [8] Pour résoudre un ou plusieurs des inconvénients cités précédemment, un dispositif de chauffage d'une pièce comprend : - une pluralité de moyens d'émission de rayons infrarouges ; 10 - un détecteur de présence d'un être humain dans la pièce, associé à - un actionneur adapté pour réguler la pluralité de moyens d'émission quand le détecteur de présence détecte la présence de l'être humain et pour arrêter ou réduire la pluralité de moyens d'émission quand le détecteur de présence détecte l'absence d'être humain 15 dans la pièce. [9] De plus, le détecteur de présence est adapté pour localiser la position de l'être humain dans la pièce, les moyens d'émission de rayons infrarouge sont disposés pour que chacun émette sur une zone de la pièce de sorte que toutes les zones de pièce où un être humain doit pouvoir être 2 0 chauffé par le dispositif soient couvertes par au moins un moyen d'émission, et l'actionneur est adapté pour mettre en marche et/ou réguler seulement le ou les moyens d'émission associés à la zone dans laquelle l'être humain est localisé pour le réchauffer. [10] Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, 25 utilisables seuls ou en combinaison, sont : - au moins un moyen d'émission de rayons infrarouges est monté sur une motorisation associé au détecteur de présence de façon à ce que le moyen d'émission soit dirigé en fonction du positionnement et/ou du mouvement de l'être humain ; 3025869 3 - une pluralité de moyens d'émission émettant sur une même zone dans laquelle se trouve l'être humain, les moyens d'émission sont dirigés vers différentes parties du corps de l'être humain ; - il comprend en outre un premier détecteur de température ou de 5 paramètres physiologiques adapté pour évaluer le confort thermique de l'être humain, associé à l'actionneur, ledit actionneur étant adapté pour réguler la puissance d'émission des moyens d'émission de rayons infrarouges de façon à maintenir le confort thermique de l'être humain ; 10 - il comprend en outre un détecteur de température d'ambiance de la pièce ou de certains objets de la pièce, associé à l'actionneur ou à des actionneurs d'autres moyens de chauffage afin de maintenir une température d'ambiance prédéfinie, dans la pièce ou pour certains objets ; et/ou 15 - il comprend en outre une commande adaptée pour permettre à l'être humain de commander une température ressentie de confort ; - les moyens d'émission de rayons infrarouges sont des diodes électroluminescentes (LED) infrarouges ; l'énergie dissipée par les diodes électroluminescentes, hors du rayonnement infrarouge 20 directement utile, est absorbée par un corps noir permettant d'augmenter la génération de chaleur de celles-ci ; et/ou les fréquences d'émission des diodes électroluminescentes ne sont pas toutes identiques afin d'optimiser le chauffage de l'être humain et la température ressentie de confort. 25 [11] Dans un second aspect de l'invention, un procédé de chauffage d'une pièce utilisant une pluralité de moyens d'émission de rayons infrarouges disposés pour que chaque moyen émette sur une zone de la pièce de sorte que toutes les zones de pièce où un être humain doit pouvoir être chauffé par le dispositif soient couvertes par au moins un moyen 30 d'émission, comprend : 3025869 4 - une détection de présence et de localisation d'un être humain dans la pièce ; - la mise en marche d'au moins un moyen d'émission de rayons infrarouges émettant dans la zone de la pièce dans laquelle est 5 localisé l'être humain. [12] Un autre aspect de l'invention se rapporte à un produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de code de 10 programme pour la mise en oeuvre du procédé de chauffage ci-dessus. Brève description des figures [13] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d'exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles : 15 - La figure 1 représente un dispositif de chauffage selon un mode de réalisation de l'invention; et - La figure 2 représente le mode de fonctionnement du dispositif de la figure 1. Modes de réalisation 20 [14] En référence à la figure 1, un dispositif de chauffage d'une pièce comprend une pluralité de moyens d'émission de rayons infrarouges 1, 3. Ces moyens d'émission 1, 3 sont avantageusement des diodes électroluminescentes (communément appelées LED de l'anglais « Light emitting diode ») infrarouges associées à une optique adaptée. 25 Typiquement, chaque moyen d'émission 1, 3 émet des rayons infrarouges selon un cone solide définissant une zone dans laquelle le moyen d'émission 1, 3 peut chauffer un objet ou un individu se trouvant dans cette zone. [15] Certains moyens d'émission 3 sont montés sur des moyens de 30 motorisation 5 permettant de déplacer la zone de chauffage associée. 3025869 5 [16] Les moyens d'émission 1, 3 sont connectés à un actionneur 7 permettant de commander chaque moyen d'émission 1, 3 individuellement ou par sous-groupe. Par exemple, si la pièce est une salle à manger, un sous-groupe peut regrouper tous les moyens d'émission 1, 3 chauffant un 5 être humain qui se trouverait sur une chaise donnée. Préférentiellement, l'actionneur 7 est capable de réguler la puissance de chauffe de chaque moyen d'émission 1, 3. Cette régulation pouvant être continue ou par palier de l'arrêt total jusqu'à la pleine puissance. L'actionneur 7 est également adapté pour piloter les moyens de motorisation 5. 10 [17] Un détecteur de présence 9 d'être humain est également positionné dans la pièce et connecté à l'actionneur 7. [18] Le détecteur de présence 9 est tel que, non seulement il détecte la présence d'un être humain, mais il est capable de le localiser dans la pièce. Par exemple, le détecteur de présence peut être composé de deux 15 petits radars, ou d'une caméra qui, après analyse, est capable de positionner l'être humain, ou les êtres humains, présent(s) dans la pièce. [19] Le fonctionnement du dispositif de chauffage est le suivant, figure 2. [20] A l'étape 21, le détecteur de présence détecte la présence ou non d'un être humain. 20 [21] Si aucun être humain n'est détecté, étape 23, tous les moyens d'émission 1, 3 sont arrêtés. [22] Si au moins un être humain est détecté dans la pièce, le détecteur de présence le(s) localise, étape 25. [23] L'actionneur 7 met alors en marche, étape 27, le ou les moyens 25 d'émission 1, 3 associés à la ou les zones dans lesquelles se trouvent un ou des êtres humains permettant d'augmenter la température sur et autour des personnes. Ainsi, les personnes présentes ont la sensation de chaleur et éprouvent un sentiment de confort, même si la température ambiante de la pièce ne procure pas ce confort. 3025869 6 [24] Les moyens d'émission 3 étant motorisés, l'actionneur 7 déplace les cones d'émission de ces moyens pour les diriger vers les personnes présentes. [25] De façon préférentielle, le dispositif de chauffage comprend en outre 5 des moyens de détection de la température (non représentés) à la surface des personnes présentes, ou d'autres paramètres physiologiques, afin de connaître la sensation de chaleur ressentie par les personnes présentes, individuellement ou en totalité. Par exemple, ces moyens de détection de température sont réalisés par une caméra thermique. 10 [26] L'actionneur 7 régule alors la puissance des moyens d'émission 1, 3 de sorte que les paramètres physiologiques des personnes présentes correspondent à une température ressentie de confort. Celle-ci peut être prédéfinie ou ajustée par les personnes présentes via une commande du dispositif. 15 [27] Les différents moyens d'émission 1, 3 peuvent fonctionner sur des fréquences infrarouges différentes afin d'optimiser à la fois le chauffage de la personne concernée et sa sensation de confort. [28] Dans une variante, le dispositif de chauffage est adapté pour maintenir une température d'ambiance dans la pièce, température 20 inférieure à la température de confort. Par exemple, la température d'ambiance est définie à 15°C alors que la température de confort est définie comme égale ou supérieure à 21°C. [29] Le dispositif de chauffage comprend alors un thermomètre (non représenté) permettant de mesurer la température moyenne de la pièce. Et 25 lorsque aucune personne n'est dans la pièce, étape 23 de la figure 2, les moyens de chauffage traditionnels, éventuellement renforcés par le dispositif sont mis en route pour maintenir cette température d'ambiance prédéfinie. Certains objets peuvent également être spécifiquement chauffés par le dispositif. 30 [30] L'invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et 3025869 7 donnée à titre d'exemple et non comme limitant l'invention a cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles. [31] Ainsi, les moyens d'émission peuvent être dirigées de sorte à couvrir différentes zones ou parties du corps des être humains présents. 5 [32] Par ailleurs, les diodes électroluminescentes peuvent émettre sur différentes fréquences afin d'optimiser le chauffage et la température ressentie de confort. [33] Ces diodes électroluminescentes peuvent également être équipées d'un corps noir pour absorber le rayonnement infrarouge non directement 10 utile et augmenter ainsi la génération de chaleur. [34] Dans les revendications, le mot « comprenant » n'exclut pas d'autres éléments et l'article indéfini « un/une » n'exclut pas une pluralité. REVENDICATIONS1. Dispositif de chauffage d'une pièce comprenant : - une pluralité de moyens d'émission (1, 3) de rayons infrarouges ; - un détecteur de présence (9) d'un être humain dans la pièce, associé à - un actionneur (7) adapté pour réguler la pluralité de moyens d'émission (1, 3) quand le détecteur de présence (9) détecte la présence de l'être humain et pour arrêter ou réduire la pluralité de moyens d'émission (1, 3) quand le détecteur de présence (9) détecte l'absence d'être humain dans la pièce, caractérisé en ce que le détecteur de présence (9) est adapté pour localiser la position de l'être humain dans la pièce, les moyens d'émission(1, 3) de rayons infrarouge sont disposés pour que chacun émette sur une zone de la pièce de sorte que toutes les zones de pièce où un être humain doit pouvoir être chauffé par le dispositif soient couvertes par au moins un moyen d'émission, et l'actionneur(7) est adapté pour mettre en marche et/ou réguler seulement le ou les moyens d'émission associés à la zone dans laquelle l'être humain est localisé pour le réchauffer. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins un moyen d'émission de rayons infrarouges est monté sur une motorisation (5) associé au détecteur de présence de façon à ce que le moyen d'émission soit dirigé en fonction du positionnement et/ou du mouvement de l'être humain. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une pluralité de moyens d'émission émettant sur une même zone dans laquelle se trouve l'être humain, les moyens d'émission sont dirigés vers différentes parties du corps de l'être humain. 3025869 9 4. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un premier détecteur de température ou de paramètres physiologiques adapté pour évaluer le confort thermique de 5 l'être humain, associé à l'actionneur, ledit actionneur étant adapté pour réguler la puissance d'émission des moyens d'émission de rayons infrarouges de façon à maintenir le confort thermique de l'être humain. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce qu'il comprend en outre un détecteur de température d'ambiance de la pièce ou de certains objets de la pièce, associé à l'actionneur ou à des actionneurs d'autres moyens de chauffage afin de maintenir une température d'ambiance prédéfinie, dans la pièce ou pour certains objets. 15 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une commande adaptée pour permettre à l'être humain de commander une température ressentie de confort. 20 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'émission de rayons infrarouges sont des diodes électroluminescentes (LED) infrarouges. 25 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'énergie dissipée par les diodes électroluminescentes, hors du rayonnement infrarouge directement utile, est absorbée par un corps noir permettant d'augmenter la génération de chaleur de celles-ci. 30 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les fréquences d'émission des diodes électroluminescentes ne sont pas toutes 3025869 10 identiques afin d'optimiser le chauffage de l'être humain et la température ressentie de confort 10.Procédé de chauffage d'une pièce utilisant une pluralité de moyens 5 d'émission de rayons infrarouges disposés pour que chaque moyen émette sur une zone de la pièce de sorte que toutes les zones de pièce où un être humain doit pouvoir être chauffé par le dispositif soient couvertes par au moins un moyen d'émission, le procédé comprenant : - une détection de présence (21) et de localisation (25) d'un être 10 humain dans la pièce ; - la mise en marche (27) d'au moins un moyen d'émission de rayons infrarouges émettant dans la zone de la pièce dans laquelle est localisé l'être humain. 15 11.Produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre du procédé de chauffage selon la revendication 10. 20