Brevet FR3159219A1 — publié le 20250815

Radiateur électrique à fluide inertiel Radiateur (1) électrique à fluide inertiel pour le chauffage d’une zone d’un bâtiment comportant : - une enveloppe extérieure (2) comportant une façade avant (3) et une façade arrière (4) destinée à être montée sur un mur ; - une structure interne (10) montée entre la façade avant (3) et la façade arrière (4) et comportant une cavité fermée, la cavité étant au moins partiellement remplie d’un fluide caloporteur ; - un élément chauffant (20) monté sur l’enveloppe extérieure (2) entre la façade avant (3) et la structure interne (10) et/ou sous la structure interne (10) entre la façade avant (3) et la façade arrière (4), l’élément chauffant (20) étant séparé de la structure interne (10) par un espace non nul, l’élément chauffant (20) étant configuré pour chauffer de l’air entre la façade avant (3) et la façade arrière (4). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Radiateur électrique à fluide inertiel La présente invention concerne le domaine du bâtiment, notamment le chauffage de zones d’un bâtiment. En particulier, l’invention concerne un radiateur électrique à fluide inertiel. Pour chauffer de manière confortable une zone d’un bâtiment, notamment une pièce, il est connu d’utiliser une masse inertielle sèche ou une masse inertielle fluide associée à un radiateur. Dans le cas d’un radiateur à masse inertielle fluide, il est connu de chauffer un fluide caloporteur, par exemple de l’eau ou de l’huile, dans une cavité fermée à l’aide d’une résistance disposée à l’intérieur de la cavité. Cette technique permet un bon chauffage du fluide. Cependant, la montée en température du fluide est longue, ce qui ne permet pas d’avoir une réactivité importante du radiateur, ni d’avoir une sensation de confort immédiat. De plus, la fabrication de la cavité est complexe car l’élément chauffant, à l’intérieur de la cavité, doit être connecté électriquement à l’extérieure par une connectique étanche. Il est également connu de FR2997167 de disposer un panneau rayonnant entre la cavité fermée et le mur d’une pièce, ou entre deux cavités fermées. La disposition du panneau rayonnant permet de simplifier la fabrication du radiateur, mais ne permet pas d’avoir une réactivité importante du radiateur, ni d’avoir une sensation de confort immédiat. Il existe un besoin de disposer d’un radiateur à fluide inertiel avec une réactivité importante en termes de chauffage et de sensation de confort, tout en ayant une structure simple. La présente invention répond à ce besoin grâce à, selon l’un de ses aspects, un radiateur électrique à fluide inertiel pour le chauffage d’une zone d’un bâtiment comportant : - une enveloppe extérieure comportant une façade avant et une façade arrière destinée à être en vis-à-vis d’un mur, l’enveloppe extérieure comportant au moins une ouverture d’entrée et au moins une ouverture de sortie pour permettre une circulation d’air au travers de l’enveloppe extérieure ; - au moins une structure interne montée entre la façade avant et la façade arrière et comportant une cavité fermée, la cavité étant au moins partiellement remplie d’un fluide caloporteur ; - un élément chauffant monté sur l’enveloppe extérieure entre la façade avant et ladite au moins une structure interne et/ou sous ladite au moins une structure interne entre la façade avant et la façade arrière, l’élément chauffant étant séparé de ladite au moins une structure interne par un espace non nul, l’élément chauffant étant configuré pour chauffer de l’air entre la façade avant et la façade arrière. Dans la présente invention, le fait que l’élément chauffant soit entre la façade avant et ladite au moins une structure interne et/ou sous ladite au moins une structure interne entre la façade avant et la façade arrière permet de faire chauffer la façade avant rapidement par rayonnement et d’avoir une sensation de chaleur rapide sur la façade avant après l’allumage de l’élément chauffant, en parallèle de la montée en température de ladite au moins une structure interne et du fluide caloporteur et de la provocation d’une convection d’air entre la zone et l’intérieur de l’enveloppe extérieure. Le radiateur présente ainsi une bonne réactivité à l’allumage, tout en profitant des avantages d’un radiateur à fluide inertiel. Par « l’élément chauffant étant séparé de ladite au moins une structure interne par un espace non nul », on entend que l’élément chauffant est à distance de ladite au moins une structure interne, sans être en contact avec celle-ci. En d’autres termes, une lame d’air est présente entre l’élément chauffant et ladite au moins une structure interne. L’élément chauffant peut être configuré pour chauffer ladite au moins une structure interne par rayonnement et/ou par convection. La zone du bâtiment est de préférence une pièce du bâtiment. L’élément chauffant peut s’étendre dans un plan vertical lorsque la façade arrière du radiateur est montée sur un mur vertical. La cavité fermée forme un réservoir de fluide caloporteur. Ce fluide caloporteur est autrement appelé « fluide inertiel » car sa fonction est d’accumuler une portion de l’énergie thermique générée par l’élément chauffant quand ce dernier est activé et de restituer tout ou partie de cette portion d’énergie thermique lorsque l’élément chauffant est désactivé. Ladite au moins une structure interne peut s’étendre dans un plan vertical, notamment parallèle au plan vertical dans lequel l’élément chauffant s’étend. Lorsque l’élément chauffant est monté sur l’enveloppe extérieure sous ladite au moins une structure interne entre la façade avant et la façade arrière, l’élément chauffant et ladite au moins une structure interne peuvent s’étendre dans un même plan, notamment un même plan vertical. Cela permet par exemple de réduire l’encombrement du radiateur. Ladite au moins une structure interne peut être ajourée. Ladite au moins une structure interne peut comporter une pluralité de tubes, notamment entre 2 et 20 tubes. L’utilisation de tubes permet d’augmenter et d’optimiser les échanges thermiques convectifs avec l’air. La cavité fermée peut s’entendre dans chacun des tubes, notamment de manière à former une unique cavité fermée. Ladite au moins une structure interne peut comporter deux tubes principaux et des tubes secondaires, les tubes secondaires s’étendant entre les deux tubes principaux. Les tubes principaux peuvent être parallèles entre eux. Les tubes secondaires peuvent être parallèles entre eux. L’espacement entre les tubes secondaires peut être variable. Les tubes secondaires peuvent être regroupés en groupes de tubes, les tubes d’un même groupe ayant un espacement constant entre eux, l’espacement entre deux groupes étant supérieur à l’espacement des tubes dans les groupes. Le fluide caloporteur peut être de l’eau, de l’eau glycolée ou de l’huile. Ladite au moins une structure interne peut être métallique, notamment en acier ou en aluminium. Ladite au moins une structure interne peut être à une distance non nulle de la façade avant et/ou de la façade arrière. Le radiateur peut comporter au moins une fixation de l’élément chauffant s’étendant entre la façade arrière et l’élément chauffant. Ladite au moins une structure interne peut comporter une ouverture traversante, ladite au moins une fixation s’étendant au travers de l’ouverture traversante. L’élément chauffant peut comporter un élément résistif, convectif et/ou rayonnant. L’élément chauffant peut être configuré pour provoquer de la convection entre les ouvertures de l’enveloppe extérieure. L’enveloppe extérieure peut comporter une grille dans une partie inférieure, une partie supérieure, et/ou sur la façade avant. L’élément chauffant peut être configuré pour chauffer par rayonnement et/ou par conduction la zone du bâtiment. Le radiateur peut comporter une unique structure interne comportant une ou plusieurs cavités. En variante, le radiateur peut comporter plusieurs structures internes. Cela peut permettre de faciliter la reprise du poids, notamment dans le cas où l’élément chauffant est de forte puissance. En effet, dans un tel cas, une unique structure interne serait très volumineuse et donc de masse importante. Subdiviser en plusieurs structures internes aide ainsi à l’intégration mécanique en facilitant la reprise des efforts mécaniques. L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l’examen du dessin annexé, sur lequel FIG. 1 illustre, en vue de face, de manière schématique, un exemple de radiateur selon l’invention, FIG. 2 illustre, en vue de face, de manière schématique, le radiateur de la FIG. 1 sans façade avant, et FIG. 3 illustre, en vue de face, de manière schématique, un autre exemple de radiateur selon l’invention sans façade avant. Description détaillée Dans la suite de la description, les éléments identiques ou de fonctions identiques portent le même signe de référence. A des fins de concision de la présente description, ils ne sont pas décrits en regard de chacune des figures, seules les différences entre les modes de réalisation étant décrites. Sur les figures, les proportions réelles n’ont pas toujours été respectées, dans un souci de clarté. On a illustré aux figures 1 et 2 un exemple de radiateur 1 selon l’invention pour le chauffage d’une zone d’un bâtiment. Le radiateur 1 s’étend dans cet exemple dans un plan vertical P lorsque monté sur un mur et à une forme générale parallélépipédique. Le radiateur 1 comporte une enveloppe extérieure 2 comporte une façade avant 3, uniquement illustrée sur la FIG. 1 , et une façade arrière 4 destinée à être montée sur un mur. L’enveloppe extérieure 2 peut être réalisée dans un matériau métallique, par exemple de l’aluminium. L’enveloppe extérieure 2 comporte dans une partie inférieure une ouverture 5 sous la forme d’une grille et dans une partie supérieure une ouverture 6 partiellement obstruée par des lames. Le radiateur 1 comporte également une structure interne 10 en acier comportant une cavité fermée remplie d’eau glycolée. La structure interne 10 est dans cet exemple fixée à l’aide de fixation 11 sur la façade arrière 4. La structure interne 10 s’étend dans un plan parallèle au plan P. La structure interne 10 comporte deux tubes principaux 12 s’étendant horizontalement et ayant une section sensiblement rectangulaire. La structure interne 10 comporte également des tubes secondaires 13 s’étendant verticalement entre les tubes principaux 12 et ayant une section sensiblement circulaire. Dans cet exemple, le diamètre des tubes secondaires 13 est identique. La cavité fermée s’étend dans cet exemple à l’intérieur de tous les tubes principaux 12 et secondaires 13. De préférence, la cavité fermée est unique. Les tubes secondaires 13 sont regroupés en groupes 14, l’un des groupes 14 comportant trois tubes secondaires 13, un autre groupe 14 cinq tubes secondaires 13 et un dernier groupe 14 un seul tube secondaire 13. Dans les groupes 14 avec plusieurs tubes secondaires 13, l’espacement entre les tubes secondaire 13 est constant, par exemple inférieur au diamètre des tubes secondaires 13. L’espacement entre les groupes 14 est lui supérieur au diamètre des tubes secondaires 13, notamment au moins deux fois supérieur. Le radiateur 1 comporte de même, entre la façade avant 3 et la structure interne 10, un élément chauffant 20 sous la forme de plaques 21 rectangulaires. Les plaques 21 sont formées d’un fil chauffant noyé dans un corps métallique, par exemple de l’aluminium. L’élément chauffant 20 s’étend dans un plan parallèle au plan P et est espacé d’une distance non nulle de la structure interne 10. Par exemple, l’élément chauffant 20 s’étend sur une largeur supérieure à la largeur de la structure interne 10. L’élément chauffant 20 est fixé sur la façade arrière 4 à l’aide de fixations 22, dans cet exemple quatre, qui passent au travers de la structure interne 10 au niveau de l’espacement entre les groupes 14. Le radiateur 1 comporte également une unité de pilotage 25. Lorsque le radiateur 1 est mis en route, l’élément chauffant 20 va produire un rayonnement sur la façade avant 3 qui permet d’apporter une sensation de chaleur et de confort. De plus, l’air présent entre les façades 3 et 4 va être chauffée au contact de l’élément chauffant 20 ou par son rayonnement. Cela provoque une convection entre la grille 5 et l’ouverture 6 ce qui permet à la fois de commencer à chauffer la zone du bâtiment et de chauffer la structure interne 10, qui va elle-même chauffer le fluide dans sa cavité fermée. On a illustré sur la FIG. 3 une variante de radiateur 1 selon l’invention. Dans cette variante, la structure interne 10 et l’élément chauffant 20 s’étendent dans un même plan V vertical, l’élément chauffant 20 étant sous la structure interne 10 et toujours à distance de celle-ci. Cette configuration permet d’avoir un encombrement réduit par rapport au mode de réalisation des figures 1 et 2. Dans cet exemple, la structure interne 10 comporte des canaux, non représentés, permettant de garantir une bonne circulation entre la grille 5 et l’ouverture 6. L’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits. En particulier, la structure interne pourrait être différente, par exemple pleine. La structure interne 10 peut comporter plusieurs cavités, par exemple entre 2 et 5. Radiateur (1) électrique à fluide inertiel pour le chauffage d’une zone d’un bâtiment comportant : - une enveloppe extérieure (2) comportant une façade avant (3) et une façade arrière (4) destinée à être en vis-à-vis d’un mur, l’enveloppe extérieure (10) comportant au moins une ouverture d’entrée (5) et au moins une ouverture de sortie (6) pour permettre une circulation d’air au travers de l’enveloppe extérieure (2) ; - au moins une structure interne (10) montée entre la façade avant (3) et la façade arrière (4) et comportant une cavité fermée, la cavité étant au moins partiellement remplie d’un fluide caloporteur ; - un élément chauffant (20) monté sur l’enveloppe extérieure (2) entre la façade avant (3) et ladite au moins une structure interne (10) et/ou sous ladite au moins une structure interne (10) entre la façade avant (3) et la façade arrière (4), l’élément chauffant (20) étant séparé de la structure interne (10) par un espace non nul, l’élément chauffant (20) étant configuré pour chauffer de l’air entre la façade avant (3) et la façade arrière (4). Radiateur (1) selon la revendication 1, dans lequel ladite au moins une structure interne (10) est ajourée. Radiateur (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite au moins une structure interne (10) comporte une pluralité de tubes (12 ; 13). Radiateur (1) selon la revendication précédente, dans lequel ladite au moins une structure interne (10) comporte deux tubes principaux (12) et des tubes secondaires (13), les tubes secondaires (13) s’étendant entre les deux tubes principaux (12). Radiateur (1) selon la revendication précédente, dans lequel les tubes principaux (12) sont parallèles entre eux et les tubes secondaires (13) sont parallèles entre eux. Radiateur (1) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel l’espacement entre les tubes secondaires (13) est variable. Radiateur (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le fluide caloporteur est de l’eau, de l’eau glycolée ou de l’huile. Radiateur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une structure interne (10) est métallique, notamment en acier ou en aluminium. Radiateur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une structure interne (10) est à une distance non nulle de la façade avant (3) et/ou de la façade arrière (4). Radiateur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant au moins une fixation (22) de l’élément chauffant (20) s’étendant entre la façade arrière (4) et l’élément chauffant (20). Radiateur (1) selon la revendication précédente, dans lequel ladite au moins une structure interne (10) comporte une ouverture traversante, ladite au moins une fixation (22) s’étendant au travers de l’ouverture traversante. Radiateur (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’élément chauffant (20) comporte un élément résistif, convectif et/ou rayonnant. Radiateur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément chauffant (20) est configuré pour provoquer de la convection entre les ouvertures (5 ; 6) de l’enveloppe extérieure (2). Radiateur (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’enveloppe extérieure (2) comporte une grille (5) dans une partie inférieure, une partie supérieure et/ou sur la façade avant (3).