FR3032262A1

FR3032262A1 - Appareil de chauffage electrique de faible epaisseur thermiquement inertiel et reactif

Info

Publication number: FR3032262A1
Application number: FR1550748A
Authority: FR
Inventors: Guillaume Delahaye
Original assignee: Thermor Pacific SAS
Current assignee: GROUPE ATLANTIC ORLEANS, FR
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2016-08-05
Anticipated expiration: 2035-01-30
Also published as: FR3032262B1

Abstract

L'objet de la présente invention est un appareil de chauffage électrique (1) comprenant une caisse (2) avec une façade (3) et une paroi arrière (4), et un premier élément chauffant surfacique (8) disposé sur ou intégré à la face interne (3a) de la façade (3) de la caisse (2), caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un second élément chauffant surfacique (9) disposé sur ou intégré à la face interne (4b) de la paroi arrière (4) de la caisse (2), les premier et second éléments chauffants surfaciques (8, 9) étant séparés par un passage d'air (10), l'une de la façade (3) et de la paroi arrière (4) de la caisse (2) ayant une inertie thermique supérieure à celle de l'autre de la façade (3) et de la paroi arrière (4) de la caisse (2), un élément dissipateur thermique (5) étant relié thermiquement à la face externe (4c) de la paroi arrière (4) de la caisse (2) pour dissiper la chaleur générée par le second élément chauffant surfacique (9).

Description

APPAREIL DE CHAUFFAGE ELECTRIQUE DE FAIBLE EPAISSEUR THERMIQUEMENT INERTIEL ET REACTIF La présente invention concerne le domaine des 5 appareils de chauffage, et porte en particulier sur un appareil de chauffage électrique de faible épaisseur thermiquement inertiel et réactif. Les utilisateurs d'appareils de chauffage électrique voient parfois un inconvénient dans leur 10 épaisseur trop importante. Les appareils de chauffage électrique traditionnels sont composés d'une caisse soutenue à une certaine distance du mur par un support mural, ledit support mural étant souvent responsable de l'impression d'épaisseur trop importante. 15 Afin de réduire l'épaisseur de l'appareil de chauffage électrique, il est essentiel d'optimiser thermiquement l'appareil de chauffage électrique afin de transmettre à l'environnement une chaleur équivalente celle fournie par un appareil de chauffage électrique 20 d'épaisseur classique, pour un encombrement mural comparable (c'est-à-dire, hauteur et largeur de l'appareil de chauffage électrique identiques). Une solution existante pour réduire l'épaisseur d'un appareil de chauffage tout en conservant la même 25 puissance de chauffage consiste à agrandir la hauteur et la largeur de l'appareil de chauffage électrique afin de compenser la diminution de son épaisseur. Cependant, cette solution, bien que relativement moins épaisse, est très encombrante et ne permet pas de conserver un encombrement 30 mural identique à un appareil de chauffage d'épaisseur classique. Une autre solution existante pour réduire l'épaisseur d'un appareil de chauffage tout en conservant la même puissance de chauffage consiste à utiliser un élément de chauffage surfacique à la place d'un corps de chauffe conventionnel, le corps de chauffe conventionnel étant l'élément le plus encombrant dans les appareils de chauffage à effet Joule, l'élément de chauffage surfacique ayant une faible épaisseur par nature. Cependant, cette solution ne permet pas d'apporter simultanément l'appareil de chauffage électrique deux propriétés recherchées par les utilisateurs, à savoir l'inertie thermique (temps de descente en température le plus long possible) et la réactivité thermique (temps de montée en température le plus court possible). La demande de brevet européen EP0611922 décrit un appareil de chauffage électrique d'épaisseur réduite comprenant un élément chauffant incluant un circuit résistif et une plaque de rayonnement montée à distance de l'élément chauffant, un dissipateur thermique étant disposé sur l'élément chauffant afin d'induire une circulation d'air permettant d'empêcher une montée en température destructrice de l'élément chauffant. Cependant, cet appareil de chauffage électrique d'épaisseur réduite n'est pas simultanément thermiquement inertiel et thermiquement réactif afin d'améliorer le confort des utilisateurs. La demande de brevet français FR2992051 décrit un appareil de chauffage de faible épaisseur comprenant deux éléments de chauffage, l'un des éléments de chauffage étant un élément de chauffage par rayonnement et l'autre des éléments de chauffage étant un corps de chauffe convectif allongé selon un axe. Cependant, le corps de chauffe convectif possède une épaisseur supérieure à celle d'un élément chauffant surfacique, ce qui augmente l'épaisseur globale de l'appareil de chauffage. De plus, cet appareil de chauffage de faible épaisseur n'est pas simultanément thermiquement inertiel et thermiquement réactif afin d'améliorer le confort des utilisateurs. Par ailleurs, la finesse de l'appareil est obtenue par accroissement de la largeur et de la hauteur de l'appareil de chauffage par rapport à un appareil de chauffage traditionnel. La présente invention vise à résoudre les inconvénients de l'état antérieur de la technique, en proposant un appareil de chauffage électrique, notamment de type radiateur électrique, de faible épaisseur thermiquement inertiel et réactif, ledit appareil de chauffage électrique comprenant deux éléments chauffants surfaciques respectivement disposés au niveau de la paroi avant et de la paroi arrière de l'appareil de chauffage électrique ou intégrés respectivement à la paroi avant et la paroi arrière de l'appareil de chauffage électrique, permettant ainsi de réduire sensiblement l'épaisseur de l'appareil de chauffage électrique tout en conservant la même puissance de chauffage et le même encombrement mural par rapport à un appareil de chauffage électrique classique de même encombrement mural. L'appareil de chauffage électrique comprend en outre un élément dissipateur thermique disposé à l'arrière de celui-ci pour dissiper la chaleur générée par l'élément chauffant surfacique disposé au niveau de la paroi arrière, l'une de la paroi avant et de la paroi arrière de l'appareil de chauffage électrique ayant une inertie thermique supérieure à celle de l'autre de la paroi avant et de la paroi arrière de l'appareil de chauffage électrique, l'appareil de chauffage électrique étant ainsi thermiquement inertiel par l'intermédiaire de l'élément chauffant surfacique disposé au niveau de la paroi avant et thermiquement réactif par l'intermédiaire de l'élément chauffant surfacique disposé au niveau de la paroi arrière, ou réciproquement.

La présente invention a donc pour objet un appareil de chauffage électrique comprenant une caisse avec une façade et une paroi arrière, et un premier élément chauffant surfacique disposé sur ou intégré à la face interne de la façade de la caisse, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un second élément chauffant surfacique disposé sur ou intégré à la face interne de la paroi arrière de la caisse, les premier et second éléments chauffants surfaciques étant séparés par un passage d'air, l'une de la façade et de la paroi arrière de la caisse ayant une inertie thermique supérieure à celle de l'autre de la façade et de la paroi arrière de la caisse, un élément dissipateur thermique étant relié thermiquement à la face externe de la paroi arrière de la caisse pour dissiper la chaleur générée par le second élément chauffant surfacique. L'inertie thermique d'un matériau représente la résistance au changement de sa température lorsqu'une perturbation de l'équilibre thermique du matériau intervient, un matériau ayant une forte valeur d'inertie thermique atteignant un nouvel équilibre thermique au bout d'un long temps, et un matériau ayant une faible valeur d'inertie thermique atteignant un nouvel équilibre thermique au bout d'un temps bref.

Des références bibliographiques concernant l'inertie thermique sont les suivantes : - Layal Chahwane, « Valorisation de l'inertie thermique pour la performance énergétique des bâtiments », Architecture, space management, Université de Grenoble, 2011 ; et - B. K. Venkanna, « Fundamentals of heat and mass transfer » (fondamentaux du transfert de chaleur et de masse).

L'inertie thermique d'un matériau peut être définie comme la capacité de ce dernier à stocker de l'énergie sous forme de chaleur et à la restituer, l'information du stockage étant donnée par la capacité thermique volumétrique. L'inertie thermique d'un matériau peut également être caractérisée par trois autres paramètres : la diffusivité thermique du matériau, l'épaisseur du matériau et l'effusivité thermique du matériau, la diffusivité thermique du matériau représentant sa tendance à favoriser la diffusion de la chaleur, et l'effusivité thermique du matériau représentant sa capacité à échanger de l'énergie thermique avec l'environnement. Plus l'effusivité thermique d'un matériau est 15 élevée, plus il stocke de l'énergie sans que sa température ne s'élève significativement. Plus la diffusivité thermique d'un matériau est élevée, plus il est capable de diffuser la chaleur. Il en résulte un temps caractéristique de la diffusion qui peut 20 être un moyen pour caractériser l'inertie thermique du matériau. Une inertie thermique élevée d'un matériau peut donc être quantifiée par une faible diffusivité et une forte effusivité. 25 Par ailleurs, dans le domaine du chauffage électrique, l'inertie thermique élevée est en rapport avec une descente en température lente, après arrêt de l'appareil de chauffage, du local dans lequel il est installé. 30 Il est à noter que plus un élément à inertie thermique élevée est grand en volume, plus l'effet de l'inertie thermique est important.

Ainsi, les deux éléments chauffants surfaciques étant très fins par nature, l'épaisseur de l'appareil de chauffage électrique est sensiblement réduite, l'appareil de chauffage électrique conservant la même puissance de chauffage et le même encombrement mural qu'un appareil de chauffage électrique traditionnel. De plus, dans le cas où la façade de la caisse a une inertie thermique supérieure à celle de la paroi arrière de la caisse, l'appareil de chauffage électrique est ainsi thermiquement inertiel par l'intermédiaire du premier élément chauffant surfacique disposé sur la façade et thermiquement réactif par l'intermédiaire du second élément chauffant surfacique disposé sur la paroi arrière, l'élément dissipateur thermique permettant de dissiper la chaleur générée par le second élément chauffant surfacique par convection naturelle. Réciproquement, dans le cas où la paroi arrière de la caisse a une inertie thermique supérieure à celle de la façade de la caisse, l'appareil de chauffage électrique est ainsi thermiquement réactif par l'intermédiaire du premier élément chauffant surfacique disposé sur la façade et thermiquement inertiel par l'intermédiaire du second élément chauffant surfacique disposé sur la paroi arrière. Le passage d'air entre les deux éléments 25 chauffants surfaciques permet de dissiper davantage de chaleur afin d'abaisser légèrement leur température. L'épaisseur du passage d'air est, de préférence, comprise entre 5 et 40 mm. Selon une caractéristique particulière de 30 l'invention, la façade de la caisse est réalisée en un matériau thermiquement inertiel, le matériau thermiquement inertiel étant l'un parmi du verre, de la pierre, de la céramique, de la fonte, de la stéatite ou de la porcelaine.

Un matériau thermiquement inertiel possède une faible diffusivité thermique, c'est-à-dire qu'il aura tendance à mettre beaucoup de temps pour passer d'une température à une autre lorsque ce changement lui est imposé. Ainsi, cette propriété de la façade de la caisse permet d'assurer une descente lente de la température dans la pièce à chauffer après arrêt de l'appareil de chauffage électrique, en particulier après arrêt du premier élément chauffant surfacique. L'épaisseur de la façade de la caisse est, de préférence, comprise entre 0,8 et 20 mm. Selon une caractéristique particulière de l'invention, la paroi arrière de la caisse est réalisée en un matériau thermiquement réactif, le matériau thermiquement réactif étant un métal tel que l'aluminium ou le cuivre. Un matériau thermiquement réactif possède une diffusivité thermique élevée, c'est-à-dire qu'il aura tendance à mettre un temps très court pour passer d'une température à une autre lorsque ce changement lui est imposé. Ainsi, cette propriété de la paroi arrière de la caisse permet d'assurer une montée rapide de la température de la pièce à chauffer après mise en route de l'appareil de chauffage électrique, en particulier mise en route du second élément chauffant surfacique. L'épaisseur de la paroi arrière de la caisse est, de préférence, comprise entre 1,5 et 5 mm.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'élément dissipateur thermique est constitué par des ailettes métalliques faisant saillie depuis la face externe de la paroi arrière de la caisse vers l'extérieur.

Ainsi, les ailettes métalliques permettent, dans un espace réduit, d'évacuer la chaleur produite par le second élément chauffant surfacique par convection naturelle en augmentant la surface d'échange thermique, permettant ainsi d'augmenter la réactivité thermique de l'appareil de chauffage électrique. Les ailettes sont métalliques afin de bien conduire la chaleur, les ailettes faisant saillie vers le mur sur lequel l'appareil de chauffage électrique est installé, la circulation d'air ainsi créée entre l'appareil de chauffage électrique et le mur permettant d'évacuer la chaleur produite par le second élément chauffant surfacique. Selon une caractéristique particulière de l'invention, les ailettes sont parallèles et verticales, l'espacement minimal entre deux ailettes étant de deux fois l'épaisseur de la couche limite thermique qui se développe sur toute la hauteur des ailettes. La couche limite thermique se développant le long 20 d'une ailette est la zone dans laquelle le gradient de température perpendiculaire à la paroi de l'ailette est non nul, l'épaisseur de la couche limite thermique étant telle que 99% de l'écart de température entre l'ailette et l'air ambiant y soit atteint. 25 Les ailettes doivent être dimensionnées (notamment, leur longueur, leur épaisseur et leur espacement) afin de permettre un échange maximal de chaleur avec l'environnement dans un volume réduit. L'objectif est d'obtenir une ailette dont la température est aussi 30 uniforme que possible. Ainsi, les ailettes sont dimensionnées de manière à ce que leur espacement soit cohérent avec les couches limites thermiques qui se développent sur toute la hauteur des ailettes, l'espacement minimal de deux fois la couche limite thermique permettant un échange thermique optimal des ailettes avec l'environnement. Il est à noter que la hauteur des ailettes est, 5 de préférence, égale à la hauteur de la paroi arrière de la caisse afin qu'elles soient thermiquement plus efficaces. Il est à noter que la longueur des ailettes depuis la paroi arrière de la caisse ne doit pas être trop importante afin de ne pas détériorer le rendement thermique 10 de la surface à ailettes. La longueur des ailettes depuis la paroi arrière de la caisse est, de préférence, comprise entre 5 et 35 mm. L'espacement entre deux ailettes est, de préférence, compris entre 15 et 40 mm. 15 Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'appareil de chauffage électrique comprend en outre un support de fixation à un mur fixé sur la face externe de la paroi arrière de la caisse, ledit support de fixation à un mur étant dimensionné de telle sorte que, une 20 fois que l'appareil de chauffage électrique est fixé au mur, la distance entre la face externe de la paroi arrière de la caisse et le mur est supérieure à la distance entre la face externe de la paroi arrière de la caisse et les arêtes des ailettes. 25 Ainsi, l'espace entre la surface à ailettes et le mur permet d'assurer un écoulement d'air suffisant afin d'évacuer la chaleur dissipée par les ailettes. La distance entre la face externe de la paroi arrière de la caisse et le mur est, de préférence, égale à 30 deux fois la longueur des ailettes, la longueur d'une ailette étant la distance entre la base de l'ailette fixée à la paroi arrière de la caisse et l'arête de l'ailette.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, chaque élément chauffant surfacique est constitué par une feuille métallique sur une face de laquelle court un fil conducteur alimenté en énergie électrique, ou par un film chauffant sérigraphié alimenté en énergie électrique. Ainsi, une feuille métallique avec un fil conducteur ou un film chauffant sérigraphié est fixé(e) sur la face interne de la façade, de préférence sur la totalité de ladite face interne afin de chauffer uniformément la façade, et une feuille métallique avec un fil conducteur ou un film chauffant sérigraphié est fixé(e) sur la face interne de la paroi arrière, de préférence sur la totalité de ladite face interne afin de chauffer uniformément la paroi arrière. La feuille métallique avec un fil conducteur ou le film chauffant sérigraphié possède une très faible épaisseur, ce qui permet de réduire davantage l'épaisseur de l'appareil de chauffage électrique.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, la caisse comprend en outre des ouvertures d'entrée et de sortie d'air au niveau d'une ou plusieurs de sa partie supérieure, sa partie inférieure et ses parties latérales.

Ainsi, les ouvertures d'entrée et de sortie d'air permettent une circulation d'air dans le passage d'air entre les deux éléments chauffants surfaciques, ce qui permet de dissiper davantage de chaleur que dans le cas d'un appareil de chauffage électrique de mêmes dimensions mais complétement fermé. Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'appareil de chauffage électrique comprend en H outre un dispositif de commande des premier et second éléments chauffants surfaciques. Ainsi, le dispositif de commande permet d'allumer/éteindre les deux éléments chauffants surfaciques 5 afin de réguler la température de la pièce à chauffer, les être allumés deux éléments simultanément Par chauffants surfaciques pouvant ou indépendamment. exemple, le second élément de chauffage surfacique pourrait être allumé uniquement pendant une 10 période de temps prédéfinie après la mise en route de l'appareil de chauffage électrique afin d'assurer une montée rapide de la température dans la pièce à chauffer. Pour mieux illustrer l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre illustratif 15 et non limitatif, un mode de réalisation préféré, avec référence aux dessins annexés. Sur ces dessins : - la Figure 1 est une vue en perspective d'un appareil 20 de chauffage électrique selon la présente invention ; - la Figure 2 est une vue en coupe horizontale de l'appareil de chauffage électrique de la Figure 1 ; - la Figure 3 est une vue en coupe verticale, selon l'axe III-III de la Figure 2, de l'appareil de 25 chauffage électrique de la Figure 1 ; et - la Figure 4 est une vue de la face interne de la paroi arrière de l'appareil de chauffage électrique de la Figure 1. 30 Si l'on se réfère aux Figures 1 à 3, on peut voir qu'il y est représenté un appareil de chauffage électrique 1 selon la présente invention.

L'appareil de chauffage électrique 1 comprend une caisse 2 avec une façade 3, en forme d'auge, et une paroi arrière 4, également en forme d'auge, avec un fond plus étroit que la façade 3 et des bords inclinés. Cette forme particulière de la caisse 2 est donnée à titre d'exemple, et n'est pas entendue limiter la portée de l'invention. La façade 3 et la paroi arrière 4 possèdent la même hauteur et la même largeur et sont fixées ensemble par clipsage et/ou vissage et/ou soudage de telle sorte que la caisse 2 forme une enceinte de type parallélépipède de faible épaisseur. Il est à noter que la caisse 2 pourrait également former une enceinte de forme quelconque de faible épaisseur, sans s'écarter du cadre de la présente 15 invention. Il est à noter que la façade 3 et la paroi arrière 4 pourraient également être fixées ensemble par des éléments de liaison latéraux, sans s'écarter du cadre de la présente invention. 20 Dans ce mode de réalisation préféré, la hauteur et la largeur de l'appareil de chauffage électrique 1 sont respectivement de 615 mm et 760 mm. Il est à noter que la hauteur et la largeur de l'appareil de chauffage électrique 1 pourraient avoir 25 n'importe quelles valeurs, sans s'écarter du cadre de la présente invention. Par exemple, la hauteur de l'appareil pourrait être supérieure à la largeur de l'appareil dans le cas d'un appareil dit « vertical ». Des ouvertures d'entrée et de sortie d'air 4a 30 sont disposées au niveau des parties supérieure et inférieure de la paroi arrière 4 de la caisse 2. Dans ce mode de réalisation préféré, les ouvertures d'entrée et de sortie d'air 4a sont des grilles, mais pourraient également être deux trous uniques respectivement disposés au niveau des parties supérieure et inférieure de la paroi arrière 4, sans s'écarter du cadre de la présente invention.

La façade 3 possède une face interne 3a et une face externe 3b, et la paroi arrière 4 possède une face interne 4b et une face externe 4c, les faces internes 3a et 4b étant en regard. Des ailettes 5 sont thermiquement reliées à la 10 face externe 4c de la paroi arrière 4 de la caisse 2. Un support de fixation 6 est fixé sur la face externe 4c de la paroi arrière 4 afin de fixer par vissage l'appareil de chauffage électrique 1 sur un mur 7. L'appareil de chauffage électrique 1 comprend en 15 outre un premier élément chauffant surfacique 8 disposé sur la face interne 3a de la façade 3, et un second élément chauffant surfacique 9 disposé sur la face interne 4b de la paroi arrière 4. Les premier et second éléments chauffants 20 surfaciques 8, 9 sont de préférence disposés respectivement sur la totalité des faces internes 3a et 4b. Les premier et second éléments chauffants surfaciques sont séparés par un passage d'air 10, le passage d'air 10 permettant à l'air entrant/sortant par les 25 ouvertures d'entrée et de sortie d'air 4a de circuler. Dans ce mode de réalisation préféré, l'épaisseur du passage d'air 10 est de 30 mm, mais pourrait également être comprise entre 5 et 40 mm, sans s'écarter du cadre de la présente invention. 30 La façade 3 possède une inertie thermique supérieure à celle de la paroi arrière 4. La façade 3 est réalisée en un matériau thermiquement inertiel et la paroi arrière 4 est réalisée en un matériau thermiquement réactif. Il est à noter que la paroi arrière 4 pourrait au contraire avoir une inertie thermique supérieure à celle de la façade 3, la paroi arrière 4 étant alors réalisée en un matériau thermiquement inertiel et la façade étant réalisée en un matériau thermiquement réactif, sans s'écarter du cadre de la présente invention. Un matériau thermiquement inertiel possède une faible diffusivité thermique, c'est-à-dire qu'il aura tendance à mettre beaucoup de temps pour passer d'une température à une autre lorsque ce changement lui est imposé, et un matériau thermiquement réactif possède une diffusivité thermique élevée, c'est-à-dire qu'il aura tendance à mettre un temps très court pour passer d'une température à une autre lorsque ce changement lui est imposé. Dans ce mode de réalisation préféré, la façade 3 est réalisée en verre, mais pourrait également être réalisée en céramique, pierre, fonte, stéatite ou porcelaine, sans s'écarter du cadre de la présente invention. Dans ce mode de réalisation préféré, la paroi arrière 4 est réalisée en aluminium, mais pourrait 25 également être réalisée en un autre métal tel que du cuivre, sans s'écarter du cadre de la présente invention. Dans ce mode de réalisation préféré, l'épaisseur de la façade 3 est de 10 mm et l'épaisseur de la paroi arrière 4 est de 3 mm. 30 L'épaisseur de la façade 3 de la caisse 2 pourrait également être comprise entre 1 et 20 mm, sans s'écarter du cadre de la présente invention.

L'épaisseur de la paroi arrière 4 de la caisse 2 pourrait également être comprise entre 1 et 5 mm, sans s'écarter du cadre de la présente invention. L'appareil de chauffage électrique 1 est ainsi thermiquement inertiel par l'intermédiaire du premier élément chauffant surfacique 8 disposé sur la façade 3 et thermiquement réactif par l'intermédiaire du second élément chauffant surfacique 9 disposé sur la paroi arrière 4. Ainsi, la façade 3 thermiquement inertielle de la caisse 2 permet d'assurer une descente lente de la température dans la pièce à chauffer après arrêt de l'appareil de chauffage électrique 1, et la paroi arrière 4 thermiquement réactive de la caisse 2 permet d'assurer une montée rapide de la température de la pièce à chauffer après mise en route de l'appareil de chauffage électrique 1. Les ailettes 5 permettent de dissiper la chaleur générée par le second élément chauffant surfacique 9, les ailettes 5 étant métalliques (par exemple, en aluminium), verticales, parallèles et faisant saillie depuis la face externe 4c de la paroi arrière 4 vers le mur 7. Le support de fixation 6 est dimensionné de telle sorte que, une fois l'appareil de chauffage électrique 1 fixé au mur 7, la distance entre la face externe 4c de la paroi arrière 4 et le mur 7 est supérieure à la distance entre la face externe 4c de la paroi arrière et les arêtes des ailettes 5, ce qui permet de laisser un espace entre les ailettes 5 et le mur 7 pour garantir un écoulement d'air suffisant pour évacuer la chaleur dissipée.

La longueur des ailettes 5 (c'est-à-dire, la distance entre la base et l'arête d'une ailette 5) doit être suffisante pour dissiper la chaleur mais ne doit pas être trop importante. En effet, pour une épaisseur d'ailette fixée, plus la distance à la base de l'ailette 5 augmente, plus la température de l'ailette 5 diminue. Ainsi, la chaleur échangée par unité de longueur à partir de la base de l'ailette 5 diminue au fur et à mesure qu'on s'en éloigne. Par conséquent, en allongeant une ailette 5 à l'extrême, son poids sera relativement davantage augmenté que le flux thermique qui est extrait de l'ailette 5. L'efficacité d'une ailette 5 est définie comme le rapport du flux thermique réellement extrait par l'ailette 5 à celui qui serait extrait si sa température était uniforme et égale à celle de sa base. Le rendement d'une surface a ailettes est le rapport du flux thermique réellement échangé à celui qui serait échangé si la température de toute la surface (c'est-à-dire, ailettes 5 et espaces inter-ailettes) était égale à la température de la base. Par conséquent, plus la longueur d'une ailette 5 est importante, moins l'ailette 5 sera efficace et plus le rendement de la surface à ailettes sera faible. Dans ce mode de réalisation préféré, trente ailettes 5 verticales sont disposées sur la face externe 4c de la paroi arrière, les ailettes 5 ayant chacune une hauteur haut-bas de 550 mm, une longueur base à arête de 20 mm et une épaisseur de 2 mm, le support de fixation 6 étant dimensionné de telle sorte que la face externe 4c de la paroi arrière 4 est disposée à 40 mm du mur 7, les arêtes des ailettes 5 étant ainsi disposées à 20 mm du mur 7. Il est à noter que les ailettes 5 pourraient être en nombre quelconque et avoir des dimensions quelconques, sans s'écarter du cadre de la présente invention, l'épaisseur des ailettes 5 pouvant être réduite davantage selon les limites du procédé de fabrication.

L'espacement minimal entre deux ailettes 5 est égal à deux fois l'épaisseur de la couche limite thermique qui se développe sur toute la hauteur des ailettes. Dans ce mode de réalisation, l'espacement entre 5 deux ailettes 5 est égal à 22,5 mm. Selon ce mode de réalisation préféré, l'épaisseur de l'appareil de chauffage électrique 1 est de 60 mm sans le support de fixation 6, et de 80 mm avec le support de fixation 6, l'épaisseur de l'appareil de chauffage 10 électrique 1 étant ainsi sensiblement réduite comparée à celle d'un appareil de chauffage électrique traditionnel. Si l'on se réfère à la Figure 4, on peut voir qu'il y est représenté la face interne 4b de la paroi arrière 4 de l'appareil de chauffage électrique 1 selon la 15 présente invention. Il est à noter que les grilles inférieure et supérieure des ouvertures d'entrée et de sortie d'air 4a n'ont pas été représentées sur la Figure 4 afin de ne pas surcharger le dessin. 20 Le second élément chauffant surfacique 9 est une feuille métallique 11 (de préférence, en aluminium) fixée sur la face interne 4b de la paroi arrière 4 de la caisse 2 de l'appareil de chauffage électrique 1, et un fil conducteur 12 en serpentin parcourant la face de la feuille 25 métallique 11 qui n'est pas fixée à la paroi arrière 4, le fil conducteur 12 étant alimenté en énergie électrique par un dispositif d'alimentation de puissance (non représenté sur la Figure 4) afin de chauffer la paroi arrière 4 de la caisse 2. 30 Il est à noter que le fil conducteur 12 pourrait également parcourir la face de la feuille métallique 11 qui est fixée à la paroi arrière 4, sans s'écarter du cadre de la présente invention.

Il est à noter que le second élément chauffant surfacique 9 pourrait également être un film chauffant sérigraphié alimenté en énergie électrique, sans s'écarter du cadre de la présente invention.

Le premier élément chauffant surfacique 8 est également une feuille métallique avec un fil conducteur alimenté en énergie électrique parcourant l'une des faces de la feuille métallique, mais pourrait aussi être un film chauffant sérigraphié alimenté en énergie électrique, sans s'écarter du cadre de la présente invention. Dans ce mode de réalisation préféré, le premier élément chauffant surfacique 8 possède une puissance de 450 W et le second élément chauffant surfacique 9 possède une puissance de 550 W, de telle sorte que l'appareil de chauffage électrique 1 possède une puissance de chauffage totale de 1000 W. Il est à noter que la répartition de la puissance de chauffage entre les deux éléments chauffants surfaciques 8, 9 pourrait être différente, et que les valeurs des puissances dissipées par les deux éléments chauffants surfaciques 8, 9 pourraient également être différentes, sans s'écarter du cadre de la présente invention. L'appareil de chauffage électrique 1 comprend en outre un dispositif de commande (non représenté sur les Figures 1 à 4) afin de piloter les premier et second éléments chauffants surfaciques 8 et 9, le dispositif de commande permettant entre autres d'allumer/éteindre les deux éléments chauffants surfaciques 8, 9 afin de réguler la température de la pièce à chauffer, les deux éléments chauffants surfaciques 8, 9 pouvant être allumés simultanément ou indépendamment. Le dispositif de commande peut comprendre de simples boutons, ou comprendre une interface homme-machine plus complexe, avec des potentiomètres ou des boutons poussoirs, un écran tactile ou non pour l'entrée d'instructions de commande l'appareil de chauffage électrique 1 et/ou la lecture de paramètres de fonctionnement de celui-ci, des moyens de calcul de type processeur, microprocesseur, microcontrôleur, dispositif de traitement numérique de signaux (DSP), matrice prédiffusée programmable (FPGA), composant spécifique d'une application (ASIC), associés à ou intégrant de la mémoire de type mémoire morte, mémoire vive ou mémoire flash, et couplés à ou intégrant des moyens de communication sans fil de type Wifi ou Bluetooth, pour une communication à distance de l'appareil de chauffage électrique 1.

Claims

REVENDICATIONS1 - Appareil de chauffage électrique (1) comprenant une caisse (2) avec une façade (3) et une paroi arrière (4), et un premier élément chauffant surfacique (8) disposé sur ou intégré à la face interne (3a) de la façade (3) de la caisse (2), caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un second élément chauffant surfacique (9) disposé sur ou intégré à la face interne (4b) de la paroi arrière (4) de la caisse (2), les premier et second éléments chauffants surfaciques (8, 9) étant séparés par un passage d'air (10), l'une de la façade (3) et de la paroi arrière (4) de la caisse (2) ayant une inertie thermique supérieure à celle de l'autre de la façade (3) et de la paroi arrière (4) de la caisse (2), un élément dissipateur thermique étant relié thermiquement à la face externe (4c) de la paroi arrière (4) de la caisse (2) pour dissiper la chaleur générée par le second élément chauffant surfacique (9 ) .
2 - Appareil de chauffage électrique (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la façade (3) de la caisse (2) est réalisée en un matériau thermiquement inertiel, le matériau thermiquement inertiel étant l'un parmi du verre, de la pierre, de la céramique, de la fonte, de la stéatite ou de la porcelaine.
3 - Appareil de chauffage électrique (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que la paroi arrière (4) de la caisse (2) est réalisée en un matériau thermiquement réactif, le matériau thermiquement réactif étant un métal tel que l'aluminium ou le cuivre.
4 - Appareil de chauffage électrique (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait quel'élément dissipateur thermique est constitué par des ailettes (5) métalliques faisant saillie depuis la face externe (4c) de la paroi arrière (4) de la caisse (2) vers l'extérieur.
5 - Appareil de chauffage électrique (1) selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les ailettes (5) sont parallèles et verticales, l'espacement minimal entre deux ailettes (5) étant de deux fois l'épaisseur de la couche limite thermique qui se développe sur toute la hauteur des ailettes (5).
6 - Appareil de chauffage électrique (1) selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un support de fixation (6) un mur (7) fixé sur la face externe (4c) de la paroi 15 arrière (4) de la caisse (2), ledit support de fixation (6) à un mur (7) étant dimensionné de telle sorte que, une fois que l'appareil de chauffage électrique (1) est fixé au mur (7), la distance entre la face externe (4c) de la paroi arrière (4) de la caisse (2) et le mur (7) est supérieure à 20 la distance entre la face externe (4c) de la paroi arrière (4) de la caisse (2) et les extrémités libres des ailettes (5) .
7 - Appareil de chauffage électrique (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que 25 chaque élément chauffant surfacique (8, 9) est constitué par une feuille métallique (11) sur une face de laquelle court un fil conducteur (12) alimenté en énergie électrique, ou par un film chauffant sérigraphié alimenté en énergie électrique. 30
8 - Appareil de chauffage électrique (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la caisse (2) comprend en outre des ouvertures d'entrée et de sortie d'air (4a) au niveau d'une ou plusieurs de sapartie supérieure, sa partie inférieure et ses parties latérales.
9 - Appareil de chauffage électrique (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait 5 qu'il comprend en outre un dispositif de commande des premier et second éléments chauffants surfaciques (8, 9).