FR3075321A1 - THERMALLY INERTIAL AND REACTIVE HEATING BODY AND ELECTRIC HEATING APPARATUS COMPRISING SAME - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un corps de chauffe (18) thermiquement inertiel et réactif, caractérisé par le fait qu'il comprend une première partie de corps de chauffe (19) assemblée à une seconde partie de corps de chauffe (20) accolée, ladite première partie de corps de chauffe (19) ayant une inertie thermique supérieure à celle de ladite seconde partie de corps de chauffe (20). La présente invention a également pour objet un appareil de chauffage électrique (10) comprenant un corps de chauffe (18) thermiquement inertiel et réactif selon la présente invention disposé à l'intérieur de celui-ci. The subject of the present invention is a thermally inertial and reactive heating body (18), characterized in that it comprises a first part of the heating body (19) assembled with a second part of the heating body (20) joined together, said first part of heating body (19) having a thermal inertia greater than that of said second part of heating body (20). The present invention also relates to an electric heating appliance (10) comprising a thermally inertial and reactive heating body (18) according to the present invention arranged inside the latter.
Description
CORPS DE CHAUFFE THERMIQUEMENT INERTIEL ET REACTIF ET APPAREIL DE CHAUFFAGE ELECTRIQUE LE COMPRENANTTHERMALLY INERTIAL AND REACTIVE HEATING BODY AND ELECTRIC HEATING APPARATUS COMPRISING SAME
La présente invention concerne le domaine des appareils de chauffage électrique, et porte en particulier sur un corps de chauffe thermiquement inertiel et réactif et sur un appareil de chauffage électrique le comprenant.The present invention relates to the field of electric heating apparatus, and relates in particular to a thermally inertial and reactive heating body and to an electric heating apparatus comprising it.
Il existe de nombreux types de corps de chauffe de radiateur électrique, tels que des corps de chauffe en fonte qui sont thermiquement inertiels et des corps de chauffe sous forme de film chauffant collé en façade de radiateur qui sont thermiquement réactifs.There are many types of electric radiator heaters, such as cast iron heaters that are thermally inert and heaters in the form of a heating film bonded to the front of the radiator that are thermally reactive.
La nature des corps de chauffe conditionne les performances thermiques des appareils de chauffage dans lesquels ils sont installés. Un corps de chauffe thermiquement inertiel met davantage de temps à monter en température mais lisse les variations autour de la température de consigne. Un corps de chauffe thermiquement réactif monte pour sa part rapidement en température mais est limité en inertie, diffusant peu de chaleur une fois que le radiateur dans lequel il est installé est éteint.The nature of the heaters determines the thermal performance of the heaters in which they are installed. A thermally inertial heating element takes longer to warm up but smooths out variations around the set temperature. A thermally reactive heating body for its part rises quickly in temperature but is limited in inertia, diffusing little heat once the radiator in which it is installed is switched off.
Les utilisateurs ont ainsi besoin d'un radiateur électrique qui puisse combiner ces deux aspects, à savoir la réactivité thermique et l'inertie thermique pour optimiser leur confort thermique. Cependant, l'intégration de deux corps de chauffe au sein d'un même appareil de chauffage électrique est difficile en raison de l'encombrement et des problèmes de surchauffe.Users therefore need an electric radiator which can combine these two aspects, namely thermal reactivity and thermal inertia to optimize their thermal comfort. However, the integration of two heaters within the same electric heater is difficult because of the space and overheating problems.
La demande de brevet français FR3032262 Al divulgue un appareil de chauffage électrique à la fois thermiquement réactif et inertiel comprenant, à l'intérieur de celui-ci, un corps de chauffe thermiquement inertiel surfacique de type film chauffant collé sur la partie interne de la façade de l'appareil de chauffage laquelle façade est massive pour rendre façade/film chauffant inertiel et un corps électrique,French patent application FR3032262 A1 discloses an electric heater that is both thermally reactive and inertial comprising, inside the latter, a thermally inertial surface heating body of the heating film type bonded to the internal part of the facade. of the heater which facade is massive to make the facade / heating film inertial and an electrical body,
1'ensemble de chauffe thermiquement réactif surfacique de type film chauffant collé sur la partie interne du capot deThe thermally reactive surface heating assembly of the heating film type bonded to the internal part of the cover
1'appareil de chauffage électrique, lequel capot est muni d'ailettes pour le rendre réactif, lesdits deux corps de chauffe étant distincts.1'electric heater, which cover is provided with fins to make it reactive, said two heating bodies being separate.
Cependant, cet appareil de chauffage électrique nécessite l'ajout d'un second corps de chauffe indépendant du premier corps de chauffe, ce qui génère davantage d'opérations d'assemblage lors de la fabrication de l'appareil de chauffage électrique et augmente donc le coût de fabrication de l'appareil de chauffage électrique.However, this electric heater requires the addition of a second heater independent of the first heater, which generates more assembly operations during the manufacture of the electric heater and therefore increases the cost of manufacturing the electric heater.
La présente invention vise à résoudre les inconvénients de l'état antérieur de la technique, en proposant un corps de chauffe unique thermiquement inertiel et réactif qui permet d'assurer la réactivité thermique et l'inertie thermique de l'appareil de chauffage électrique dans lequel il est installé.The present invention aims to solve the drawbacks of the prior art, by proposing a single thermally inertial and reactive heating body which makes it possible to ensure the thermal reactivity and the thermal inertia of the electric heating appliance in which he's installed.
La présente invention a donc pour objet un corps de chauffe thermiquement inertiel et réactif, caractérisé par le fait qu'il intègre une première partie de corps de chauffe et une seconde partie de corps de chauffe, ladite première partie de corps de chauffe ayant une inertie thermique supérieure à celle de ladite seconde partie de corps de chauffe.The present invention therefore relates to a thermally inertial and reactive heating body, characterized in that it incorporates a first part of the heating body and a second part of the heating body, said first part of the heating body having an inertia thermal higher than that of said second part of the heating body.
Ainsi, le corps de chauffe peut être monobloc, comprenant deux parties, la première partie de corps de chauffe inertielle et la seconde partie de corps de chauffe réactive.Thus, the heating body can be in one piece, comprising two parts, the first part of the inertial heating body and the second part of the reactive heating body.
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.The thermal inertia of a material represents the resistance to change of its temperature when a disturbance of the thermal equilibrium of the material occurs, a material having a high value of thermal inertia reaching a new thermal equilibrium after a long time, and a material with a low thermal inertia value reaching a new thermal equilibrium after a short time.
Des références bibliographiques concernant l'inertie thermique sont les suivantes :Bibliographical references concerning thermal inertia are the following:
- Layal Chahwane, « Valorisation de l'inertie thermique pour la performance énergétique des bâtiments », Architecture, space management, Université de Grenoble, 2011 ; et- Layal Chahwane, "Valorization of thermal inertia for the energy performance of buildings", Architecture, space management, University of Grenoble, 2011; and
- B. K. Venkanna, « Fundamentals of heat and mass transfer » (fondamentaux du transfert de chaleur et de masse) .- B. K. Venkanna, "Fundamentals of heat and mass transfer" (fundamentals of heat and mass transfer).
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.The thermal inertia of a material can be defined as the capacity of the latter to store energy in the form of heat and to restore it, the storage information being given by the volumetric thermal capacity.
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.The thermal inertia of a material can also be characterized by three other parameters: the thermal diffusivity of the material, the thickness of the material and the thermal effusivity of the material, the thermal diffusivity of the material representing its tendency to favor the diffusion of the heat, and the thermal effusiveness of the material representing its capacity to exchange thermal energy with the environment.
Plus l'effusivité thermique d'un matériau est élevée, plus il stocke de l'énergie sans que sa température ne s'élève significativement.The higher the thermal effusiveness of a material, the more energy it stores without its temperature rising significantly.
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 être un moyen pour caractériser l'inertie thermique du matériau.The higher the thermal diffusivity of a material, the more it is able to diffuse heat. This results in a characteristic time of diffusion which can be a means for characterizing the thermal inertia of the material.
Une inertie thermique élevée d'un matériau peut donc être quantifiée par une faible diffusivité et une forte effusivité.A high thermal inertia of a material can therefore be quantified by a low diffusivity and a high effusivity.
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.Furthermore, in the field of electric heating, the high thermal inertia is related to a slow decrease in temperature, after the heater has stopped, of the room in which it is installed.
Il est à noter que plus le volume d'un élément à inertie thermique élevée est important, plus l'effet de l'inertie thermique est important.It should be noted that the larger the volume of an element with high thermal inertia, the greater the effect of thermal inertia.
Ainsi, le corps de chauffe selon la présente invention est à la fois thermiquement inertiel, par l'intermédiaire de sa première partie de corps de chauffe, et thermiquement réactif par l'intermédiaire de sa seconde partie de corps de chauffe.Thus, the heating body according to the present invention is both thermally inertial, through its first part of the heating body, and thermally reactive through its second part of the heating body.
Les deux parties de corps de chauffe formant un unique corps de chauffe, l'encombrement du corps de chauffe selon la présente invention est réduit par comparaison avec celui de deux corps de chauffe distincts respectivement thermiquement réactif et inertiel.The two parts of the heating body forming a single heating body, the size of the heating body according to the present invention is reduced by comparison with that of two separate heating bodies respectively thermally reactive and inertial.
De plus, avec le corps de chauffe selon la présente invention, moins d'opérations d'assemblage sont nécessaires lors de la fabrication de l'appareil de chauffage électrique dans lequel le corps de chauffe est installé, ce qui entraîne la diminution du coût de fabrication de l'appareil de chauffage électrique.In addition, with the heater according to the present invention, fewer assembly operations are necessary during the manufacture of the electric heater in which the heater is installed, which results in the reduction of the cost of manufacture of the electric heater.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, au moins l'une de la première partie de corps de chauffe et de la seconde partie de corps de chauffe comprend une résistance électrique chauffante.According to a particular characteristic of the invention, at least one of the first part of the heating body and of the second part of the heating body comprises an electric heating resistor.
Ainsi, le corps de chauffe possède un unique élément actif qui est la seconde partie de corps de chauffe comprenant la résistance électrique chauffante, la première partie de corps de chauffe, inertielle, étant purement passive.Thus, the heating body has a single active element which is the second part of the heating body comprising the electric heating resistance, the first part of the heating body, inertial, being purely passive.
Il est à noter que chacune des première et seconde parties de corps de chauffe pourraient également comprendre une résistance électrique chauffante, sans s'écarter du cadre de la présente invention.It should be noted that each of the first and second parts of the heating body could also include an electric heating resistor, without departing from the scope of the present invention.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, les première et seconde parties de corps de chauffe sont chacune réalisées en au moins un matériau parmi la fonte, l'aluminium, leurs alliages, la stéatite, la céramique.According to a particular characteristic of the invention, the first and second parts of the heating body are each made of at least one material from cast iron, aluminum, their alloys, soapstone, ceramics.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, lorsque les première et seconde parties de corps de chauffe sont réalisées dans le même matériau, leAccording to a particular characteristic of the invention, when the first and second parts of the heating body are made of the same material, the
de son volume, la première partie de corps de chauffe étant thermiquement inertielle car de volume supérieur et la seconde partie de corps de chauffe étant thermiquement réactive car de volume inférieur.of its volume, the first part of the heating body being thermally inert because of its larger volume and the second part of the heating body being thermally reactive because of its lower volume.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, lorsque les première et seconde parties de corps de chauffe sont réalisées dans des matériaux différents, la diffusivité thermique du matériau de la seconde partie de corps de chauffe est supérieure à celle du matériau de la première partie de corps de chauffe.According to a particular characteristic of the invention, when the first and second parts of the heating body are made of different materials, the thermal diffusivity of the material of the second part of the heating body is greater than that of the material of the first part of heater.
thermiquement réactif. A titre d'exemple non limitatif, le matériau thermiquement inertiel de la première partie de corps de chauffe peut être la fonte et le matériau thermiquement réactif de la seconde partie de corps de chauffe peut être l'aluminium.thermally reactive. By way of nonlimiting example, the thermally inertial material of the first part of the heating body can be cast iron and the thermally reactive material of the second part of the heating body can be aluminum.
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.A thermally inertial material has a low thermal diffusivity, that is to say that it will tend to take a long time to pass from one temperature to another when this change is imposed on it.
Ainsi, cette propriété de la première partie de corps de chauffe permet d'assurer une descente lente de la température dans la pièce à chauffer après arrêt de l'appareil de chauffage électrique dans lequel le corps deThus, this property of the first part of the heating body makes it possible to ensure a slow descent of the temperature in the room to be heated after stopping the electric heating appliance in which the body
imposé.imposed.
Ainsi, cette propriété de la seconde partie de corps de chauffe permet d'assurer une montée rapide de la température de la pièce à chauffer après mise en route de l'appareil de chauffage électrique dans lequel le corps de chauffe est installé, en particulier mise en route de la seconde partie de corps de chauffe thermiquement réactive.Thus, this property of the second part of the heating body makes it possible to ensure a rapid rise in the temperature of the room to be heated after switching on the electric heating appliance in which the heating body is installed, in particular setting en route of the second part of thermally reactive heating body.
Selon une première variante de l'invention, la première partie de corps de chauffe est fixée à la seconde partie de corps de chauffe.According to a first variant of the invention, the first part of the heating body is fixed to the second part of the heating body.
Ainsi, les première et seconde parties de corps de chauffe étant contiguës, l'encombrement du corps de chauffe thermiquement inertiel et réactif est réduit.Thus, the first and second parts of the heating body being contiguous, the space requirement of the thermally inertial and reactive heating body is reduced.
Selon une seconde variante de l'invention, les première et seconde parties de corps de chauffe sont formées d'un seul tenant.According to a second variant of the invention, the first and second parts of the heating body are formed in one piece.
Ainsi, l'encombrement du corps de chauffe thermiquement inertiel et réactif est réduit. Dans cette seconde variante, les première et seconde parties de corps de chauffe sont, de préférence, dans le même matériau et moulées ensemble.Thus, the size of the thermally inertial and reactive heating body is reduced. In this second variant, the first and second parts of the heating body are preferably made of the same material and molded together.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, la section transversale du corps de chauffe possède une forme ovoïdale, la seconde partie de corps de chauffe étant située au niveau de l'extrémité amincie de ladite forme ovoïdale.According to a particular characteristic of the invention, the cross section of the heating body has an ovoid shape, the second part of the heating body being located at the thinned end of said ovoid shape.
Ainsi, la partie amincie de la forme ovoïdale comprend l'élément chauffant et est thermiquement réactive, alors que l'autre partie de la forme ovoïdale est purement passive et thermiquement inertielle.Thus, the thinned part of the ovoid shape comprises the heating element and is thermally reactive, while the other part of the ovoid shape is purely passive and thermally inert.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, au moins l'une de la première partie de corps de chauffe et de la deuxième partie de corps de chauffe porte un élément dissipateur thermique.According to a particular characteristic of the invention, at least one of the first part of the heating body and of the second part of the heating body carries a heat sink element.
Ainsi, l'élément dissipateur thermique permet d'évacuer la chaleur produite par la première partie de corps de chauffe ou la seconde partie de corps de chauffe.Thus, the heat sink element allows the heat produced by the first part of the heating body or the second part of the heating body to be removed.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'élément dissipateur thermique est constitué par des ailettes.According to a particular characteristic of the invention, the heat sink element is constituted by fins.
Ainsi, les ailettes, de préférence métalliques, permettent, dans un espace réduit, d'évacuer la chaleur produite par la première partie de corps de chauffe ou laThus, the fins, preferably metallic, allow, in a reduced space, to dissipate the heat produced by the first part of the heating body or the
seconde partie de corps de chauffe par convection naturelle en augmentant la surface d'échange thermique.second part of the heating body by natural convection by increasing the heat exchange surface.
Les ailettes sont, de préférence, verticales et parallèles entre elles.The fins are preferably vertical and parallel to each other.
Selon une l'invention, le corps caractéristique particulière de de chauffe comprend en outre au moins une troisième partie de corps de chauffe configurée pour être fixée sur la première partie de corps de chauffe, moins une troisième partie de corps de chauffe ' au étant réalisée dans le même matériau que la première partie de corps de chauffe ou dans un matériau dont la diffusivité thermique est inférieure à celle du matériau de la première partie de corps de chauffe.According to an invention, the particular characteristic heating body further comprises at least a third part of the heating body configured to be fixed to the first part of the heating body, at least a third part of the heating body being produced. in the same material as the first part of the heating body or in a material whose thermal diffusivity is lower than that of the material of the first part of the heating body.
Ainsi, l'inertie thermique du corps de chauffe peut être modifiée en ajoutant une ou plusieurs troisièmes parties de corps de chauffe thermiquement inertielles sur la première partie de corps de chauffe.Thus, the thermal inertia of the heating body can be modified by adding one or more third parts of thermally inertial heating bodies to the first part of the heating body.
La présente invention a également pour objet un appareil de chauffage électrique comprenant un corps de chauffe thermiquement inertiel et réactif, tel que décrit ci-dessus, disposé à l'intérieur de celui-ci.The present invention also relates to an electric heating device comprising a thermally inertial and reactive heating body, as described above, arranged inside the latter.
Ainsi, l'appareil de chauffage électrique est à la fois thermiquement inertiel et réactif afin d'améliorer le confort thermique de l'utilisateur, l'encombrement et le coût de fabrication de l'appareil de chauffage électrique étant réduits.Thus, the electric heater is both thermally inertial and reactive in order to improve the thermal comfort of the user, the size and the manufacturing cost of the electric heater being reduced.
En outre, grâce à la réactivité thermique de la seconde partie du corps de chauffe thermiquement inertiel et réactif, l'ajout d'un film chauffant collé sur la façade n'est plus nécessaire pour rendre l'appareil de chauffage électrique thermiquement réactif.In addition, thanks to the thermal reactivity of the second part of the thermally inertial and reactive heating body, the addition of a heating film bonded to the facade is no longer necessary to make the electric heating apparatus thermally reactive.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, le corps de chauffe thermiquement inertiel et réactif est disposé dans la partie inférieure de l'appareil de chauffage électrique.According to a particular characteristic of the invention, the thermally inertial and reactive heating body is arranged in the lower part of the electric heating appliance.
thermiquement inertiel et réactif est identique à celui d'un corps de chauffe thermiquement inertiel existant d'un appareil de chauffage électrique existant.thermally inertial and reactive is identical to that of an existing thermally inertial heating body of an existing electric heater.
disposée en regard de la façade de l'appareil de chauffage électrique.arranged opposite the front of the electric heater.
seconde partie de corps de chauffe, améliorant ainsi le confort thermique de l'utilisateur.second part of the heating body, thereby improving the thermal comfort of the user.
l'invention, l'appareil de chauffage électrique comprend en outre un dispositif de commande configuré pour commander le corps de chauffe thermiquement inertiel et réactif.the invention, the electric heating apparatus further comprises a control device configured to control the thermally inertial and reactive heating body.
Ainsi, le dispositif de commande permet d'allumer/éteindre les deux parties de corps de chauffe afin de réguler la température de la pièce à chauffer.Thus, the control device makes it possible to switch on / off the two parts of the heating body in order to regulate the temperature of the part to be heated.
Pour mieux illustrer l'objet de la présenteTo better illustrate the purpose of this
et non limitatif, deux modes de réalisation préférés, avec référence aux dessins annexés.and not limiting, two preferred embodiments, with reference to the accompanying drawings.
Sur ces dessins :In these drawings:
selon l'état antérieur de la technique ;according to the prior art;
- la Figure 2 est une vue en coupe d'un appareil de chauffage électrique selon un premier mode de réalisation de la présente invention ;- Figure 2 is a sectional view of an electric heater according to a first embodiment of the present invention;
- la Figure 3 est une vue de face d'un corps de chauffe thermiquement inertiel et réactif selon le premier mode de réalisation de la présente invention ; et- Figure 3 is a front view of a thermally inertial and reactive heating body according to the first embodiment of the present invention; and
- la Figure 4 est une vue en perspective d'un corps de chauffe thermiquement inertiel et réactif selon un second mode de réalisation de la présente invention.- Figure 4 is a perspective view of a thermally inertial and reactive heating body according to a second embodiment of the present invention.
Si l'on se réfère à la Figure 1, on peut voir qu'il y est représenté un appareil de chauffage électrique 1 selon l'état antérieur de la technique.If we refer to Figure 1, we can see that there is shown an electric heater 1 according to the prior art.
L'appareil de chauffage électrique 1 existant comprend une caisse 2 comportant une façade 2a, une paroi arrière 2b, deux joues opposées 2c reliant la façade 2a et la paroi arrière 2b, et une paroi interne 2d disposée entre la façade 2a et la paroi arrière 2b.The existing electric heater 1 comprises a box 2 comprising a front 2a, a rear wall 2b, two opposite cheeks 2c connecting the front 2a and the rear wall 2b, and an internal wall 2d disposed between the front 2a and the rear wall 2b.
La caisse 2 de l'appareil de chauffage électrique 1 est métallique, de préférence en aluminium.The body 2 of the electric heater 1 is metallic, preferably aluminum.
Des grilles d'entrée d'air 3a et de sortie d'air 3b sont respectivement disposées en partie inférieure de la caisse 2 et en partie supérieure de la caisse 2, la grille de sortie d'air 3b étant formée dans la partie supérieure de la paroi interne 2d, permettant ainsi une circulation d'air dans la caisse 2 de l'appareil de chauffage électrique 1.Air inlet grids 3a and air outlet grids 3b are respectively arranged in the lower part of the body 2 and in the upper part of the body 2, the air outlet grate 3b being formed in the upper part of the internal wall 2d, thus allowing air circulation in the body 2 of the electric heater 1.
L'appareil de chauffage électrique 1 comprend en outre un premier corps de chauffe 4 en fonte thermiquement inertiel et un second corps de chauffe 5 de type film chauffant surfacique thermiquement réactif.The electric heater 1 also comprises a first heating body 4 made of thermally inert cast iron and a second heating body 5 of the thermally reactive surface heating film type.
Il est à noter que des parties de la façade 2a, de la paroi arrière 2b, de la paroi interne 2d et du second corps de chauffe 5 ont été arrachées sur la Figure 1 afin de représenter l'intérieur de la caisse 2 de l'appareil de chauffage électrique 1 pour faciliter la compréhension du lecteur.It should be noted that parts of the front 2a, of the rear wall 2b, of the internal wall 2d and of the second heating body 5 have been cut away in FIG. 1 in order to represent the interior of the body 2 of the electric heater 1 to facilitate understanding of the reader.
Le premier corps de chauffe 4 est disposé en partie inférieure de la caisse 2, entre la paroi interne 2d et la paroi arrière 2b, une résistance chauffante 4a étant disposée à l'intérieur de la fonte du premier corps de chauffe 4.The first heating body 4 is arranged in the lower part of the body 2, between the internal wall 2d and the rear wall 2b, a heating resistor 4a being disposed inside the cast iron of the first heating body 4.
Le second corps de chauffe 5 est disposé entre la façade 2a et la paroi interne 2d, une résistance chauffante (non représentée sur la Figure 1) parcourant la surface du film chauffant 5.The second heating body 5 is disposed between the front 2a and the internal wall 2d, a heating resistor (not shown in FIG. 1) traversing the surface of the heating film 5.
Le premier corps de chauffe 4 comprend en outre des ailettes 4b sur sa face en regard de la paroi interne 2d afin de dissiper la chaleur générée par le premier corps de chauffe 4.The first heating body 4 also comprises fins 4b on its face opposite the internal wall 2d in order to dissipate the heat generated by the first heating body 4.
L'appareil de chauffage électrique 1 comprend une alimentation électrique (non représentée sur la Figure 1) afin d'alimenter en courant le premier corps de chauffe 4 et le second corps de chauffe 5.The electric heater 1 comprises an electric power supply (not shown in FIG. 1) in order to supply current to the first heating body 4 and the second heating body 5.
L'appareil de chauffage électrique 1 comprend en outre un dispositif de commande 6 configuré pour commander les deux corps de chauffe 4 et 5 selon une logique de régulation, ledit dispositif de commande 6 comprenant une interface homme-machine, par exemple une molette de réglage de la température de consigne et/ou un bouton de réglage du mode de fonctionnement, afin de permettre à un utilisateur de piloter l'appareil de chauffage électrique 1.The electric heater 1 further comprises a control device 6 configured to control the two heating bodies 4 and 5 according to a control logic, said control device 6 comprising a man-machine interface, for example an adjustment wheel of the set temperature and / or an operating mode adjustment button, in order to allow a user to control the electric heater 1.
L'appareil de chauffage électrique 1 comprend en outre un capteur infrarouge de détection de présence 7 disposé sur la face avant de l'appareil de chauffage électrique 1, afin de détecter une présence d'utilisateur.The electric heater 1 further comprises an infrared presence detection sensor 7 arranged on the front face of the electric heater 1, in order to detect a user presence.
Cependant, cet appareil de chauffage électrique 1 existant nécessite l'ajout d'un second corps de chauffe 5 indépendant du premier corps de chauffe 4, ce qui génère davantage d'opérations d'assemblage lors de la fabrication de l'appareil de chauffage électrique 1 et augmente donc le temps et le coût de fabrication de l'appareil de chauffage électrique 1.However, this existing electric heater 1 requires the addition of a second heater 5 independent of the first heater 4, which generates more assembly operations during the manufacture of the electric heater 1 and therefore increases the time and cost of manufacturing the electric heater 1.
Il est à noter que cet appareil de chauffage électrique 1 existant est seulement décrit à titre d'exemple et ne sera pas décrit ici plus en détail, et qu'il pourrait également prendre la forme d'un quelconque autre appareil de chauffage électrique existant comprenant deux corps de chauffe distincts, l'un inertiel et l'autre réactif.It should be noted that this existing electric heater 1 is only described by way of example and will not be described here in more detail, and that it could also take the form of any other existing electric heater comprising two separate heating bodies, one inertial and the other reactive.
Si l'on se réfère à la Figure 2, on peut voir qu'il y est représenté un appareil de chauffage électrique 10 selon un premier mode de réalisation de la présente invention.Referring to Figure 2, it can be seen that there is shown an electric heater 10 according to a first embodiment of the present invention.
Les éléments communs entre l'appareil de chauffage électrique 1 existant sur la Figure 1 et cet appareil de chauffage électrique 10 selon la présente invention portent le même chiffre de référence auquel on a ajouté 10, et ne seront pas décrits plus en détail ici lorsqu'ils sont de structures identiques.The common elements between the electric heater 1 existing in FIG. 1 and this electric heater 10 according to the present invention bear the same reference number to which 10 has been added, and will not be described in more detail here when they have identical structures.
L'appareil de chauffage électrique 10 selon la présente invention comprend un unique corps de chauffe 18 thermiquement inertiel et réactif disposé à l'intérieur de la caisse 12 de l'appareil de chauffage électrique 10.The electric heater 10 according to the present invention comprises a single thermally inertial and reactive heating body 18 disposed inside the body 12 of the electric heater 10.
Ainsi, l'appareil de chauffage électrique 10 est à la fois thermiquement inertiel et réactif afin d'améliorer le confort thermique de l'utilisateur.Thus, the electric heater 10 is both thermally inertial and reactive in order to improve the thermal comfort of the user.
L'appareil de chauffage électrique 10 ne comprend pas de paroi interne similaire à la paroi interne de laThe electric heater 10 does not have an internal wall similar to the internal wall of the
Figure 1. Cependant, il pourrait également comprendre au moins une paroi interne, sans s'écarter du cadre de la présente invention, ladite paroi interne pouvant par exemple encadrer ou traverser le corps de chauffe 18.Figure 1. However, it could also include at least one internal wall, without departing from the scope of the present invention, said internal wall being able, for example, to frame or pass through the heating body 18.
Le corps de chauffe 18 thermiquement inertiel et réactif est disposé dans la partie inférieure de la caisse 12 de l'appareil de chauffage électrique 10, c'est-à-dire au même emplacement que le premier corps de chauffe 4 de l'appareil de chauffage électrique 1 existant de la Figure 1.The thermally inertial and reactive heating body 18 is placed in the lower part of the body 12 of the electric heating appliance 10, that is to say at the same location as the first heating body 4 of the heating appliance. existing electric heater 1 of Figure 1.
Il est à noter que le corps de chauffe 18 pourrait également être disposé à un quelconque emplacement dans la caisse 12, sans s'écarter du cadre de la présente invention.It should be noted that the heating body 18 could also be arranged at any location in the body 12, without departing from the scope of the present invention.
Le corps de chauffe thermiquement inertiel et réactif 18 comprend une première partie de corps de chauffe 19 assemblée à une seconde partie de corps de chauffe 20 accolée, ladite première partie de corps de chauffe 19 ayant une inertie thermique supérieure à celle de ladite seconde partie de corps de chauffe 20.The thermally inertial and reactive heating body 18 comprises a first part of the heating body 19 assembled with a second part of the heating body 20 joined together, said first part of the heating body 19 having a thermal inertia greater than that of said second part of heater 20.
Ainsi, le corps de chauffe 18 selon la présente invention est à la fois thermiquement inertiel, par l'intermédiaire de sa première partie de corps de chauffe 19, et thermiquement réactif par l'intermédiaire de sa seconde partie de corps de chauffe 20.Thus, the heating body 18 according to the present invention is both thermally inertial, by means of its first part of heating body 19, and thermally reactive by means of its second part of heating body 20.
Les deux parties 19 et 20 accolées formant un unique corps de chauffe 18, l'encombrement du corps de chauffe 18 thermiquement inertiel et réactif selon la présente invention est réduit par comparaison avec celui de deux corps de chauffe 4 et 5 distincts respectivement thermiquement réactif et inertiel représentés à la Figure 1.The two adjoining parts 19 and 20 forming a single heating body 18, the size of the thermally inertial and reactive heating body 18 according to the present invention is reduced by comparison with that of two separate heating bodies 4 and 5 respectively thermally reactive and inertial shown in Figure 1.
De plus, avec le corps de chauffe 18 selon la présente invention, moins d'opérations d'assemblage sont nécessaires lors de la fabrication de l'appareil de chauffage électrique 10, ce qui entraîne la diminution du temps et du coût de fabrication de l'appareil de chauffage électrique 10. La maintenance est également facilitée, puisqu'en cas de défaillance, un seul élément, le corps de chauffe, est à changer.In addition, with the heating body 18 according to the present invention, fewer assembly operations are necessary during the manufacture of the electric heater 10, which leads to a reduction in the time and cost of manufacturing the 'electric heater 10. Maintenance is also facilitated, since in the event of failure, only one element, the heating body, has to be changed.
La seconde partie de corps de chauffe 20 est disposée en regard de la façade 12a de l'appareil de chauffage électrique 10. Ainsi, l'utilisateur ressentira plus rapidement la montée rapide en température de l'appareil de chauffage électrique 10 par l'intermédiaire de l'activation de la seconde partie de corps de chauffe 20, améliorant ainsi le confort thermique de l'utilisateur.The second part of the heating body 20 is arranged facing the front 12a of the electric heater 10. Thus, the user will more quickly feel the rapid rise in temperature of the electric heater 10 via activation of the second part of the heating body 20, thereby improving the thermal comfort of the user.
La première partie de corps de chauffe 19 est réalisée en un matériau thermiquement inertiel, ledit matériau thermiquement inertiel étant par exemple la fonte. La propriété thermiquement inertielle de la première partie de corps de chauffe 19 permet d'assurer une descente lente de la température dans la pièce à chauffer après arrêt de l'appareil de chauffage électriqueThe first part of the heating body 19 is made of a thermally inert material, said thermally inert material being for example cast iron. The thermally inertial property of the first part of the heating body 19 makes it possible to ensure a slow descent of the temperature in the room to be heated after the electric heater has stopped.
10, en particulier après arrêt de la seconde partie de corps de chauffe 20 thermiquement réactive.10, in particular after stopping the second part of thermally reactive heating body 20.
La seconde partie de corps de chauffe 20 est réalisée en un matériau thermiquement réactif, ledit matériau thermiquement réactif étant un métal tel que l'aluminium. La propriété thermiquement réactive de la seconde partie de corps de chauffe 20 permet d'assurer une montée rapide de la température de la pièce à chauffer après mise en route de l'appareil de chauffage électriqueThe second part of the heating body 20 is made of a thermally reactive material, said thermally reactive material being a metal such as aluminum. The thermally reactive property of the second part of the heating body 20 makes it possible to ensure a rapid rise in the temperature of the room to be heated after switching on the electric heating appliance.
10, en particulier mise en route de la seconde partie de corps de chauffe 20 thermiquement réactive.10, in particular start-up of the second part of thermally reactive heating body 20.
Si l'on se réfère à la Figure 3, on peut voir qu'il y est représenté un exemple de corps de chauffe thermiquement inertiel et réactif 18 selon le premier mode de réalisation de la présente invention.Referring to Figure 3, it can be seen that there is shown an example of a thermally inertial and reactive heating body 18 according to the first embodiment of the present invention.
La taille de la première partie de corps de chauffe 19 est inférieure à celle de la seconde partie de corps de chauffe 20. Cependant, la taille de la première partie de corps de chauffe 19 pourrait également être supérieure ou identique à celle de la seconde partie de corps de chauffe 20, sans s'écarter du cadre de la présente invention.The size of the first heating body part 19 is less than that of the second heating body part 20. However, the size of the first heating body part 19 could also be greater than or identical to that of the second part heating body 20, without departing from the scope of the present invention.
Il est à noter que les première et seconde parties de corps de chauffe 19 et 20 pourraient également être réalisées dans le même matériau, le volume de la première partie de corps de chauffe 19 étant alors compris entre deux à dix fois (ou plus) le volume de la seconde partie de corps de chauffe 20.It should be noted that the first and second parts of the heating body 19 and 20 could also be made of the same material, the volume of the first part of the heating body 19 then being between two to ten times (or more) the volume of the second part of the heating element 20.
Dans le cas où les première et seconde parties de corps de chauffe 19 et 20 sont réalisées dans des matériaux différents, tels que la fonte et l'aluminium dans le premier mode de réalisation de l'invention, la diffusivité thermique du matériau de la seconde partie de corps de chauffe 20 est supérieure à celle du matériau de la première partie de corps de chauffe 19.In the case where the first and second parts of the heating bodies 19 and 20 are made of different materials, such as cast iron and aluminum in the first embodiment of the invention, the thermal diffusivity of the material of the second part of the heating body 20 is greater than that of the material of the first part of the heating body 19.
La première partie de corps de chauffe 19 est fixée sur la seconde partie de corps de chauffe 20 à l'aide de quatre vis 21. Cependant, les vis pourraient être remplacées par tout autre moyen de fixation équivalent, sans s'écarter du cadre de la présente invention.The first part of the heating body 19 is fixed to the second part of the heating body 20 using four screws 21. However, the screws could be replaced by any other equivalent fixing means, without departing from the frame. the present invention.
Il est à noter que la première partie de corps de chauffe 19 pourrait également être fixée sur la seconde partie de corps de chauffe 20 par collage et/ou soudage, sans s'écarter du cadre de la présente invention.It should be noted that the first part of the heating body 19 could also be fixed to the second part of the heating body 20 by gluing and / or welding, without departing from the scope of the present invention.
Ainsi, les première et seconde parties de corps de chauffe 19 et 20 étant contiguës, l'encombrement de l'unique corps de chauffe thermiquement inertiel et réactif est réduit.Thus, the first and second parts of the heating body 19 and 20 being contiguous, the size of the single thermally inertial and reactive heating body is reduced.
La seconde partie de corps de chauffe comprend des saillies horizontales sur sa face fixée à laThe second part of the heating body comprises horizontal projections on its face fixed to the
pourraient également parties et 20 de corps de chauffe être fixées entre elles par clipsage, vissage ou équivalent.could also parts and 20 of the heating body be fixed together by clipping, screwing or the like.
La face de la première partie de corps de chauffe opposée à celle fixée sur la seconde partie de corps de chauffe 20 comprend un élément dissipateur thermique qui est constitué par des ailettes 24.The face of the first part of the heating body opposite to that fixed on the second part of the heating body 20 comprises a heat sink element which is constituted by fins 24.
Les ailettes 24 permettent, dans un espace réduit, d'évacuer la chaleur produite par la première partie de corps de chauffe 19 par convection naturelle en augmentant la surface d'échange thermique.The fins 24 allow, in a reduced space, to evacuate the heat produced by the first part of the heating body 19 by natural convection by increasing the heat exchange surface.
Les ailettes 24 sont verticales et parallèles entre elles, lesdites ailettes 24 étant métalliques, de préférence dans le même métal que la première partie de corps de chauffe 19.The fins 24 are vertical and parallel to each other, said fins 24 being metallic, preferably in the same metal as the first part of the heating body 19.
Une résistance chauffante (non représentée sur la Figure 3) est disposée dans la seconde partie de corps de chauffe 20 afin de chauffer les première et seconde parties de corps de chauffe 19 et 20 simultanément, la résistance chauffante étant commandée par le dispositif de commande 16 de l'appareil de chauffage électrique 10. La chaleur générée par le partie thermiquement réactive du corps de chauffe se diffuse naturellement progressivement par conduction thermique dans la partie thermiquement inertielle du corps de chauffe, de telle sorte qu'il n'est pas nécessaire d'avoir un élément actif type résistance dans la partie thermiquement inertielle du corps de chauffe.A heating resistor (not shown in Figure 3) is disposed in the second part of the heating body 20 in order to heat the first and second parts of the heating body 19 and 20 simultaneously, the heating resistor being controlled by the control device 16 of the electric heater 10. The heat generated by the thermally reactive part of the heating body naturally diffuses gradually by thermal conduction in the thermally inertial part of the heating body, so that it is not necessary to 'have an active element such as resistance in the thermally inertial part of the heating body.
Il est à noter que la première partie de corps de chauffe pourrait toutefois également comprendre une résistance chauffante, sans s'écarter du cadre de la présente invention.It should be noted that the first part of the heating body could however also include a heating resistor, without departing from the scope of the present invention.
Si l'on se réfère à la Figure 4, on peut voir qu'il y est représenté un corps de chauffe thermiquement inertiel et réactif 118 selon un second mode de réalisation de la présente invention.Referring to Figure 4, it can be seen that there is shown a thermally inertial and reactive heating body 118 according to a second embodiment of the present invention.
Le corps de chauffe 118 selon le second mode de réalisation de l'invention comprend des première et seconde parties de corps de chauffe 119 et 120 qui sont formées d'un seul tenant dans le même matériau, tel que la fonte ou 1'aluminium.The heating body 118 according to the second embodiment of the invention comprises first and second parts of heating bodies 119 and 120 which are formed integrally from the same material, such as cast iron or aluminum.
La section transversale du corps de chauffe 118 possède une forme ovoïdale, la seconde partie de corps de chauffe 120 étant située au niveau de l'extrémité amincie de ladite forme ovoïdale en regard de la façade de l'appareil de chauffage dans lequel le corps de chauffe est installé, la seconde partie de corps de chauffeThe cross section of the heating body 118 has an ovoid shape, the second part of the heating body 120 being located at the tapered end of said ovoid shape facing the front of the heating appliance in which the heating body heater is installed, the second part of the heater
120 comprenant une résistance électrique chauffante 125 sur toute sa hauteur.120 including an electric heating resistor 125 over its entire height.
Ainsi, la partie amincie de la forme ovoïdale comprend la résistance chauffante 125 et est thermiquement réactive, alors que l'autre partie plus volumineuse de la forme ovoïdale est purement passive et thermiquement inertielle.Thus, the thinned part of the ovoid shape includes the heating resistor 125 and is thermally reactive, while the other larger part of the ovoid shape is purely passive and thermally inert.
Il est à noter que les première et seconde parties de corps de chauffe 119 et 120 ont été fictivement séparées par une ligne en pointillés sur la Figure 4 afin de faciliter la compréhension du lecteur.It should be noted that the first and second parts of the heating bodies 119 and 120 have been fictitiously separated by a dotted line in FIG. 4 in order to facilitate the understanding of the reader.
Le comprendre une ou plusieurs troisièmes parties de corps de chauffe 126 (représentées schématiquement en pointillés sur la Figure 4) configurées pour être fixées mécaniquement, de préférence de façon amovible, sur la première partie de corps de chauffeThe include one or more third parts of the heating body 126 (shown schematically in dotted lines in Figure 4) configured to be mechanically fixed, preferably removably, on the first part of the heating body
119, d'une manière permettant une conduction thermique entre la première partie de corps de chauffe 119 et les troisièmes parties de corps de chauffe119, in a manner allowing thermal conduction between the first part of the heating body 119 and the third parts of the heating body
126, lesquelles sont réalisées dans le même matériau que la première partie de corps de chauffe126, which are made of the same material as the first part of the heating body
119 ou dans un matériau dont la diffusivité thermique est inférieure à celle du matériau de la première partie de corps de chauffe119 or in a material whose thermal diffusivity is lower than that of the material of the first part of the heating body
119 .119.
Ainsi, l'inertie thermique du corps de chauffeThus, the thermal inertia of the heating body
118 peut être modifiée en ajoutant une ou plusieurs troisièmes parties de corps de chauffe118 can be modified by adding one or more third parts of the heating body
126 thermiquement inertielles sur la première partie de corps de chauffe 119.126 thermally inertial on the first part of the heater body 119.
Les troisièmes parties de corps de chauffe 126 ont été représentées schématiquement sous forme de cylindre à la Figure 4, mais pourraient également prendre une forme quelconque, notamment une forme épousant la forme de la première partie de corps de chauffe 119 pour faciliter la conduction thermique entre la première partie de corps de chauffe 119 et les troisièmes parties de corps de chauffeThe third parts of the heating body 126 have been shown diagrammatically in the form of a cylinder in FIG. 4, but could also take any shape, in particular a shape matching the shape of the first part of the heating body 119 to facilitate thermal conduction between the first part of the heating body 119 and the third parts of the heating body
126, sans s'écarter du cadre de la présente invention.126, without departing from the scope of the present invention.
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