Dispositif de chauffage électrique par rayonnement

Abstract

 

a) Dispositif de chauffage électrique par rayon­nement se composant d'un boîtier en tôle métallique, d'une résistance électrique placée à l'intérieur du boîtier et d'un isolant thermique.

b) Dispositif caractérisé en ce que la face arrière (3) du boîtier (1) comporte, sur sa partie interne, un revêtement (9) susceptible de favoriser la réflexion du rayonnement, tandis que la face avant (2) du boîtier (1) comporte, sur sa partie interne, un revêtement (10) suscep­tible d'empêcher la réflexion du rayonnement vers l'inté­rieur du boîtier et de favoriser son absorption par la tôle accélérant parallèlement l'échauffement de la face avant (2) du boîtier (1).

c) L'invention s'applique au chauffage de locaux.

Description

[0001] La présente invention a pour objet un dispositif de chauffage électrique par rayonnement et notamment par rayonnement infrarouge se composant d'un boîtier relativement plat comportant une face avant émettrice du rayonnement, une face arrière sensiblement parallèle à la face avant, ainsi que des faces latérales, d'une résistance électrique placée à l'intérieur du boî­tier légèrement en arrière de sa face avant, et d'un isolant thermique remplissant l'intérieur du boîtier.

[0002] De tels dispositifs de chauffage qui permettent de diffuser la chaleur, notamment par le rayonnement infrarouge, sont largement répandus dans tous les bâtiments à usage industriel, agricoles, tertiaires, d'habitation et autres.

[0003] Ils permettent d'obtenir d'excellents résul­tats pour une dépense énergétique relativement faible dans tous les cas où l'objet ou le sujet à chauffer se trouve dans le faisceau émis par le dispositif.

[0004] Pour améliorer les dispositifs décrits ci-dessus on a tenté d'utiliser le fait que l'intensité du rayonnement émis est fonction de la surface émettrice de la face avant du boîtier, et cherché à augmenter cette surface ; dans ce but, on a pensé à la rendre rugueuse par adjonction de sable de silice fixé à l'aide d'une colle ou d'un film de chlorure de polyvinyle rendu rugueux par moulage.

[0005] En effet, la présence de ces rugosités est de nature à augmenter notablement la surface efficace de la face avant, et donc d'améliorer les performances des dispositifs.

[0006] Malgré ces tentatives, les dispositifs de chauffage du type décrit ci-dessus actuellement proposés sur le marché ne sont pas de nature à donner entière satisfaction étant donné que l'on se heurte à des pertes notables d'énergie par suite d'un certain pourcentage du rayonnement qui se réfléchit vers l'intérieur du boîtier et se perd par la face arrière qui s'échauffe fortement.

[0007] De plus, le réchauffement de la face avant émettrice du rayonnement est, en fait, très lent, et est encore freiné par suite de la présence de la colle, du sable, voire d'un revêtement de peinture appliqué à l'ex­térieur de cette surface pour de simples raisons d'esthétique.

[0008] La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif dans lequel les pertes d'énergie se trouvent réduites au maximum.

[0009] Selon l'invention, ce dispositif est carac­térisé en ce que la face arrière du boîtier comporte sur sa partie interne un premier revêtement susceptible de favoriser la réflexion du rayonnement tandis que la face avant du boîtier comporte sur sa partie interne un revête­ment susceptible d'empêcher la réflexion du rayonnement vers l'intérieur du boîtier et de favoriser son absorption et accumulation par la face avant, accélérant parallèlement son échauffement, et sur sa partie externe, un revêtement susceptible de favoriser l'émission du rayonnement.

[0010] Selon l'invention, le premier revêtement susceptible de favoriser la réflexion du rayonnement est choisi principalement dans le groupe formé par l'argent, le chrome, l'étain, le nickel, le zinc, l'aluminium et la peinture blanche.

[0011] Il est également possible d'utiliser tout autre corps ayant un pouvoir réfléchissant du rayonnement infrarouge.

[0012] La présence de ce revêtement permet simul­tanément de réduire sensiblement la température de la face arrière du dispositif.

[0013] Pour obtenir des résultats satisfaisants, la face arrière du boîtier est de préférence fabriquée en une matière isolante et/ou réfléchissant le rayonnement infrarouge qui peut être constituée par une tôle métallique, une matière plastique, ou encore des fibres de verre, d'amiante ou d'autres matières isolantes, tandis que la face avant est constituée par une tôle métallique, des fibres de carbone ou encore d'autres matières ayant un pouvoir d'absorption élevé.

[0014] Selon une autre caractéristique de l'inven­tion, le revêtement susceptible d'empêcher la réflexion du rayonnement vers l'intérieur du boîtier et de favoriser son absorption par la face avant est constitué par un corps ayant un pouvoir d'absorption de la chaleur élevé, tel qu'un revêtement à base de quartz, de sable de silice, et/ou de pierres naturelles et artificielles. Selon l'in­vention, ce revêtement est de préférence enduit d'une couche de peinture contenant des particules noires et agissant donc en tant que corps noir pour favoriser l'absorption et l'accumulation de chaleur.

[0015] Selon une autre caractéristique de l'invention, le revêtement susceptible de favoriser l'émission du rayonnement est constitué par une couche d'une peinture ou d'un film comportant des particules rouges et/ou oranges et/ou jaunes.

[0016] Ces particules peuvent être introduites dans un des composants de ce revêtement, ou appliquées à l'extérieur de la face avant du boîtier comme une couche de peinture.

[0017] Selon une autre caractéristique de l'in­vention, ce revêtement est combiné à une couche de colle contenant ou recouverte de quartz, de sable de silice, de pierres naturelles ou artificielles et/ou d'éclats de verre, ou d'une couche de chlorure de polyvinyl rendue extérieurement rugueuse par moulage ; dans tous les cas, ces couches sont appliquées directement sur la face avant du boîtier.

[0018] Après séchage, la surface ainsi obtenue peut être soit laissée telle quelle, soit enduite de peinture pour améliorer son esthétique.

[0019] Selon une variante de l'invention, le revêtement susceptible de favoriser l'émission du rayonnement est constitué non pas par une couche rugueuse, mais par une glace-miroir en verre ou par une plaque métallique possédant une surface extérieure polie et réfléchissante formant miroir, le cas échéant protégée par une plaque de verre.

[0020] Cette variante permet d'obtenir un miroir anti-buée combiné au dispositif de chauffage ; parmi ses applications les plus intéressantes, on peut citer les miroirs placés dans des locaux humides (piscines, salles de bains) ou dans des locaux à taux d'humidité élevé (­restaurants, cuisines, sanitaires).

[0021] Selon une autre caractéristique de l'in­vention, le dispositif comporte un premier isolant élec­trique placé entre la résistance et la face avant du boîtier ainsi qu'un second isolant électrique placé entre la résistance et l'isolant thermique.

[0022] Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte, à l'intérieur de l'isolant thermique remplissant l'intérieur du boîtier, au moins un second film ou revêtement réfléchissant suscep­tible de favoriser la réflexion, ce second film réfléchissant étant choisi dans le groupe formé par l'argent, le chrome, l'étain, le nickel, le zinc, l'aluminium et/ou la peinture blanche. La présence de ce ou de ces films permet de réduire au maximum la quantité de rayonnement infrarouge parvenant sur le premier revêtement susceptible de favoriser la réflexion du rayonnement.

[0023] Selon une configuration particulièrement avantageuse de l'invention, la résistance électrique, les isolants électriques et/ou l'isolant thermique et/ou le second revêtement susceptible de favoriser la réflexion du rayonnement, forment un ensemble monobloc directement introduit dans le boîtier.

[0024] Bien entendu, il est impératif que le boîtier comporte les éléments nécessaires à l'alimentation en électricité de la résistance (fil d'alimentation , orifice passe-fil ...).

[0025] Selon une autre caractéristique de l'in­vention, le boîtier est constitué par deux coupelles de sections semblables et de dimensions équivalentes introduites inversement l'une dans l'autre et maintenues notamment au moyen de rivets, de vis ou de clips.

[0026] En conséquence, le dispositif, objet de l'invention, permet de réaliser une économie d'énergie appréciable.

[0027] Parmi les applications les plus intéressantes de ce dispositif, on peut citer le chauffage des élevages ou des serres où le maximum d'énergie émise pourra être localisé sur l'animal ou la plante avec le minimum de déperdition et de dispersion de l'énergie dans l'atmosphère ambiante.

[0028] Les caractéristiques du dispositif qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant au dessin annexé qui est une coupe de ce dis­positif.

[0029] Selon la figure, le dispositif de chauffage électrique par rayonnement, objet de l'invention, est schématiquement constitué d'un boîtier 1 relativement plat comportant une face avant 2 émettrice du rayonnement, une face arrière 3 sensiblement parallèle à la face avant et des faces latérales 4. Le dispositif comporte également une résistance électrique 5 prévue dans le boîtier 1 légèrement en arrière de la face avant 2 et pourvue de câbles d'alimentation électrique 6 et un isolant thermique 7 qui remplit l'intérieur du boîtier ; un premier isolant électrique 14 est placé entre la résis­tance électrique 5 et la face avant 2 du boîtier 1 tandis qu'un second isolant électrique 14' est placé légèrement en arrière de la résistance électrique 5 pour séparer cette dernière de l'isolant thermique 7.

[0030] Pour simplifier le montage du dispositif, le boîtier 1 est en fait constitué par deux coupelles de sections semblables, notamment rectangulaires et de dimensions équivalentes, introduites inversement l'une dans l'autre et maintenues au moyen de rivets 8. Cette configuration ne doit, bien entendu, être considérée que comme un exemple de mise en oeuvre nullement limitatif de l'invention.

[0031] Par ailleurs, la face arrière du boîtier 1 comporte, sur sa partie interne, un revêtement 9 susceptible de favoriser la réflexion du rayonnement. Ce revêtement 9 est choisi dans le groupe formé par l'argent, le chrome, l'étain, le nickel, le zinc, l'aluminium ou une peinture blanche. On peut, de même, utiliser tout autre corps ayant le pouvoir de réfléchir les infrarouges.

[0032] Pour réduire au maximum la quantité d'in­frarouge qui arrive sur le premier revêtement 9, il est prévu d'introduire, à l'intérieur de l'isolant thermique 7, un second film ou revêtement 16 réfléchissant les infra­rouges. Ce revêtement est également choisi dans le groupe formé par l'argent, le chrome, l'étain, le nickel, le zinc, l'aluminium et/ou une peinture blanche. On pourrait, de même, sans pour cela sortir du cadre de l'invention, introduire dans l'isolant thermique 7 plusieurs films réfléchissants 16.

[0033] La présence des revêtements 9 et 16 permet de diminuer notablement la température de la face arrière 3 du dispositif.

[0034] Dans le but de diminuer les pertes de chaleur, par l'arrière du dispositif, la face avant 2 du boîtier 1 comporte, sur sa partie interne, un revêtement 10 suscep­tible d'empêcher la réflexion du rayonnement vers l'inté­rieur du boîtier et de favoriser son absorption par la face avant 2, accélérant parallèlement l'échauffement de cette face.

[0035] Ce revêtement 10 est constitué par des cristaux de quartz, sable de silice, pierres naturelles ou artificielles et/ou tout autre corps ayant un pouvoir d'absorption de la chaleur élevé ; ce revêtement, s'il n'est pas nois par nature, est repeint ou enduit d'une peinture noire 15 pour améliorer cette absorption.

[0036] La face avant 2 boîtier 1 comporte également sur sa partie externe un revêtement 11 susceptible de favoriser l'émission du rayonnement. Ce revêtement 11 est constitué par une couche de peinture ou un film compor­tant des particules rouges et/ou oranges et/ou jaunes. Ce revêtement 11 coopère avec une couche de colle 12 à la surface de laquelle sont fixées des particules 13 de quartz, de sable de silice, de pierres naturelles ou artificielles, ou des éclats de verre, qui ont pour rôle d'augmenter la surface efficace de la face avant 2 du boîtier 1 et améliorer l'émission du rayonnement.

[0037] Dans le cas où la couche de colle 12 contenant les particules rugueuses enduit le revêtement 11, l'ensemble ainsi formé peut être ensuite à nouveau repeint en rouge et/ou jaune et/ou orange.

[0038] Selon l'invention, les particules de quartz, de sable de silice, de pierres naturelles ou artificielles ou d'éclats de verre 13, pourraient être remplacées par un film de chlorure de polyvinyle rendu rugueux par moulage.

[0039] Une autre possibilité serait d'incorporer les particules rouges et/ou oranges et/ou jaunes directement dans la colle 12 ou dans les particules de quartz, sable de silice, pierres naturelles ou artificielles et/ou dans le chlorure de polyvinyle.

[0040] On peut également utiliser des particules de quartz, de sable de silice, de pierres naturelles ou artificielles ou d'éclats de verre déjà naturellement colorées de rouge et/ou de jaune et/ou d'orange.

[0041] La face avant 2 peut, selon l'invention, être soit laissée telle quelle, soit, dans un but esthé­tique, repeinte par une peinture de type acrylique ou vinylique 17.

[0042] Selon une variante de l'invention, non représentée sur la figure, le revêtement 11 susceptible de favoriser l'émission du rayonnement pourrait être constitué par une glace-miroir en verre ou par une plaque métallique possédant une surface extérieure polie et réfléchissante formant miroir, le cas échéant protégée par une plaque de verre.

[0043] Il convient enfin de noter que, la résistance électrique 5, les isolants électriques 14 et 14' et/ou l'isolant thermique 7 et/ou le second revêtement 16 suscep­tible de favoriser la réflexion du rayonnement, peuvent former un ensemble monobloc directement introduit dans le boîtier 1.

Revendications

1°) Dispositif de chauffage électrique par rayonnement et notamment par rayonnement infrarouge se composant d'un boîtier relativement plat comportant une face avant émettrice du rayonnement, une face arrière sensiblement parallèle à la face avant, ainsi que des faces latérales, d'une résistance électrique placée à l'intérieur du boîtier légèrement en arrière de sa face avant, et d'un isolant thermique remplissant l'intérieur du boîtier, dispositif caractérisé en ce que la face arrière (3) du boîtier (1) comporte sur sa partie interne un premier revêtement (9) susceptible de favoriser la réflexion du rayonnement tandis que la face avant du boîtier (1) comporte sur sa partie interne un revêtement (10) susceptible d'empêcher la réflexion du rayonnement vers l'intérieur du boîtier (1) et de favoriser son absorption et accumulation par la face avant (2), accélérant parallèlement son échauffement, et sur sa partie externe un revêtement (11) susceptible de favoriser l'émission du rayonnement.

2°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier revêtement (9) susceptible de favoriser la réflexion du rayonnement est choisi dans le groupe formé par l'argent, le chrome, l'étain, le nickel, le zinc, l'aluminium et la peinture blanche.

3°) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le revêtement (10) susceptible d'empêcher la réflexion du rayonnement vers l'intérieur du boîtier (1) et de favoriser son absorption par la face avant (2) est constitué par un corps ayant un pouvoir d'absorption de la chaleur élevé tel qu'un revêtement à base de quartz, de sable de silice et/ou de pierres naturelles et artificielles.

4°) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le revêtement (10) susceptible d'empêcher la réflexion du rayonnement vers l'intérieur du boîtier (1) est enduit d'une peinture noire (15).

5°) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le revêtement (11) susceptible de favoriser l'émission du rayonnement est constitué par une couche d'une peinture ou d'un film comportant des particules rouges et/ou oranges et/ou jaunes.

6°) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le revêtement (11) susceptible de favoriser l'émission du rayonnement coopère avec une couche rugueuse de colle (12) contenant du quartz, du sable de silice, des pierres naturelles ou artificielles, et/ou des éclats de verre, ou une couche de chlorure de polyvinyle rendue extérieurement rugueuse par moulage.

7°) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le revêtement susceptible de favoriser l'émission du rayonnement est constitué par une glace-miroir en verre ou par une plaque métallique possédant une surface extérieure polie et réflé­chissante formant miroir, le cas échéant protégée par une plaque de verre.

8°) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un premier isolant électrique (14) placé entre la résistance (5) et la face avant (2) du boîtier, ainsi qu'un second isolant électrique (14') placé entre la résistance (5) et l'isolant thermique (7).

9°) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte, à l'intérieur de l'isolant thermique (7) remplissant l'inté­rieur du boîtier, au moins un second film ou revêtement réfléchissant (16) susceptible de favoriser la réflexion du rayonnement, ce second film réfléchissant étant choisi dans le groupe formé par l'argent, le chrome, l'étain, le nickel, le zinc, l'aluminium et/ou la peinture blanche.

10°) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le boîtier (1) est constitué par deux coupelles de sections semblables et de dimensions équivalentes introduites inversement l'une dans l'autre et maintenues notamment au moyen de rivets, de vis ou de clips (8).

11°) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la résistance électrique (5), les isolants électriques (14) et (14') et/ou l'isolant thermique (7) et/ou le second revêtement suscep­tible de favoriser la réflexion (16) du rayonnement, forment un ensemble monobloc directement introduit dans le boîtier (1).

Dessins