BE1005729A3 - Habillage de source de chaleur. - Google Patents
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Abstract
Habillage de source de chaleur, en particulier de corps de chauffe (4), de réservoirs contenant un liquide chaud, de radiateurs, et d'éléments analogues, comprenant une paroi mince (5) couvrant au moins partiellement la source de chaleur vis-à-vis de l'extérieur, cette paroi mince (5) étant à base d'une mtière polymère présentant, à une température supérieure à 100 degrés C, une rigidité élevée et une bonne résistance à la déformation.
Description
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HABILLAGE DE SOURCE DE CHALEUR
La présente invention est relative à un habillage de source de chaleur, en particulier de corps de chauffe, de réservoirs contenant un liquide chaud, de radiateurs, et d'éléments analogues, comprenant une paroi mince couvrant au moins partiellement la source de chaleur vis-à-vis de l'extérieur.
On connaît déjà depuis longtemps des habillages de ce genre, en particulier en tôle ou fonte émaillée, laquée ou chromée.
Ces habillages présentent technologiquement des problèmes quant à la mise en forme et la mise en couleur.
En outre, ils ne sont pas transparents au rayonnement infrarouge émis par l'appareil de chauffage, lorsque celui-ci est par exemple un corps de chauffe, notamment un poêle domestique. Celui-ci ne peut donc, après habillage, chauffer le milieu environnant que par convection.
On connaît également des réservoirs à eau chaude et des radiateurs fabriqués en métal, notamment en fonte. Ces dispositifs présentent une résistance à la corrosion limitée et à nouveau ils ne permettent pas une grande liberté de mise en forme et donc la conception de nouveaux modèles esthétiquement attrayants.
On connaît également des plaques de recouvrement de cuisinières électriques en matière vitro-céramique. Ces matières sont le résultat d'une technologie très poussée et leur coût est très élevé.
La présente invention a pour but de mettre au point un habillage tel que décrit au début qui évite les inconvénients précités, tout en étant d'un coût favorable et d'une fabrication aisée. Avantageusement, cet habil-
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lage permettra d'augmenter le confort d'un corps de chauffe en permettant un chauffage par rayonnement.
Pour résoudre ces problèmes, on a prévu, suivant l'invention, un habillage tel que décrit au début, dans lequel la paroi mince est à base d'une matière polymère présentant, à une température supérieure à 1000 C, une rigidité élevée et une bonne résistance à la déformation. Avantageusement la matière polymère utilisée présentera ces propriétés à une température supérieure à 1300 C, de préférence à 2000 C.
Par résistance à la déformation, il faut entendre que la paroi en matière polymère résiste à une déformation permanente. Par exemple, lorsqu'une pression mécanique est exercée sur elle, elle ne se plie pas ou elle s'infléchit éventuellement de manière élastique en reprenant ensuite sa position initiale. A la température indiquée, la paroi ne subit pas non plus un fluage.
L'utilisation d'une matière non métallique offre le grand avantage d'un procédé de fabrication simple et largement connu, par exemple par moulage, thermoformage, ou un processus analogue. Cela permet également de teinter la matière polymère dans la masse par un colorant ou un pigment et donc de renoncer à l'application d'un enduit coloré. Enfin, une liberté de mise en forme très large est accordée à un tel habillage en matière polymérisée, ce qui est une qualité non négligeable pour un tel élément qui sert à en masquer un autre.
Un habillage de ce genre offre en outre des qualités de légèreté et de facilité de manutention.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, la matière plastique est une résine de polyester.
Avantageusement la résine de polyester est choisie parmi le groupe comprenant des fumarates de bisphénol A, des résines isophtaliques et des résines chlorendiques.
D'une façon particulièrement avantageuse, la matière polymère est un polymère à cristaux orientés, par
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exemple un polymère à cristaux liquides lyotrope, tel que du Kevlar, ou thermotrope, comme du Rhodester CL. On pourrait même envisager dans ce cas un habillage résistant à des températures de 3500 C.
Suivant une forme de réalisation très particulière de l'invention, la paroi mince est en un matériau composite contenant ladite matière polymère. Dans le matériau composite, la matière polymère peut être armée de fibres de renforcement, par exemple de fibres de verre, de carbone, de polymères à cristaux liquides, entre autres. Le matériau composite peut aussi, dans certains cas d'application, être formé d'une couche de ladite matière polymère, éventuellement armée, et d'au moins une couche de support de cette dernière en une autre matière.
Suivant une forme perfectionnée de réalisation de l'invention, le polymère utilisé a une faible absorption aux infrarouges à longueur d'onde correspondant aux températures de 2000 C à 5000 C du corps noir. Recouvert d'un tel habillage, un corps de chauffe pourra chauffer le milieu ambiant non seulement par convection, mais aussi par rayonnement, ce qui augmentera considérablement l'économie d'énergie et l'impression de confort.
Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, le polymère utilisé, en contact avec l'eau, résiste au gonflement à 1000 C. Cette forme de réalisation permet une utilisation de l'habillage directement comme récipient contenant de l'eau, par exemple le réservoir d'une chaudière à eau domestique. Cela permet d'éviter la corrosion du réservoir. On peut éventuellement prévoir en outre une couche intérieure de qualité alimentaire.
D'autres formes de réalisation particulières de l'invention sont indiquées dans les revendications.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre d'exemple non limitatif, et avec référence aux
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dessins annexés.
La figure 1 représente une vue en perspective d'un poêle à bois domestique équipé d'un habillage suivant l'invention.
Les figures 2,3 et 4 représentent deux variantes de dispositifs de fixation d'un habillage suivant l'invention sur un corps de chauffe.
Les figures 5 et 6 représentent une vue de face et une vue en coupe, suivant la ligne VI-VI de la figure 5 d'une variante de réalisation suivant l'invention d'un radiateur. lm La figure 7 représente une vue en perspective d'une chaudière de chauffage central dont les parois sont façonnées suivant l'invention.
Sur les différentes figures, les éléments identiques ou analogues portent les mêmes références.
Sur la figure 1, on a représenté un poêle à bois courant 1 qui repose sur deux pieds 2 supportant le corps de chauffe 3.
Devant le corps de chauffe est placé un habillage suivant l'invention 4 qui consiste en un panneau de protection 5 supporté par le corps de chauffe 4 par l'in- termédiaire d'éléments de fixation 6, dont seuls trois sont représentés de manière schématique sur la figure 1.
Le panneau illustré est réalisé en une résine de polyester, choisie de préférence parmi des fumarates de bisphénol A, des résines isophtaliques et des résines chlorendiques. Comme résines isophtaliques on peut citer notamment des mélanges d'acide isophtalique et d'anhy- dride maléique ou d'acides fumariques. Comme résines chlorendiques on peut citer notamment des mélanges d'anhydride ou d'acide chlorendique et d'anhydride maléique ou d'acide fumarique.
Le panneau de protection 5 suivant la figure 1 est fabriqué par exemple par thermoformage. Il est transparent aux rayons infrarouges. Cette propriété
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permet une fixation de l'habillage relativement rapprochée du corps de chauffe.
Deux modes de fixation envisageables du panneau 5 sur le corps de chauffe 3 sont illustrés sur les figures 2 et 3. Les élements de fixation 6 sont agencés dans l'intervalle entre le corps de chauffe 3 et le panneau d'habillage 5. Sur la figure 2, l'élément de fixation est constitué de deux attaches 7 et 8 à profil en U. Les branches latérales 9,10 et 11,12 de chacune d'elles sont reliées au corps 3 ou respectivement au panneau 5, par exemple par rivetage ou tout autre moyen approprié. Les âmes 13 et 14 des deux attaches sont agencées l'une en face de l'autre et maintenues à distances l'une de l'autre par un élément d'écartement 15 en matière thermiquement isolante, par exemple en porcelaine.
Un élément de serrage 16, lui-même aussi de préférence en matière thermiquement isolante, mantient l'élément d'écartement 15 enserré entre les deux attaches 7 et 8.
Sur la figure 3, les éléments de fixation 6 sont constitués d'un court profilé métallique en U 17.
L'une de ses branches 18 est maintenue écartée du corps de chauffe par des rondelles 21 et 22 en matière thermiquement isolante, par exemple en porcelaine, et elle est serrée contre ces rondelles par un boulon 19 traversant ces dernières, un orifice dans le corps de chauffe ainsi qu'un écrou 20 agencé à l'intérieur du corps de chauffe 3. L'autre branche 23 du profilé 17 est maintenue écartée du panneau 5 par une rondelle 24 en matière isolante, par exemple en liège. Cet ensemble branche 23, rondelle 24 et panneau 5 est alors riveté de manière courante par un rivet 25.
Un autre mode de fixation du panneau 5 sur le corps de chauffe 3 est illustré sur la figure 4. Il s'agit d'un mode de fixation semblable à celui illustré sur la figure 2, mais aisément amovible. Le rivet 16 est ici remplacé par un aimant 35, fixé à une des attaches,
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par exemple l'attache 8, par un élément de fixation 36. Cet aimant 35, en position de fixation, est par exemple logé dans un évidement 37 métallique de l'attache 7. Ce mode de fixation amovible est surtout réalisable suivant l'invention grâce à la légèreté du panneau suivant l'invention.
On pourrait prévoir évidemment d'autres modes de fixation de l'habillage sur le corps de chauffe.
On pourrait aussi concevoir que l'habillage soit autoportant. Dans ce cas le panneau 5 repose, comme indiqué en traits mixtes sur la figure 1, directement sur le sol par un de ses bords 27. Il est alors recommandable que la matière polymère soit armée de fibres de renforcement, par exemple de fibres de verre, et donc que le panneau soit formé d'un matériau composite.
Sur les figures 5 et 6 on a illustré une partie d'un radiateur 41 formé de deux panneaux suivant l'invention 39 et 40, gaufrés dans une matrice de thermoformage, puis soudés ensemble, par exemple par ultrasons ou microfrottements. La nature des panneaux suivant l'invention permet un gaufrage très fin d'une grande profondeur, ce qui améliore notablement la conductivité du radiateur.
Dans ce radiateur, l'habillage suivant l'invention consiste en l'enveloppe elle-même du recipient à eau chaude formant le radiateur.
Il est préférable dans le cas de radiateurs à eau que la matière polymère, éventuellement composite, utilisée, résiste au gonflement, c'est-à-dire qu'elle ne soit pas imprégnée d'eau au contact de cette dernière, en particulier lorsque celle-ci présente une température élevée, par exemple de 1000 C.
Si le réservoir, dont l'enveloppe est formée d'un habillage suivant l'invention, doit contenir de l'eau potable, on doit éventuellement prévoir sur la face interne de ce réservoir un revêtement dit"alimentaire". sur la figure 7 on peut voir une chaudière à
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eau chaude 42 dont la paroi 38 est réalisée suivant l'invention.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
On peut notamment prévoir divers modes de fabrication de réservoirs à eau chaude, en faisant par exemple intervenir un polymère à cristaux liquides.
On peut pulvériser un tel polymère lyotrope, comme le Kevlar, à l'état dissous, dans deux coquilles téflonées en rotation autour de leur axe et obtenir l'évaporation du solvant. Le polymère se met en forme contre la paroi de révolution sous l'effet de la force centrifuge et de l'évaporation du solvant.
On peut aussi pulvériser une poudre polymère thermotrope, tel que du Rhodester CL, à l'intérieur des deux coquilles précitées en giration et chauffées à la température requise pour obtenir une orientation adéquate des cristaux liquides (environ 3020 C pour le Rhodester CL).
On peut envisager une pulvérisation sous rotation sur la coquille avec une adhérence résultant d'une charge électrostatique.
Pour la réalisation d'un matériau composite, on peut enfin prévoir plusieurs pulvérisations successives, par exemple dans l'ordre : a) pulvérisation d'un revêtement coloré de fibres courtes ou de grains (épaisseur 1/10 mm), b) pulvérisation de fibres en vrac de Wollastonite minérale ou de courtes fibres de polyéthylène, en simultanéité avec une résine polyester suivant l'invention (épaisseur 1 mm), c) pulvérisation d'une résine expansible de type po- lyuréthane + fibres (isolant) (épaisseur 5 à 8 cm), d) pulvérisation de fibres de Kevlar ou de carbone
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avec résine de type alimentaire (plus ou moins 6 mm).
Claims (16)
- REVENDICATIONS 1. Habillage de source de chaleur, en particulier de corps de chauffe (4), de réservoirs (42) contenant un liquide chaud, de radiateurs (41), et d'éléments analogues, comprenant une paroi mince (5,38, 39,40) couvrant au moins partiellement la source de chaleur vis-à-vis de l'extérieur, caractérisé en ce que cette paroi mince (5, 38,39, 40) est à base d'une matière polymère présentant, à une température supérieure à 1000 C, une rigidité élevée et une bonne résistance à la déformation.
- 2. Habillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que cette matière polymère présente une rigidité élevée et une bonne résistance à la déformation à une température supérieure à 1300 C, de préférence à 2000 C.
- 3. Habillage suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la matière polymère est une résine de polyester.
- 4. Habillage suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la résine de polyester est choisie parmi le groupe comprenant des fumarates de bisphénol A, des résines isophtaliques et des résines chlorendiques.
- 5. Habillage suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la matière polymère est un polymère à cristaux orientés.
- 6. Habillage suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite paroi mince (5,38, 39, 40) est en un matériau composite contenant ladite matière polymère.
- 7. Habillage suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau composite est formé de la matière polymère armée de fibres de renforcement.
- 8. Habillage suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les fibres de renforcement sont des fibres de verre, de carbone, de polymère à cristaux liquides.
- 9. Habillage suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau composite est formé d'au moins une <Desc/Clms Page number 10> couche de ladite matière polymère, éventuellement armée, et d'au moins une couche de support de cette dernière en une autre matière.
- 10. Habillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la matière polymère utilisée a une faible absorption aux infrarouges à longueur d'onde correspondant aux températures de 2000 C à 5000 C du corps noir.
- 11. Habillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la matière polymère utilisée, en contact avec l'eau, résiste au gonflement à 1800 C.
- 12. Habillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il consiste en un panneau de protection (5) placé devant un corps de chauffe (4) de manière autoportante.
- 13. Habillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il consiste en un panneau de protection (5) fixé au corps de chauffe (4), devant celui-ci, d'une manière thermiquement isolée.
- 14. Habillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il consiste en une enveloppe (38,39, 40) de récipient (41,42) contenant un liquide chaud, en particulier de réservoir à eau chaude, de radiateur, et d'éléments analogues.
- 15. Habillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la paroi (5,38, 39,40) de matière polymère susdite est moulée ou thermoformée.
- 16. Habillage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la matière polymère (5,38, 39,40) est teintée dans la masse par un colorant ou pigment.
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