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La présente invention concerne des systèmes de chauffage électrique du genre dans lequel la chaleur est transmise d'un élément de chauffage électrique, ayant une surface relativement faible, à une zone de rayonnement de chaleur, par exemple le plancher d'un édifice, ayant une surface relativement importante.
Dans le brevet principal de la demanderesse est décrit un système de chauffage électrique, qui comporte un certain nombre de gaines tubulaires métalliques dis- posées bout à bout sensiblement en alignement axial et destinées à un élément de chauffage isolé électriquement,
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chaque gaine étant munie d'une ou de plusieurs brides @ (ou rebords) qui font partie intégrante de la gaine, s'étendent longitudinalement à la gaine et se trouvent dans un plan situé à l'extérieur de celle-ci, une couche métallique distributrice de la chaleur étant fixée à la bride ou aux brides et étant en contact avec ces dernières.
La présente invention apporte un perfectionnement ou une modification au système décrit dans le brevet précité, et elle concerne particulièrement la structure de la gaine et de sa ou ses brides (ou rebords circulaires); dans le système de chauffage conforme à la présente inven- tion, ces éléments ne sont pas fabriqués d'une seule pièce, mais ils sont usinés sous forme d'éléments dis- tincts qu'on fixe ultérieurement les uns aux autres.
Un système de chauffage électrique, qui sert à transmettre la chaleur d'un élément chauffant, ayant une surface. relativement faible, à une surface d'étendue relativement importante, à partir de laquelle la chaleur est transmise par rayonnement, conformément à l'invention, comporte, d'une part, un certain nombre de sections rectilignes espacées de gaines métalliques, qui sont munies chacune d'une bande métallique s'étendant à l'extérieur du plan de la gaine et le long de celle-ci, chaque bande étant fabriquée comme un élément distinct de la gaine, mais étant fixée à celle-ci;dans une relation d'échange de chaleur, et, d'autre part, une couche métallique distri- butrice de chaleur qui est placée sur les bandes métal- liques et qui y est fixée. La demanderesse préfère fixer les bandes métalliques aux gaines en soudant la bande à la gaine.
On peut souder ensemble la gaine et la bande en un certain nombre de points s'étendant longitudinale-
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ment à celles-ci, bien qu'on préfère exécuter le soudage de manière à obtenir entre la bande et la gaine une jonc- tion plus ou moins continue formant une ligne qui s'étend sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal de la gaine. La ligne de la soudure peut être formée par un grand nombre de points de soudure très rapprochés. Il n'est pas nécessaire que les bandes métalliques s'étendent sur la totalité de la longueur des gaines, mais il peut en être ainsi. On a prévu ces bandes afin d'obtenir une conduction améliorée de chaleur entre les gaines et la couche distributrice de chaleur, qui peut être en métal déployé.
Les gaines peuvent, par exemple, être constituées par des tubes d'acier de section transversale circulaire, et les bandes métalliques peuvent également être en acier ayant approximativement la même épaisseur que la paroi du tube.Il est habituellement désirable de fabriquer les gaines et les bandes métalliques en tronçons normalisés, mais l'on peut couper les gaines et les bandes qui y sont fixées de manière à les adapter au travail particulier en cours.
Lorsque chaque section rectiligne est constituée par deux gaines ou plus, on dispose celles-ci en aligne- ment axial, et l'on peut raccorder les extrémités voisines de ces gaines au moyen de manchons métalliques qui per- mettent aux gaines d'exécuter un certain déplacement relatif lors de variations de la température, et grâce auxquels la matière, dans laquelle les gaines et leurs bandes métalliques sont finalement enrobées, risque moins de pénétrer dans les gaines.
Les sections rectilignes de gaines sont habi- tuellement espacées plus ou moins uniformément de la zone à partir de laquelle la chaleur doit rayonner. Ces
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sections rectilignes peuvent être maintenues dans un espacement approprié au moyen d'une ou de plusieurs barres chevauchant les gaines et s'étendant en contact avec les bandes métalliques auxquelles elles sont fixées. On peut utiliser le mode de fixation de la couche distributrice de chaleur aux bandes métalliques pour fixer une barre d'espacement à une bande métallique, des agrafes métal- li.ques de structure identique'-étant par exemple utilisées à ces deux fins.
On peut également maintenir les sections rectilignes de gaines dans leur relation d'espacement appropriée au moyen d'une auge métallique disposée à l'une des extrémités des sections rectilignes à l'aide de manchons qui traversent des trous, ménagés dans une paroi latérale de l'auge, et dans lesquels est emboitée l'extrémité adjacente de la gaine. Quand on utilise une auge seulement à l'une des extrémités des sections recti- lignes, on peut utiliser des éléments tubulaires courbes pour raccorder les extrémités opposées de ces sections par paires, de manière à réaliser pour l'élément chauf- fant un passage d'auge partant d'une section rectiligne d'une paire et aboutissant à l'autre section rectiligne de la paire.
On peut raccorder les éléments tubulaires courbes et les sections rectilignes par des manchons, afin que du mortier, du crépi ou une autre matière risque moins de pénétrer dans les gaines. Quand les sections rectilignes sont écartées l'une de l'autre à chaque extrémité, on peut supprimer la barre de chevauchement précitée.
On va maintenant décrire l'invention en se référant au dessin annexé, sur lequel : la fig. 1 illustre en plan et assez schématique- ment une partie du système de chauffage électrique;
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les fig. 2 à 7 illustrent à plus grande échelle des détails du système de chauffage électrique, la fig. 2 étant une vue terminale en élévation, la fig. 3 une vue fragmentaire en plan, les fig. 4 et 5 des élévations- coupes en bout, la fig. 6 une élévation latérale, et la fig. 7 une élévation en bout du détail de la fig. 6.
L'élément chauffant électrique utilisé dans le système de chauffage peut être de n'importe quel type approprié. Il peut être constitué, par exemple par un fil métallique en alliage nickel-chrome. Ce fil peut être isolé avec de l'amiante, et le fil isolé peut être enfermé dans une gaine de plomb. Toutefois, on peut utiliser d'autres structures. On n'a pas représenté sur le-dessin l'élément chauffant isolé. On peut utiliser un certain nombre d'éléments chauffants isolés, lorsque c'est néces- saire pour obtenir la charge thermique désirée. En examinant plus particulièrement la fig. 1, on voit que le système de chauffage représenté comporte un certain espacées nombre de sections rectilignes parallèles/de gaines destinées à l'élément ou aux éléments chauffants isolés.
Chaque gaine est constituée par un tube métallique rectiligne 1 en acier. On a illustré sur la fig. 1 des parties de deux de ces tubes seulement. Chaque tube 1 comporte une bande métallique plate rectiligne 2 en rider, qui est fixée au tube et qui se trouve en relation d'échange de chaleur avec celui-ci. On donne à la bande métallique une largeur un peu supérieure au diamètre extérieur du tube de manière qu'elle s'étende latérale- ment au delà du tube, de part et d'autre de celui-ci.
La bande métallique s'étend longitudinalement au tube 1, et elle est disposée sensiblement symétriquement par
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rapport à ce dernier. Les bandes et les tubes sont fabri- qués sous forme de pièces distinctes et .sont ensuite fixés mutuellement, de préférence par soudage, par exemple par soudage électrique sous pression. On exécute le soudage, de manière à former, de préférence, une jonction sensiblement continue entre le tube et la bande..
Cette jonction ou soudure sensiblement continue entre les deux pièces peut être constituée par un certain nombre de points de soudure très rapprochés, formant sensiblement une ligne droite qui s'étend parallèlement à l'axe longi- tudinal du tube. En pratique, on peut donner aux bandes d'acier 2 une épaisseur approximativement égale à celle de la paroi du tube 1 en acier, ces bandes assurant une banne conduction thermique entre le tube et une couche métallique distributrice de chaleur, qu'on décrira plus loin, et facilitant l'immobilisation de cette couche.
Les fig. 4 et 5 illustrent les positions relatives dès tubes 1 et des bandes métalliques 2.
Chaque section rectiligne peut être constituée par un seul tube 1, mais il est habituellement plus économique de donner aux tubes et aux bandes qui ß sont fixées une longueur normalisée, et de les couper à la cote nécessaire pour les adapter aux dimensions particulières du plancher ou autre surface à'chauffer. Chaque section rectiligne peut ainsi être constituée par deux ou plus de deux tubes, munis de leur bande et ayant la même longueur ou des longueurs différentes. On voit sur la fig. 1 que chaque section est constituée par deux tubes rectilignes 1, à chacun desquels est soudée une bande 2.
Les deux tubes rectilignes, alignés axialement, sont mutuellement raccordés à leurs extrémités adjacentes par un seul court tronçon de tube d'acier 3, qui est
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ajusté assez étroitement dans les extrémités des tubes 1 pour réduire au minimum le risque de l'introduction de crépi ou d'une matière similaire à l'endroit du raccord, et en même temps pour laisser les tubes se déplacer l'un par rapport à l'autre lors de variations des conditions de température. On a prévu sur le court tronçon de tube 3 un prolongement 4, qui facilite la pénétration du tube 3 dans les extrémités des tubes 1 sur des langueurs égaler Pour des raisons de fabrication, les bandes métalliques 2 s'étendent habituellement sur la totalité de la longueur des tubes 1.
Sur la fig. 1, deux des bandes 2 ont été partiellement sectionnées à partir de leur extrémité en vue de découvrir les tubes 1.
On peut voir sur la fig. 1 qu'une des extrémités des sections rectilignes constituées par les tubes 1 se termine dans une auge métallique 5 qui, comme le montre la fig. 2, est munie d'un couvercle amovible 6, et que des raccords sont prévus entre l'auge 5 et les extrémités adjacentes des tubes 1 ou de certains de ces tubes, grâce à de courts tronçons de tubes 7 réalisés comme représenté sur les fig. 6 et 7. Une extrémité du tube comporte un rebord circulaire 8 pourvu sur une face latérale d'un méplat 9. Le tube traverse un trou (non représenté) pratiqué dans la paroi latérale adjacente 10 de l'auge 5, et il pénètre dans l'extrémité adjacente du tube 1, le rebord circulaire portant contre la surface intérieure de la paroi latérale 10 de manière que le méplat 9 soit en contact avec la surface intérieure de la paroi arrière 11 de l'auge 5.
Les tubes 7 et l'auge 5 servent à faciliter la mise en position des sections rectilignes dans leur relation d'espacement reauise, et ils consti- tuent des raccords entre les sections et l'auge en
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réduisant au minimum le risque d'introduction de crépi ou d'une autre matière à l'endroit de ces éléments lors de l'installation du système de chauffage.L'auge 5 assure l'entrée des câbles d'alimentation de courant dans le système et elle contient habituellement des boites de jonction (non représentées) servant à relier ces câbles et les éléments chauffants du système. Les bandes métal- liques 2 peuvent s'étendre jusqu'à la paroi latérale adjacente 10 de l'auge 5.
Comme on peut le voir sur la fig. 2, l'auge comporte une lèvre 12 s'étendant horizon- talement et un rebord vertical 13 servant à recevoir et à supporter le couvercle 6.
L'espacement approprié des sections rectilignes au cours de l'assemblage des éléments constitutifs du système est encore assuré par une barre d'espacement métallique 14 qui peut s'étendre transversalement à cer- taines des sections ou à leur totalité. On voit sur la fig. 1 que la barre d'espacement est disposée au voisi- nage d'une extrémité des sections rectilignes et qu'elle est fixée aux bandes métalliques 2 par'des agrafes métalliques élastiques 15 qui traversent des trous 16 ménagés dans la barre et portent contre les horde des bandes 2 de la manière représentée sur la fig. 5. La barre 14 est percée d'un certain nombre de trous tres rapprochés 16 de manière à s'adapter à divers espace- ments des sections rectilignes.
On voit sur la fig. 1 que les extrémités des sections rectilignes les plus éloignées de l'auge 5 sont raccordées par paires au moyen de tubes métalliques courbes 17 en acier. Comme le montre la fig. 3,ces tubes comportent des parties terminales rectilignes 18 dans
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lesquelles pénètrent de courts tronçons de tubes recti- lignes 19 en acier, qui font saillie au delà des extré- mités des parties terminales 18 et qu'on a fixés à ces dernières par compression vers l'intérieur en un ou plu- sieurs points. Les parties en saillie des tubes 19 pénè- trent dans les extrémités adjacentes des tubes recti- lignes 1, elles facilitent l'assemblage des tubes courbes 17 et réduisent au minimum le risque d'introduc- tior de crépi, à l'endroit de ces éléments, dans l'inté- rieur des tubes courbes 17 et des tubes rectilignes 1.
Les tubes courbes 17 ne sont pas munis à leur périphérie de bandes métalliques,
La chaleur provenant de l'élément ou des éléments de chauffage est transmise des tubes rectilignes 1 aux bandes métalliques 2 et elle parvient, à partir de ces dernières et des tubes courbes 17, à une couche métal- lique distributrice de chaleur 20, qui est disposée sur les bandes métalliques 2 et la barre d'espacement 14.
La couche métallique 20 est en métal déployé et elle est fixée aux bandes métalliques 2 par des agrafes métalliques élastiques 21 identiques à celles qui servent à fixer la barre d'espacement 14. On voit sur la fig. 4 que les branches des agrafes élastiques 21 traversent les mailles de la couche métallique 20 et-portent contre les bords des bandes 2. La couche 20 est maintenue en contact de conduction de chaleur avec les bandes métalliques 2 et la périphérie des tubes courbes 17.
Cette couche est disposée de manière à couvrir la totalité des sections rectilignes et des sections courbes du système, et ses dimensions sont approximativement les mêmes que celles de la surface à partir de laquelle la cheleur doit
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Lorsqu'on installe le système pour le chauffage d'un plancher, on peut assembler les éléments constitu- tifs sur la surface d'une dalle préformée en béton, après quoi on recouvre les sections rectilignes et les sections courbes ainsi que la couche métallique distributrice de chaleur de ciment et de crépi au sable, de manière que les éléments soient enrobés en permanence dans le crépi après la prise de ce dernier.
On peut alors faire passer un élément chauffant dans deux des sections rectilignes et dans la section de raccordement courbe, à l'aide d'un câble de traction pilote préalablement introduit dans ces sections, et procéder ensuite dans l'auge aux connections nécessaires avec les câbles d'alimentation.
Etant donné qu'il est désirable de pouvoir enlever ulté- rieurement un élément chauffant, par exemple si celui-ci est endommagé, on donne aux sections rectilignes et aux sections courbes une dimension suffisante pour per- mettre cette opération. Quand les sections rectilignes, les éléments tubulaires courbes 17 et la couche distri- butrice de chaleur sont enrobés comme indiqué ci-avant, on enrobe également l'auge, mais, comme il est évident, on ne recouvre pas le couvercle avec la matière d'enro- bage, afin qu'il reste accessible et qu'on puisse accé- der à l'auge lorsque c'est nécessaire. Le crépi peut former la surface d'un plancher, ou bien on peut utili- ser une autre matière de revêtement.
Quand la longueur des sections de câbles recti- lignes est telle qu'il n'est pas désirable d'utiliser des parties courbées, on peut prévoir une auge à chaque extrémité des sections, les câbles d'alimentation n'étant, toutefois, amenés que dans une seule des auges. Cependant,
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lorsque les conditions s'y prêtent, il est préférable d'utiliser une auge à l'une des extrémités des sections de câbles rectilignes et des éléments tubulaires courbes à leur extrémité opposée.
Il suffit d'un nombre relativement faible d'éléments constitutifs pour réaliser le système per- fectionné de la présente invention et chacun d'eux peut être fabriqué.à un prix relativement bas. On peut rapi- dement et facilement assembler ces éléments pour les adapter aux diverses conditions de charge nécessaire, selon la surface à chauffer, et le risque d'introduction de crépi humide à l'intérieur des tubes pendant l'opéra- tion d'enrobage est réduit; en outre, on obtient un taux adéquat de transmission de chaleur entre les gaines et la couche distributrice de chaleur en métal déployé et entre celle-ci et le plancher ou une autre partie d'un édifice .
Bien qu'on ait représenté des tubes rectilignes et des tubes courbes de section transversale circulaire, du fait que cette forme est en pratique'très commode, on peut leur donner d'autres sections transversales et on peut les fabriquer en un métal autre que l'acier.