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CADRE 0 Ji A U Jr J! A N TEL E 0 TRI q, U E ',) ..................................................
La présente invention a pour objet,$ titre de produit indus- triel nouveau,un cadre chauffant fonctionnant à l'électricité, pour le forçage des cultures,pour le chauffage par le sol, en construction immobilière,pour le chauffage d'ambiance des Serrée, etc.
L'action de ce cadre chauffant est de dissiper,par le moyen de résistances électriques judicieusement disposées et calibrées, l'énergie calorifique nécessaire au chauffage par le sol ou au réchauffage de l'air ambiant ou d'autres milieux,suivant l'utili-
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nation envisagée.
La forme de ce cadre a été conçue pour obtenir une réparti- tion rationnelle de la chaleur dégagée et en ce qui concerne ses
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applications agricoles,pour que l'action calorifique s'exeroe . aussi bien aux extrémités des oouohes ou châssis qu'en toute autre partie.
Les dessins annexés se rapportent au cas particulier de l'En-
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dive ou Chicorée Witloof",en couches chaudes,à celui de l'équi- pement d'une couche ou châssis agricole ordinaire et entin,à la réalisation de réseaux de chauffage par le sol,en construction immobilière.
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Dans l'exemple, la couche de forçage pour l'Endive est suppo- sée d'une longueur de 8 métros et d'une largeur de 2 mètres qui sont les dimensions habituelles des couches utilisées pour ce forçage.
Les Fig.1,Fig.2 et Fig.3 représentent, en Elévation ( vue suivant m n ),Plan et Profil,l'ensemble de l'installation de chauffage prévue dans ce cas. Le trait interrompu extérieur de la Fig.2,reporté en élévation et en profil sur les Fig.1 et Fig.3 schématise l'implantation de la couche.
Suivant la Fig.2,cette installation est réalisée à l'aide de 2 cadres chauffants (A) et (B) ayant exactement les mêmes caractéristiques mais, symétriques comme forme et position,par rapport au grand axe x y de la couche.
Chaque cadre est constitué par une ossature en tube de fer noir ou g&lvània4 ou en tout autre métal,dans lequel le cordon chauffant est introduit.les dimensions du cadre sont déterminées, comme il a été dit,par celles de la couche à chauffer.
Le tube métallique,de section circulaire,en 12 mm de diamètre intérieur et 17 mm de diamètre extérieur,pourrait irés bien avoir une autre section et d'autres dimensions intérieure et extérieure, pourvu qu'elles permettent le passage du cordon chauffant.
Comme l'indiquent les dessins précités,les diverses parties de l'ossature tubulaire sont réunies par des courbes à rayon sur.; fisant pour faciliter l'introduction dudit cordon chauffant. En outre,cotte ossature tubulaire sera parfaitement étanche à l'humi- dité, elle assurera la protection méoanique du cordon chauffant et par sa rigidité et sa forme,elle en conditionnera la position dans le sol de la couche.
Suivant la Fig.2, chaque oadre comporte :
2 longues branchas a et b, parallèles aux grands côtes de la cou- che et 2 branches courtes o et d, parallèles aux petits cotés de la couche, l'ensemble étant réuni,comme dit ci-dessus, de façon à former un circuit continu,avec orifices d'entrée et de sortie e et f.
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Ces entrée et sortie sont disposées d'un même coté du cadre et suivant les Fig.1 et Fig.3,les branches longue et courte inté- ressées ont été prolongées et relevées,pour les faire déboucher à l'air libre,au-dessus du niveau du sol représenté par une bande' hachurée sur ces Figures.
Les branches longues a et courtes c et d sont généralement distantes de 0 m.10 des bords extérieurs de la couche et les branches longues extérieures a sont distantes de 0 m.50 des bran- ches longues Intérieures b, ce qui réserve un espacement de 0 m.80 entre les deux longues branches intérieures b des deux cadres.
Cependant,les deux cadres étant indépendants l'un de l'autre, ils peuvent être rapprochés ou éloignés davantage l'un de l'autre, suivant le désir de l'Utilisateur.
Comme le représente la Fig.2, du côté opposé aux entrée e et sortie f,la branche courte d du cadre a été prolongée,vers l'axe x y de la couche,par une saillie arrondie en forme d'anse de paniez qui est raccordée à la branche intérieure b dont elle déborde l'alignement.
Pour ce raccordement,la partie du tube intéressé a d'abord été redressé suivant un angle z de 45 par rapport à l'axe x y, puis courbée pour se trouver dans l'alignement de la branche b.
La saillie arrondie ainsi réalisée est suffisante pour que, lors de la mise en place des cadres dans la couche,il ne reste qu'un espacement de 0 m.20 environ entre les deux cadres en cet endroit.
Le but de cette forme particulière donnée à la branche courte d est de permettre à l'action thermique du cordon chauffant de s'exercer au maximum le long du petit côté de la couche dont il . s'agit.De même,du oôté opposé o,les branches portant les orifices d'entrée et de sortie ont été formées à la demande et rapproohées de l'axe de la couche,afin de réserver,dans le même but,un espa- cement de même importance entre les deux cadres.
Les tubes d'entrée et de sortie de la résistance,relevés
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au-dessus du sol jusqu'à une hauteur de 0 m.30 environ, pénétrent dans une boite d'extrémité étauche g contenant les bornes d'arri- vée du courant,sur lesquelles le cordon chauffant est raccorde.
Cette boite d'extrémité g a été sommairement figurée dans les vues en élévation et en profil (Fig.l et Fig.3) mais ne l'a pas été dans la vue en plan (Fig.2) où les tubes sont supposés coupes au niveau du sol.
A noter également que,pour la simplification des dessins,le câble d'alimentation relie,d'une part,à. la source de courant, d'autre part, aux dites bornes d'arrivée de la boite d'extrémité g . n'a pas été représenté,
Le cordon chauffant est confectionné à l'aide d'un fil métal- lique de haute résistivité,généralement au nickel-chrome, suscep- tible de dissiper la puissance nécessaire au chauffage de la cou- che,sous la tension du courant d'alimentation.Ce fil résistant sera isolé par une couche d'isolant synthétique convenable ou par un enrobage de fibres textiles isolantes et ignifuges tressées, comme la sillonne à base de fibres de verre,susceptibles de sup- porter la température à laquelle la résistance sera portée arias se détériorer.
Dans le cas du forçage de l'endive,la puissance dissipée doit normalement être comprise entre 180 et 200 watts par métre carré de terrain.la surface totale de la couche,dans le cas envisagé, étant de 8 m.x 2 m. = 16 m,la puissance totale dissipée,par l'en- semble des deux cadres devra donc être comprise entre 2 kW 880 et
3 kw 200.
Si l'on table sur cette dernière valeur,pour tenir compte de la perte de chaleur par les parties des branches du cadre relevées pour les entrée et sortie de la résistance,la puissance dissipée par un seul cadre,pour lequel le développement linéaire de la résistance voisine 18 m.50,devra donc être de : 3.200 = 1.600 watts 2
La.formule :
R =E2/P tirée de la loi d'Ohm pratiquement
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applicable dans le cas présent et dans laquelle :
R = la valeur de la résistance du cordon chauffant,
E = la tension d'alimentation,
P = la puissance dissipée, ' donne,avec les chiffres précités : R . 220 x 220 = 30 ohms 25,pour une alimentation à 220 Volts et
1. 600 R 380 x 380 - 90 ohms 25, pour une alimentation sous 380 Volts.
1.600
Ces résultats correspondent, à très peu près,pour la longueur de 18 m.50 nécessaire,aux valeurs annoncées pour la résistance de certains fils d'alliages spéciaux qu'on trouve dans le commerce, . ce qui souligne la facilité de fabrication du cordon chauffant et . l'intérêt de la forme du cadre envisagé.
Il convient de noter qu'il est possible d'ajuster exactement la résistance du cordon chauffant à la valeur désirée soit,pour la renforcer,en augmentant la longueur du fil résistant qu'on peut enrouler en spirales plus ou moins allongées,autour d'un fil d'ami- ante,par exemple,soit pour la diminuer,en torsadant,sur une plus ou moins grande longueur, une partie de ce fil sur lui-même,ce qui aurait pour résultat de doubler la section de ce fil sur cette longueur.A remarquer qu'alors,il serait intéressant d'effectuer les torsades aux extrémités du cordon chauffant car cotte façon d'opérer offrirait l'avantage de munir le cordon chauffant de " sorties t'roides Enfin,il faut ajouter que la forme du cadre chauffant s'adapte parfaitement aux utilisations spéciales,
comme celle du forçage continu pratiqué par certains .Exploitants endiviers.
Le forçage continu s'opère en bande plus ou moins longuo mais- généralement de 8 m, de largeur,dimension qui correspond à la Ion- ' gueur des couches de forçage ordinaires,pour laquelle sont, en principe,prévues les résistances déjà utilisées.
Perpendiculairement à la longueur de cette bande, c'est-à-dire
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suivant sa largeur, l'endivier dispose ses résistances,habituelle- ment à une distance de 0 m.50 l'une de l'autre et ce, à partir de l'une des extrémités de cette bande ou ligne de départ de la cou- che de forçage continu,
En partant de cette ligne de départ, l'endivier met successi- vement les résistances dont il dispose en service,selon un pro- gramme de forçage préalablement arrêta,programme qui lui permet de traiter une partie plus ou moins longue de la, bande de terrain.-: préparée à cet effet.
La récolte des endives qui s'opère à partir de la ligne de départ, au fur et à mesure de leur maturité, libère peu à peu le terrain ainsi prospecte et l'endivier poursuit l'opération du forçage,en déplaçant et en reportant à la suite les résistances alors désaffectées.
Le forçage continu,en quelque sorte à la chaine, réalisé de' cette façon,permet de reprendre l'opération à la ligne de départ; lorsque tout le terrain de la bande aura été épuisé car,dans l'in- tervalle,si la programme suivi a été convenablement établi, le terrain utilisé au départ se sera reposé et aura pu être prépare pour cette nouvelle opération.
La Fig.4 représente la vue en plan d'une disposition qu'on peut adopter,pour le forçage continu,au moyen de cadres chauffants du module dont il a été question.
Dans ce dessin.;' la ligne o p représente la ligne de départ de la banda de forçage, . le trait interrompu,les limites de cette bande, le trait renforce,la forme et la disposition des cadres chauffante à l'intérieur de ladite bande de forçage.
La Fig.5 représente la vue en plan d'une couche ou châssis des modèles courants utilisés en culture agricole,maraîchère ou autre,dont les dimensions sont très variables,suivant la destina- tion,les habitudes de l'Usager,etc.
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Dans l'exemple, un tel châssis est équipé de deux cadres chauf- fants h et i en forme d'épingles,symétriques et se chevauchant, constitues en tube fer et cordons chauffants,comme ceux précédem- ment décrits.
Les dimensions de ces cadres et la puissance dissipée par les cordons chauffants seront fonctions des dimensions et surfaces des châssis intéressés ainsi que de la nature de la culture dont il s'agit.On notera,à ce sujet,que pour des châssis de très fai- ble largeur,on pourra ne prévoir qu'un seul circuit chauffant en épingle simple et que, pour des châssis de très grande largeur, on pourra recourir 4 l'installation d'un nombre supérieur de circuits chauffants,dont la forme et la disposition plus ou moins variables s'apparenteront aux modales précités.
Comme dans les dessins précédents,les traits interrompus et renforcés figurent les limites des couches ou châssis et les for- me et disposition des cadres chauffants utilisés.
Les Fig.6 et Fig.7 schématisent de la même façon des types d'équipements pour le chauffage par le sol,en construction immo- bilière, réalisables à l'aide de cadres chauffants électriques du modèle envisagé,modifiés quant à la forme selon le dimensionnement des salles à chauffer.
La Fig.6 se rapporte au cas d'équipement d'une petite salle où les cadres chauffants,en épingles se chevauchant,travaillent en circuits termés,à partir d'un coffret d'alimentation j.Comme il a été dit,le nombre et la puissance calorifique des circuits chauffants seront fonctions des dimensions de la salle et du résultat envisagé.
Dans le dessin,les chiffres 1-1,2-2,3-3 et 4-4 désignent les branches paralléles d'un même circuit chauffant,
La Fig.7 représente,dans le même ordre d'idée,le cas d'équi- pement d'une salle de grandes dimensions où les circuits chauf- fants,toujours réalisés suivant le même principe,sont constitués d'éléments assemblés deux par deux dans un coffret de jonction k
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pour former des circuits unifilaires, tous d'une même longueur à très pou prés,et dont les entrée et sortie aboutissent,comme dans le cas procèdent,sur un coffret d'alimentation
Dans le dessin.comme dans la Fig.6, les traits Interrompus et,,, renforcés figurent,
d'une partîtes limites ou murs des salles sus- visées,d'autre part,les forme et disposition des circuits chauf- tante et les repères chiffrés 1-1,2-2,3-3,4-4,5-5,6-6 désignent les deux tronçons d'un même circuit chauffant raccordes,l'un à l'autre,dans le coffret de jonction k.
Dans le cas présent également,le nombre et la puissance calo- rifique des circuits chauffants seront déterminés en fonction des . dimensions de la salle et du résultat recherche,
Les avantages du cadre chauffant électrique précédemment décrit sont les suivants : 1 ).- Il assure le chauffage intégral et régulièrement reparti du sol des couches de forçage utilisées.
2 ).- Sa forme particulière et rationnelle permet de l'adapter aux divers types de couches de forçage connus.
3*).- Il est susceptible d'applications très diverses auxquelles sa conception et sa nature permettent de satisfaire, 4 ).- D'une fabrication simple prévoyant l'emploi d'éléments relativement peu coûteux et sa facilité de réalisation entraînent des prix de revient intéressants, 5 ).- La robustesse des éléments constitutifs du cadre chauffant qui ne demandent aucune manipulation particulière pour leur emploi en garantit la durée.
6 ).- Il est possible d'entretenir aisément les diverses parties du cadre exposées à l'oxydation,etc.