"RADIATEUR A ACCUMULATION DE CHALEUR"
La présente invention concerne des radiateurs à accumulation de chaleur comprenant un noyau accumulateur, des conduites verticales disposées de part et d'autre du noyau accumulateur pour la circulation de l'air, un ventilateur, ainsi qu'un canal mélangeur avec un volet autorégulateur commandé par
un élément de régulation sensible à la température.
Dans ces radiateurs à accumulation de chaleur, l'air froid est aspiré par des orifices aménagés en-dessous du noyau accumulateur et circule autour de celui-ci en remontant d'un
côté et en descendant de l'autre. L'air réchauffé par le contact avec le noyau accumulateur quitte le radiateur par une ouverture
de sertie, disposée en-dessous du noyau accumulateur. Afin d'assurer que l'air qui remonte le long d'une face du noyau accumulateur, se répartisse régulièrement dans les conduites descendantes le long de l'autre face du noyau accumulateur,
il faut prévoir au-dessus du noyau accumulateur des moyens pour guider l'air entre les conduites ascendantes et les conduites descendantes. Si on néglige cette mesure, on court le risque
que le courant d'air chaud soit plus fort dans une conduite menant vers la sortie que dans une autre, et que la chaleur restituée
par le radiateur soit irrégulière sur toute la longueur de l'ouverture de sortie d'air chaud.
Il faut d'autre part veiller à assurer un dégagement uniforme de chaleur pendant toute la durée de fonctionnement du radiateur à accumulation de chaleur, c'est-à-dire il faut que
la température de l'air chaud dégagé par le radiateur soit constante pendant toute la durée de fonctionnement, indépendamment de la température à l'intérieur du noyau accumulateur.
Afin d'assurer un dégagement uniforme de chaleur sur toute la longueur du radiateur, on a jusqu'à présent disposé des briques réfractaires au-dessus du noyau accumulateur, de manière
à réaliser des communications entre les conduites ascendantes
d'un côté du noyau et les conduites descendantes de l'autre côté. Le matériau de ces briques réfractaires est le même que celui
des briques qui constituent le noyau accumulateur. L'utilisation de ces briques réfractaires pour relier les conduites des deux côtés du noyau, entraîne cependant certains inconvénients. Ces briques réfractaires augmentent non seulement le poids du radiateur, mais ellea constituent aussi un surcroît de dépenses lors du montage, étant donné qu'il faut disposer d'un autre type de briques qu'il faut incorporer dans le radiateur. Il est à noter que les briques réfractaires doivent être en contact intime avec les couches isolantes qui les entourent et que les conduites situées de part et d'autre du noyau accumulateur, doivent être très rapprochées des couches isolantes, ce qui amène particulièrement des difficultés, lorsque ces conduites ne sont pas réalisées par une percée dans les noyaux, mais qu'elles sont formées par
des sillons qui sont pratiqués dans les faces latérales extérieures du noyau et qui sont recouverts par des tôles.
Afin d'assurer une température constante de l'air chaud durant le fonctionnement du radiateur, on a prévu dans le radiateur à accumulation de chaleur, décrit dans le brevet
<EMI ID=1.1>
par un bimétal hélicoïdal. Celui-ci est disposé à l'intérieur du noyau accumulateur et est isolé du canal mélangeur. Lors d'un changement de température, ce bimétal hélicoïdal agit par un mouvement de rotation sur un jeu de leviers qui actionne un volet autorégulateur disposé dans le canal mélangeur. De cette manière le volet autorégulateur sera plus ouvert aux températures élevées
<EMI ID=2.1> d'air froid plus ou moins intense suivant la position du volet autorégulateur sera de cette façon mélangé au courant d'air chaud du noyau accumulateur avant la restitution de l'air dans le local à réchauffer.
Le fait que d'après ce type connu de radiateurs à accumulation, la position du volet autorégulateur est fonction de la température de l'intérieur du noyau accumulateur, entraîne
un inconvénient important qui se manifeste surtout lors de la mise en marche du ventilateur. En effet, si le noyau accumulateur
<EMI ID=3.1>
que la température à la surface des conduites d'air chaud.
Le volet autorégulateur est plus ou moins ouvert en fonction de la température. Lorsque le ventilateur est mis en marche, l'air
très chaud qui stagnait dans les conduites du noyau accumulateur, sera mélangé avec de l'air frais dans le canal mélangeur et sera refoulé dans le local à réchauffer. Les parois des conduites dans le noyau accumulateur vont se refroidir très rapidement par suite de la circulation d'air frais envoyé par le ventilateur, sans
que ceci influence sensiblement la température de l'intérieur du noyau accumulateur. La position du volet autorégulateur restera de ce fait inchangée et, étant donné que le courant d'air sortant
<EMI ID=4.1>
avec les mêmes courants d'air frais dans le canal mélangeur, la température du courant d'air refoulé dans le local à réchauffer va baisser très rapidement. Pour éviter une température trop basse
<EMI ID=5.1>
à une température plus élevée et accepter par conséquent une température beaucoup plus élevée lors de la mise en marche du ventilateur.
Le but de la présente invention est de prévoir un nouveau radiateur à accumulation de chaleur qui permet une répartition uniforme du courant d'air dans les conduites du noyau accumulateur et sur toute la longueur de l'ouverture de sortie sans utilisation de briques réfractaires supplémentaires et
qui évite une température trop élevée du courant d'air chaud lors de la mise en marche du ventilateur, sans que ce courant d'air chaud soit refroidi trop brusquement par la suite.
Le radiateur à accumulation de chaleur selon la présente invention est caractérisé en ce que l'élément de régulation sensible à la température et disposé dans le canal
<EMI ID=6.1>
disposée au-dessus du noyau accumulateur et s'étendant sensiblement sur toute la profondeur de celui-ci, le profilage de ladite plaque de tôle étant disposé de telle manière par rapport au noyau accumulateur que ladite plaque soit plus espacée de la surface supérieure du noyau accumulateur dans les régions où aboutissent les conduites, que dans les régions intermédiaires.
Les différentes communications entre les conduites
de part et d'autre du noyau accumulateur, peuvent être séparées aisément des communications adjacentes, en faisant en sorte que
le profilage de la plaque de tôle repose sur la surface supérieure du noyau accumulateur dans les parties intermédiaires.
Selon un mode de réalisation préféré, la plaque de tôle est séparée de la surface supérieure du noyau accumulateur,
et présente des moulures dans les régions intermédiaires:
Dans sa réalisation préférée, le radiateur à accumulation de chaleur comporte à sa partie inférieure, un bâti en forme de tiroir, qui comprend les orifices d'entrée et de sortie de l'air, ainsi que le ventilateur, le canal mélangeur étant aménagé au-dessus du bâti en tiroir. Le volet autorégulateur est articulé par son extrémité supérieure au châssis du radiateur au niveau
du canal mélangeur, l'organe de régulation étant relié à la partie centrale du volet autorégulateur entre son extrémité libre et
son extrémité articulée.
Un mode de réalisation préféré d'un radiateur à accumulation de chaleur selon la présente invention sera décrit ci-après à titre non limitatif en référence aux dessins annexés
dans lesquels :
La figure 1 représente une section verticale d'un radiateur à accumulation de chaleur selon la présente invention; la figure 2 montre un diagramme de la température de l'air dégagé par le radiateur en fonction du temps avec une représentation schématique des différentes positions du volet autorégulateur dans les figures 2a, 2b et 2c; la figure 3 est une vue de face partiellement en coupe d'un radiateur selon la présente invention.
Le radiateur à accumulation de chaleur selon la présente invention comporte un noyau accumulateur 1 avec des canalisations calorifères 2 et 3 ainsi qu'une enveloppe isolante 20. Dans un bâti en forme de tiroir 4 se trouve un compartiment 5 renfermant un ventilateur 6 et séparé d'un autre compartiment 7.
Le compartiment 5 communique d'une part avec l'extérieur et d'autre part avec les conduites 2 et 3. Au-dessus
du bâti 4 se trouve un canal mélangeur 8 qui court-circuite les conduites 2 et 3 et relie le compartiment 5 au compartiment 7.
<EMI ID=7.1>
régulation 10 est disposé dans le canal mélangeur 8. Le volet autorégulateur 9 peut pivoter autour d'un axe 11 qui est disposé
<EMI ID=8.1>
prévue dans le canal mélangeur 8 pour limiter le mouvement du volet autorégulateur 9 dans la position représentée par la <EMI ID=9.1>
L'élément de régulation 10 comporte un bimétal dont
une extrémité est fixée sur une barre 13 du châssis du radiateur. L'extrémité libre du bimétal est reliée à la partie centrale du volet autorégulateur, entre l'extrémité libre de celui-ci et
l'axe 'de pivotement <1>1. Le bimétal 10 est disposé entre le volet autorégulateur 9 et le ventilateur 6.
Des conduites calorifères 2 et 3 sont disposées,
comme montré sur la figure 1, de part et d'autre du noyau accumulateur 1. L'air qui est aspiré par le ventilateur 6 par un orifice d'aspiration, remonte par les conduites 2. L'air réchauffé redescend par les conduites 3 vers l'orifice de sortie du compartiment 7. L'air circulant dans ces conduites. 2 et 3 se réchauffe au contact des surfaces chaudes du noyau accumulateur 1 au
fur et à mesure qu'elles y progressent. Une plaque de tôle profilée
17, comprenant des moulures 18 en forme de "V" est disposée audessus du noyau accumulateur 1. Cette plaque 17 est conçue de
telle manière qu'il subsiste dans les régions 19 situées entre
les conduites 2 et les conduites opposées correspondantes 3, un espace entre la surface supérieure 25 du noyau accumulateur 1
et la plaque 17.
Les moulures 18 sont disposées dans les parties
<EMI ID=10.1>
19, la distance entre la surface supérieure 25 du noyau accumulateur 1 et la plaque de tôle 17 peut de ce fait être inférieure
au diamètre des conduites 2 et 3, sans que la section d'écoulement disponible pour le courant d'air soit réduite..
Selon le mode de réalisation représenté à la <EMI ID=11.1> supérieure 25 du noyau accumulateur 1. Ces moulures 18 sont toutefois assez prononcées pour exercer également selon ce mode
de réalisation, un effet directif sur l'air qui s'écoule des conduites 2 vers les conduites 3, qui est suffisant pour assurer une répartition régulière des courants dans les conduites 3-
La plaque de tôle 17 porte à sa face opposée au noyau accumulateur 1 la couche d'isolation 20.
Les conduites 2 et 3 sont formées par des sillons aménagés dans les surfaces latérales opposées du noyau accumulateur
1. Les sillons d'un côté sont recouverts par une tôle de revêtement
22, tandis que les sillons de l'autre côté sont recouverts par
une tôle de revêtement 23. Le matériau des tôles de"revêtement
22 et 23 est le même que celui de la plaque 17. Les tôles de revêtement 22 et 23 présentent à leur partie supérieure des rebords 14 et 15 sur lesquels reposent les côtés extérieurs longitudinaux de la plaque 17.
Le fonctionnement du radiateur à accumulation de chaleur selon la présente invention fonctionne de la manière suivante :
Lorsque le noyau accumulateur 1 est chargé, c'est-àdire qu'il a accumulé de la chaleur, et que le ventilateur ne fonctionne pas encore, la température dans les conduites calorifères 2 et 3 est sensiblement la même que la température à l'intérieur du noyau accumulateur et la température dans le canal mélangeur 8 est beaucoup plus élevée que la température dans le local à réchauffer. L'extrémité libre du bimétal 10 est de ce fait déviée de sa position de repos et retient le volet autorégulateur
9 dans la position ouverte, comme représenté sur la figure 2a.
<EMI ID=12.1> Lorsque le ventilateur 6 est actionné pour la
<EMI ID=13.1>
une partie de l'air aspirée sera envoyée dans la conduite calorifère 2, l'autre partie étant envoyée dans le canal mélangeur 8
(voir figure 2a). De cette manière on assure que le courant initial, qui est très fortement réchauffé à cause de la température élevée des parois des conduites calorifères, sera fortement refroidi
par l'air froid du canal mélangeur 8 avant de quitter le compartiment 7. La courbe en traits interrompus de la figure 2 montre
la variation de température de l'air qui quitte le compartiment 7; si le volet autorégulateur était fermé lors de la mise en marche
du ventilateur 6. La courbe en traits pleins montre l'allure
de la température pour un radiateur selon la présente invention
et indique clairement qu'une surchauffe initiale est évitée.
Le bimétal se refroidit par la suite au contact du courant d'air frais et provoque une fermeture progressive du
volet autorégulateur. La figure 2b montre une position intermédiaire du volet autorégulateur 9, qui s'établit après une durée
de fonctionnement d'un quart d'heure environ. La figure 2 montre qu'une fermeture progressive du volet autorégulateur entraîne
une augmentation régulière de la température du courant d'air refoulé par le radiateur. La température maximale admise ne sera plus dépassée étant donné qu'entretemps la température des conduites calorifères 2 et 3 a sensiblement baissé.
Après une demi heure de fonctionnement, le volet autorégulateur 9 a atteint sa position de fermeture. Cette position peut soit correspondre à la fermeture complète du canal- mélangeur 8, soit laisse subsister une certaine ouverture de manière à laisser passer continuellement une certaine quantité d'air frais.
t Une caractéristique essentielle de la présente invention est le fait que l'élément de régulation subit l'influence de la chaleur rayonnée par le noyau accumulateur 1, garantissant de ce fait l'ouverture du volet autorégulateur lorsque le ventilateur n'est pas en service et permettant une réduction progressive de l'ouverture du canal mélangeur après la mise en service du ventilateur par suite de l'influence du courant mélangé sur l'élément de régulation. Un des avantages du radiateur selon la présente invention est dû au fait qu'au moment de la mise en service du ventilateur, le volet autorégulateur soit maintenu
dans une position d'ouverture optimale, à cause de la température élevée dans le canal mélangeur résultant du rayonnement du noyau accumulateur. Ceci permet d'ajouter une grande quantité d'air frais au courant initial très fortement réchauffé par la température élevée des conduites calorifères. A la suite de cette phase initiale les parois des conduites calorifères se refroidissent progressivement et simultanément avec le refroidissement de l'élément de régulation par le courant dans le canal mélangeur,
de sorte que le volet autorégulateur réduit progressivement l'ouverture dans le canal mélangeur. A une température réduite
de la surface du noyau accumulateur correspond par conséquent
un courant de mélange relativement faible.
L'aménagement de la partie inférieure du radiateur
en forme de tiroir facilite le dégagement du ventilateur et des autres éléments s'y trouvant. La disposition du canal mélangeur au-dessus de ce bâti permet d'éviter que le volet autorégulateur 9 et l'élément de régulation 10 ne soient dégagés en même temps que celui-ci, ce qui évite un déréglage de ces éléments.
Etant donné que le volet autorégulateur 9 est
<EMI ID=14.1> élastiques, vu que le volet peut pivoter dans la position de fermeture sous l'influence de son propre poids. Par le fait
<EMI ID=15.1>
autorégulateur, un jeu de leviers intermédiaires devient supperflu.
La butée 12 permet d'ajuster la position de fermeture du volet autorégulateur 9 de telle manière que lorsque le pivotement du volet est entravé par la butée, le canal mélangeur ne soit pas complètement fermé. Ceci permet d'ajouter continuellement
un courant d'air frais au courant qui traverse le noyau accumulateur, de manière que l'air qui est restitué par le radiateur
ait la température requise.
Les moulures de la plaque de tôle 17 qui s'étendent sur toute la largeur du noyau accumulateur, exercent un effet directif sur la circulation de l'air, de manière que les courants qui remontent par les conduites calorifères 2, soient respectivement dirigés entièrement dans les conduites calorifères opposées
3 pour y redescendre. De cette manière on évite une répartition incontrôlable de l'air dans les conduites calorifères 3, qui pourrait causer une circulation d'air plus intense dans quelques conduites 3 et moins intense dans d'autres conduites 3.
Une plaque de tôle avec des profilages, comme la plaque 17, est très facilement réalisable. Contrairement à l'utilisation de briques réfractaires, la plaque de tôle ne constitue pas un grand surcroit de dépenses, étant donné que de toute façon on prévoit généralement une tôle de séparation entre le noyau accumulateur et la couche d'isolation. Selon un mode de réalisation préféré, la couche d'isolation supérieure repose sur la face extérieure de la plaque profilée. Cette plaque est de préférence en tôle exempte de pailles.
Le radiateur à accumulation de chaleur décrit ci-avant est susceptible de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. La liaison entre le volet autorégulateur 9 et le
<EMI ID=16.1>
qui repose sur l'extrémité libre du bimétal. Le profilage de la plaque de tôle peut par exemple être constitué par des ondulations. On peut également prévoir une plaque de tôle non profilée sur laquelle on a soudé des nervures parallèles pour obtenir l'effet directif sur la circulation de l'air.
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REVENDICATIONS
1. Radiateur à accumulation de chaleur comprenant
un noyau accumulateur, des conduites verticales disposées de part
et d'autre du noyau accumulateur pour la circulation de l'air,
un ventilateur, ainsi qu'un volet autorégulateur disposé dans un canal mélangeur et actionné par un élément de régulation sensible
à la température, caractérisé en ce que l'élément de régulation sensible à la température est disposé dans le canal mélangeur,
en ce qu'il est prévu une plaque de tôle profilée disposée au-dessus du noyau accumulateur et s'étendant sensiblement sur toute la profondeur de celui-ci, le profilage de ladite plaque de tôle
étant disposé de telle manière par rapport au noyau accumulateur,
que cette plaque soit plus espacée de la surface supérieure du
noyau accumulateur dans les régions où aboutissent les conduites
que dans les régions intermédiaires.