Brevet FR2223927A1 — publié le 19741025

La présente invention concerne un élément chauffant à résistance laminée imprimée et agencée par gravure chimique sur une plaque de support. On connait déåà des éléments chauffants de faible encom brement et constitués par une piste métallique de chauffage à haute résistivité déposée manuellement sur une plaque métallique émaillée au moyen d'un dispositif de pulvérisation et d'un masque recouvrant les zones qui doivent rester non métallisées. Les éléments réalisés ainsi présentent des irrégularités de leur piste de chauffage dégradant le rendement et augmentant le ris que de destruction. Les autres éléments chauffants à haute résistivité électri que employés jusqu' a' maintenant présentent un rendement thermique relativement bas du fait de leur forme. La présente invention vise à pallier ces ineonvénients et propose un élément chauffant plat réalisé à partir d'une couche métallique de haute résistivité, disposée sur une plaque de support. Cet élément se distingue par l'homogénéité de sa piste chauffante, son rendement élevée et son faible encombrePent. Le procédé de fabrication de l'élément chauffant, ebjet de la présente invention est caractérisé en ce que l'on découpe une première plaque 1 dans les dimensions désirées de l'élément a' fabriquer d'une grande nappe préfabriquée et constituée par une première couche métallique de faible épaisseur et d'une resistivité électrique élevée, et une seconde couche 3 d'isolement thermique et également d'une faible épaisseur, ces première et seconde couches étant superposées par une plaquee support et -de transfert thermique ; en ce que l'on agence une pistede chauffage 2 d'une forme appropriée, telle que méandre ou spirale dans la première couche par application d'un procédé de masquage et d'attaque chimique connu, notamment employé pour la fabrica tion des circuits imprimés, et en ce que l'on dispose des éléments de raccordement d'un circuit d'alimentation électrique 5,5a sur la première plaque 1 ainsi traitée. L'élément chauffant, obtenu par la mise en oeuvre du procé dé décrit ci-dessus est caractérisé en ce que sa piste de chauffa ge agencée dans la première couche métallique est d'une faible épaisseur, cette couche étant constituée par un métal ou un alliage à haute résistivité électrique et à faible dilatation thermique, en ce que la seconde couche, également d'une faible épaisseur, est réalisée en une matière électriquement isolante, telle que du tissu de verre, et en ce que les première et seconde couches sont disposées sur une plaque métallique de support et de transfert calorifique. On décrira ci-après, à titre d'exemple nullèment limitatif, une forme d'exécution de l'élément chauffant et son procédé de fabrication selon la présente invention, en référence aux dessins ci-annexés, dont la figure 1 est une vue en perspective de l'élément seloa la présente invention, et La figure 2 est une vue en perspective et en coupe partielle d'un radiateur comportant l'élément chauffant selon la présente invention. Suivant la -figure 1, l'élément chauffant est subtantiellement constitué par une plaque 1 stratifiée, à trois couches. Cette plaque est obtenue par découpage à partir d'une grande nappe fabriquée selon un proceae qui ne tait pas l'objet de la présente invention. Une piste de chauffage 2 est agencée, dans la première couche, par un procédé de masquage et d'attaque chimique connu en soi, procede employe notamment dans la fabrication des circuits imprimés. Cette première couche est d'une épaisseur comprise entre 20 et 30 microns, donc extrêmement mince, mais très homogène, elle est constituée par un métal ou un alliage ayant une haute résistivité électrique et une faible dilatation thermique. À cet effet, on emploie particulièrement des minces feuilles constantan. La seconde couche 3 sert à l'isolement électrique et elle est également d'une faible épaisseur, comprise entre 100 et 150 microns. Elle est constituée, par exemple, par un tissu d ierre. une Plaque 4 de support et de transfert calorifique constitue la dernière couche de la plaque 1. Cette plaque 4 est d'une épaisseur allant de 0,5 mm à 2 mi et sert, d'une part, à la diffusion de l'énergie thermique engendrée par la piste 2, et, d'autre part, elle rend rigide l'élément chauffant0 La piste de chauffage 2 représentée sur la figure 1 est en forme de méandre. Il est bien entendu, cependant, que tout autre disposition adaptée à la forme de l'élément et assurant un rendement thermique élevé et un faible encombrement, peut être employée, telle que par exemple une piste de chauffage en forme de spirale. Des éléments de raccordement 5 > 5a d'un circuit électrique d'alimentation sont disposés aux deux extrémités de la piste 2. La figure 2 représente un radiateur comportant un éliment chauffant selon la présente invention. Cet élément est constitué substantiellement par la plaque 1. Une feuille en tissu de verre 7 étant d'une faible épaisseur recouvre la surface, portant la piste 2 de chauffage 2 de la plaque 1. Deux plaques 6, 6a de radiation sont intimement préssées contre la plaque I et la feuille 7. De cette façon, on fait en sorte que la conductivité thermique entre la piste de chauffage 2 et les plaques de radiation 6, 6a soit la plus élevée possible, et d'arriver à un rendement thermique assez important et déterminée par les surfaces de radiation des plaques 6, 6a. La température de chauffage de l'élément chauffant est habituellement comprise entre 50 et 40000. Il est particulièrement avantageux de placer un dispositif de maintien de la température 8, schématiquement indique sur la figure 1, sur la partie la plus chaude de l'élément chauffant, en regard de la piste de chauffage 2. Ce dispositif 8, tel que par exemple, un commutateur à lame bimétallique, ouvre le circuit d'alimentation en courant électrique, de ltél ment chauffant, lorsque une température de frnction- nement prédéterminée est atteinte. Par cette mesure, on obtient par exemple un régime de fonctionnement de cet élément chauffant qui s'aaapte automatiquement à la tension appliqué à e dernier, c'est-à-dire, on peut faire varier la tension appliquée entre des valeurs allant de 110V à 980V, la durée du passage du courant étant déterminée par le dispositif 8. Ce dispositif 8 permet de réaliser par exemple un radiateur sans etre obligé de prévoir un sélecteur de tension, le fonctionnement correct étant toujours assuré par l'action du dispositif 8o Il est également concevable dans le cadre de la présente invention de placer l'élément chauffant seulement dans une zone de ventilation par courant d'air, sans emploi de plaques de radiation pressées contre ce dernier. Dans ce cas, la diffusion de l'énergie thermique engendrée est assurée par une circulation d'air naturelle ou forcée. L'élément chauffant s'applique également dans les limites de température indiquées ci-dessus, au chauffage industriel, tel que des installations de fours par exemple. L'application de la gravure chimique permet de réaliser la résistance de l'élément chauffant appropriée à l'application de ce dernier,