Brevet FR2421528A1 — publié le 19791026

La présente invention concerne une plaque chauffante perfectionnée du type à résistance électrique noyée dans un matériau approprié. Le but de l'invention est de proposer une plaque chauffante de conception et de réalisation simples mais cependant très résistante, d'une grande sécurité et susceptible de nombreuses applications dans des domaines aussi variés que ceux du petit élevage d'animaux ou de la culture par exemple. A cet effet, l'invention a pour objet une plaque chauffante du type à résistance électrique noyée dans un matériau approprié, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un fil résistant électrique enroulé en hélice et enrobé d'une gaine en matiere plastique extrudée, en ce que l'ensemble ainsi constitué et connu en lui-même, est noyé dans une plaque rigide de matière plastique armée de manière que ledit fil gainé serpente dans la masse plastique afin d'obtenir une répartition régulière de la chaleur sur toute la surface de ladite plaque et en ce qu'elle comporte des moyens pour raccorder les deux extrémités du fil à deux fiches de connexion à une source d'énergie électrique appropriée. Avantageusement le fil résistant et sa gaine sont pris en sandwich entre deux matelas de laine de verre formant armatures, eux-mêmes pris entre deux couches d'une matière plastique telle que le polyester. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre de différentes applications d'une telle plaque chauffante ainsi que du procédé de fabrication de celle-ci, description donnée à titre d'exemple uniquement et-en regard des dessins annexés sur lesquels - Figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un premier mode de réalisation -de la plaque chauffante selon l'invention - Figures 2 à 6 illustrent les différents stades de la fabrication de la plaque de la Fig. 1, et - Figure 7 représente schématiquement en perspective un autre mode de réalisation d'une plaque chauffante selon l'invention pour une autre application. La Fig. 7 illustre un mode de réalisation d'une plaque chauffante selon l'invention destinée à une application particulière : l'élevage des porcelets. On sait que,dans une maternité de porcelets,pour assurer de bonnes conditions de vie, on s'efforce de tenir la température ambiante entre 16 et 180C car les porcs n'aiment pas une chaleur excessive. Mais les porcelets, eux, habitués à la température de la mère ont besoin de plus de chaleur en sorte qu'il faut leur assurer un chauffage d'appoint. La truie met bas dans une cage de contention munie de barreaux et placée au milieu de la case de maternité. La truie est donc bloquée mais les porcelets peuvent entrer dans la cage pour têter et en ressortir pour aller se réchauffer par exemple sous des lampes à infra-rouge Ces lampes ont l'inconvénient de consommer beaucoup (250 Watts environ) et aussi celui de pouvoir tomber ce qui risque d'entraîner un incendie s'il y a de la paille par exemple. Chaque année des milliers de porcelets périssent dans des incendiesnés de la sorte. Pour assurer cet apport de chaleur nécessaire aux porcelets, on a également réalisé des plaques chauffantes pourvues d'une résistance électrique insérée entre deux dalles de fibrociment collées par leurs bords. Cependant de telles plaques sont très fragiles et cassent au moindre choc. On a également imaginé d'installer des hottes chauffantes à air pulsé mais de telles installations sont grosses consommatrices d'énergie (1000 W par exemple). Enfin on a pensé à utiliser des plaques chauffantes en mica avec résistance incorporée mais qui se sont révélées d'une grande fragilité et n'offrent aucune sécurité électrique. La présente invention s'applique tout particulièrement à la résolution de ce problème. La plaque chauffante conforme à l'invention représentée sur la Fig. 1 est tout à fait adaptée à l'élevage des porcelets. Elle est constituée d'une plaque 7 en matière plastique rigide armée dans la masse de laquelle est noyé un ensemble 2 constitué d'un fil résistant électrique lui-même noyé dans une gaine de matière plastique extrudée. Le fil gainé 2 serpente dans la plaque 1 de manière à obtenir une répartition régulière de la chaleur sur toute la surface de la plaque chauffante. La plaque 1 est par exemple en polyester armé et présente avantageusement les dimensions suivantes : 1 cm d'épaisseur, 100 cm de longueur et 60 cm de largeur. Le fil résistant est par exemple un fil de maillechort disposé en hélice comme un ressort à boudin et est enrobé par exemple de "Teflon" extrudé. L'ensemble fil et gaine est connu en lui-même et celui fabriqué par la Société CHROMEZ convient parfaitement (diamètre 2 am). Les deux extrémités du fil 2 sont raccordées à une prise mâle 3 logée dans une niche 4 ménagée dans un coin de la plaque sur la tranche de celle-ci. Pour des raisons de sécurité électrique qui seront explicitées plus loin, la prise mâle 3 est disposée à l'intérieur de la niche 4 elle-même conformée dans une partie 5 en matière plastique faisant saillie au-dessus du plan superieur de la plaque chauffante. Les dimensions de la plaque correspondent à une bonne portée de porcelets qui dans de telles conditions peuvent alors se coucher, s'allonger sur la plaque pour se chauffer. Comparativement aux lampes des installations classiques, un meilleur confort leur est ainsi offert,ce qui les rend beaucoup plus calmes, favorise et accélère leur croissance et abaisse le taux de consommation. A cet égard, on rappelle en effet que, sous les lampes des installations classiques, les porcelets ont tendance à sa mettre debout, à se bousculer et à se fatiguer, ce qui les pousse à manger davantage ou, à nourriture égale, à grossir moins. Ces inconvénients sont par- contre évités grâce à la plaque chauffante selon l'invention. En outre, dans le mode de réalisation illustré par la Fig.l dans lequel il est prévu sept allers et retours du fil 2 longitudinalement à la plaque, la consommation électrique est sensiblement réduite par rapport aux dispositifs connus puisqu'elle est de l'ordre de 165 Environ. La plaque chauffante est simplement posée sur le sol de la maternité. Il importe donc d'avoir une excellente-isolation électrique afin d'éviter tout risque de court-circuit et d'électrocution. C'est pourquoi la connexion s'effectue à l'aide d'une prise mâle 3 logée dans la niche 4 elle-même ménagée dans la partie surélevée 5. Ceci évite toute projection directe ou indirecte d'urine sur les organes de connexion électrique ainsi que tout écoulement d'urine le long de la plaque, en direction de ces organes. L'isolation du fil 2 est totale du fait de son inclusion dans la masse plastique et du mode de mise en place des organes de connexion électrique qui va être explicité maintenant en décrivant un procédé préféré de réalisation d'une telle plaque chauffante. Les Fig.2à 6 illustrent un tel procédé conforme à l'invention. La plaque chauffante obtenue selon ce procédé est "autonomes ou encore "monobloc". L'inclusion du fil 2 dans la masse plastique lui permet de surcroit d'être classée "double isolation" par le Laboratoire Central des Industries Electriques de Fontenay aux Roses. Dans un moule de surface appropriée, on dépose au fond une couche 6 de résine, par exemple de polyester, excepté dansun des coins du moule dans lequel est fixée à demeure une pièce rectangulaire 7 (Fig.2) destinée à constituer ultérieurement,dans la plaque de résine 6,une échancrure 7a-(Fig.3 et 4) rectangulaire qui recevra les organes de connexion électrique. La couche de résine est avantageusement associée à un revêtement de mat de verre 8, qui forme armature et qui assure la solidité de la plaque, l'ensemble résine 6 et mat 8 ayant une épaisseur de l'ordre de 4mm. Ladite pièce rectangulaire 7 destinée à réaliser l'échancrure 7a présen te deux demi-gorges pour recevoir les deux extrémités 2a et 2b du fil résistant gainé 2 qui, après durcissement du matelas 6-8, est simplement posé sur ce mate las selon la configuration choisie. A titre indicatif, pour réaliser la plaque de la Fig. 1 qui comporte sept allers-retours du fil 2, il faut environ 14,20 mètres de fil résistant de 2mm d'épaisseur, ce qui permettra d'atteindre à la surface de la plaque finie une température de 350C environ. Le fil 2 étant souple et déformable,on le fixe avantageusement sur le matelas 6-8 durci à l'aide de morceaux de papier adhésif 9, afin de le maintenir dans la position voulue. Ceci fait, on coule au dessus de matelas 6-8, par dessus le fil 2, une autre couche Il de résine armée par un mat de verre 10, et on laisse sécher et durcir se second matelas. La hauteur totale est alors de lem de sorte que le fil 2 se trowe dans le plan médian. On a représenté sur la Fig. 3 la plaque de la Fig. 2 après mise en pla ce de la couche de résine il et de son mat d'armature 10, et après démoulage et retournement de ensemble pour la fixation des organes de connexion électri que. Il est à noter que les couches 10 et il occupent toute la surface de la pla que chauffante. L'épaisseur de la pièce 7 étant voisine de 4 mm, la plaque durcie présente dans l'un de ses coins, après retournement, une échancrure 7a de 4mm également de laquelle émergent un peu les deux fils 2a et 2b. La Fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la structure de la Fig. 4, laquelle représente une vue de gauche de la Fig. 3. La Fig. 5 représente schématiquement la prise mâle 3 qui doit être raccor dée aux deux extrêmités 2a, 2b Tout d'abord on fixe cette prise 3 au niveau de l'échancrure de la plaque, sur le matelas inférieur 10-11, par collage à L'aide d'un gel-coat (ou d'une sou dure plastique à durcissement très rapide) pour qu'elle soit positionnée de.maniè- re correcte. Ensuite, on dénude les extrêmités 2a, 2b puis on enfile sur ces extrê mités dénudées un manchon en plastique thermorétractable, représenté en pointillés en 14 et 15.On soude alors à l'étain les extrêmités 2a et 2b sur les broches 12 et 13, on fait glisser les manchons 14 et 15 sur ces soudures et enfin, par une source de chaleur, on fait adhérer parfaitement lesdits manchons aux fils et aux broches de sorte que, recouvrant les soudures, ils assurent une isolation et une étanchéité parfaite de ces épissures. Les broches ne débordent pas la plaque. Sur la prise mâle 3, on vient placer un moule en inox, symbolisé en ti retés en 16, qui a les mêmes dimensions et les mêmes formes que la partie extérieure femelle du futur cordon d'alimentation qui viendra se brancher sur la prise mâle 3.La profondeur de ce moule est de l'ordre de 18 à 20mm et son épaisseur de mn. On stratifie ensuite par dessus ce moule 16 pour obtenir l'excroissance 5 (Fig. 1 et 6) qui comble l'échancrure 7 tout en ménageant une niche 17 après extraction du moule 16. L'excroissance déborde avantageusement la plaque de 12mm sur une surface rectangulaire de 9 sur 6 mn Les broches de la prise m le 3 font saillie à l'intérieur de la niche mais à environ 2mm en decà du bord de la plaque. Sur la face supérieure de l'excroissance 5 on peut fixer une plaque signalétique. Bien d'autres applications de 11 invention sont envisageables,notamment pour les semis de plantes potagères, l'élevage de poissons, etc. On a rer-ésenté schématiquement sur la Fig. 7 un autre mode de réalisation de la plaque chauffante selon l'invention destiné en particulier à ces applications à la culture ou à l'élevage de poisson. Suivant cette variantede réalisation,la plaque 7' a la même structure que celle de la Fig. 1 mais ne comporte pas d'excroissance dans un coin ni de niche protégeant une prise de courant. Le fil résistant 2 est raccordé simplement à un cordon souple 20 par une connexion étanche. En outre les bords de la plaque 1' sont relevés de quelques centimètres en 21 de chaque côté de manière à former un bac. Le fil résistant 2 est plus long que celui utilisé dans l'application aux porcelets car il n'est pas nécessaire de chauffer autant. La fabrication d'un tel bac est évidemment plus simple que celle de la plaque de la Fig.l puisque la préparation de la niche n'est plus indispensable. On peut disposer plusieurs bacs en épi avec un seul distributeur électrique muni d'un thermostat, ce qui permet de faire varier progressivement la température. Ces bacs sont avantageusement utilisables par les serristes pour leurs plants ou semis de tomates, concombres, radis, petits légumes, etc. Par exemple les semis sont faits en décembre-Janvier, c'est-à-dire à une période où les températures sont basses et pendant laquelle les serres sont au repos et ne sont pas chauffées. Le chauffage individuel des bacs est plus économique, plus régulier et s'effectue uniquement pendant le temps nécessaire. En outre une telle culture permet de se prémunir contre les virus notamment contre la mosalque du tabac. Il a été en effet constaté que des tomates ayant fait l'objet d'un semis en bac chauffant offraient une bien meilleure résistance à l'occasion d'une inoculation du virus de la mo salue du tabac. En ajoutant aux bacs des réhausses d'une vingtaines de centimètres, on peut alors faire du "forçage" d'endives qui atteignent environ 15cm. Le bac au lieu d'être rempli de terreau peut aussi être rempli d'eau et servir à l'élevage de poissons1 notamment de poissons exoti ques ou à l'alevinage, qui exige une eau tiède. La température fournie est fonction de la longueur de la résis tance 2, il est donc très facile de régler cette température suivant les applications envisagées. Par exemple, en utilisant pour-le bac chauffant 1' une résistance identique à celle de la plaque chauffante 1, mais en disposant cette fois huit allers et retours au lieu de sept, et en utilisant à cet égard 16,20 mètres au lieu de 14,20 mètres, la température fournie par le bac est alors de 26"C; ce type de bac consomme bien sûr nettement moins, environ 140 W. L'invention n'est évidemment pas limitée aux modes d'application non plus qu'aux modes de réalisation représentés et décrits ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Plaque chauffante du type à résistance électrique noyée dans un matériau approprié, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un fil résistant électrique enroulé en hélice et enrobé d'une gaine en matière plastique extrudée, en ce que l'ensemble ainsi constitué et connu en lui-même, est noyé dans une plaque rigide de matière plastique armée de manière que ledit fil gainé serpente dans la masse plastique afin d'obtenir une répartition régulière de la chaleur sur toute la surface de ladite plaque et en ce qu'elle comporte des moyens pour raccorder les deux extrémités du fil à deux fiches de connexion à une source d'énergie électrique appropriée. 2. Plaque chauffante suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le fil résistant et sa gaine sont pris en sandwich entre deux couches dtune matière plastique tel le polyester chargée l'une et l'autre d'un mat de verre formant armature. 3. Plaque chauffante suivant l'une des revendications 1 et 2, et plus particulièrement destinée l'élevage des porcelets1 caractérisée en ce qu'elle comporte sur son bord et de préférence dans un angle une partie surélevée dans laquelle est ménagée dans la tranche de la plaque une niche dans laquelle est logée une prise électrique mâle raccordée de manière parfaitement étanche et isolante aux deux extrémités dudit fil résistant. 4. Plaque chauffante suivant l'une des revendications 1 et 2 et plus particulièrement destinée notamment aux cultures ou à l'élevage de poisson , caractérisée en ce qu'elle comporte sur tout son pourtour de bords relevés de manière à former un bac recevant le milieu de culture ou d'élevage. 5. Procédé pour la fabrication d'une plaque chauffante suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'on met en place dans un moule pourvu d'une pièce rapportée à l'endroit où sera fixée la prise mâle de la plaque, une résine de matière plastique, puis un mat de verre, on met et maintient en place le fil résistant suivant la configuration désirée en disposant les deux extrémités dénudées du fil côte à côte au niveau de ladite pièce rapportée dans deux demi-gorges prévues à cet effet, puis on met en place un deuxième mat de verre et une nouvelle et on le retourne couche de résine de matière plastique, on démoule l'ensemblei ensuite, dans la partie réservée par ladite pièce rapportée, on fixe par soudage la prise mâle aux deux extrémités du fil et au matelas inférieur, et enfin on moule autour d'un noyau correspondant à la prise femelle de manière à combler ladite partie réservée et à constituer ladite partie surélevée.