Brevet FR2459602A1 — publié le 19810109

La présente invention concerne un dispositif de transmission de chaleur et, plus particulièrement mais non exclusivement, un tel dispositif destiné à commander ou réguler la température d'un moule, d'une calandre ou d'une extrudeuse. L'invention comprend également un élément poreux de chauffage électrique destiné à un dispositif de transmission de chaleur. Selon un premier aspect, la présente invention propose un dispositif de transmission de chaleur comprenant un circuit convenant pour contenir un fluide, un élément de chauffage électrique, poreux, perméable au fluide, en série avec au moins une partie du circuit de façon à chauffer le fluide, un organe destiné à faire circuler le fluide dans l'élément de chauffage et autour du circuit, et une surface faisant partie du circuit, destinée à se laisser traverser par la chaleur dégagée du fluide pour en transmettre la chaleur. Dans un second aspect, l'invention propose un élé- ment de chauffage électrique, poreux, perméable au fluide et présentant, à une température de fonctionnement choisie, une résistivité électrique déterminée au préalable. De préférence, l'élément de chauffage électrique, poreux, faisant partie des premier et second aspects de ltin- vention comprend du carbone fibreux présentant un taux de vides compris entre 50 et 98%. Dans une première application du premier aspect de l'invention, la surface de transmission de chaleur constitue une partie d'un instrument ou appareil de travail à chaud tel qu'un moule, une filière, une calandre ou une extrudeuse, et le fluide est ou comprend une huile de transmission de chaleur. Avantageusement, le dispositif comprend des organes destinés à déceler la température de l'instrument ou appareil de travail à chaud et à commander ou régler la température de l'élément poreux de chauffage électrique et donc du fluide. Le dispositif peut comporter au moins un organe destiné à déceler la température de l'huile afin de commander ou réguler la température de l'élément poreux de chauffage et donc du fluide. Des exemples d'éléments poreux de chauffage élec- trique sont décrits dans les brevets britanniques N0 1 466 240 et No 1 503 644, ainsi que dans la demande de brevet britannique N0 21 702/77, auxquels on pourra se référer. Il est fréquemment nécessaire de chauffer électrique- ment un fluide, qui est un gaz ou un liquide, et d'utiliser un dispositif de circulation du fluide en circuit fermé afin de transmettre cette chaleur à d'autres fluides ou à une installation dans un dispositif d'échange thermique. Un exem- ple particulier consiste en l'utilisation d'un liquide chauffé (par exemple une huile ou de l'eau) afin de commander et régu- ler la température de moules, de filières, d'extrudeuses et de calandres utilisés dans l'industrie des matières plastiques. Des modèles existants de tels appareils de commande et de régu- lation de la température comportent des éléments électriques à immerger, du type blindé; la chaleur engendrée dans ces éléments est transmise par conduction à travers la paroi métallique du blindage ou du gainage au liquide entourant cette paroi et qui passe devant l'élément pendant son écoulement. Il existe une limite du coefficient de transmission de chaleur que l'on peut utiliser avec ce type d'élément si lion doit éviter une décom- position de l'huile, le coefficient devant par exemple corres- pondre à 1-10 watts/cm de surface de l'élément. Ce facteur exerce par conséquent un effet sur la dimension et le poids du dispositif de chauffage, notamment pour des puissances nominales élevées. En outre, la réponse de tels appareils est relativement lente puisqu'il existe une limite de la quantité de chaleur pouvant être transmise au liquide en un bref inter- valle de temps. Cela peut exercer une influence déterminante sur les temps des cycles de production lorsqu'on utilise de tels appareils pour chauffer des moules et des filières en vue de produire en série des composants identiques. L'invention surmonte dans une large mesure ces limi- tations en enlevant l'élément métallique blindé et en le remplaçant par un élément de chauffage électrique, poreux et perméable au fluide, et en faisant circuler le fluide dans la masse de l'élément poreux de chauffage au lieu de le faire circuler seulement sur sa surface externe. On peut atteindre des puissances volumiques de 1 kW/cm de matière de l'élément de chauffage, ce qui conduit non seulement à une diminution de la dimension et du poids de l'appareil de chauffage pour un service donné, mais aussi à une diminution du temps de ré- ponse telle que le dispositif peut réagir de façon virtuelle- ment instantanée à une demande de grande augmentation échelon- née de la chaleur engendrée et transmise au fluide en circula- tion. Un élément convenable peut comporter du carbone poreux, présentant un taux de vides de 50 à 98% et une masse volumique apparente de 50 à 750 kg/m 3, les éléments individuels de chauf- fage consistant en de fines fibres dont le diamètre se situe- entre 3 et 150 microns. Un organe du type distributeur/barrière thermique peut être utilisé de concert avec ltélément de chauffa- ge pour produire un écoulement uniforme du fluide (voir le bre- vet britannique précité No 1 466 240). Il peut stavérer souhaitable de maintenir une vitesse d'écoulement du fluide à travers l'élément qui limite ltéléva- tion de la température dans l'élément à une valeur non supé- rieure à environ 500C, mais cela n'est pas essentiel et des élévations de la température de 2 à 3000C sont possibles avec une épaisseur de paroi de l'élément de 2 à 10 mm. Une forme géométrique typique d'un élément en carbone destiné à un appareil de 10 kW peut être un cylindre annulaire poreux en carbone fibreux de 10 à 40 mm de longueur, 44 mm de diamètre extérieur et 35 mm de diamètre intérieur, pesant 0,3 à 30 g selon la densité des fibres choisies. L'élément de chauffage peut présenter une résistivité électrique déterminée au préa- lable à une température particulière, et il peut convenir pour fonctionner à la tension du secteur sans nécessiter de trans- formateur. Le dispositif comprend une pompe de circulation, un ensemble comportant au moins un élément de chauffage, des robi- nets ou valves et de la tuyauterie, lthuile passant successive- ment à travers l'élément et le moule, la filière, l'extrudeuse ou la calandre à chauffer, ainsi qu'un appareil ou dispositif de commande. De tels appareillages ont été conçus et ont fonc- tionné à des puissances nominales de 1 à 15 kW pour la forme géométrique précitée et avec un temps de réponse de quelques secondes. On peut concevoir et dessiner des appareillages très compacts et, dans le cas des appareillages à grande puissance, la faible dimension diminue considérablement le prix de la cons- truction en comparaison des dispositifs classiques de transmis- sion de chaleur. L'invention sera maintenant décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif de transmission de chaleur, destiné à chauffer un moule; la figure 2 est une vue en perspective, à plus grande échelle, du moule utilisé dans le dispositif de la figure 1; la figure 3 est une vue latérale, en coupe médiane et à plus grande échelle, d'un appareillage de chauffage élec- trique destiné à être utilisé dans le dispositif de la figure 1; la figure 4 est un graphique montrant l'élévation de température (en ordonnées, 'C) en fonction du temps écoulé (en minutes, en abscisses) du dispositif de chauffage de la figure 1; la courbe A (en trait plein) concerne le centre du moule 10; la courbe B (tirets) concerne le thermocouple 20, dont la température maximale (TM) est de 2450C; et la courbe C (en pointillés) concerne le thermocouple 21; la figure 5 est une vue latérale, en coupe médiane et à grande échelle, d'un autre appareillage de chauffage élec- trique; la figure 5a montre une coupe fragmentaire selon la ligne Va-Va de la figure 5; la figure 6 montre graphiquement, en coordonnées semilogarithmiques, l'effet de la température de carbonisation (en 0C, en ordonnées) sur la résistivité électrique (en ohms.cm, en abscisses) d'un élément de chauffage en carbone poreux; la figure 7 est un graphique montrant l'effet du temps (jours, en abscisses) sur la résistivité électrique (ohms.cm, en ordonnées) d'un élément de chauffage en carbone poreux, exposé à de l'air contenant de la vapeur d'eau; et la figure 8 est une représentation schématique d'un appareil de dépôt de vapeur avec activation par un plasma. En se référant à la figure 1, on voit que le dispo- sitif de transmission de chaleur comprend essentiellement un moule 10 (par exemple, un moule à injection), relié par une tubulure Il à un organe 13 de refroidissement et à un organe 14 poreux de chauffage électrique. Une huile de transmission de chaleur, comme "Transcal N" de British Petroleum (BP) est disposée dans la tubulure Il de façon à être mise en circula- tion dans le dispositif par une pompe 15. Un thermocouple d'en- trée 20 et un thermocouple de sortie 21 sont disposés autour du moule 10 afin de déceler la température de lthuile conte- nue dans la tubulure 11, et un appareil 23 de commande et régu- lation de la température du moule détecte la température du moule 10 et règle le fonctionnement de l'organe 13 de refroi- dissement et de l'organe 14 de chauffage afin de maintenir le moule 10 à une température souhaitée. Une branche 25 de dérivation, comportant un robinet 26 de décharge, est reliée à la tubulure Il en parallèle avec le moule 10. Comme on le voit plus en détail sur la figure 2 à laquelle on va maintenant se référer, le moule 10 comporte deux moitiés 10a et lob, respectivement, des conduits d'huile 18 montés en série avec la tubulure 11 pour faire circuler l'huile dans le moule 10, ainsi qu'un tube lia destiné à relier entre eux les conduits d'huile 18 des moitiés lOa et lob. En se référant à la figure 3, on voit que l'organe poreux 14 de chauffage électrique a, en coupe transversale, une forme généralement circulaire et comprend un élément 30 de chauffage, en carbone fibreux, poreux perméable au fluide, de forme cylindrique creuse. L'élément 30 comporte à ses extrémités supérieure et inférieure des électrodes 31 et 32 en cuivre doré. L'électrode inférieure 32 est raccordée à un capuchon d'extrémité 34 en laiton, lequel est raccor- dé à un tube 33 en acier brasé sur une tige 35 en cuivre reliée par une connexion 36, du type à serrer, à une alimen- tation électrique (non représentée). Deux disques métalliques 38 de refroidissement sont disposés autour de la tige 35 et sont maintenus par une rondelle 40 de retenue "Starlock" disposée au-dessus du disque supérieur 38 de refroidissement, trois rondelles 41 "Schnorr", disposées entre les disques 38, maintenant une force de compression sur un tampon 42 placé de façon à porter sur un collet 43, formant épaulement, d'une matière d'isolement électrique. Une pièce rapportée 45 éche- lonnée, formée d'une matière d'isolement électrique comme du polyamide "Tufnol", est logée dans un évidement 46 d'une enve- loppe 37 et supporte une bague torique 48 d'étanchéité dis- posée autour de la tige 35, le collet 43 poussant contre la bague 48 une entretoise supérieure 49, annulaire et plane, en la même matière que la pièce 45. L'enveloppe 37, qui est reliée à l'électrode supé- rieure 31, comporte une chambre interne 52 raccordée à la tubulure 11, et des orifices d'admission 53 (dont deux seu- lement sont représentés) et qui relient la chambre interne 52 à un espace 54 entre la surface interne de l'élément 30 de chauffage et la surface externe du tube 33, l'alésage de ce tube 33 étant relié à l'espace 54 par un orifice supérieur 55 et un orifice inférieur 56, le tube 33 jouant le rôle de dis- tributeur thermique. L'enveloppe 37 comporte une partie tubulaire 58 présentant une bride externe 59 serrée sur une bride externe 62 d'une enveloppe tubulaire interne 63 dans laquelle l'élément de chauffage est monté, une bague torique 65 étant placée dans un évidement annulaire 66, et une cosse 60 de mise à la terre étant fixée à la bride 62. Un isolant thermique, comme "Kaowool", est disposé comme garniture 70 entre l'enveloppe interne 63 et une enve- loppe externe 71, la tubulure 11 traversant la partie infé- rieure de l'enveloppe 71 et la garniture 70 jusqu'à l'extré- mité inférieure de ltenveloppe interne 63, et un tube 73 de purge d'air traversant la partie supérieure de l'enveloppe externe 71 et la garniture 70 pour parvenir à l'enveloppe interne 63. Lorsque le moule 10 est utilisé pour former des objets (non représentés) en une matière plastique, ce moule 10 est maintenu à une température voulue de fonctionnement par l'huile mise en circulation par la pompe 15 dans ce moule 10. L'appa- reil 23 de régulation de la température détecte la température du moule 10 et ajuste de façon appropriée le débit d'un milieu de refroidissement (par exemple de l'eau) dans l'organe 13 de refroidissement ainsi que la valeur du courant alimentant l'or- gane poreux 14 de chauffage électrique pour régler la tempéra- ture de l'huile et maintenir ainsi le moule 10 à la température requise pour son fonctionnement. Les thermocouples 20,21 permet- tent une surveillance supplémentaire de la température de l'hui- le et peuvent actionner l'organe 14 de chauffage en cas d'une différence prédéterminée de température. La rapidité de la réponse de l'organe 14 de chauf- fage ressort à ltévidence de l'examen du graphique représenté sur la figure 4. On voit sur cette figure 4 la montée en tem- pérature (en ordonnées, en 'C), en fonction du temps (en abscisses, en minutes) au centre du moule 10 (courbe A) et aux thermocouples 20 et 21 (courbe B et C, respectivement) lorsqu'on utilise un élément de chauffage électrique en car- bone poreux, de 12 kW, alimenté par une tension de 240 volts. Un élément plus compact de chauffage peut être uti- lisé pour augmenter la vitesse de l'huile dans les éléments comme représenté sur la figure 5 à laquelle on va maintenant se référer. Cette figure 5 montre un organe 14a de chauffage électrique comportant un élément 80 de chauffage en carbone, fibreux, poreux, perméable au fluide, de forme cylindrique creuse ayant de façon typique environ 45 mm-de diamètre exté- rieur, 35 mm de diamètre intérieur et 10 mm de longueur. Des électrodes annulaires 81 et 82, en cuivre doré, sont disposées aux extrémités respectives de l'élément de chauffage, et chaque électrode 81, 82 est supportée sur un bossage 83,84 d'un disque annulaire respectif 85 ou 86 d'appui en acier inoxydable. Le disque 85 est supporté par un bossage 87 d'une pièce annulaire 88 d'isolement électrique en polyamide "Tufnol", et le disque 86 est de même supporté par un bossage 89 d'une pièce annulaire 90 d'isolement en polyamide "Tufnol". De minces garnitures (non représentées) en une matière défor- mable comme du graphite, du cuivre ou de l'aluminium, peuvent être disposées entre les extrémités de ltélément 80 et les électrodes 81 et 82. Une tige 96 de distribution, en acier inoxydable, traverse et supporte les pièces 88,90 d'isolement et présente une bride circulaire 97. La pièce 90 d'isolement est maintenue contre une face de la bride 97 par l'action dtun ressort de compression 98 qui,â une de ses extrémités, s'appuie sur un bossage 110 d'un capuchon 99. Le bossage 110 se situe autour d'une extrémité de la tige 96, et le capuchon 99 est fixé à la tige 96 par une vis 111. L'autre extrémité du ressort 98 s'appuie contre la pièce 88 stisolement pour presser étroi- tement ensemble les pièces 88, 90 d'isolement, les électro- des 81,82 et la pièce 90 d'isolement. Un trou axial 112 s'étend, dans la tige 96, à partir de deux groupes axialement espacés de quatre orifices 113,114 de sortie, respectivement, disposés radialement et équidistants (quatre orifices seule- ment étant représentés), ce trou axial 112 étant dirigé vers ltautre extrémité de la tige 96. De ltautre côté de la bride 97, la tige 96 est filetée en 115 et elle est vissée dans un trou taraudé cor- respondant 116 ménagé dans un manchon cylindrique creux 117 en polyamide "Tufnol" de façon à venir contre un épaulement 119, et elle est maintenue fermement dans le trou taraudé 116 par un écrou de blocage 121 en acier inoxydable. Le man- chon 117 est fileté sur sa surface externe pour se visser dans un trou taraudé correspondant 123 partant d'un côté d'un élément de montage 125 en acier inoxydable, et ce manchon 117 vient contre un épaulement 126 contre lequel le manchon 117 est fermement maintenu par un écrou de blocage 128. Un trou cylindrique 130 de diamètre relativement faible, ménagé au centre axial de l'épaulement 119 et de l'élément 125 de montage, conduit à un trou taraudé 132, réalisé de l'autre côté de l'élément 125 de montage et qui loge un manchon 134 de raccordement de tubes du type à compression, destiné à relier la tubulure 11 à l'élément 125 de montage. L'élément est solidaire d'une bride circulaire 137 maintenue par plusieurs boulons 138 (dont deux seulement sont représentés) sur une bride annulaire 140 d'une enveloppe cylindrique creuse 142, une garniture annulaire 144 en cuivre mou consti- tuant un joint d'étanchéité entre les brides 137,140. Deux électrodes 146, 147, respectivement, sont montées dans des trous respectifs 148, 149 de la bride 137 et sont soudées à cette bride 137 pour assurer une jonction étanche à la pres- sion. Chaque électrode 146,147, assure une alimentation élec- trique étanche à la pression, à partir des câbles électriques respectifs d'alimentation 150,151, jusqu'à des connexions électriques respectives 152,153 en cuivre tressé, se termi- nant chacune sur une cosse respective 155,156 en cuivre fixée, comme représenté sur la figure 5a, sur un épaulement 157 de l'électrode respective 81 ou 82. De telles électrodes convenables 146,147 peuvent être obtenues par exemple chez VG Electronics Limited, Hastings, Sussex (Grande-Bretagne) ou chez Ferranti Limited, Hollinwood, Lancashire (Grande-Bre- tagne) ou chez Friedrichsfeld GmbH, Mannheim (République fédérale d'Allemagne); (Agents pour le Royaume Uni: Bush Beach Engineering Limited, Cheadle, Cheshire, Grande-Bretagne). Une plaque 160 d'extrémité ferme l'enveloppe 142 et comporte un trou taraudé 162 pour un raccord 164 de thermo- couple, un trou axial taraudé 166 pour un autre raccord 164 de tubes du type à compression, destiné à relier l'intérieur de l'enveloppe 142 à la tubulure 111, un trou taraudé 168 pour une vanne 169 de décharge de pression hydraulique, et un petit trou taraudé 171 pour une vanne 172 automatique de décharge d'air. Un isolant thermique 174 (par exemple "Kaowool") entoure l'organe 14a de chauffage mais, pour la clarté, cette garniture n'est montrée que partiellement distribuée autour de cet organe. En service, lorsque l'organe 14a de chauffage rem- place l'organe 14 de chauffage dans le dispositif de trans- mission de chaleur de la figure 1, de l'huile s'écoule dans la tubulure 11 (par exemple à un débit d'environ 2,5 1 par minute) et entre dans le trou axial 112 de la tige 96 de dis- tribution pour en sortir par les trous de sortie 113,114 à l'intérieur de l'élément 80 de chauffage. Après sa traversée de l'élément 80 de chauffage, l'huile sort dans l'enveloppe 142 qu'elle quitte par le raccord 134 pour entrer à nouveau dans la tubulure Il et circuler dans le moule 10. Lorsque les câbles 150,151 sont reliés à une alimentation en courant alternatif de 240 volts (non représentée), l'élément 80 de chauffage'dégage de la chaleur qui chauffe l'huile à une température voulue (par exemple 200-300oC). Ltappareil 23 de réglage de la température décèle la température du moule 10 et relie la source d'électricité à l'élément 80 de chauffage, ou coupe cette liaison, selon les désirs afin de régler la température de l'huile traversant l'organe 14a de chauffage et de maintenir ainsi le moule 10 à la température requise pour son fonctionnement. En raison de la rapidité de la réponse de l'élément 80 de chauffage lorsque la source d'électricité est reliée à cet élément, on obtient un réglage étroit de la température du moule 10. L'élément de chauffage électrique en carbone po- reux décrit ci-dessus peut être réalisé, par exemple comme décrit dans les brevets précités, à partir d'un précurseur acrylique fibreux ayant une structure ouverte analogue à celle d'un feutre. Un tel élément de chauffage, qui possède cependant une résistance électrique requise à une température particu- lière et donc une puissance requise à partir d'une alimentation électrique spécifiée, peut être réalisé par un choix approprié des caractéristiques géométriques de l'élément de chauffage (à savoir sa longueur, son diamètre externe, son diamètre in- terne, sa densité) et de la température de carbonisation bien que ceci ne puisse pas être réalisable dans le cas de certaines combinaisons de puissance électrique et de caractéristiques géométriques de l'élément de chauffage exigeant une grande ré- sistance de l'élément. Cependant, la résistance électrique re- quise de l'élément de chauffage peut alors souvent être obtenue par carbonisation du précurseur à une température choisie se situant entre 600"C et 10000C, gamme inférieure à la tempéra- ture habituelle de carbonisation (typiquement plus de 10000C) de tels précurseurs, pour produire une résistivité électrique requise du carbone poreux de l'élément de chauffage. Cela permet à l'élément de chauffage de posséder des caractéristi- ques géométriques choisies pour convenir à une gamme spécifiée de l'écoulement du fluide à travers cet élément de chauffage, cependant qu'une énergie nominale et une élévation de tempéra- ture spécifiée pour le fluide lors de sa traversée de ltélé- ment de chauffage peuvent être produites par un choix approprié de la température de carbonisation afin de produire une résis- tivité électrique requise du carbone poreux. Lteffet de la variation de la température de carbonisation ressort d'un exa- men de la figure 6 montrant une courbe de la résistivité élec- trique à la température ambiante (en abscisses logarithmiques) en fonction de la température de carbonisation (en 0C, en or- données) d'un élément de chauffage carbonisé. Voici un exemple d'un tel élément de chauffage Exemple 1 Elément de chauffage carbonisé à 650'C Résistance: ohms 7,26 à 2490C Puissance nominale en kW 7,74 Tension (courant alternatif) 240 volts Longueur 14,8 mm Diamètre externe 44 mm Diamètre interne 28 mm Il ressort de l'exemple 1 ci-dessus que l'élément de chauffage convient pour servir à la tension du réseau sans que l'on doive faire appel à un transformateur. La résistivité électrique de tels éléments de chauf- fage peut nettement augmenter avec le temps en cas d'expo- sition à de l'air contenant de la vapeur d'eau, mais il a été trouvé que la résistivité électrique requise de l'élément de chauffage peut être restaurée dans une mesure importante si l'élément de chauffage est ensuite utilisé pour chauffer un fluide de transmission de chaleur (par exemple de l'huile) qui chasse la vapeur d'eau de l'élément de chauffage. L'effet de l'augmentation, avec le temps>de la résistivité électrique d'un élément de chauffage dans un environnement contenant de la vapeur d'eau ressort de la figure 7 à laquelle on peut se référer (ordonnées: résistivité en ohms.cm; abscisses: temps écoulé, en jours, après la carbonisation). Lorsqu'on uti- lise l'élément de chauffage avec un fluide de transmission de chaleur qui chasse la vapeur d'eau de l'élément de chauffage, la résistivité électrique de cet élément diminue et est bien- tôt proche de la résistivité de l'élément peu après sa carbo- nisation. Des éléments de chauffage carbonisés à ces basses températures montrent un coefficient supérieur de résistance en fonction de la température (CRT) (jusqu'à 1,0 ohm/OC entre OC et 3000C). Cela peut s'avérer désavantageux et peut être contrebalancé dans une large mesure, si nécessaire, lorsqu'on revêt l'élément de chauffage en carbone à grande résistivité à l'aide d'une mince couche de carbone à résistivité relative- ment basse. De cette façon, on obtient des éléments de chauf- fage dans lesquels l'intégrité de structure est due principa- lement au substrat de carbone fibreux à grande résistivité, mais la chaleur est engendrée principalement dans un revêtement à plus faible résistivité et qui est relativement mince (typi- quement 0,1 à 7 microns). Ainsi, l'effet d'un élément de chauf- fage à résistivité relativement élevée est produit mais avec un plus faible coefficient de résistivité en fonction de la température par suite du fait que la majeure partie de l'éner- gie est engendrée dans le revêtement de carbone dont le coeffi- cient de résistivité correspond à celui produit dans un élément de chauffage carbonisé aux température supérieures (c'est- à-dire au moins égales à 10000C). Le revêtement de carbone peut être commodément appliqué par un procédé de dépôt d'une vapeur avec activation par un plasma. Des exemples d'un tel procédé sont décrits dans le brevet français N0 2 392 508 et dans l'article "Preparation of Ceramic Films by Plasma Activated Vapour Deposition (PAVD)" /Préparation de pellicules d'une matière céramique par dépôt d'une vapeur avec activation par un plasma7 de K.R. Linger, Proceedings of Conference on "Ion Plating and Allied Techniques" /Travaux de la Conférence sur le placage à l'aide d'ions et les techniques apparentées!, pages 223-229, juin 1977, ouvrage publié par CEP Consultants Limited, Edinburgh et auquel on pourra se référer. Dans un tel procédé de dépôt, un plasma sert de milieu pour réaliser une réaction chimique et le dépôt d'un revêtement sur un subs- tratlet le procédé utilise la décomposition d'un gaz dans un plasma électriquement provoqué. Les techniques apparentées sont décrites dans ltarticle "Codeposition of Glassy Silica and Germania inside a Tube by Plasma Activated CVD" /Dépôt simul- tané de silice et d'oxyde de germanium vitreux à l'intérieur d'un tube par le dépôt d'un revêtement à partir d'une vapeur avec activation par un plasma/ de D. Kuppers et al, Journal of the Electrochemical Society, volume 123 N07, pages 1079-1082, juillet 1976. La figure 8, à laquelle on se réfère maintenant, montre une forme d'appareil pour la mise en oeuvre du procédé de revêtement à partir d'une vapeur avec activation par un plasma. Sur la figure 8, un élément poreux de chauffage élec- trique 200 est horizontalement supporté par un tube d'alumine 201 à l'intérieur de la région centrale le long de l'alésage d'un tube de silice cylindrique 202 présentant des extrémités élargies 204,205. Le tube d'alumine 201 s'étend axialement à l'intérieur du tube 202 à partir d'un capuchon d'extrémité 203 qui ferme l'extrémité élargie 204. Un tube de sortie 206, partant de l'extrémité 204, est relié par l'intermédiaire d'une soupape spéciale 208, du type à vide, à une pompe à vide 209. L'autre extrémité élargie 205 est fermée par un capuchon d'extrémité d'entrée 210 comportant un tube 212 d'alimentation, relié à un manomètre à mercure 214, et une entrée 216 reliée à un collecteur 218 alimenté par des tubes 220, 222 et 224 d'alimentation en gaz commandés chacun par un robinet respec- tif 221, 223 ou 225. Un récipient 226 en silice, de forme an- nulaire, peut se déplacer le long de l'extérieur du tube 202 et l'on voit qu'il entoure la région centrale de ce tube 202. Le récipient 226 supporte un élément 228 d'induction de sus- ceptibilité en graphite électriquement isolé, et une pompe à vide 232 fait dans ce récipient 226 un vide allant jusqu'à une pression absolue d'environ 1 à 10 mm de mercure (133 à 1333 Pa) par l'intermédiaire d'une soupape à vide 230. Le récipient 226 est lui-même entouré d'un serpentin hélicoïdal 234 en cuivre à refroidissement par eau, comportant huit spires et qui est relié à un générateur 238 destiné à engendrer une haute fréquence se situant entre 104 et 108 Hertz. L'élément de chauffage 200, le capuchon d'extrémité 203 et l'extrémité agrandie 204 sont respectivement mis à la terre en 240,241, 242. Le générateur 238 est également mis à la terre en 246. S désigne l'échappement de sortie des pompes à vide. En service, la pompe à vide 209 fait dans le tube - 15 202 un vide allant jusqu'à environ 1,33 Pa, et le tube 220 d'alimentation emplit ensuite le tube 202 avec de l'argon jusqutà une pression à l'intérieur de ce tube 202 comprise entre 0,1 et 100 mm de mercure (13,3 à 13,3 x 10 Pa). Le générateur 238 fonctionne typiquement à 1-4 kV et 4 x 105 Hz, et une gaine de plasma se forme autour de l'élément de chauf- fage 200 cependant que l'élément 228 est chauffé par induction électrique et chauffe l'élément 200 de chauffage. Au bout d'environ 15 à 30 minutes, lorsque l'élément de chauffage 200 a atteint un équilibre thermique et que sa surface a été nettoyée par le bombardement des ions provenant de l'argon gazeux ionisé, le ou les gaz choisis pour la réaction est ou sont introduits par les tubes d'alimentation appropriés 222 et/ou 224 dans le tube 221, et la pression régnant à l'inté- rieur du tube 202 est maintenue entre 13,3 et 13,3 X 10 Pa par réglage du robinet approprié 223,225 et utilisation de la- soupape 208 et de la pompe à vide 209. L'élément de chauffage reçoit alors un revêtement provenant du ou des gaz de réaction et dont l'épaisseur est proportionnelle au temps écou- lé. Par exemple, un revêtement de 1 à 5 microns peut être déposé en 24 heures environ. Les robinets 221, 223 et 225 sont ensuite fermés, le générateur 238 est arrêté cependant que la pompe 209 continue à faire le vide dans le tube 202 pour permettre à ltélément de chauffage 200 de refroidir sous vide (par exemple à une pression de 1,33 Pa), après quoi l'élément de chauffage 200 est retiré du tube 202. Voici un exemple du revêtement, par le procédé de dépôt d'une vapeur avec activation par un plasma, dans le cas d'un élément annulaire de chauffage 200 en carbone poreux Exemple 2 Elément de chauffage carbonisé à 6500C Longueur de l'élément de chauffage 120 mm Diamètre externe de l'élément de chauffage 44 mm Diamètre interne de l'élément de chauffage 35 mm Poids de l'élément de chauffage 10,1880 g Conditions d'écoulement des gaz Argon Ethylène (gaz de réaction) Pression du gaz de réaction Conditions de haute fréquence Temps de revêtement Poids du revêtement Propriétés électriques Résistance (pour une longueur de 39 mm) Puissance nominale (i) (ii) 207 ml/min ml/min 226 Pa 2,1 kV 12, 5 h 1,0561 g 6,3 ohms à 200C 3,8 ohms à 2000C 6,1 kW à 1850C et V (alternatif) 14,6 kW à 1850C et 240 V (alternatif) Coefficient de résistance en fonction de la température 0,014 ohm/OC Pour un fonctionnement à des températures supérieu- res à 300'C environ dans un environnement oxydant, il faut utiliser des éléments de chauffage réalisés en une matière con- venable autre que du carbone poreux. Un tel élément de chauf- fage peut être produit en revêtant tout dtabord un élément de chauffage en carbone fibreux à l'aide de carbure de sili- cium électriquement isolant et en enlevant ensuite le carbone fibreux par oxydation à l'air à une température supérieure à 3000C pour qu'il reste une structure de tubes fibreux de carbure de silicium. Un traitement thermique convenable rendra ensuite électriquement conducteur le carbure de silicium. Le revêtement de l'élément de chauffage en carbone fibreux peut être réalisé dans l'appareil de la figure 8 de façon semblable à celle dé- crite ci-dessus, lorsqu'on utilise un mélange silane/éthylène comme gaz de réaction pour déposer un revêtement de carbure de silicium sur le substrat en carbone fibreux. Une phosphine gazeuse peut être utilisée avec le mélange silane/éthylène, si on le désire, comme dope pour contribuer à rendre le revê- * tement de carbure de silicium électriquement conducteur après le traitement thermique par dépôt simultané de phosphore dans le revêtement de carbure de silicium. D'autres dopes con- venables peuvent être du bore ou de l'arsenic. Le traitement thermique associé pour le carbure de silicium est normalement réalisé à 1200'C19000C et il peut servir à obtenir une résisti- vité particulière du carbure de silicium à une température choisie. L'utilisation d'une phosphine gazeuse comme dope per- met de réduire à 8000C-10000C la température du traitement ther- mique nécessaire pour obtenir une résistivité particulière. Un choix convenable de la température du traitement thermique et de son temps d'application permet de produire des éléments de chauffage en carbure de silicium ayant une résistivité électrique requise. Bien que le revêtement des éléments de chauffage ait été décrit à propos du procédé de dépôt d'une vapeur avec ac- tivation par un plasma, il va de soi que l'on peut appliquer d'autres procédés appropriés de revêtement. Une autre façon de minimiser les effets du coeffi- cient élevé de résistance en fonction de la température, dans le cas d'un élément de chauffage en carbone poreux carbo- nisé au-dessous de 10000C, consiste à placer initialement une source supplémentaire de chauffage, comme des éléments clas- siques de chauffage par immersion, dans le circuit de transmis- sion de chaleur dans lequel l'élément de chauffage est destiné à servir, et à arrêter ensuite la source de chauffage supplé- mentaire lorsqu'une température choisie a été atteinte. Dans un autre dispositif, on place plusieurs éléments de chauffage en parallèle de façon à pouvoir les faire fonctionner tous à des températures relativement basses et l'on inactive progres- sivement les éléments individuels de chauffage à mesure que la température du fluide de transmission de chaleur augmente. Les éléments poreux de chauffage électrique peu- vent présenter d'autres formes ou d'autres dimensions que celles décrites ci-dessus. Il va de soi que l'invention présentée dans les aspects décrits ci-dessus peut servir à d'autres applications, par exemple lorsque le fluide de transmission de chaleur est ou comprend un gaz. En outre, les éléments poreux de chauffage électri- que décrits ci-dessus peuvent servir, dans d'autres applica- tions, à chauffer un fluide. On voit donc que l'invention comprend un élément de chauffage électrique, poreux et perméable à du fluide, compre- nant du carbone fibreux revêtu de carbone. Ce revêtement peut présenter une résistivité nettement différente de celle du substrat en carbone fibreux. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif de transmission de chaleur, à l'élément de chauffage et à son procédé de réalisation, décrits et représentés. REVENDICATIONS 1. Elément de chauffage électrique, poreux, en car- bone fibreux perméable à du fluide, cet élément de chauffage (30) étant caractérisé en ce qu'il présente à une température choisie une résistivité électrique déterminée au préalable. 2. Elément de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que cet élément (30) comprend un revêtement comprenant du carbone et dont la résistivité électrique, à la température choisie, est nettement inférieure à celle du carbone fibreux. 3. Procédé pour fabriquer un élément de chauffage électrique en carbone poreux perméable à du fluide, selon l'une des revendications 1 et 2, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on forme un précurseur fibreux que l'on carbonise à une température choisie de façon à obtenir une résistivité élec- trique, déterminée au préalable, du précurseur ainsi carbonisé, à une température prédéterminée. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on applique sur le précurseur carbonisé un revêtement comprenant du carbone dont la résistivité électrique est net- tement inférieure à celle du précurseur carbonisé, l'appli- cation du revêtement étant réalisée par la décomposition d'un gaz, générateur de ce revêtement,dans un plasma électrique- ment induit. 5. Elément de chauffage électrique, poreux, perméa- ble à du fluide, caractérisé en ce qu'il a été produit par le procédé selon l'une des revendications 3 et 4. 6. Application de l'élément poreux de chauffage élec- trique selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 5 à un dispositif de transmission de chaleur comprenant un circuit destiné à contenir un fluide, un organe destiné à chauffer le fluide dans le circuit, et une surface faisant partie de ce circuit et destinée à être traversée par la chaleur dégagée par le fluide, application caractérisée en ce que l'organe de chauffage est ou comprend un élément (30,80) de chauffage électrique, en une matière poreuse perméable à du fluide, monté en série avec au moins une partie du circuit (11). 7. Application selon la revendication 6, caractérisée en ce que la surface du circuit (11) destinée à la transmission de la chaleur fait partie d'un instrument ou appareil (10) destiné à travailler à chaud une matière plastique. 8. Application selon laIrevendication 7, caractérisée en ce que le dispositif de transmission de chaleur comporte un organe (13) destiné à refroidir le fluide et un appareil (23) destiné à déceler la température de l'instrument (10) et à réguler l'organe (13) de refroidissement et l'élément de chauffage (30,80) afin de réguler la température du fluide. 9. Application selon la revendication 8, caractérisée en ce que le dispositif de transmission de chaleur comporte des instruments (20,21) destinés à déceler la température du liquide qui entre dans l'instrument ou appareil (10) et qui en sort, de façon a réguler la température de l'élément de chauffage (30,80).