Brevet FR2599115A1 — publié le 19871127

"Dispositif de chauffage par résistances électriques, destiné notamment au maintien hors-gel de canalisations de fluide". L'invention concerne un dispositif de chauffage par résistances électriques, destiné notamment au maintien hors-gel de canalisations de fluide. On connaît déjà de tels dispositifs, se présentant sous la forme de rubans gainés souples contenant une résistance chauffante, que l'on enroule en hélice autour des canalisations à maintenir hors-gel ou que l'on dispose de manière rectiligne le long de celles-ci, et dont on relie les extrémités de la résistance à une source électrique ; le dispositif comporte, en fait, une ou plusieurs résistances disposées en série ou en parallèle, et, pour faciliter le branchement électrique, l'alimentation des résistances se fait à une seule extrémité de la gaine; l'utilisation de plusieurs rubans sur des tronçons de canalisations successifs implique le branchement -en parallèle de ces rubans, et en conséquence de disposer de plusieurs alimentations électriques, ou d'utiliser rallonges électriques et boîtes de dérivation pour pouvoir à la fois brancher chaque résistance et aller alimenter les résistances suivantes. Il résulte de cette multiplication des composants à utiliser, une multiplication des frais, des risques de pannes à cause d'un composant détérioré, et des risques de débranchement accidentel, avec toutes les conséquences fâcheuses qui peuvent en résulter du fait que les canalisations que l'on a cru protéger ne sont, en fait,-pas toutes maintenues hors-gel. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un dispositif de chauffage par résistances électriques, destiné notamment au maintien hors-gel de canalisations de fluide, dispositif caractérisé en ce qu'il est constitué de modules comportant chacun un tronçon allongé constitué de deux lignes conductrices de l'électricité à faible résistance électrique et d'un élément résistant électrique relie à l'une de ses extrémités à l'une des lignes et à l'autre de ses extrémités à l'autre ligne, en ce que lesdites lignes et ledit élément résistant sont insérés dans une gaine isolante, et en ce que les deux lignes sont reliées d'un côté du tronçon à des bornes respectives d'une prise électrique de type mâle et de l'autre côté à des bornes respectives d'une prise électrique de type femelle, de telle sorte que plusieurs modules puissent être reliés bout à bout avec leurs lignes conductrices en série. Grâce à l'invention, il est ainsi possible de raccorder bout à bout plusieurs tronçons dont les résistances nominales sont disposées en parallèles, et le fait que des canalisations de diamètres différents se succèdent n'apporte aucune difficulté supplémentaire puisque les tronçons mis bout à bout peuvent parfaitement présenter des puissances linéaires différentes ; le raccordement de deux tronçons ne nécessite aucune pièce intermédiaire, et seul le raccordement d'au moins deux tronçons à la fois à la suite d'un premier tronçon, par exemple pour mettre hors-gel des ramifications issues d'une même canalisation, nécessite une prise multiple, en tout et pour tout. D'autres caractéristiques et avantages de lwinven- tion ressortiront de la description qui va suivre se rapportant à une forme de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif et représentée sur les dessins ci-joints dans lesquels - la Fig. 1 est une vue en perspective d'un module destiné à constituer un dispositif selon l'invention ; - la Fig. 2 est une section selon la ligne Il-Il de la figure 1; et - La Fig. 3 est un schéma électrique du module de la figure 1. Le dispositif de chauffage selon l'invention, destiné notamment au maintien hors-gel de canalisations de fluide, est constitué de modules tels que celui représenté sur les dessins. Chacun de ces modules comporte un tronçon 1 allongé constitué de deux lignes 2, 3 conductrices de l'électricité à faible résistance électrique, et d'un élément résistant électrique 4 relié à l'une de ses extrémités à l'une des lignes et à l'autre extrémité à l'autre ligne, insérés dans une gaine isolante 5 afin que plusieurs modules puissent etre reliés bout à bout, et que les éléments résistants qu'ils contiennent soient disposés en parallèle les uns sur les autres, les deux lignes 2, 3 sont reliées, d'un côté du tronçon, à des bornes respectives dlune prise électrique 6 de type mâle, et de l'autre côté, à des bornes respectives d'une prise électrique 7 de type femelle ; ainsi, les lignes conductrices respectives des tronçons mis bout à bout sont reliées respectivement en série. On dispose ainsi, quel que soit le nombre de tronçons mis bout à bout, de deux lignes conductrices que l'on peut relier chacune à l'une des deux bornes d'une alimentation électrique monophasée, lignes entre lesquelles sont branchés autant d'éléments résistants 4 en parallèle qu'il y a de tronçons Bien entendu, les lignes 2, 3 sont dimensionnées de telle sorte qu'elles puissent être parcourues par un courant important, puisque la partie comprise entre l'alimentation électrique et le premier élément résistant 4 sera parcourue par un courant égal à la somme des courants dans chaque élément résistant, le courant parcourant la ligne diminuant, au niveau du branchement de chaque élément résistant, de la valeur du courant traversant cet élé- ment.De même, la nature du matériau de la gaine isolante 5 et la distance entre les lignes conductrices 2, 3 et l'élément résistant 4 doivent être adaptées à l'isolement électrique désiré et à la température d'utilisation ; pour la gaine isolante, on choisira par exemple un P.V.C. admettant une température de service de 105"C, ou un P.T.F.E., ou un caoutchouc de silicone, ou tout autre matériau isolant approprié pouvant etre extrudé. Dans la forme de réalisation la plus simple, l'élément résistant 4 est une résistance électrique disposée, à l'intérieur de la gaine, parallèlement aux lignes conductrices 2, 3, ses deux extrémités étant branchées l'une à l'une des lignes et l'autre à l'autre ligne ; l'élément résistant 4 peut également être constitué de deux parties parallèles 41, 42 lou davantage) branchées en parallèle de la meme manière que précédemment, comme cela est représenté sur les figures 2 et 3. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, l'élément résistant 4 -est en deux parties 41, 42 encore disposées parallèlement en série, et présente donc une configuration repliée de préférence à son extrémité située du côté de la prise femelle 7, de telle sorte que les deux parties en série soient reliées à leur ligne conductrice respective du côté de la prise mâle 6 ; ainsi, la partie des lignes qui est parcourue par un courant plus important est plus courte que celle qui est parcourue par un courant moindre. Bien que le dispositif puisse présenter une section circulaire ou de toute autre forme, de préférence, les deux lignes conductrices 2, 3 et les diverses parties 41, 42 éventuelles de l'élément résistant 4 sont parallèles et disposées de telle sorte qu'elles présentent des ases longitudinaux coplanaires et que le dispositif ait une forme méplate. Comme on peut le constater sur la figure 3, lorsque les lignes conductrices 2, 3 sont disposees de part et d'autre de l'élément resistant, la fabrication des tronçons est extrêmement simple, notamment par extrusion dela gaine isolante 5 avec les lignes conductrices 2, 3 et les deux parties 41, 42 de l'élément résistant qui doivent y être-enrobés, et cette forme de réalisation est donc très avantageuse. Néanmoins, en faisant chevaucher au moins l'une des lignes conductrices 2, 3 par au moins l'un des conducteurs de liaison 43 avec un isolant diélectrique approprié, on peut fabriquer de la même manière des tronçons dans lesquels l'élément résistant 4 n'est pas entre les deux lignes conductrices 2,3, ce qui a pour avantage de permettre de rapprocher cet élément résistant de la périphérie de la gaine, donc d'obtenir une meilleure dissipation de la chaleur. Ce type de configuration présente une grande souplesse de fabrication, aussi bien en ce qui concerne la longueur des modules (il faut cependant noter que plus ils sont longs, plus leur résistance est grande, toutes choses restant égales par ailleurs, donc plus la puissance disponible est faible) qu'en ce qui concerne, pour une longueur donnée, leur puissance de chauffage par unité de longueur (en choisissant des éléments résistants de matière et de dimensions appropriées). Ainsi, il est possible de mettre bout à bout plusieurs modules de résistances différentes, de longueurs différentes, de résistances par unité de longueur différentes, en fonction des besoins ; il est en particulier possible de mettre en oeuvre le dispositif selon l'invention dans des installations où les canalisations sont localement soumises à des conditions climatiques différentes, et également dans des installations dont les canalisations ont des diamètres différents, même si ces installations comportent de nombreuses ramifications. Afin d'éviter que la température des modules s'élève au-dessus d'une température prédéterminée, il est possible d'y prévoir un bilame ou tout autre protecteur thermique en série avec l'élément résistant. On notera qu'il est avantageux que le gainage du dispositif d'une prise à l'autre permette une parfaite étanchéité de celui-ci. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation ci-dessus décrites et représentees, et on pourra prévoir d'autres formes de réalisa- tion sans sortir de son cadre ; on pourra en particulier prévoir des modules comportant des éléments résistants en plus de deux parties disposées parallèlement les unes aux autres à l'intérieur de la gaine. REVENDICATIONS 1. Dispositif de chauffage par résistances électriques, destiné notamment au maintien hors-gel de canalisations de fluide, dispositif caractérisé en ce qu'il est constitué de modules comportant chacun un tronçon allongé (1) constitué de deux lignes (2, 3) conductrices de l'électricité à faible résistance électrique et d'un élement résistant électrique (4) relié à l'une de ses extrémités à l'une des lignes et à l'autre extrémité à l'autre ligne, en ce que lesdites lignes (2,3) et ledit élement résistant (4) sont insérés dans une gaine isolante (5), et en ce que les deux lignes (2,3 sont reliées d'un côté du tronçon (1) à des bornes respectives d'une prise électrique de type mâle (6) et de l'autre côte à des bornes respectives d'une prise électrique de type femelle (7), de telle sorte que plusieurs modules puissent être relies bout à bout avec leurs lignes conductrices (2,3) en série. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément résistant (4) est en au moins deux parties (41,42). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les lignes conductrices (2, 3) et les deux parties (41,42) de l'élément résistant (4) sont paralleles et disposées de telle sorte qu'elles pré= sentent des axes longitudinaux coplanaires et que le dispositif ait une forme méplate. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les lignes conductrices (2,3) sont de part et d'autre de l'élément résistant (4). 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les lignes conductrices (2,3) sont sur une partie de leur longueur entre les deux parties (41,42) de l'élément résistant (4). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1à 5, caractérise en ce que les deux lignes (2,3) et l'élément résistant (4) sont enrobés dans la gaine (5). 7. Dispositif selonl'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs modules de résistances différentes. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte plsuieurs modules de résistances par unité de longueur -differentes. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un protecteur thermique en serie avec l'élément résistant (4).