Brevet FR2601543A1 — publié le 19880115

Paroi riaide chauffante et aPPlication & la constitution d'un générateur électrique L'invention a pour objet une paroi rigide chauffante mince constituant élément de structure, utilisable chaque fois qu'il est nécessaire de disposer d'une paroi de réception d'un organe ou de retenue d'un fluide à chauffer. On connais déjà des éléments chauffants constitués par une feuille souple de matériau synthétique isolant portant une piste résistante munie de plots terminaux de soudage de contacts terminaux. On enveloppe alors l'organe à chauffer dans une telle feuille. Cette solution présente de nombreux inconvénients. La feuille est fragile. Elle ne peut constituer organe de structure et s'ajoute donc à ces derniers. L'invention vise à fournir une paroi rigide chauffante constituant organe de structure, peu fragile, pouvant après achèvement être mise en forme de façon à s'adapter à un organe particulier, assurant une répartition régulière du flux thermique vers l'organe à chauffer. Dans ce but, l'invention propose notamment une paroi comprenant une feuille médiane isolante portant, sur une face au moins, une piste résistante terminée par des plots de contact, séparée de feuilles métalliques de couverture percées de passages d'accès aux plots, par une pellicule isolante collée aux feuilles, au moins du côté portant une piste. Dans un mode avantageux de réalisation, la feuille médiane porte une piste terminée par des plots sur chaque face. Cette disposition est favorable à la sécurité, car elle permet de poursuivre le chauffage meme en cas de coupure d'une des pistes ou de défaillance de son alimentation. Dans un mode particulier de réalisation, utilisable notamment lorsque la paroi est destinée à porter des organes ayant une surface courbe, la paroi est mise en forme, après que ses divers constituants aient été solidarisés les uns des autres, pour constituer l'empreinte des organes à chauffer qu'elle reçoit et qui peuvent être collés. Dans une variante de réalisation, la paroi rigide constitue un tube étanche de circulation d'un fluide à chauffer. Divers matériaux peuvent être utilisés pour constituer la paroi. Dans un mode de réalisation qui sera souvent avantageux, la feuille médiane est constituée par une feuille souple de matériau polyimide thermostable tel que celui connu sous le nom de ZKAPTONZ portant, sur chaque face, une piste en zigzag en alliage résistant, tel que l'alliage contenant du cobalt et du nickel connu sous le nom de *INCONEL' ou le matériau dit 'CONSTANTAN". Les pellicules isolantes peuvent être formées par une feuille mince de "KAPTON" adhésive sur les deux faces. Enfin, les feuilles métalliques de couverture sont avantageusement en cuivre laminé et recuit, revêtu extérieurement de nickel pour améliorer sa résistance à l'oxydation. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la Figure 1 est une vue éclatée montrant une paroi chauffante suivant un mode de réalisation de l'invention, en cours de fabrication - la Figure 2 est une vue de dessus d'un générateur électrique à piles comportant une paroi suivant l'invention, couvercle enlevé. La paroi dont la constitution est montrée en Figure 1 peut être regardée comme comportant une feuille médiane 10 portant des pistes résistantes, deux feuilles métalliques de couverture 12 et des pellicules isolantes intermédiaires 14. La feuille médiane isolante 10 est en matériau synthétique thermo-résistant, par exemple en polyimide d'environ 0,2 mm d'épaisseur portant sur chaque face une piste conductrice 16. Chaque piste peut etre réalisée à partir d'une feuille d'INCONEL, par recouvrement à l'aide d'une résine polymérisable, insolation, développement et attaque, c'est- & dire par un processus classique de photo-lithographie. Des "pontes" destructibles 18 peuvent être prévus entre certaines des branches adjacentes pour ajuster la résistance. Dans le mode de réalisation représenté, chaque partie terminale de la piste comporte une fourche de façon à présenter deux plots de contact 20, pour des raisons de sécurité.Des trous 22 sont prévus dans la feuille 10 pour s'aligner avec des trous correspondants des autres éléments de la paroi et permettre le centrage avant solidarisation. L'épaisseur des pistes sera fréquemment comprise entre 20 et 30 microns et la solidarisation sera assurée par un adhésif recouvrant les deux faces de la feuille 10. Les feuilles métalliques de couverture 12 sont en matériau bon conducteur de l'électricité, généralement en cuivre laminé et recuit, pouvant avoir une épaisseur d'environ 0,2 mm. Les deux feuilles présentent exactement la même découpe. Elles sont revêtues extérieurement d'une couche mince de nickel, de quelques microns d'épaisseur, pour améliorer la résistance à un environnement agressif. Dans chaque feuille sont prévus des trous 24 alignés avec les plots 20, destinés à livrer passage å une broche de raccordement électrique (non représenté) entre un fil d'alimentation et le plot correspondant. Les contacts électriques s'effectuent ainsi entre la broche et le plot qu'elle traverse et l'isolement entre la broche et les feuilles 12 peut être assuré sans difficulté. Entre chaque face de la feuille médiane 10 qui porte une piste 16 et la feuille de couverture 12 correspondante est interposée une pellicule isolante 14 adhésive. Les pellicules 14 peuvent être constituées du même matériau que la feuille médiane 10, mais avoir une épaisseur moindre. Elles comportent de simples trous 26 de passage des broches de contact. Le processus de fabrication de la paroi ressort de ce qui précède : une fois les pistes réalisées et solidarisées de la feuille 10, on empile tous les éléments successifs en utilisant les trous 22 pour assurer l'alignement. On peut remarquer au passage que tous les éléments ont la même découpe, ce qui facilite encore la mise en place. Une fois la solidarisation réalisée par pression, et éventuellement chauffage, on peut donner à la paroi toute forme requise. Dans le cas particulier montré en Figure 1, la découpe est prévue pour que l'on puisse cambrer la paroi et lui donner la forme ondulée qui apparaît sur la Figure 2. La paroi présente ainsi des empreinte de réception de piles 28 : parmi les applications possibles d'une telle paroi, on peut citer le réchauffage des piles utilisées dans les cases à instruments de satellite placées dans un environnement à très basse température. Ces piles peuvent être fixées par collage à l'aide d'une colle aux silicones. Dans ce cas particulier, la découpe des éléments constitutifs fait apparaitre des pattes 30 destinées à recevoir des capteurs de régulation thermique et des tenons 34 destinés à s'emboiter dans le fond et le couvercle du boitier. L'espace compris entre les piles et le boitier peut être occupé par un matériau isolant moulé in situ. Les broches de contact peuvent être fixées par soudage dans des trous des plots 20 et traverser les feuilles de couverture 12 par des trous de beaucoup plus grand diamètre que celui des broches (4 mm pour 0,6 mm par exemple). Il est naturellement possible de cintrer une paroi suivant l'invention pour lui donner des formes très différentes de celle qui a été représentée, par exemple une forme excentrique ou même approximativement sphérique et de fixer les bords l'un à l'autre de façon étanche. On peut par exemple constituer ainsi un tronçon de tube chauffant. Il est important de relever que l'opération de mise en forme s'effectue sur tous les composants à la fois, une fois qu'ils ont été solidarisés les uns des autres. REVENDICATIONS 1. Paroi rigide chauffante mince, caractérisée en ce qu'elle comprend une feuille médiane isolante (10) portant, sur une face au moins, une piste (16) résistante terminée par des plots (20) de contact, séparée de feuilles métalliques de couverture (12) percées de passages d'accès aux plots, par une pellicule isolante collée aux feuilles, du côté de la feuille médiane qui porte une piste ou des deux côtés. 2. Paroi selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle présente une forme galbée constituant l'empreinte d'organes à chauffer (18) qu'elle reçoit, éventuellement fixés à l'aide d'une colle aux silicones. 3. Paroi selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est tubulaire et étanche. 4. Paroi selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que la feuille est en polyimide revêtu de colle siliconée sur ses deux faces. 5. Paroi selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la piste ou chaque piste présente des parties terminales en forme de fourche afin que chacune de ces parties comporte deux plots (20) de raccordement électrique au moines. 6. Paroi selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque plot (20) est percé d'un trou de réception d'une broche de contact électrique et en ce que des trous (24) de diamètre supérieur à celui des trous des plots (20) de la feuille médiane sont ménagés dans les feuilles de couverture (12). 7. Paroi selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la piste ou chaque piste est en zigzag et en ce que des ponts (18) destructibles d'ajustement de résistance sont prévus entre certaines des branches adjacentes de la piste. 8. Application de la paroi selon la revendication 2 ou l'une quelconque des revendications qui en dépendent à un générateur électrique comportant des piles électriques (28) collées dans des ondulations constituant lesdites empreintes de la paroi et un récipient (32) de réception de l'ensemble constitué par la paroi et les piles (28), l'espace compris entre le récipient et ledit ensemble étant occupé par un matériau moulé.