Brevet FR2609855A1 — publié le 19880722

La présente invention concerne des systèmes de chauffage formes par des radiateurs électriques originaux réalisés sous forme de revêtements minces susceptibles de recouvrir, de manière amovible ou non, des surfaces quelconques. De nombreux dispositifs existent actuellement réalisant des chauffage électriques plus ou moins incorporés à des surfaces chauffantes. Par exemple. une technique classique consiste à incorporer des résistances chauffantes, isolees électriquement, dans un revêtement de béton formant la dalle flottante du plancher d'un local à chauffer. D'autres types d'éléments chauffants peuvent être fixés sur les murs et les plafonds d'un bâtiment; ces éléments sont formés, par exemple. de minces résistances électriques consistant en un dépôt métallique sur une feuille d'un matériau plastique; les feuilles chauffantes ainsi réalisées sont fixées sur diverses couches isolantes et recouvertes d'un autre matériau de parement. Les surfaces chauffantes ainsi réalisées à l'aide d'éléments chauffants incorporés entre diverses couches de matériaux, forment des revêtements qui présentent certains inconvénients et la présente invention vise à pallier un certain nombre d'entre eux. Ainsi les planchers chauffants en béton comportant des résistances électriques, ont une inertie thermique importante qui ne permet pas d'obtenir un chauffage convenable pour l'usager avant une mise- en chauffe de plusieurs heures. De plus, la résistance thermique d'un plancher chauffant est importante et est accrue aux endroits recouverts d'un tapis. La présente invention propose des revêtements chauffants de sol ayant une faible inertie thermique et une faible résistance thermique de surface. En ce qui concerne les plafonds et murs chauffants, I'inertie thermique résultant de la mise en oeuvre d'éléments chauffants minces derrière un matériau les recouvrant, est également importante et les revêtements préconisés entraînent une résistance thermique de surface importante. De manière générale, toutes les techniques actuelles visant à obtenir des surfaces chauffantes électriques, pour le chauffage de l'habitat ou de tout autre type de surface, comportent une mise en oeuvre complexe, les éléments chauffants proprement dits devant être incorporés par l'utilisateur entre plusieurs matériaux de protection. La présente invention vise également à pallier ces inconvénients de mise en oeuvre en proposant des revêtements finis, ou plus élaborés. nécessitant moins de mise en oeuvre, ou pratiquement aucune, que les systèmes existants. La présente invention consiste à réaliser un revêtement chauffant mince comportant à la fois une face isolante et une face émissive de la chaleur, une structure chauffante électrique se trouvant placée entre ces deux surfaces. L'invention consiste donc à obtenir un produit fini, ou d'un fini plus élaboré que ceux existants, utilisant diverses techniques, matériaux et structures dont les principes peuvent être connus mais dont l'assemblage et la mise en oeuvre constituent le principe de l'invention. Un système d'alimentation électrique et un système de régulation de la température de surface du revêtement peuvent, ou non. compléter le produit fini. Dans un mo,de de réalisation, l'invention consiste en un tapis chauffant constitué des divers matériaux suivants formant des couches successives liées entre elles, ces couches pouvant être plus ou moins entremêlées entre elles a-une couche isolante mince forme la face inférieure du tapis. Cet isolant peut être réalisé en divers matériaux naturels ou synthétiques; sa structure peut être extrêmement diversifiée, sans aucune limitation. Une couche réfléchissante métallique, déposée sous forme d'une mince pellicule, peut être, ou non, ajoutée sur l'isolant thermique. Cette couche isolante thermiquement constituera en général également un isolant électrique; elle peut donc être éventuellement imbriquée en partie dans la structure chauffante.Cette couche isolante thermiquement peut être réalisée selon des techniques très diverses sans aucune limitation. b-une couche chauffante formée par une structure conductrice de l'électricité assurant un chauffage par effet joule. Cette structure peut être plus ou moins complexe et utiliser, ou non, des techniques et matériaux classiques. A titre d'exemple, cette structure est constituée de fils métalliques, électriquement isolés, constituant des résistances électriques. Une autre structure chauffante mince peut être réalisée à l'aide de dépôts métalliques en bandes sur une feuille d'un matériau plastique; une seconde feuille est placée sur les bandes après dépôt afin de réaliser une isolation électrique. L'ensemble des résistances formant la structure chauffante comporte naturellement des connexions électriques entre les différentes résistances électriques afin de permettre un branchement de l'ensemble sur une alimentation électrique ainsi que cela est réalisé pour un radiateur électrique.La tension d'alimentation sera en général choisie de façon à n'être pas dangereuse dans les conditions d'utilisation spécifique; la température de surface sera en général peu élevée, dans une gamme de température de l'ordre de 20 à 30"C, par exemple. La structure chauffante peut être plus ou moins imbriquée avec la couche inférieure isolante ainsi qu'éventuellement avec la couche supérieure émissive. c-une couche émissive est placée sur la face supérieure du tapis et joue un rôle à la fois de protection de la structure chauffante, de finition décorative et de surface émettrice de la chaleur produite par la structure chauffante électrique. Cette couche supérieure peut être composée de diverses sous-couches ainsi que de matériaux très différents, naturels ou de synthèse. En particulier, des techniques classiques de fabrication des tapis peuvent être mises en oeuvre pour la réalisation de cette couche de finition; I'utilisation de fils ou fibres textiles peuvent , entre autres, former des poils correspondant à la surface traditionnelle d'un tapis. d- divers systèmes annexes complètent le tapis chauffant. Ce sont un système d'alimentation électrique comportant un transformateur et un réglage de puissance; un système de régulation de la température de surface comportas: des capteurs de température agissant sur un système électronique ou éxentuellezenz un thermostat classicue. A titre d'exemple, u: tapis chauffant électrique est constitué, dans un mode de réalisation, d'une couche isolante de 3 millimètres d'épaisseur de mousse isolante synthétique; d'une couche chauffante électrique formée d'un tissage de fils souples métalliques isolés électriquement et formant les résistances de chauffage; d'une couche de finition constituée d'un mince tapis de laine a poils ras. Les trois couches sont collées entre elles à l'aide d'une colle souple à haute résistance thermique. Les accessoires électriques mentionnés précédemment sont connectés au tapis et il suffit à l'utilisateur de i e brancher sur une prise électrique pour obtenir une surface chauffante. Dans un autre mode de réalisation, I'invention consiste en une moquette chauffante électrique réalisée de manière pratiquement analogue à celle d'un tapis chauffant décrit précédemment mais dont la disposition de la structure chauffante permet une découpe en fonction des besoins de recouvrement des surfaces. Pour cela, la structure chauffante est fractionnée en diverses surfaces de chauffage reliées électriquement entre elles et séparées par des espaces neutres. ne comportant pas de structure chauffante électrique. A titre d'exemple, des résistances électriques réalisées par de minces bandes faites d'un métal déposé en couche mince sur une feuille de plastique, peuvent être utilisées; dans ce cas les bandes métalliques sont séparées par des espaces non conducteur électriquement et la découpe de la moquette peut être réalisée entre les bandes métalliques. Au cas où certaines bandes métalliques devraient être coupées, une technique de raccordement électrique des résistances coupées permet la reconstitution d'un ensemble électriquement interconnecté. La surface émissive de la chaleur peut être constituée par toute couche analogue à la structure superficielle des moquettes et peut comporter des bouclettes, être aiguilletée, formée de fibres ou fils constituant des poils ou tout autre structure de finition de type moquette. Une telle moquette chauffante peut naturellement être fixée sur des sols, des murs, des plafonds ou tout autre surface, telle la surface de meubles, de sièges, de gradins, de bancs,etc. Dans un autre mode de réalisation, I'invention consiste en un revêtement mural ou pour plafond, et réalisant l'équivalent d'un papier-peint cha u f f a n t . Ce revêtement est constitué également de trois couches: a-une couche isolante formée d'un isolant mince; par exemple, une feuille de polystyrène extrudé de 2 millimètres d'épaisseur; un film métallique mince déposé sur une feuille de plastique peut éventuellement compléter cette couche isolante; b-une structure chauffante en couche mince. Des résistances électriques formées par des dépôts métalliques sur une feuille de plastique, puis protégées par une seconde feuille formant isolant électrique, peuvent être utilisées. La réalisation de lés de papier-peint chauffant comporte des bandes métalliques placées dans le sens de la longueur du lé; un système de raccordement des bandes métalliques coupées à chaque lé est possible.Cependant, dans un mode de réalisation les lés auront une longueur de 2 à 3 mètres seulement afin de conserver un raccordement des bandes métalliques chauffantes dans le sens de la largeur du lé; la découpe se fera alors à une seule extrémité du lé. c-une couche de parement servant de surface émissive de la chaleur. A titre d'exemple, cette couche de parement peut être un papier peint ordinaire ou être constituée d'une feuille mince d'un matériaux décoratif quelconque. Dans un autre mode de réalisation, I'invention consiste en rideaux chauffants et tentures chauffantes, ou tissus chauffants. Dans ce mode de réalisation, la structure à trois couches est éventuellement plus imbriquée que dans le mode de réalisation d'un tapis décrit précédemment. Ainsi, un textile peut être tissé en mêlant directement dans la chaîne ou la trame, ou les deux simultanément, des fils servant de résistances électriques; par exemple, des fils métalliques souples ou des fils de carbone, ces fils étant électriquement isolés. De tels rideaux chauffants comporteront une couche isolante souple et éventuellement seront également doublés d'une feuille métallique mince réfléchissante déposée sur une feuille souple de plastique. A titre d'exemple, une feuille de mylar peut être utilisée pour doubler ces rideaux.Une mise en oeuvre particulièrement simple pourra être réalisée en proposant des largeurs de tissus importantes, de l'ordre de 2 à 3 mètres, par exemple. Le tissu est alors utilisé verticalement dans le sens de sa largeur et par suite les coupures du rideau chauffant sont réalisées uniquement sur la largeur. La structure chauffante comportera alors des bandes formant des résistances électriques séparées par des espaces sans résistance permettant une coupe aisée du tissu chauffant. Dans un autre mode de réalisation, I'invention consiste en un revêtement chauffant servant de support à une couche de finition collée, ou fixée par tout autre technique, sur le dit revêtement chauffant. Ce dernier est constitué selon l'une des techniques décrites précédemment et comportant une couche isolante, une couche chauffante et une couche émissive, mais cette dernière n'est pas une couche de parement définitif et sert donc elle-même de support à une couche textile de type moquette pour un recouvrement de sol, ou d'une couche de papier peint, par exemple, s'il s'agit d'un revêtement mural. La couche émissive du revêtement chauffant sera donc dans ce cas relativement dure et résistance afin de pouvoir éventuellement décoller la couche de finition qui pourra être remplacée lorsqu'elle est usée. REVENDICATIONS 1. Dispositif de chauffage électrique constitué par un revêtement formé d'une structure chauffante en couche mince, comportant des résistances électriques insérée entre deux autres couches, I'une isolante thermiquement, I'autre permettant l'émission de la chaleur produite par la structure chauffante. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la structure chauffante comporte des résistances électriques formées de fils conducteurs de l'électricité, ces fils étant plus ou moins intégrés dans la couche dllsolan4 thermique. 3. Dispositif selon la revendication I, caractérisé par le fait que les résistances électriques chauffantes sont plus ou moins intégrés dans la couche émissive de chaleur. 4. Disposiitf selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les résistances électriques peuvent être formées par des dépôts métalliques en couche mince sur une feuille d'un matériau support. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le revêtement constitue un tapis chauffant dont la chaleur est produite par une nappe mince formée par des résistances électriques, cette couche chauffante étant située entre une couche inférieure isolante thermiquement placée sur le sol et une couche supérieure émissive de la chaleur, produite par les résistances électriques. 6. Dispositif selon les revendications I et 5, caractérisé par le fait que le système forme une moquette chauffante dont la structure chauffante est fractionnée en diverses surfaces séparées par des espaces neutres permettant la découpe de la moquette et le raccordement électrique. 7.Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le produit fini constitue un papier-peint chauffant dont la surface émissive forme un parement. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le produit fini forme un rideau chauffant ou tenture chauffante. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le revêtement chauffant peut être recouvert, sur la couche émissive, d'une autre couche de finition.