Brevet FR2611107A1 — publié le 19880819

La présente invention concerne un dispositif électrique de chauffage en forme de plaque dans lequel la génération de chaleur se produit dans une matière en plaque ou en feuille, qui possède une résistivité électrique ap- propriée ou bien qui est pourvue d'un modèle de fils de résistance ou de bandes de résistance et de contacts d'alimentation en courant. Un dispositif de chauffage de ce genre peut être utilisé comme un dispositif de chauffage de lit, y compris pour le chauffage de lits à eau, mais il existe cependant également de nombreuses autres applica- tions intéressantes. Le problème essentiel, dont la solu- tion est fournie par l'invention, peut se poser pour tous les types de dispositifs de chauffage, qui sont destinés à être mis en place relativement près d'organismes vivants, notamment d'êtres humains. Des dispositifs de chauffage de lits constituent un exemple typique de tels dispositifs de chauffage. - On s'est rendu compte ces derniers temps que, en relation avec l'utilisation d'éléments électri- ques de chauffage de lits, de couvertures chauffantes et analogues, o des circuits et éléments électriques peu- vent se trouver pendant assez longtemps à proximité d'un corps humain, il peut en résulter des inconvénients plus ou moins importants pour des personnes qui utilisent de tels dispositifs, par suite des champs magnétiques et éventuellement des champs électriques par lesquels de tels dispositifs sont entourés. Les impératifs intervenant à cet égard sont considérés comme des additifs essentiels à la fiabilité et à la sécurité nécessaires, notamment pour éviter des dommages électriques courants aussi bien que pour assurer une répartition nécessaire et autant que possible uniforme de la température sur la surface four- nissant de la chaleur et - lorsqu'il s'agit de dispositifs de chauffage de lits ordinaires - une certaine flexibilité du dispositif. L'invention a pour but de créer une nouvelle construction d'un dispositif de chauffage de ce genre, avec laquelle les impératifs définis ci-dessus soient satisfaits en combinaison et d'une manière optimale. I1 est particulièrement important que les inconvénients produits par des champs magnétiques et électriques au- tour de ces dispositifs électriques de chauffage soient considérablement réduits ou même complètement éliminés. Une nouveauté et une particularité du dis- positif de chauffage conforme à l'invention consistent en premier lieu en ce que deux plaques ou feuilles pro- ductrices de chaleur sont assemblées sous forme d'un élément double, et notamment avec une orientation mutuelle et une liaison des deux éléments individuels telles que les directions de passage du courant dans ces éléments, au moins dans des zones importantes de leur étendue surfacique, soient opposées. Cette double structure fait en sorte que les trajets ou voies de passage de courant dans les deux élé- ments individuels placés à proximité l'un de l'autre dans la double structure soient disposées très proches l'une de l'autre et aient des directions de courant opposées. Cela signifie que les champs magnétiques résultants sont très sensiblement réduits et peuvent être considérés comme négligeablesen grandeur et en influence globale. Les deux types d'éléments sous forme de pla- ques ou de feuilles qui sont utilisés dans le dispositif de chauffage conforme à l'invention peuvent être des pro- duits connus en soi et commercialement disponibles. Des feuilles qui se composent d'une matière ayant une résistivité électrique appropriée se présentent dans de nombreux cas sous la forme d'éléments individuels dans ce dispositif de chauffage. En ce qui concerne l'autre type d'éléments en forme de plaques ou de feuilles, qui 26 11107 sont pourvus d'un modèle de fils de résistance ou de bandes de résistance et qui sont disposés dans la plupart des cas dans une surface du matériau, il est possible d'envisager de nombreux profils différents pour les ban- des de résistance, par exemple une forme de méandres ou d'autres formes. Indépendamment du choix du type d'élément, il est possible de fabriquer de façon très rationnelle et peu coûteuse des dispositifs de chauffage conformes à la présente invention, tout en obtenant les avantages essentiels du fait de la réduction des champs magnétiques et des champs électriques extérieurs éventuels. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 représente, d'une manière sché- matique et simplifiée, un dispositif de chauffage compor- tant une double structure formée de deux éléments indivi- duels qui ccmportent une matière résistive, et la Figure 2 est une vue en plan d'un agence- ment correspondant comportant deux éléments individuels, qui sont pourvus d'un modèle de bandes de résistance en forme de méandres. La Figure 1 représente un élément 1 en forme de plaque ou de feuille, ainsi qu'un élément 2 correspon- dant, qui sont disposés l'un contre l'autre avec interpo- sition d'une couche isolante (nonreprésentée) et notamment de telle sorte qu'ils se recouvrent mutuellement presque cop)lètement, c'est-à-dire que, en vue en plan, ils ont des contours en coïncidence. L'élément 1 comporte des bandes de contact 1A, lB le long de deux de ses bords tandis que l'élément 2 comporte des bandes de contact correspondantes 2A et 2B, qui sont parallèles et proches des bandes de contact correspondantes lA et lB de l'élément 1 tout en étant cependant isolées par rapport à celles- ci. L'alimentation en courant des éléments est effectuée par exemple par un réseau d'alimentation en courant al- ternatif comportant des pôles R et S, comme indiqué sur le dessin. Le contact lA et le contact 2B sont reliés au pôle ou à la phase S tandis que le contact lB et le contact 2A sont reliés au pôle R. Le courant passant dans les deux éléments s'écoule dans des voies parallèles d'un contact situé sur un bord jusqu'à un contact situé sur l'autre bord, comme indiqué par les flèches 3 pour l'élément 2. Du fait du raccordement représenté avec le réseau d'alimentation en courant RS, les directions de passage du courant dans les deux éléments 1 et 2 sont opposées. Cela signifie que, pendant l'utilisation du double élément représenté sur la Figure 2, des champs magnétiques extérieurs sont considérablement réduits en étant éventuellement complètement éliminés. Il est clair que la représentation de la Figure 1 est purement schématique; entre autres,les épaisseurs des éléments et également l'espacement mutuel entre ceux-ci sont exagérés pour rendre le dessin plus compréhensible. Dans des réalisations pratiques, il faut disposer autour de l'ensemble du dispositif de chauffage une enveloppe qui peut elle-même comporter un écran métallisé pouvant être mis à la terre, ce qui permet de réduire additionnellement, entre autres, des influences éventuelles de champs, notamment de champs électriques, dans le dispositif de chauffage. Dans la vue en plan de la Figure 2 est représenté un exemple correspondant à la Figure 1 mais cependant dans ce cas il est prévu des éléments indivi- duels 11 et 12 qui comportent un modèle de résistance 10 (élément 12) se présentant par exemple sous la forme de bandes sur la surface de l'élément. Le modèle de résistance 10 a dans cet exemple une forme de méandres et il est prévu pour l'élément 12 des connexions, en 12A et 12B, avec des pôles ou phases R, S d'un réseau d'alimentation en courant, d'une manière analogue à la représentation de la Figure 1. L'élément sousjacent 11 est assemblé avec l'élément 12 dans une orientation différente de telle sorte que les connexions 11A et llB soient placées dans des positions diamétralement opposées aux connexions 12A et 12B de l'élément 12. Du fait que la phase R est reliée au point 11B et que la phase S est reliée au point 11A, on obtient que les directions de passage du courant dans des zones adjacentes du modèle de résistance des éléments correspondants 11 et 12 soient opposés dans les zones essentielles de l'étendue surfacique des éléments, ce qui se traduit par une diminution ou une élimination complète des champs magnétiques extérieurs dans le double élément. Indépendamment de la nature du modèle de résistance et de l'orientation des conducteurs d'alimen- tation à partir des points de connexion correspondants à l'intérieur de chaque élément, la disposition mutuelle des éléments en vue de leur donner une orientation mu- tuelle appropriée pour la réduction des champs magné- tiques peut être différente car il existe de nombreuses possibilités à cet égard, entre autres, le retournement d'un des éléments, le retournement de l'extrémité d'un élément et des combinaisons correspondantes. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif électriaue de chauffage en forme de plaque, de préférence souple, dont un élément généra- teur de chaleur (1, 2, 11, 12) comporte une matière en plaque ou en feuille qui possède intrinsèquement une résistivité électrique appropriée ou bien qui est pourvu d'un modèle (10) de fils de résistance, ou de bandes de résistance, et de contacts (1A- B, 2A-B, 11A-B et 12A-B) d'alimentation en courant, caractérisé en ce que deux plaques ou feuilles génératrices de chaleur (1, 2, 11, 12) sont réunies sous forme d'un double élément, et avec une orientation mutuelle et une liaison entre les deux éléments individuels, qui sont telles que les directions de passage de courant (3) dans ces éléments, au moins sur des zones importantes de leur étendue surfacique soient opposées. 2. Dispositif de chauffage selon la revendication 1, comportant deux éléments (1, 2) qui sont formés d'une matière ayant une résistivité appropriée et qui sont pour- vus de bandes de contact (1A-B, 2A-B) disposées le long de bords opposés de chaque élément, caractérisé en ce que les deux bandes de contact(1A-B, 2A-B) des éléments as- semblés l'un avec l'autre (1,2) sont disposées parallè- lement et rapprochées, par paire, l'une de l'autre, et en ce que deux bandes de contact adjacentes (1A, 2A; lB; 2B) sont reliées à un pôle respectif (R, S) de l'alimentation en courant de telle sorte que les direc- tions de passage du courant (3) dans les deux éléments individuels (1, 2) soient parallèles mais cependant opposées.