Brevet FR2680296A1 — publié le 19930212

La présente invention est un perfectionnement à un système de contrôle thermique d'au moins un élément de chauffage électrique intégré dans une paroi du type de celui qui est décrit dans la demande de brevet nO 91 09623 déposée par le présent demandeur. Le système décrit dans cette demande sert à contrôler au moins un élément de chauffage électrique intégré dans une paroi, notamment dans un plancher, un plafond ou un mur d'un local. Lesdits éléments de chauffage sont par exemple constitués d'au moins un câble, film, ou ruban chauffant électriquement résistant. Un conducteur de contrôle électriquement résistant intégré dans ladite paroi a ses bornes qui sont reliées à une unité de commande, ladite unité étant prévue pour couper l'alimentation dudit élément chauffant lorsque la résistance électrique dudit conducteur dépasse un seuil prédétermine. L'avantage de ce système de contrôle est d'éviter les dommages entraînés par des blocages thermiques qui ont lieu, par exemple, lorsqu'un corps isolant thermique se trouve contre la paroi de chauffe. Le conducteur de contrôle peut être constitué d'un fil, d'un ruban, d'un conducteur de circuit imprimé présentant un coefficient thermique positif élevé. Bien qu'un tel conducteur donne entière satisfaction, on a cherché à améliorer la sensibilité à une augmentation de température en un lieu de la paroi, et on a trouvé qu'on pouvait munir le système de contrôle d'un élément de contrôle intégré à la paroi de chauffe même, ledit élément de contrôle étant constitué d'une pluralité de composants individuels thermiquement sensibles répartis dans la paroi et électriquement reliés entre eux de manière à former un unique élément de contrôle. De tels composants peuvent être des capteurs de température à semi-conducteur, tels que des thermistances, capteurs dits CTP ou CTN au silicium ou autre matériau semi-conducteur, transistors ou diodes, etc. Ces composants ont l'avantage de présenter une résistance relativement élevée comparée à celle d'un conducteur classique et une variation relative de résistance plus importante également comparée à celle d'un tel conducteur. Il peut s'agir également de thermostats ou coupes circuit thermiques, par exemple, du type à réarmement automatique. Ils présentent l'avantage de présenter une variation de résistance infinie, puisqu'un contact s'ouvre, et ce à une température fixe prédéterminée. Ces composants sont électriquement reliés entre eux en série ou en parallèle. Ou bien, ils sont reliés de manière à former plusieurs mailles reliées entre elles en série, chaque maille étant constituée. de composants reliés entre eux en parallèle. Ou bien, ils sont reliés de manière à former plusieurs mailles reliées entre elles en parallèle, chaque maille étant constituée de composants reliés entre eux en série. Du fait de l'utilisation d'un élément de contrôle à capteurs à forte variation continue de résistance avec la température, on a pu résoudre un autre problème que soulève le système de contrôle décrit dans la demande de brevet nO 91 09623. En effet, en cas d'élévation de la résistance au-dessus d'un certain seuil, dans ce système, on coupe l'alimentation de l'élément chauffant intégré dans la paroi. Or, la température dans le local s'abaisse dans des proportions trop importantes pour le confort des utilisateurs. On a donc pensé à ne pas couper l'alimentation de l'élément chauffant mais seulement à réguler cette alimentation de manière à maintenir la résistance globale de l'élément chauffant à une résistance prédéterminée. L'élément chauffant apporte alors toujours son chauffage, mais modérément.Le local est donc maintenu à une température plus faible mais confortable. Les caractéristiques de l'invention mentionnées cidessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est une vue schématique d'un système de contrôle selon l'invention, et les Figs. 2 sont des schémas électriques montrant les liaisons des composants constituant un élément de contrôle selon l'invention. Le système de contrôle représenté à la Fig. 1 comprend un élément électrique chauffant 1 dont les bornes la et lb sont reliées à une unité de commande 2. Un tel élément chauffant 1 est intégré dans une paroi, notamment un plancher, un plafond ou un mur d'un local. Il peut être constitué d'un câble, d'un film ou d'un ruban ou de tout autre moyen équivalent. Notons également que plusieurs éléments chauffants, tels que l'élément chauffant 1, peuvent être reliés à l'unité de commande. Le système de l'invention comporte un élément de contrôle 3 dont les bornes 3a et 3b sont également reliées à l'unité de commande 2. L'élément de contrôle 3 est constitué d'une pluralité de composants 31 à 3n reliés entre eux, par exemple, en série. De tels composants peuvent être des capteurs de température à semi-conducteur, tels que des thermistances, capteurs dits CTP ou CTN au silicium ou autre matériau semi-conducteur, transistors ou diodes, etc. Ces composants ont l'avantage de présenter une résistance relativement élevée comparée à celle d'un conducteur classique et une variation relative de résistance plus importante également comparée à celle d'un tel conducteur. Il peut s'agir également de thermostats ou coupes circuit thermiques, par exemple, du type à réarmement automatique. Ils présentent l'avantage de présenter une variation de résistance infinie, puisqu'un contact s'ouvre, et ce à une température fixe prédéterminée. A la Fig. 2a, les composants 3i constituant un élément de contrôle sont reliés entre eux en parallèle. A la Fig. 2b, l'élément de contrôle est constitué de mailles 31, 3II, 3III et 3IV reliées entre elles en série, chaque maille étant constituée de composants reliés entre eux en parallèle. Le nombre de mailles pourait être différent de quatre et le nombre de composants par maille pourrait être supérieur à deux. A la Fig. 2c, l'élément de contrôle est constitué de N mailles 31 à 3N reliées entre elles en parallèle, chaque maille 31 étant constituée de n composants 3Ii reliés entre eux en série. Le fonctionnement de l'unité de commande 2 est tel qu'en cas de croissance de la résistance de l'élément de contrôle 3 au-dessus d'un certain seuil, l'alimentation de l'élément chauffant 1 est coupée. Selon une variante de réalisation, son fonctionnement est tel qu'en cas de croissance de la résistance de l'élément de contrôle 3 au-dessus d'un certain seuil, l'alimentation de l'élément de chauffe 1 est régulée, c'est-à-dire modulée en tension ou modulée en durée. Cette régulation est telle que la valeur de la résistance de l'élément de contrôle 3 est maintenue, au moyen de la commande de l'élément de chauffe 1, sensiblement à une valeur constante. REVENDICATIONS 1) Système de contrôle thermique d'au moins un élément de chauffage électrique intégré dans une paroi, notamment un plancher, un plafond ou un mur d'un local, lesdits éléments de chauffage étant constitués d'au moins un câble, film, ou ruban chauffant électriquement résistant, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de contrôle (3) intégré dans ladite paroi dont les bornes (3a et 3b) sont reliées à une unité de commande (2) qui commande l'alimentation dudit élément chauffant (1) lorsque la résistance électrique dudit conducteur (3) dépasse un seuil prédéterminé. 2) Système de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de contrôle (3) est constitué d'une pluralité de composants individuels thermiquement sensibles (31) répartis dans ladite paroi de chauffe et électriquement reliés entre eux de manière à former un unique élément de contrôle. 3) Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits composants (3s) sont des capteurs de température à semi-conducteur. 4) Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits composants (3r) sont des coupes circuit thermiques. 5) Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits coupes circuit sont du type à réarmement automatique. 6) Système selon une des revendications 2 à 5, caractérisé en que lesdits composants (35) sont électriquement reliés entre eux en série. 7) Système selon une des revendications 2 à 5, caractérisé en que lesdits composants (35) sont électriquement reliés entre eux en parallèle. 8) Système selon une des revendications 2 à 5, caractérisé en que lesdits composants (35) sont électriquement reliés de manière à former plusieurs mailles reliées entre elles en série, chaque maille étant constituée de composants reliés entre eux en parallèle. 9) Système selon une des revendications 2 à 5, caractérisé en que lesdits composants (3fi) sont électriquement reliés de manière à former plusieurs mailles reliées entre elles en parallèle, chaque maille étant constituée de composants reliés entre eux en série. 10) Système selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de commande (2) coupe l'alimentation dudit élément chauffants (1) lorsque la résistance électrique globale de l'élément chauffant (3) dépasse un seuil prédéterminé. 11) Système selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'unité de commande (2) régule l'alimentation dudit élément chauffant (1) sur la résistance électrique globale de l'élément chauffant (3).