Brevet FR2721788A1 — publié le 19951229

L'invention concerne un film chauffant ainsi que son procédé de fabrication. Un tel film peut notamment être utilisé pour le chauffage de locaux. II est alors disposé sur un plafond, entre une paroi de parement située du côté du local et une couche de matériau isolant ou bien sur une paroi verticale. On obtient alors un chauffage rayonnant. De tels films comportent en général une piste conductrice métallique placée à plat entre deux films en matière synthétique ou composite et reliée à chacune de ses extrémités à une cosse d'alimentation électrique. L'épaisseur des pistes connues varie entre 7 et 12 zm. La section de ces pistes est donc relativement importante. La résistance d'une piste étant inversement proportionnelle à sa section, la résistance des pistes utilisées dans les films chauffants connus est faible. Ces pistes ne doivent pas être parcourues par un courant d'une trop forte intensité, et donc la différence de potentiel à appliquer aux bornes de la piste est limitée. Dans la pratique, cela signifie que pour une faible surface de film chauffant, et donc une faible longueur de piste, il n'est pas possible de connecter un seul élément chauffant sur le secteur (220-230 V), mais il faut monter plusieurs éléments en série pour pouvoir utiliser le secteur, ou bien alors utiliser un transformateur. II existe plusieurs procédés pour réaliser la piste conductrice. Un premier procédé consiste à découper une mince feuille d'alliage plombétain. Celle-ci est alors disposée et collée entre deux films de matière plastique, telle que du polyester. La piste conductrice peut également être obtenue par sérigraphie. L'encre utilisée est alors à base de graphite. La section de la piste est comparable à celle des pistes en aluminium, mais la résistivité du graphite étant supérieure à celle de l'aluminium, il est possible d'alimenter directement avec le secteur des éléments chauffants de surface relativement faible. Cependant, ce procédé n'offre pas une grande stabilité dans le temps et la durée de vie de l'élément chauffant est réduite. Le but de l'invention est alors de fournir un élément chauffant, du type comportant une piste conductrice, placée entre deux films en matière synthétique, et tel qu'il puisse être alimenté directement avec le courant du secteur, même lorsqu'il a une surface relativement faible et qui présente une grande stabilité dans le temps. A cet effet, le film chauffant qu'elle propose, comporte une piste conductrice placée entre deux films de matière synthétique et alimentée en courant par l'intermédiaire de deux cosses. Selon l'invention, cette piste conductrice est obtenue par métallisation sous vide ou par dépôt métallique sous vide sur l'un des deux films en matière synthétique. La métallisation sous vide, ou le dépôt métallique sous vide, permettent d'obtenir une piste de faible épaisseur et donc de faible section. Sa résistance est donc relativement élevée. De plus, une piste conductrice obtenue par métallisation sous vide est très stable dans le temps, ce qui garantit une longue durée de vie au film chauffant. De préférence, le métal utilisé pour réaliser la piste conductrice est de l'aluminium. L'épaisseur de la piste est avantageusement comprise entre 0,03 zm et 2 tLm. Pour éviter la formation d'arcs électriques au niveau des cosses et permettre le passage d'un courant plus élevé sans échauffer ces dernières, une bande de cuivre est collée sur chaque extrémité de la piste conductrice. La largeur de la bande de cuivre est de préférence comprise entre 5 et 25 mm. L'invention concerne également le procédé de fabrication d'un film chauffant tel que décrit ci-dessus. Le procédé proposé comporte les étapes suivantes - métallisation sous vide d'une face d'un film en matière synthétique, - dépôt d'un produit insensible aux bases sur la couche de métal, aux endroits où doit se trouver la piste conductrice, - attaque chimique par une base du dépôt de métal, dans le but d'éliminer le métal non protégé par le produit insensible aux bases, - collage du second film en matière synthétique sur le premier, de telle sorte que la piste métallique se trouve entre les deux films et mise en place des cosses d'alimentation. II existe plusieurs procédés de métallisation sous vide. Dans cette application, la métallisation sous vide consiste de préférence en une évaporation sous vide. Selon un mode de réalisation avantageux, après l'attaque chimique, une bande de cuivre, de faible épaisseur, est collée sur les extrémités de la piste conductrice afin d'éviter la formation d'arcs électriques et d'autoriser le passage d'un courant plus élevé sans échauffer les électrodes en augmentant la section totale conductrice. De toute façon, I'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, illustrant à titre d'exemples non limitatifs un film chauffant et son procédé de fabrication selon l'invention Figure 1 est une vue en perspective d'un film chauffant selon l'invention Figure 2 est une vue semblable à la figure 1 mais montrant mieux les divers constituants du film chauffant Figure 3 est une vue en coupe à échelle agrandie selon la ligne 111-111 de la figure 1; Figure 4 est une vue en coupe illustrant une application possible d'un film chauffant Figure 5 est une vue schématique d'une chaîne de fabrication d'un film chauffant selon l'invention. Un élément chauffant 1 selon l'invention est représenté à la figurel. II est destiné à assurer le chauffage de locaux par le plafond. Le chauffage est alors dit par plafond rayonnant. Un tel élément est utilisé dans des complexes préfabriqués finis ou semi-finis comprenant un isolant thermique 2, I'élément chauffant 1 et un parement ou plaque de plafond 3 (figure 4). L'isolant thermique est par exemple un panneau semi-rigide de laine minérale d'une épaisseur d'environ 50 à 100 mm. Les trois éléments sont assemblés par collage. L'élément chauffant 1 comporte deux films de forme rectangulaire, en matière synthétique, du polyester par exemple, entre lesquels se trouve une piste conductrice 4. Cette dernière a été déposée par évaporation sous vide d'aluminium sur une face d'un premier film 5 en polyester. La piste conductrice 4 a une épaisseur d'environ 1 000 Â (0,1 ym) et une largeur de quelques millimètres (environ 1 à 10 mm). Afin d'offrir une surface chauffante la plus grande possible, la piste 4 a la forme d'un serpentin recouvrant toute la surface du film polyester 5, dont la longueur est en relation avec l'épaisseur et la largeur. La piste conductrice 4 a ainsi une grande résistance, puisque sa résistance est proportionnelle à sa longueur et inversement proportionnelle à sa section (c'est-à-dire sa largeur multipliée par son épaisseur). Sur toute sa longueur, la piste conductrice 4 est recouverte d'une couche 6 de polymère, qui est nécessaire lors de la fabrication de l'élément chauffant 1, mais qui n'a plus de fonction lorsque l'élément chauffant 1 est réalisé. Chaque extrémité de la piste conductrice 4 est doublée d'une bande de cuivre 7, de faible épaisseur (environ 50 zm), de largeur comprise entre 5 et 25 mm. Chaque bande 7 s'étend tout le long d'un côté du film polyester 5. Un second film polyester 8 est collé sur le premier film 5, pour protéger la piste conductrice 4 et les bandes de cuivre 7. Il est identique au premier film. L'alimentation électrique d'un élément chauffant 1 se fait à l'aide de cosses 9 qui sont montées au niveau des bandes de cuivre 7. II est possible de monter plusieurs éléments chauffants 1 en parallèle. Ces éléments 1 sont alors reliés entre eux au niveau des bandes de cuivre 7 qui constituent des électrodes. Le procédé de fabrication de tels éléments chauffants 1 est décrit ci-après en référence à la figure 5. Les éléments chauffants 1 sont réalisés à partir d'un film polyester 25 continu, stocké sur un rouleau 30. Le film 25 est déroulé et passe dans une enceinte de métallisation sous vide 31. Au sein de cette enceinte, des filaments 32 d'aluminium défilent de façon automatique et réglable. Ils passent dans des creusets 33 dans lesquels ils sont portés à fusion et se vaporisent. La vapeur d'aluminium ainsi créée se dépose sur le film polyester 25 qui défile à vitesse réglable en partie supérieure de l'enceinte 31. A la sortie de l'enceinte 31, le film polyester 25 est recouvert entièrement et uniformément d'une couche d'aluminium. L'épaisseur de cette couche est réglable, en faisant varier les divers paramètres de fabrication au niveau de l'enceinte 31. La face métallisée du film polyester 25 passe alors sur un cylindre d'impression34 dont la surface est gravée. Le dessin gravé à la surface du cylindre 34 correspond au dessin de la piste conductrice 4 que I'on souhaite obtenir. Ce cylindre 34 barbotte dans un bain 35 de polymère insensible aux bases. La vitesse de rotation du cylindre 34 est adaptée à la vitesse de défilement du film polyester 25 et lors du passage sur le cylindre 34, une couche de polymère insensible aux bases se dépose sur la fine couche d'aluminium aux endroits où doit se trouver la piste conductrice 4. Le film polyester 25 passe alors dans un bain 36 basique. Aux endroits non protégés par la couche de polymère, la couche d'aluminium est attaquée et dissoute. Seuls les endroits protégés par le polymère ne sont pas attaqués. A la sortie du bain basique 36, le film 25 comporte donc une piste conductrice, recouverte de polymère insensible aux bases. Sur chaque bord du film polyester 25, une bande de cuivre nu 27, déroulée d'un rouleau 37, est collée à la sortie du bain basique 36. Ces bandes 27 recouvrent les extrémités de la piste conductrice réalisée sur le film polyester 25. Simultanément, un second film polyester 28, stocké sur un rouleau 38, est collé sur le premier film polyester 25, sur le côté de ce dernier comportant la piste conductrice. Le collage simultané des bandes de cuivre 27 et du second film polyester 28 constituent l'opération de complexage.z La bande ainsi formée est alors découpée dans un poste de découpe non représenté en éléments chauffants 1, qui sont ensuite munis de cosses 9 pour leur alimentation électrique. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de l'élément chauffant décrite ci-dessus à titre d'exemple, ni à ce seul procédé d'obtention. Elle en embrasse au contraire toutes les variantes. Ainsi, par exemple, au lieu d'être rectangulaire, I'élément chauffant peut être une bande continue, destinée à être déroulée sur un plafond plâtre, un plafond bois ou un plafond tendu. Ces éléments chauffants, ou bien la bande chauffante, peuvent également être intégrés à une dalle ou un panneau. Au lieu d'être posés sur des plafonds, ces éléments peuvent très bien équiper des sols, des panneaux verticaux, tels des murs ou des panneaux radiants pour chauffer une partie d'un grand local. Le métal utilisé est de l'aluminium. D'autres métaux sont tout à fait envisageables. De même, la métallisation sous vide est réalisée ici par évaporation sous vide. II est également possible de métalliser le film en matière synthétique par bombardement électronique sous vide, appelé également pulvérisation cathodique magnétron. L'épaisseur de la piste conductrice décrite est de 1 000 . Cette épaisseur peut varier de 300 à 20 000 Â suivant les applications. REVENDICATIONS 1. Film chauffant 1 comportant une piste conductrice 4 placée entre deux films (5, 8) de matière synthétique et alimentée en courant par l'intermédiaire de deux cosses (9), caractérisé en ce que la piste conductrice (4) est obtenue par métallisation sous vide ou par dépôt métallique sous vide sur l'un des deux films (5) en matière synthétique. 2. Film chauffant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la piste conductrice (4) est en aluminium. 3. Film chauffant selon revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de la piste (4) est comprise entre 0,03 zm et 2 ssm. 4. Film chauffant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte une bande de cuivre (7) de faible épaisseur collée sur chaque extrémité de la piste conductrice (4), au niveau des cosses (9). 5. Film chauffant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la bande de cuivre (7) a une largeur comprise entre 5 et 25 mm. 6. Procédé de fabrication d'un film chauffant (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - dépôt métallique sous vide d'une face d'un film (25) en matière synthétique, - dépôt d'un produit insensible aux bases sur la couche de métal, aux endroits où doit se trouver la piste conductrice (4), - attaque chimique par une base du dépôt de métal, dans le but d'éliminer le métal non protégé par le produit insensible aux bases, - collage du second film (28) en matière synthétique sur le premier (25), de telle sorte que la piste métallique (4) se trouve entre les deux films (25, 28) et mise en place des cosses (9) d'alimentation. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la métallisation sous vide consiste en une évaporation sous vide. 8. Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'après l'attaque chimique, une bande de cuivre (7), de faible épaisseur, est collée sur les extrémités de la piste conductrice.