Brevet FR2849342A1 — publié le 20040625

t La présente invention concerne un dispositif de chauffage notamment d'un sol, d'un plafond ou d'une paroi d'un local ou d'un véhicule, ce dispositif de chauffage se présentant sous la forme d'une nappe souple et étanche, 5 apte à être découpée à la longueur voulue par l'utilisateur en fonction des besoins de celui-ci La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'une telle nappe souple de chauffage. On a déjà proposé dans l'état antérieur de la 10 technique des dispositifs de chauffage de ce type constitués de deux feuilles support en matériau souple isolant et étanche entre lesquelles est fixée une bande métallique conductrice et résistive qui est pliée de façon à former des lignes successives séparées par un espace 15 donné Cette bande est alimentée en courant électrique à chacune de ses extrémités et fournit ainsi une puissance électrique de chauffage qui est fonction de sa longueur, de sa résistivité, et de sa tension d'alimentation. Un inconvénient de la technique de chauffage précitée 20 est qu'elle nécessite une fabrication individuelle en usine qui est spécifique de chaque dimension particulière des panneaux chauffants souhaités. La présente invention a pour but de proposer une nappe de chauffage de ce type qui d'une part est facile et 25 rapide à produire en usine, et qui d'autre part permet à son utilisateur de l'adapter à ses besoins propres par une simple opération de découpage et de connexion. Dans ces conditions, l'utilisateur disposera d'un dispositif de chauffage constitué d'une nappe enroulée 30 possédant une largeur déterminée qu'il pourra découper à sa guise afin de disposer de la longueur souhaitée Il 2 pourra également disposer les lés côte à côte lorsque la largeur de la surface d'utilisation sera supérieure à celle d'un lé. La présente invention a ainsi pour objet une nappe 5 souple de chauffage longitudinale, constituée d'une bande métallique fine et conductrice destinée à être alimentée, par ses extrémités, en courant électrique et qui est emprisonnée entre deux feuilles souples et isolantes, caractérisée en ce que: la bande conductrice est constituée d'au moins deux éléments, partant de l'une des extrémités longitudinale de la nappe et aboutissant à l'autre extrémité longitudinale de celle-ci, les premières extrémités de ces éléments sont 15 destinés à être reliés à des bornes d'alimentation en courant électrique, les secondes extrémités de ces éléments sont libres et destinées à être réunies l'une à l'autre par des moyens de connexion. Les éléments de bande pourront être fixés sur au moins l'une des feuilles support souples par des moyens adhésifs, notamment de type repositionnable. La fixation des deux éléments de bande sur les feuilles support pourra notamment être assurée au moyen 25 d'un adhésif préférentiellement de type repositionnable. Dans un mode de mise en oeuvre de l'invention les éléments de bande seront disposés suivant une configuration telle que, dans le sens longitudinal, ils se distribuent de façon périodique Préférentiellement la 30 configuration des éléments de bande sera telle qu'ils -3 s'étendront de façon successive transversalement et longitudinalement d'une extrémité à l'autre de la nappe tout en restant parallèles entre eux Les éléments de bande pourront partir de l'une des extrémités 5 longitudinales de la nappe, s'étendront transversalement vers un bord pour revenir ensuite vers l'autre. Afin de favoriser la fixation de la nappe suivant l'invention, les deux feuilles souples et isolantes pourront être traversées par des orifices disposés entre 10 les éléments de bande. Par ailleurs afin de favoriser la mise en place des moyens de connexion, l'une des feuilles souples et isolantes pourra être percée d'un orifice donnant accès aux deux extrémités des éléments de bandes. La présente invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une nappe souple de chauffage se présentant sous la forme d'une bande formant un lé de largeur déterminée, constituée d'une bande conductrice alimentée à chacune de ses extrémités par un courant 20 électrique et qui est maintenue entre deux feuilles support souples et isolantes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : fixer une feuille métallique souple sur une feuille support isolante électriquement, découper la feuille métallique sur au moins son épaisseur de façon à former dans celle-ci deux éléments de bande, les premières extrémités de ces éléments étant destinées à être reliées à des bornes d'alimentation respectives en courant électrique, et les secondes 30 extrémités de ces éléments étant libres et destinées à être réunies l'une à l'autre par des moyens de connexion, -4 éliminer la décortique résultant de cette découpe, fixer une seconde feuille support souple et isolante sur l'autre face des éléments de bande de façon que ceux-ci soient pris en sandwich entre les deux feuilles support. Préférentiellement on effectuera au moins l'étape de découpe à l'aide d'une machine rotative travaillant en continu. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en 10 référence au dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une vue en plan d'un exemple de mise en oeuvre d'une nappe souple de chauffage suivant l'invention; la figure 2 est une variante de réalisation de la nappe de chauffage souple suivant l'invention représentée sur la figure 1; les figures 3 a à 3 d sont des vues schématiques montrant les différentes étapes d'un exemple de procédé de réalisation de la nappe souple de chauffage suivant 20 l'invention; la figure 4 est une vue en plan d'un autre mode de mise en oeuvre d'une nappe souple de chauffage suivant l'invention. La figure 5 est une vue en plan partielle d'une variante de mise en oeuvre de l'invention. La nappe souple de chauffage suivant l'invention qui est représentée sur la figure 1 est constituée d'une feuille support 1 qui est constituée d'une bande longitudinale enroulée, réalisée dans un matériau souple 30 et isolant tel que notamment un film de polychlorure de -5 vinyle (dit ciaprès PVC) dont l'épaisseur est d'environ 0,25 mm et la largeur est de l'ordre de 1,5 m Sur cette feuille support 1 on a fixé, notamment au moyen d'une colle adhésive repositionnable, deux bandes conductrices 5 du courant électrique 3 a,3 b, notamment des bandes métalliques d'une épaisseur de l'ordre de 0,5 mm et d'une largeur de 40 mm Le métal conducteur utilisé sera par exemple de l'aluminium qui présente les avantages d'être d'une conductivité appropriée et de se prêter facilement à 10 la réalisation de bandes de faible épaisseur en raison de sa bonne ductilité. Les bandes conductrices 3 a, 3 b sont disposées de façon telle qu'elles s'étendent à la fois suivant la longueur de la feuille support 1 mais également suivant la 15 largeur de celle-ci, de façon que la chaleur qui sera délivrée par ces bandes conductrices se distribue de façon uniforme sur la surface totale de la nappe. Ainsi que représenté sur la figure 1, dans ce mode de mise en oeuvre de l'invention, les bandes 3 a et 3 b 20 partent d'une extrémité amont A de la nappe pour aller vers l'extrémité aval B de celle-ci Pour des raisons de diélectrique, on fait en sorte que l'espace compris entre deux bandes soit de l'ordre d'environ la moitié de la largeur e de celles-ci, soit une distance e/2 Tout au 25 long de leur parcours, les deux bandes restent parallèles l'une à l'autre tout en maintenant entre elles un tel écartement e/2. On constate ainsi que la configuration générale de ces bandes 3 a,3 b sur la feuille support 1 est de forme 30 répétitive, la distance séparant, dans le sens de la longueur de la nappe, la même configuration de nappe 6 constituant le pas P des bandes conductrices 3 a,3 b La feuille support 1 et les bandes conductrices 3 a, 3 b sont recouvertes d'une autre feuille support souple et isolante électriquement dont la constitution peut par exemple être 5 identique à celle de la feuille support 1, cette feuille pouvant être fixée sur la nappe 1 et sur les bandes conductrices 3 a, 3 b par tout moyen approprié et notamment au moyen d'une colle adhésive. La nappe de chauffage suivant l'invention peut être 10 mise en oeuvre ainsi que décrit ci-après Les deux extrémités amont C et D des bandes conductrices 3 a, 3 b sont respectivement réunies à deux bornes d'alimentation en courant électrique, préférentiellement un courant électrique d'une tension, de l'ordre de 50 volts. Les autres extrémités, ou extrémités aval E et F de ces bandes respectives sont quant à elles réunies entre elles par un pont conducteur 7, de façon à assurer la continuité électrique du circuit formé par les deux bandes 3 a et 3 b, la résistance interne de ce circuit formant la 20 résistance électrique de chauffage de la nappe. En fonction de la surface et de la géométrie de la pièce que l'on souhaite chauffer, l'utilisateur aura la faculté de découper la nappe de chauffage à la longueur la plus proche de la longueur de la pièce formant un 25 multiple entier du pas P. On comprend dans ces conditions que la configuration de la disposition des bandes conductrices 3 a,3 b sur la feuille support 1 la plus intéressante sera celle permettant d'obtenir le pas P le plus réduit possible ce 30 qui permettra à l'utilisateur d'obtenir une meilleure précision dans sa découpe. -7 La nappe souple de chauffage suivant l'invention est ainsi particulièrement intéressante en ce qu'elle permet une très grande adaptabilité en ce qui concerne la longueur de la pièce à chauffer Bien entendu, en ce qui 5 concerne la largeur de celle-ci, l'utilisateur aura la faculté de disposer côte à côte plusieurs bandes en fonction de cette largeur. Une fois la longueur L de la nappe déterminée, l'utilisateur découpera celle-ci puis assurera ensuite la 10 connexion des deux extrémités libres aval E et F afin d'assurer la continuité électrique, et ceci au moyen d'un pont conducteur 7 ou d'une soudure. Dans le présent mode de mise en oeuvre de l'invention, la configuration représentée permet même à l'utilisateur 15 de réaliser sa découpe suivant chaque demi-valeur P/2 du pas P(trait mixte H-H) ou suivant un pas entier (trait mixte J-J). Le présent mode de mise oeuvre est intéressant en ce que d'une part il minimise la valeur du champ électrique 20 créé par les éléments de bande 3 a,3 b lorsqu'ils sont parcourus par un courant, et d'autre part, en raison de la simplicité de la configuration ils permettent une réalisation simple de l'outil de découpe, et notamment des filets réalisés sur un cylindre de découpe. On peut, bien entendu suivant l'invention, adopter une autre configuration de disposition des bandes conductrices 3 a et 3 b sur la feuille support 1 Ainsi on a représenté sur la figure 2 une autre disposition de ces bandes dans laquelle celles-ci partent du milieu de 30 l'extrémité amont A de la nappe pour ensuite s'éloigner l'une de l'autre et se diriger vers chacun des deux bords -8 transversaux de celle-ci, pour ensuite se rapprocher du centre et repartir de nouveau vers les bords latéraux. On a représenté sur cette figure 2 le pas P de cette configuration mettant en évidence les zones de découpe, 5 c'est-à-dire là o l'utilisateur aura la possibilité de réaliser la découpe de la nappe, et de disposer des deux autres extrémités E,F des bandes conductrices 3 a, 3 b, ou extrémité aval, qu'il pourra réunir facilement par une connexion afin de respecter la continuité du circuit 10 électrique ainsi constitué. La présente invention est également particulièrement intéressante en ce qu'elle se prête facilement à une fabrication industrielle permettant de réaliser une telle nappe souple de chauffage à des prix de revient tout 15 particulièrement compétitifs. Suivant le procédé selon l'invention, dont les différentes étapes sont représentées de façon schématique sur les figures 3 a à 3 d, on part tout d'abord d'une feuille métallique 3 en bande, notamment en aluminium, 20 dont la largeur est sensiblement égale à la largeur de la nappe, ou lé, une fois terminée On admet cette bande 3 entre deux cylindres 4 qui déposent sur celle-ci un film adhésif 5 La bande 3 ainsi traitée est ensuite enroulée de façon à former un rouleau 6. Au cours de la seconde étape, représentée sur la figure 3 b, on admet entre des cylindres presseurs 8 la bande métallique 3 précédemment recouverte de l'adhésif et la feuille support 1 en PVC, de façon à les solidariser l'une de l'autre, puis l'ensemble 3 ' est enroulé sur un 30 rouleau 10. -9 Au cours de la troisième étape, représentée sur la figure 3 c, on assure la découpe de la bande métallique 3 collée, sur la feuille support 1 en PVC Pour ce faire, la nappe 3 ' issue du rouleau 10 est admise entre deux 5 cylindres, à savoir un cylindre de découpe 12 et sa contrepartie 12 ' De façon connue, le cylindre de découpe 12 est pourvu de filets de découpe 12 '' qui reproduisent la configuration choisie des bandes représentées par exemple sur les figures 1 ou 2, la profondeur des filets 10 de découpe 12 '' étant telle que seule la bande métallique est découpée au cours de cette opération Des moyens, de type connu, sont prévus, sur la machine de découpe pour éliminer la décortique 13, c'est-à- dire les éléments de la bande conductrice que l'on souhaite éliminer, et qui sont 15 extraits sur un rouleau de décortique 14 La nappe 3 '' quant à elle, qui est alors constituée de la feuille support 1 et des bandes conductrices 3 a et 3 b est alors enroulée sur un rouleau 16. Au cours de la quatrième étape, ou étape ultime, 20 représentée sur la figure 3 d, la nappe 3 ''enroulée sur le rouleau 16 est admise, conjointement à la seconde feuille support 1 ', entre deux cylindres 18 qui assurent leur solidarisation, la nappe définitive résultante étant alors enroulée sur un rouleau 20. On comprend qu'un tel procédé de fabrication est particulièrement intéressant dans la mesure o il peut s'effectuer sur des machines de collage et de découpe existantes en mesure d'assurer un débit particulièrement important. Bien entendu, suivant l'invention, on pourrait avoir recours à d'autres procédés de fabrication de type continu, ou même discontinu. La nappe souple de chauffage ainsi obtenue peut être 5 utilisée pour chauffer aussi bien le sol ou le plafond que les parois d'un local Son utilisation pour le chauffage du sol est particulièrement intéressante dans la mesure o il est facile de constituer une nappe qui soit totalement étanche aux liquides ou au gaz. Dans le mode de mise en oeuvre représenté sur la figure 4 les feuilles support recto 1 et verso 1 ' de la nappe comportent des perforations longitudinales 30 et/ou transversales 32 favorisant l'adhésion de la nappe souple avec les éléments constituant d'une chape de ciment ou 15 d'un revêtement mural. Ainsi que représenté sur la figure 5, on facilitera la mise place des moyens de connexion entre les extrémités des éléments de bande 3 a et 3 b, qui est nécessaire à l'établissement de la continuité électrique, en découpant 20 dans l'une des feuilles support 1 ou 1 ' un orifice 36 Ce dernier pourra être obtenu en faisant appel à un outil de découpe, manuel ou automatique, qui s'enfoncera dans la feuille sur une profondeur égale à son épaisseur, ce qui permettra ensuite de détacher la surface interne, donnant 25 ainsi accès aux deux extrémités des éléments 3 a et 3 b, sur lesquels on soudera le pont conducteur 7. On a décrit la nappe souple de chauffage suivant l'invention dans le cas de l'utilisation d'un courant diphasé faisant appel à deux bandes Bien entendu la 30 présente invention est applicable aux courants polyphasés et l'on fera alors appel au nombre N d'éléments de boucles nécessaires à la constitution des circuits appropriés. L'extraction de la décortique obtenue lors du découpage de la nappe métallique pourra s'effectuer de 5 différentes façons On pourra tout d'abord l'arracher en effectuant une simple traction sur celle-ci. On pourra ainsi par exemple appliquer sur la bande métallique, après le découpage de celle-ci, une nappe d'extraction réalisée en un polymère quelconque et qui 10 comporte sur l'une de ses faces une couche de colle adhésive dont la forme correspond à celle de la décortique Cet adhésif utilisé sera choisi de façon telle que son pouvoir attractif soit supérieur à celui de l'adhésif utilisé pour fixer la bande métallique sur le 15 film de PVC On applique ainsi l'adhésif de la nappe d'extraction sur la décortique puis on exerce une traction sur la nappe d'extraction, préférentiellement avec une force de composante perpendiculaire à la décortique, si bien qu'au cours de cet effort, la nappe d'extraction 20 arrache la décortique du film PVC sur laquelle elle était fixée. Dans un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, et afin de faciliter la découpe de la nappe métallique et éviter le caractère quelque peu élastique de la couche de 25 PVC, on collera la nappe métallique sur un mince film non élastique notamment en polyéthylène Une fois l'opération de découpe effectuée, on viendra coller, sur le mince film de polyéthylène, un film support plus solide et plus épais, notamment de type PVC Il restera ensuite à revêtir 30 le film d'aluminium découpé d'un second film support. -12 Ainsi que décrit précédemment, la présente nappe de chauffage suivant invention est applicable au chauffage d'un local en disposant celle-ci sur tout ou partie du sol et/ou des parois murales Mais elle est également 5 applicable à d'autres types de réalisation tels que par exemple le chauffage d'habitacles de véhicules A cet effet des éléments de nappe dont la forme externe épouse celles des panneaux internes qui constituent l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule sont disposés sur ceux-ci, ou 10 sont disposés dans l'intérieur de ceux-ci, notamment de façon que leur élément chauffant soit disposé à faible distance de leur paroi interne. -13 REVENDICATIONS 1 Nappe souple de chauffage longitudinale, 5 constituée d'une bande métallique fine et conductrice ( 3) destinée à être alimentée, par ses extrémités (C,D), en courant électrique et qui est emprisonnée entre deux feuilles souples et isolantes ( 1,1 '), caractérisée en ce que: la bande conductrice est constituée d'au moins deux éléments ( 3 a,3 b), partant de l'une des extrémités longitudinale (A) de la nappe et aboutissant à l'autre extrémité longitudinale (B) de celle-ci, les premières extrémités (C,D) de ces éléments sont 15 destinées à être reliées à des bornes d'alimentation respectives en courant électrique, les secondes extrémités (D,E) de ces éléments sont libres et destinées à être réunies l'une à l'autre par des moyens de connexion ( 7). 2 Nappe souple suivant la revendication 1 caractérisée en ce que les éléments ( 3 a,3 b) de bande conductrice sont fixés sur au moins l'une des feuilles support souples ( 1,1 ') par des moyens adhésifs. 3. Nappe souple suivant l'une des revendications 1 25 ou 2 caractérisée en ce que les éléments de bande ( 3 a,3 b) sont disposés suivant une configuration telle que, dans le sens longitudinal, ils se distribuent de façon périodique. 4. Nappe souple suivant la revendication 3 caractérisée en ce que la configuration des éléments de bande ( 3 a,3 b) est telle qu'ils s'étendent de façon successive transversalement et longitudinalement d'une extrémité (A) à l'autre (B) de la nappe tout en restant parallèles entre eux. s 5 Nappe souple suivant la revendication 4 caractérisée en ce que les éléments de bandes ( 3 a,3 b) partent de l'une des extrémités longitudinale (A) de la nappe, s'étendent transversalement vers un bord pour ensuite revenir vers l'autre. 6 Nappe souple suivant l'une des revendications 2 à caractérisée en ce que l'adhésif utilisé est de type repositionnable. 7. Nappe souple suivant la revendication précédente, caractérisée en ce que les deux feuilles souples et 15 isolantes ( 1,1 ') sont traversées par des orifices ( 30,32) disposés entre les éléments de bande ( 3 a,3 b). 8. Nappe souple suivant la revendication précédente caractérisée en ce que l'une des feuilles souples et isolantes ( 1,1 ') est percée d'un orifice ( 3 b) donnant accès 20 aux deux extrémités des éléments de bandes ( 3 a,3 b). 9. Nappe souple suivant l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que sa forme externe épouse la forme externe de panneaux internes de l'habitacle d'un véhicule automobile. 10 Procédé de fabrication d'une nappe souple de chauffage se présentant sous la forme d'une bande formant un lé de largeur déterminée, constituée d'une bande conductrice ( 3 a,3 b) alimentée à chacune de ses extrémités (C,D) par un courant électrique et qui est maintenue entre 30 deux feuilles support souples et isolantes ( 1, 1 '), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : -15 fixer une feuille métallique support souple ( 3) sur une feuille support isolante électriquement ( 1), découper la feuille métallique ( 3) sur au moins son épaisseur, de façon à former dans celle-ci deux éléments de 5 bande ( 3 a, 3 b), les premières extrémités (C,D) de ces éléments ( 3 a,3 b) étant destinées à être reliées à des bornes d'alimentation respectives en courant électrique, et les secondes extrémités (E,F) de ces éléments ( 3 a,3 b) étant libres et destinées à être réunies l'une à l'autre par des 10 moyens de connexion ( 7), éliminer la décortique ( 13) résultant de cette découpe, fixer une seconde feuille support souple ( 1 ') et isolante en bande sur l'autre face des éléments de bande 15 ( 3 a,3 b) de façon que ceux-ci soient pris en sandwich entre les deux feuilles support ( 1,1 '). 11. Procédé suivant la revendication 10 caractérisé en ce que l'on effectue au moins l'étape de découpe à l'aide d'une machine rotative travaillant en continu. 12 Procédé suivant l'une des revendications 10 ou 11 caractérisé en ce que l'on élimine la décortique en appliquant sur la feuille métallique, après le découpage de celle-ci, une nappe d'extraction souple, qui comporte sur l'une de ses faces un film de colle adhésive, dont la 25 forme correspond à celle de la décortique, ce film de colle étant tel que son pouvoir attractif est supérieur à celui de l'adhésif utilisé pour fixer la feuille métallique sur la feuille support ( 1), et en exerçant une traction sur la nappe d'extraction, préférentiellement 30 avec une force ayant une composante perpendiculaire à la -16 décortique, de façon à arracher la décortique de la feuille support ( 1). 13. Procédé suivant l'une des revendications 10 à 13 caractérisé en ce que l'on fixe la feuille métallique sur 5 un support mince non déformable, tel que notamment du polyéthylène, que l'on recouvre après découpage d'un film support plus épais et ^lus résistant tel que notamment du PVC.