Brevet FR2852478A1 — publié le 20040917

I La présente invention concerne un perfectionnement aux dispositifs de chauffage du type bandes chauffantes. On connaît déjà dans l'état de la technique antérieure, notamment par la demande de brevet WO-A-01/45465, un tel dispositif de chauffage par bandes 5 chauffantes. Ce dispositif de bande chauffante est constitué d'un support isolant électrique sur lequel sont agencées au moins deux électrodes espacées l'une de l'autre et reliées ensemble par une matière de résistivité électrique ajustable, les électrodes étant, en outre, destinées à être reliées aux bornes d'une source d'alimentation électrique. Ces bandes chauffantes sont alors aptes à être appliquées sur une surface horizontale ou verticale, par exemple, les murs d'une maison. Il est apparu que ces bandes chauffantes fixées ou non sur un support, notamment telles que celles qui sont décrite dans la demande de brevet WOA01/45465 présentent des caractéristiques géométriques, en particulier la planéité, 15 sensibles aux variations de température, ainsi sous l'effet d'une fluctuation de température, les longueurs des matériaux constituant les bandes et le support, évolue de façons différentes, entraînant un phénomène d'ondulation et de déformation permanente sur la face extérieure du dispositif de chauffage. Pour de nombreuses applications, les variations des caractéristiques 20 géométriques de tels dispositifs de chauffage, dues aux fluctuations thermiques, sont à proscrire, et il est nécessaire de prévoir des dispositifs permettant de remédier à cet inconvénient. Dans de nombreuses applications, comme dans le domaine de l'habitation, on requiert de manière générale de conserver une surface extérieure des bandes 25 chauffantes qui soit stable vis à vis de la température, c'està-dire qui présente une caractéristique géométrique d'une grande stabilité dans des gammes de températures pouvant s'étendre de - 30 à + 1300 C. Il est donc nécessaire de prévoir un dispositif permettant de remédier à cet inconvénient. Le but de l'invention est de proposer un perfectionnement pour des bandes chauffantes qui permet d'absorber et/ou réduire les contraintes générées par les déformations différentielles des différents composants, à savoir la bande chauffante et son support, liés entre eux lors des variations de température. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de chauffage du type bande chauffante, constitué d'au moins un support isolant électrique sur lequel sont agencées au moins deux électrodes espacées l'une de l'autre et 5 reliées ensemble par une matière de résistivité électrique ajustable, les électrodes étant, en outre, destinées à être reliées aux bornes d'une source d'alimentation électrique, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif passif de compensation agencé sur la surface du dispositif de chauffage destinée à être fixée sur un support, ce dispositif passif de compensation étant constitué 10 d'au moins deux éléments réalisés respectivement en deux matériaux présentant une élasticité et un coefficient de dilatation thermique adaptés, de manière à produire une libre déformation réversible du dispositif de chauffage lors d'une élévation de température par rapport au support d'une valeur au moins égale à la déformation différentielle entre la bande chauffante et le support. Suivant quelques dispositions intéressantes de l'invention: - l'un des éléments du dispositif de compensation est un film opaque permettant de filtrer le rayonnement, - l'un des éléments du dispositif de compensation est un film réfléchissant, - au moins l'un des éléments du dispositif de compensation présente des 20 propriétés d'absorptions des vibrations, l'un des éléments est une colle ou un verni. - le dispositif de chauffage comporte trois dispositifs de compensation respectivement un premier et un deuxième pour la fixation du dispositif de chauffage sur un premier et un deuxième support et un troisième dispositif 25 interposé entre les deux autres englobant les éléments constitutifs du dispositif de chauffage, - deux éléments contigus du dispositif de compensation présentent une liaison pelable autorisant ainsi un détachement prioritaire de cette liaison sous un effort de traction. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'une bande chauffante fixée sur un support, équipée d'un dispositif passif selon l'invention, permettant de réduire la sensibilité à la température desdites bandes, la figure 2 est une vue similaire à la figure 1, illustrant une variante de réalisation du dispositif de compensation selon l'invention, et - la figure 3 est une vue en coupe d'une bande chauffante fixée entre deux supports, pourvue de trois dispositifs passifs de compensation selon l'invention. On a représenté sur la figure 1, un dispositif de chauffage 1 du type bande chauffante, constitué d'un support isolant électrique 2 sur lequel sont agencées 10 au moins deux électrodes 3 espacées l'une de l'autre et reliées ensemble par une matière de résistivité électrique ajustable 4. Ces électrodes 3 sont, en outre, destinées à être reliées aux bornes d'une source d'alimentation électrique, non représentée. La source d'alimentation électrique est constituée d'une alimentation en 15 courant basse tension alternatif ou continu. Il convient de noter que la matière électriquement résistante 4 dite également matière chauffante est, par exemple, celle divulguée dans la demande de brevet WO-A-01/45465, et qu'elle ne sera pas décrite dans la suite de la description, celle-ci n'entrant pas dans le cadre de la présente invention. Cette bande chauffante 1 est apte à être appliquée sur un support 5 par exemple une surface horizontale ou verticale, tel qu'un mur d'une habitation, comme illustré à la figure 1. Selon la présente invention, cette bande chauffante 1 comporte au moins un dispositif passif de compensation 6 agencé sur la surface du dispositif de 25 chauffage 1 destinée à être fixée sur un support 5, tel qu'un mur illustré à la figure 1. Pour ce faire, le dispositif passif de compensation 6 est constitué d'au moins deux éléments réalisés respectivement en deux matériaux présentant une élasticité et un coefficient de dilatation thermique adaptés, de manière à produire 30 une libre déformation réversible de la bande chauffante 1 lors d'une élévation de température par rapport à son support 5 d'une valeur au moins égale à la déformation différentielle entre la bande chauffante et le support. En se référant à la figure 1, on peut voir que le dispositif passif de compensation 6 est constitué selon un mode de réalisation non limitatif d'un complexe formé par trois éléments ou couches de matières différentes telles que par exemple: - une couche 16 constituée d'une colle acrylique présentant une élasticité moyenne, une bonne tenue à la température et une résistance au rayon ultraviolet, agencée directement en contact avec la bande chauffante 1, une couche 26 constituée d'un film opaque, par exemple polyester ou polyimide, permettant de filtrer le rayonnement, et - une couche 36 constituée d'une colle caoutchouc présentant une bonne élasticité et une bonne tenue aux vibrations. Il convient de noter que l'agencement de ces trois couches présentant des caractéristiques différentes permet avantageusement, lors des variations de températures, d'accompagner la libre dilatation différentielle, à savoir le 15 relâchement des composants ou des groupes de composants, c'est-à-dire de la bande chauffante 1 et son support 5 qui sont liés entre eux, et de suivre également leurs retours à leurs états initiaux lors d'un refroidissement. Cet ensemble multicouche constituant le dispositif passif de compensation 6 est réalisé à partir, soit de fluide liquide ou pâteux, soit de feuilles solides 20 permettant de configurer selon le domaine d'application (automobile, habitation, etc...), de la bande chauffante 1 des propriétés spécifique à chacune desdites couches, telles que par exemple une rigidité ou une élasticité. En outre, ces couches peuvent êtres réalisées à partir de composants présentant des caractéristiques choisies parmi les suivantes; transparence, opacité, isolant 25 thermique, coefficient de dilatation et pouvoir réfléchissant. Les propriétés spécifiques de chaque composant permettent de hiérarchiser et d'adapter les déformations réversibles élémentaires de chaque couche et donc de conférer au dispositif de compensation 6 des caractéristiques adapté au domaine d'application. On comprend ainsi que l'agencement d'un tel dispositif passif de compensation 6 sur la bande chauffante 1 permet lors des variations de température de celle-ci de découpler le support de la bande afin de permettre à cette dernière ses déplacements relatifs par rapport au support sans entraîner des déformations permanente, notamment, sur sa face supérieure, s'avérant inesthétique dans une habitation. Il convient de noter que l'épaisseur des différentes couches du dispositif de compensation 6 peut être variée d'une couche à l'autre, selon le domaine d'application. Selon une variante de réalisation représentée à la figure 2, le dispositif passif comporte à la place d'un film opaque 26 décrit ci- dessus, un film réfléchissant 46. Ce film réfléchissant 46 constitué, par exemple d'une feuille solide métallique, tel qu'un film aluminium, permet ainsi de réfléchir les rayonnements et 10 de les renvoyer vers la partie chauffante. L'agencement d'un tel film réfléchissant 46 permet avantageusement de ne pas chauffer inutilement le support 5 et de conserver un maximum d'efficacité pour chauffer le volume ou la pièce dans ou (sur)lequel est disposée ladite bande chauffante 1. Selon encore une autre variante de réalisation non représentée, on comprend que la bande chauffante 1 peut comporter plus d'un dispositif passif de compensation permettant ainsi également d'absorber les vibrations ambiantes, notamment dans le cadre d'application dans le domaine automobile tel que par exemple pour le chauffage de la face d'un rétroviseur. Dans un tel cas de figure, certaines couches du dispositif passif présentent avantageusement des propriétés d'absorptions des vibrations. En se référant maintenant à la figure 3, on peut voir l'application d'une bande chauffante 1 reliée à deux supports 7 et 8, par exemple l'un 8 des supports constituant un miroir et l'autre 7 support une pièce fixe. Dans cette variante, la bande chauffante 1 est munie de trois dispositifs passifs de compensation, respectivement un premier 60 et un deuxième 61 pour la fixation de la bande chauffante 1 sur un premier 8 et un deuxième 7 support et un troisième dispositif 62 interposé entre les deux autres 60, 61 recouvrant les éléments constitutifs du dispositif de chauffage, à savoir les électrodes et la 30 matière chauffante 4. On notera que ce troisième dispositif 62 est, préférentiellement, interposé entre deux films isolants électriques désignés par les références générales 50 et 51. L'agencement de ces trois dispositifs passifs 60, 61 et 62 permet avantageusement de conférer à chacun des dispositifs des propriétés différentes, tels que par exemple dans le cas présenté: - le premier dispositif passif 60 assure la compensation des dilatations et l'amortissement des vibrations, - le deuxième dispositif passif 61 assure également la compensation des dilatations et le renvoi des rayonnements vers la bande chauffante 1. Pour ce faire, on comprend que ce dispositif est pourvu d'un film 10 réfléchissant 46. - le troisième dispositif passif 62 assurant uniquement la compensation des dilatations. Ainsi ce dispositif peut être minimisé à un ensemble bicouches. Selon encore une autre variante, on notera en outre que dans de 15 nombreuses applications, le support présente des caractéristiques esthétiques importantes. Dans le cas d'une détérioration de la bande chauffante, il faut la remplacer en décollant l'ensemble (bande chauffante avec dispositif de compensation passif) du support. A cet effet, le dispositif de compensation selon l'invention présente entre deux éléments contigus du dispositif de compensation 20 une liaison pelable autorisant ainsi un détachement prioritaire de cette liaison sous un effort de traction. On comprend ainsi qu'une telle liaison permet de décoller l'ensemble cidessus en laissant une couche solide fixée sur le support et donc sans détériorer ledit support. Dans l'exemple du bâtiment, le support pourra être un mur peint. 25 Un nouvel ensemble (bande chauffante avec au moins un dispositif passif) pourra être fixé sur la couche solide restante. On comprend à la lecture de la description ci-dessus que le dispositif passif de compensation 6 à dilatation associé à une bande chauffante 1 selon la présente invention est relativement simple à réaliser et permet lors de grandes 30 variations de température des bandes chauffantes, une répartition de contraintes de dilatation dans le dispositif passif évitant ainsi toute déformation permanente de la bande chauffante. Les caractéristiques géométriques de la bande chauffante sont ainsi préservées. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation particuliers, elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits. REVENDICATIONS 1. Dispositif de chauffage (1) du type bande chauffante, constitué d'au moins un support isolant électrique (2; 51, 52) sur lequel sont agencées au moins deux électrodes (3) espacées l'une de l'autre et reliées ensemble par une 5 matière de résistivité électrique ajustable (4), les électrodes (3) étant, en outre, destinées à être reliées aux bornes d'une source d'alimentation électrique, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif passif de compensation agencé sur la surface du dispositif de chauffage (1) destinée à être fixée sur un support (5; 7, 8) , ce dispositif passif de compensation étant constitué d'au moins 10 deux éléments réalisés respectivement en deux matériaux présentant une élasticité et un coefficient de dilatation thermique adaptés, de manière à produire une libre déformation réversible du dispositif de chauffage (1) lors d'une élévation de température par rapport au support (5; 7,8) d'une valeur au moins égale à la déformation différentielle entre la bande chauffante (4) et le support (5; 7, 8). 2. Dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des éléments du dispositif de compensation (6) est un film opaque (26) permettant de filtrer le rayonnement. 3. Dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des éléments du dispositif de compensation (6) est un film réfléchissant 20 (46). 4. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'un des éléments du dispositif passif présente des propriétés d'absorptions des vibrations. 5. Dispositif de chauffage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'un des éléments est une colle ou un verni. 6. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte trois dispositifs de compensation, respectivement un premier (60) et un deuxième (61) pour la fixation du dispositif de chauffage (1) sur un premier (8) et un deuxième (7) support et un troisième 30 dispositif (62) interposé entre les deux autres (60, 61) englobant les éléments constitutifs du dispositif de chauffage (1). 7. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux éléments contigus du dispositif de compensation présentent une liaison pelable autorisant ainsi un détachement prioritaire de cette liaison sous un effort de traction.