Brevet FR2938397A1 — publié le 20100514

CHAUFFAGE A THERMISTANCE CTP La présente invention concerne les dispositifs de chauffage dont les moyens électriques de chauffage sont constitués par une ou plusieurs thermistances à coefficient de température positif, et un procédé de contrôle de l'alimentation d'une thermistance à coefficient de température positif utilisée comme moyen électrique de chauffage. L'utilisation des thermistances de type CTP (coefficient de température positif) comme éléments chauffants est déjà bien connue dans bon nombre de domaines tels que des produits grand-public (chauffe-biberons, diffuseurs de parfum, fers à friser...) ou encore pour le chauffage de l'air dans un habitacle de véhicule automobile. Le document FR 2 895 204 décrit notarnment un radiateur de chauffage pour une installation de ventilation d'un véhicule automobile utilisant des thermistances CTP. Ce type de thermistances, comportant généralement une pierre ou céramique plate en forme de carré, de pastille ronde, ou de barreau, offre des possibilités très variées d'implantation à faible encombrement. En outre, les thermistances CTP sont tout à fait adaptées aux utilisations dans lesquelles il est nécessaire de ne pas dépasser une certaine température, afin d'éviter tout risque de surchauffe, voire d'incendie, ou tout risque de brûlures pour un utilisateur. En effet, ces thermistances sont intrinsèquement limitées en température. Cette particularité est ainsi généralement mise à profit pour s'affranchir de tout système de régulation, et obtenir des systèmes de chauffage à encombrement minimal. Les pierres sont donc généralement choisies de façon à ce que leur température d'autorégulation ou température de Curie, correspondant à la température maximale qu'elles peuvent restituer quelle que soit l'alimentation à leurs bornes, corresponde à la température de chauffage maximum recherchée. L'utilisation de thermistances CTP ne permet cependant pas l'obtention d'une température désirée en un temps suffisamment court pour pouvoir être appliquée dans certains domaines. La présente invention a pour but de pallier aux inconvénients 5 précédents. Ce but est atteint selon l'invention qui a pour objet un dispositif de chauffage comportant au moins une thermistance à coefficient de température positif, caractérisé en ce que ladite thermistance à coefficient de température positif est choisie de manière à présenter 10 une température d'autorégulation de valeur supérieure à une température maximum souhaitée pour le chauffage, et en ce que le dispositif comporte en outre des moyens de régulation aptes à mesurer une température au voisinage desdits moyens de chauffage et à désactiver ces moyens de chauffage lorsque la température mesurée 15 devient supérieure ou égale à ladite température maximum souhaitée. Dans un mode de réalisation préféré, les moyens de régulation comportent une thermistance à coefficient de température négatif dont la température caractéristique de régulation correspond à ladite température maximum souhaitée. 20 L'invention a également pour objet un procédé de contrôle de l'alimentation électrique d'une thermistance à coefficient de température positif d'un dispositif de chauffage, caractérisé en ce que, ladite thermistance à coefficient de température positif étant choisie de manière à présenter une température d'autorégulation de valeur 25 supérieure à une température maximum souhaitée pour le chauffage, le procédé comporte une première étape de mesure d'une température au voisinage de ladite thermistance, et une étape de désactivation de l'alimentation de ladite thermistance lorsque la température mesurée devient supérieure ou égale à ladite température maximum souhaitée. L'étape de désactivation peut être avantageusement suivie d'une seconde étape de mesure d'une température au voisinage de ladite thermistance. Dans ce cas, le procédé de contrôle comporte en outre une étape de réactivation de l'alimentation de ladite thermistance lorsque la température mesurée devient inférieure ou égale à une valeur de température seuil. L'invention et les avantages qu'elle procure seront mieux compris au vu de la description suivante faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles: - la figure 1 illustre schématiquement les variations temporelles de la température pour une thermistance CTP utilisée selon l'art antérieur, et pour une thermistance CTP utilisée selon le principe de l'invention. - les figures 2 et 3 illustrent partiellement en perspective un 15 mode de réalisation possible d'un dispositif de chauffage conforme à l'invention. En référence à la figure 1, une première courbe CA illustre la variation dans le temps de la température d'une thermistance CTP utilisée comme moyen électrique de chauffage dans un dispositif de 20 chauffage. Comme on le voit sur cette courbe, la température augmente de façon non linéaire, jusqu'à atteindre une température d'autorégulation TCA sensiblement constante à un instant noté t2 sur la figure. Comme cela a été indiqué précédemment, les dispositifs de chauffage à thermistances CTP connus jusqu'ici utilisent cette propriété 25 pour limiter la température de chauffage maximum obtenue par le dispositif de chauffage. La thermistance est alors choisie de sorte que sa température d'autorégulation TCA corresponde à la température maximale de chauffage recherchée. De manière différente, la présente invention prévoit d'utiliser une thermistance CTP dont la température d'autorégulation est supérieure à la température maximum recherchée pour le chauffage et d'associer à cette thermistance des moyens de régulation qui permettent de couper l'alimentation de la thermistance dès lors que la température de chauffage recherchée est atteinte. La courbe de variation temporelle de la température d'une telle thermistance est illustrée par la courbe CB de la figure 1 du liquide. Tout comme dans le cas de la thermistance utilisée selon l'art antérieur, la température de cette thermistance va augmenter de façon non linéaire, jusqu'à l'obtention de sa propre température d'autorégulation TCB, choisie ici de valeur supérieure à la température maximale de chauffage recherchée TCA. On constate sur la figure que la température maximale de chauffage recherchée est obtenue à l'instant t1, donc au bout d'une durée plus courte que dans le cas de la courbe CA. Les moyens de régulation associés sont quant à eux aptes à déclencher l'arrêt de l'alimentation de la thermistance CTP dès que la température TCA est atteinte. Les figures 2 et 3 illustrent partiellement un dispositif de chauffage conforme à l'invention, la figure 3 étant un agrandissement d'une partie de la figure 2. Dans l'exemple représenté, plusieurs thermistances CTP, comportant des pierres p!iates 1 à coefficient de température positif, sont disposées en matrice dans un même plan, parallèlement et en contact thermique avec une paroi plane 2 en matériau thermiquement conducteur. Cette paroi plane 2 constitue par exemple une paroi de fond d'un réservoir destiné à faire circuler du liquide entre une entrée I et une sortie O d'un canal d'écoulement de fluide non visible sur la figure. Dans ce cas, les pierres plates de la matrice sont disposées de préférence de manière à n'avoir aucun contact les unes avec les autres. Ces thermistances sont toutes choisies pour avoir une valeur de température d'autorégulation égale à la valeur TCB de la figure 1. Des moyens 3 de régulation aptes à mesurer une température au voisinage des pierres 1 en vue de désactiver l'alimentation de ces pierres lorsque la température mesurée devient supérieure ou égale à la température maximum souhaitée sont disposés à proximité des pierres. Ces moyens 3 de régulation comportent avantageusement une thermistance à coefficient de température négatif dont la température caractéristique de régulation est réglée sur la valeur de la température maximum souhaitée (température TCA de la figure 1). Dans la mesure où l'on a prévu avantageusement que les pierres plates 1 de la matrice sont disposées de manière à n'avoir aucun contact les unes avec les autres, la thermistance à coefficient de température négatif est de préférence sous forme de barreau que l'on vient intercaler dans un espace laissé libre entre les pierres 1, comme visible sur l'agrandissement de la figure 3. Il convient de s'assurer que le barreau 3 ne soit pas en contact avec les pierres pour éviter tout risque de court-circuit. Grâce au principe de l'invention selon lequel la thermistance CTP n'est plus utilisée pour sa qualité d'auto régulation en température, on raccourcit d'une durée At correspondant à la différence des instants t2 et tl de la figure 1 la durée d'obtention du chauffage. Un tel dispositif de chauffage est donc particulièrement adapté pour une utilisation dans des domaines où il est nécessaire d'obtenir très rapidement une température de chauffage donnée. A titre d'exemple préféré, une utilisation tout à fait indiquée de la présente invention concerne le chauffage d'un liquide de nettoyage pour une surface vitrée d'un véhicule automobile, telle qu'un pare-brise ou une lunette arrière. En effet, dans ce cas, le dispositif de chauffage est associé au système d'essuyage comportant une commande manuelle que l'utilisateur peut actionner lorsqu'il veut nettoyer son pare-brise ou sa lunette arrière. Lors d'un tel actionnement, le liquide chauffé doit être distribué sur les gicleurs associés au système d'essuyage dans un délai très court, tout en garantissant que la température du liquide ne dépassera pas une certaine valeur, pour ne pas risquer d'occasionner des brûlures. On peut également prévoir, sur le même principe, d'équiper le dispositif de chauffage d'un second moyen de régulation, de préférence également sous forme d'une thermistance CTN, non représenté sur les figures, mesurant également une température au voisinage des thermistances CTP, mais cette fois-ci dans le but de réactiver l'alimentation de ces thermistances CTP dès lors que la température mesurée descend au-dessous d'une température seuil Ts (voir figure 1). La température de régulation de ces seconds moyens de régulation est alors choisie pour correspondre à la valeur de cet:te température seuil. REVENDICATIONS1. Dispositif de chauffage comportant au moins une thermistance (1) à coefficient de température positif, caractérisé en ce que ladite thermistance (1) à coefficient de température positif est choisie de manière à présenter une température d'autorégulation (TCB) de valeur supérieure à une température maximum souhaitée (TCA) pour le chauffage, et en ce que le dispositif comporte en outre des moyens (3) de régulation aptes à mesurer une température au voisinage desdits moyens de chauffage et à désactiver ces moyens de chauffage lorsque la température mesurée devient supérieure ou égale à ladite température maximum souhaitée. 2. Dispositif de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (3) de régulation comportent une thermistance à coefficient de température négatif dont la température caractéristique de régulation correspond à ladite température maximum souhaitée (TCA). 3. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de thermistances à coefficient de température positif sous forme de pierres plates disposées en matrice dans un même plan. 4. Dispositif de chauffage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les pierres plates sont disposées en matrice dans un même plan de manière à n'avoir aucun contact les unes avec les autres. 5. Dispositif de chauffage selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que la thermistance à coefficient de température négatif est sous forme d'un barreau intercalé dans un espace laissé libre entre les pierres plates (1), sans contact avec lesdites pierres. 6. Dispositif de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des seconds moyens de régulation aptes à mesurer une température au voisinage desdits moyens de chauffage et à réactiver ces moyens de chauffage lorsque la température mesurée devient inférieure ou égale à une température seuil (Ts). 7. Procédé de contrôle de l'alimentation électrique d'une thermistance (1) à coefficient de température positif d'un dispositif de chauffage, caractérisé en ce que, ladite thermistance (1) à coefficient de température positif étant choisie de manière à présenter une température d'autorégulation (TCB) de valeur supérieure à une température maximum souhaitée (TCA) pour le chauffage, le procédé comporte une première étape de mesure d'une température au voisinage de ladite thermistance, et une étape de désactivation de l'alimentation de ladite thermistance lorsque la température mesurée devient supérieure ou égale à ladite température maximum souhaitée (TCA). 8. Procédé de contrôle selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étape de désactivation est suivie d'une seconde étape de mesure d'une température au voisinage de ladite thermistance, et en ce qu'il comporte en outre une étape de réactivation de l'alimentation de ladite thermistance lorsque la température mesurée devient inférieure ou égale à une valeur de température seuil (Ts).