Brevet FR2965899A1 — publié le 20120413

«Film chauffant avec un raccordement électrique alimenté en courant triphasé» La présente invention concerne, d'une façon générale, un film chauffant présentant un raccordement électrique alimenté en courant triphasé. Plus particulièrement, la présente invention concerne un film chauffant présentant un raccordement électrique alimenté en courant triphasé, ce raccordement étant sensiblement en deux dimensions et n'accroissant pas l'épaisseur du film. Un tel film présente une mince épaisseur et est susceptible de recouvrir une surface donnée. Il peut être incorporé dans des éléments, par exemple des murs, des plafonds ou des planchers de locaux. Il peut aussi servir dans des moyens de transport de passagers, notamment un train, un bateau, un avion ou un véhicule automobile, par exemple un véhicule automobile électrique ou hybride. De manière générale, un tel film chauffant comporte 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'alimentation d'un tel film se fait, de manière connue, en courant monophasé. Dans le cas d'utilisation d'un courant triphasé, il est nécessaire d'employer un film chauffant pour une phase du courant, c'est-à-dire trois films, ce qui est désavantageux en terme de coût et d'encombrement. En effet, par exemple, les connexions électriques des différentes phases se chevauchent et augmentent l'épaisseur du film chauffant. La présente invention a pour but de permettre l'alimentation d'un film chauffant par un raccordement électrique alimenté en courant triphasé afin de réaliser une alimentation triphasée de ce film chauffant qui ne présente pas un grand encombrement, notamment en n'accroissant pas l'épaisseur du film. A cet effet, l'invention a pour objet un film souple chauffant constitué d'au moins une isolation électrique, d'au moins un bloc comprenant au moins un élément résistif et d'un raccordement électrique alimenté en courant triphasé présentant au moins un circuit d'alimentation pour chaque phase, au moins une connexion électrique alimentant un élément résistif en partant de chaque circuit d'alimentation, caractérisé en ce qu'au moins une partie des circuits d'alimentation s'étendent parallèlement le long d'au moins un côté du film chauffant, des moyens étant prévus pour éviter le chevauchement d'au moins un circuit d'alimentation par une connexion partant d'un autre circuit alimentant un élément résistif respectif. Selon des caractéristiques additionnelles de la présente invention : - les moyens évitant le chevauchement d'au moins un circuit d'alimentation donné par une connexion partant d'un autre circuit sont réalisés par au moins une interruption dans le circuit d'alimentation donné, ce circuit donné étant traversé par cette connexion, l'interruption diminuant ou rendant nulle localement l'épaisseur dudit circuit. - le film comprend au moins trois blocs de chauffage 25 présentant chacun un élément résistif. - l'alimentation de chaque bloc se fait par une phase respective. - le raccordement comprend trois circuits d'alimentation correspondant à une phase respective, le 30 circuit le plus interne au film chauffant du raccordement dénommé ci-après premier circuit alimentant l'élément résistif du premier bloc dans sa phase respective, ce premier circuit étant percé par une interruption au niveau de l'alimentation de l'élément résistif du second 35 bloc pour le passage de la connexion d'un second circuit le plus interne du raccordement après ce premier circuit et alimentant l'élément résistif du second bloc dans sa phase respective, le troisième circuit du raccordement le plus externe au film chauffant alimentant l'élément résistif du troisième bloc dans sa phase respective, les premier et second circuits étant munis d'une interruption respective au niveau de l'alimentation de l'élément résistif du troisième bloc pour le passage de la connexion partant du troisième circuit vers l'élément résistif associé. - les trois phases alimentent chacun des blocs. - chaque bloc présente trois éléments résistifs et le raccordement quatre circuits d'alimentation, un circuit d'alimentation non inclus dans le raccordement alimentant dans sa phase respective un premier élément résistif du premier bloc puis un premier élément résistif des blocs suivants par l'intermédiaire d'un circuit auxiliaire d'alimentation interne au film et passant par l'intérieur des blocs, le premier circuit du raccordement le plus interne au film alimentant un second élément résistif du premier bloc et un second circuit du raccordement alimentant dans sa phase respective le troisième élément résistif du premier bloc, le premier circuit du raccordement étant muni d'une interruption au niveau de l'alimentation du troisième élément résistif du premier bloc pour le passage à travers le premier circuit de la connexion partant du second circuit du raccordement, ce second circuit se prolongeant dans le raccordement pour l'alimentation d'un second élément résistif du second bloc, sa connexion au second élément résistif traversant par une interruption le premier circuit, un troisième circuit du raccordement alimentant dans sa phase respective le troisième élément résistif du second bloc, les premier et second circuits du raccordement étant munis d'une interruption respective au niveau de l'alimentation du troisième élément résistif du second bloc pour le passage de la connexion partant du troisième circuit du raccordement à travers eux, ce troisième circuit se prolongeant dans le raccordement pour l'alimentation d'un second élément résistif du troisième bloc, sa connexion au second élément résistif traversant par une interruption le premier circuit et le second circuit, un quatrième circuit du raccordement alimentant dans sa phase respective le troisième élément résistif du troisième bloc, les premier, second et troisième circuits du raccordement étant munis d'une interruption respective au niveau de l'alimentation du troisième élément résistif du troisième bloc pour le passage de la connexion partant du quatrième circuit du raccordement à travers eux. - l'alimentation électrique, faite sur trois phases, est équilibrée ou non. - l'alimentation électrique est faite selon un 15 branchement étoile ou triangle. - l'isolant du film chauffant est en polyester. - au moins un élément résistif est en aluminium ou en tout autre alliage conducteur. - le film est revêtu d'une couche adhésive pour être 20 collé sur tout type de support. L'invention va maintenant être décrite plus en détail mais de façon non limitative en regard des figures annexées, dans lesquelles : 25 - la figure 1 est une représentation schématique d'un branchement triphasé en étoile équilibré comportant un bloc par phase, - la figure 2 est une représentation schématique d'un branchement triphasé en étoile équilibré comportant 30 un bloc pour les trois phases, - la figure 3 est une représentation schématique fortement agrandie d'un autre mode de réalisation de la présente invention pour l'alimentation d'un film chauffant en trois phases. 35 Les figures 1 et 2 montrent un film chauffant 1 composé d'au moins une isolation électrique, d'au moins un élément résistif respectivement 2a, 2b, 2c et 3a, 4a, 5a ; 3b, 4b, 515 ; 3c, 4c, 5c et d'un raccordement électrique 6 alimenté en courant triphasé présentant au moins un circuit d'alimentation pour chaque phase. Jusqu'à présent, l'alimentation électrique d'un film 1 chauffant était en courant monophasé, c'est-à-dire qu'il suffisait de deux fils d'alimentation. Dans le cas d'un courant triphasé selon la figure 1, il y a trois circuits d'alimentation P1, P2 et P3 et dans le cas de la figure 2 il y a cinq circuits d'alimentation P1, P2 et P'2, P3 et P'3. Les figures 1 et 2 présentent un film chauffant composé de trois blocs respectivement B1, B2, B3 et Cl, C2, C3. La figure 1 montre un mode de réalisation d'un branchement triphasé en étoile équilibré avec un bloc par phase tandis que la figure 2 illustre un mode de réalisation d'un branchement triphasé en étoile équilibré comportant un bloc alimenté avec les trois phases. Aux deux figures, pour une meilleure vision des circuits d'alimentation du raccordement 6, ces circuits sont dessinés en gras de même que leur connexion à un élément résistif respectif, ceci tant que ces circuits ne sont pas interrompus. Ces circuits P1, P2, P3, P'2 et P'3 présentent des connexions respectives à un élément résistif 2a, 2b, 2c ou 3a à 3c, 4a à 4c, 5a à 5c qui s'étendent perpendiculairement à la longueur du raccordement 6 et traversent celui-ci plus ou moins profondément selon que le circuit porteur de cette connexion est plus ou moins éloigné par rapport au film 1 chauffant, donc plus ou moins interne ou externe à ce film. L'élément résistif est avantageusement formé d'au moins une résistance électrique souple en un matériau conducteur recouvert d'un film en matière plastique. Avantageusement, le matériau conducteur est l'aluminium et la matière plastique de recouvrement est un film de polyester. Les figures 1 et 2 vont maintenant être décrites séparément. A la figure 1, le raccordement électrique 6 est muni de trois circuits Pl, P2, P3 d'alimentation électrique à une phase électrique, respectivement les phases 1, 2, 3 mais ceci n'est pas limitatif. Les trois circuits P1, P2, P3 s'étendent parallèlement dans la longueur du raccordement électrique 6 sur un côté du film chauffant, avantageusement sur un de ses côtés longitudinaux, le circuit Pl étant le plus interne et le circuit P3 étant le plus externe dans ce raccordement 6 par rapport au film 1. Comme le film 1 chauffant de cette figure 1 est composé de trois blocs B1, B2, B3 comprenant respectivement un élément résistif 2a, 2b, 2c avec une phase par bloc, le bloc B1 est relié au circuit P1, le bloc B2 est relié au circuit P2 tandis que le bloc B3 est relié au circuit P3. Le but de la présente invention est de rendre le 20 raccordement 6 le moins épais possible en le laissant avantageusement en deux dimensions. Selon l'invention, les circuits d'alimentation P1, P2, P3 s'étendent parallèlement les uns à côté des autres le long d'au moins un côté du film chauffant comme 25 précédemment mentionné et des moyens 7, 8, 9 sont prévus pour éviter le chevauchement d'au moins un circuit d'alimentation, à la figure 1 P1 puis Pl et P2 par une connexion partant d'un autre circuit, à la figure 1 le circuit P2 pour le circuit P1, puis le circuit P3 pour 30 les circuits P2 et P1, cet autre circuit P2 ou P3 alimentant un élément résistif 2b ou 2c respectif. Selon la présente invention, l'alimentation du film 1 chauffant est en courant triphasé et ne dépasse de l'épaisseur du film chauffant 1. Cela a été rendu 35 possible par la nouvelle disposition des circuits d'alimentation Pl, P2, P3 non superposés mais disposés les uns à côté des autres et l'utilisation de moyens permettant le passage d'une connexion d'un circuit d'alimentation donné à un élément résistif à travers un ou des circuits d'alimentation se trouvant plus proches de l'élément résistif que ledit circuit d'alimentation donné. Cela évite le chevauchement par une ou des connexions de circuits d'alimentation disposés sur son passage vers l'élément résistif, les connexions s'étendant perpendiculairement auxdits circuits d'alimentation. Avantageusement, les moyens évitant le chevauchement des connexions et des circuits d'alimentation sont sous forme d'au moins une interruption 7, 8, 9 dans au moins un circuit d'alimentation, respectivement à la figure 1 le circuit P1 au bloc B2 puis les circuits P1 et P2 au bloc B3. Ces interruptions sont avantageusement sous forme de perçages 7, 8, 9 diminuant ou rendant nulle localement l'épaisseur dudit circuit mais ceci n'est pas obligatoire. Il n'est pas nécessaire que le ou les perçages traversent complètement le raccordement du film chauffant 1, seulement qu'ils diminuent localement l'épaisseur dudit raccordement pour permettre le passage de la ou des connexions. Un exemple d'un tel raccordement avec différents 25 circuits P1, P2, P3 va maintenant être plus précisément décrit en regard de la figure 1. A la figure 1, le circuit P1 est interrompu après l'alimentation de l'élément résistif 2a du premier bloc B1. Pour l'alimentation de l'élément résistif 2b du bloc 30 B2, il est avantageusement effectué une interruption 7 dans le circuit P1 permettant le passage de la connexion d'alimentation de l'élément résistif 2b du bloc B2 partant du circuit P2. Le circuit P2 est interrompu après l'alimentation 35 de l'élément résistif 2b du second bloc B2 et pour l'alimentation de l'élément résistif 2c du bloc B3, il est avantageusement effectué deux perçages 8 et 9 respectivement dans le circuit Pl et dans le circuit P2 permettant le passage de la connexion du circuit P3 à l'élément résistif 2c du bloc B3, les circuits Pl et P2 étant alors interrompus avec une épaisseur faible ou nulle pour le passage de ladite connexion partant du circuit P3 à travers les circuits P1 et P2. La figure 2 va maintenant être détaillée. Cette figure 2 concerne une alimentation avec trois phases par bloc Cl, C2 ou C3. Ce qui a été mentionné précédemment en regard du mode de réalisation de la figure 1 est aussi valable pour le mode de réalisation de la figure 2, à savoir qu'au moins une partie des circuits d'alimentation P2, P3, P'2, P'3 s'étendent parallèlement le long d'au moins un côté du film 1 chauffant, des moyens 11 à 19 étant prévus pour éviter le chevauchement d'au moins un circuit d'alimentation par une connexion partant d'un autre circuit P2, P3, P'2 alimentant un élément résistif respectif. Le raccordement, pris dans un sens large, dans le cas de la figure 2 comprend cinq circuits Pl, P2 et P'2, P3 et P'3 pour permettre une alimentation en trois phases des trois éléments résistifs 3a, 4a et 5a du bloc Cl, des trois éléments résistifs 3b, 4b et 5b du bloc C2 et des trois éléments résistifs 3c, 4c et 5c du bloc C3. Le circuit P1 est un circuit d'alimentation particulier étant donné qu'il ne s'étend pas dans la longueur du raccordement 6 et s'arrête après la connexion pour l'alimentation de son élément résistif 3a associé dans le premier bloc Cl. En fait, le raccordement 6 proprement dit comprend quatre circuits P2 et P'2, P3 et P'3 qui s'étendent parallèlement dans la longueur du raccordement 6 sur un côté du film chauffant 1, avantageusement la longueur de celui-ci. Du circuit le plus interne P2 au film 1 chauffant au circuit le plus externe P'3, leur succession des circuits dans le raccordement 6 à la figure 2 est P2, P3, P'2, P'3, les circuits P2 et P12 étant relatifs à la phase 2 et les circuits P3 et P'3 étant relatifs à la phase 3. Les circuits P2 et P'2 respectivement P3 et P13 des 5 seconde et troisième phases sont doublés, tandis que la première phase présente un unique circuit Pl. Pour le bloc B1, c'est le circuit Pl de la première phase qui alimente le premier élément résistif 3a du bloc Cl. Ce circuit P1 ne se prolonge pas plus loin que sa 10 connexion à l'élément résistif 3a correspondant. Comme l'alimentation en phase 1 du courant doit aussi être possible pour les blocs C2 et C3 suivant le bloc Cl, il est prévu un circuit d'alimentation auxiliaire 10 qui s'étend à l'intérieur du film 1 15 chauffant en faisant partiellement le tour du bloc Cl puis celui du bloc C2 à l'exception de son côté comportant le raccordement 6. Ce circuit d'alimentation auxiliaire 10 intérieur au film s'étend ensuite à l'intérieur des blocs C2 et C3 de manière similaire à 20 celle précédemment indiquée. Ce circuit d'alimentation auxiliaire 10 interne au film relie l'extrémité de l'élément résistif 3a du bloc Cl alimentée par le circuit pl à l'extrémité de l'élément résistif 3b du bloc C2 à alimenter en phase 1 puis cette extrémité de l'élément 25 résistif 3b du bloc C2 à l'extrémité de l'élément résistif 3c du bloc C3 aussi à alimenter en phase 1. Ainsi un élément résistif 3a, 3b, 3c faisant partie respectivement d'un bloc Cl, C2 ou C3 est alimenté en phase 1. 30 En ce qui concerne les deux autres éléments résistifs 4a et 5a du bloc Cl, ceux-ci sont respectivement alimentés en phase 2 par le circuit P2 et en phase 3 par le circuit P3. Le passage du courant dans le circuit P2 est ensuite interrompu tandis que le 35 circuit P3 d'alimentation en phase 3 se prolonge sans interruption pour alimenter le bloc C2. Pour laisser passer la connexion du circuit P3 à son élément résistif 5a associé, la partie du circuit P2 non traversée par la phase 2 est munie d'une interruption 11, avantageusement un perçage au moins partiel du circuit P3 n'autorisant plus le passage du courant à travers lui. Pour le second bloc C2 du film 1 chauffant, celui-ci présente aussi trois éléments résistifs 3b, 4b et 5b. Le premier élément résistif 3b est alimenté électriquement en phase 1 par le circuit d'alimentation auxiliaire 10 interne au film s'étendant entre les blocs Cl et C2. Le second élément résistif 4b est alimenté électriquement en phase 3 par le circuit P3 du raccordement 6, une connexion de ce circuit P3 à l'élément résistif 4b passant à travers le circuit P2 interrompu et qui a été percé par une interruption 12. Le passage du courant dans le circuit P3 est ensuite interrompu dans le raccordement 6, ce circuit étant muni d'une interruption 13 dans la partie du raccordement 6 adjacente au bloc C2 pour permettre l'alimentation électrique de l'élément résistif 5b du bloc C2 par la phase 2, ceci par l'intermédiaire d'une connexion électrique partant du second circuit P'2 d'alimentation en phase 2. Le circuit P2 est également muni d'une interruption 14 pour le passage de la connexion partant du circuit P'2. Le troisième circuit P'2 du raccordement 6 alimente donc le troisième élément résistif 5b. Pour le troisième bloc C3 du film chauffant 1, celui-ci présente aussi trois éléments résistifs 3c, 4c et 5c. Le premier élément résistif 3c est alimenté électriquement en phase 1 par le circuit d'alimentation auxiliaire 10 interne au film 1 chauffant et s'étendant entre les blocs Cl et C2 puis entre les blocs C2 et C3. Le second élément résistif 4c est alimenté électriquement en phase 2 par le circuit P'2 du raccordement 6, la connexion de ce circuit P'2 au second élément résistif 4c passant à travers les circuits P2 et P3 interrompus comme précédemment mentionné et qui ont été munis localement d'une interruption respective 16 et 15 pour le passage de ladite connexion du circuit P'2 vers le bloc C3. Ce circuit P12 est ensuite interrompu dans le raccordement 6 en étant muni d'une interruption 18 dans la partie du raccordement 6 adjacente au bloc C3 pour permettre l'alimentation électrique du bloc C3 en phase 3 par l'intermédiaire du quatrième circuit P'3 d'alimentation en phase 3. Le quatrième circuit P'3 en phase 3 alimente le troisième élément résistif 5c par sa connexion traversant le circuit P'2 ainsi que les circuits P2 et P3 également munis d'une interruption, respectivement 19 et 17. La figure 3 montre un mode de réalisation de l'alimentation électrique en triphasé d'un film chauffant 1. A cette figure, le raccordement électrique principal du film chauffant 1 se trouve sur le côté supérieur du panneau sur sa droite. Conformément à l'invention, les différents raccordements électriques Pc1, Pc2 et Pc3 composant ce raccordement électrique principal et attribués à une phase respective sont disposés parallèlement les uns aux autres et alimentent les circuits respectifs P1, P2 et P3. Pour éviter le chevauchement des circuits respectifs Pl, P2 et P3, il est prévu des moyens, ces moyens incluant des connexions respectives dans chaque circuit P1, P2 et P3 ainsi qu'une disposition spécifique desdits circuits permettant d'éviter ce chevauchement. A la figure 3, il est à noter que les circuits Pl, P2 et P3 sont dessinés exagérément espacés les uns des autres et que le rapport entre leurs longueurs respectives a aussi été fortement agrandi. Dans le mode de réalisation montré à la figure 3, ce mode étant susceptible de modifications tant que 12 celles-ci contribuent à empêcher le chevauchement des circuits P1, P2 et P3, ces modifications pouvant concerner notamment une autre disposition des phases l'une ou les unes par rapport aux autres, la première 5 partie du circuit P3 s'étend sur une plus longue longueur du film chauffant 1 que la première partie du circuit P2 et la première partie du circuit P2 s'étend aussi sur une plus longue longueur du film chauffant 1 que la première partie du circuit Pl. 10 A la fin de la première partie d'un circuit Pl, P2 ou P3, cette première partie est reliée à une seconde partie du circuit respectif Pl, P2 ou P3 s'étendant dans la direction opposée à la première partie pour se diriger vers le côté du film 1 portant le raccordement électrique 15 principal du film chauffant 1. La liaison entre chaque première partie et leur seconde partie associée se fait par un raccord respectif 21, 22, 23. Séquentiellement, en partant du bord du film chauffant présentant le raccordement principal et par 20 rapport auquel les parties consécutives des circuits P1, P2 et P3 s'étendent parallèlement et en descendant vers la portion médiane du film chauffant 1, la disposition des circuits Pl, P2 et P3 comprend à la figure 3 la première partie du circuit P3, la première partie du 25 circuit P2 et la première partie du circuit Pl. Ensuite cette première partie du circuit P1 est suivie par la seconde partie dudit même circuit Pl, puis par la seconde partie du circuit P2 et la seconde partie du circuit P3, ceci pour éviter les chevauchements d'un ou de circuits 30 par un ou des autres circuits P1, P2 et P3. Du fait, premièrement, de la différence entre les longueurs de la première partie respective des circuits P1, P2 et P3, il n'y a pas chevauchement desdits circuits P1, P2 et P3. Ceci est aussi obtenu, secondement, par la 35 disposition des secondes parties des circuits Pl, P2 ou P3 les unes par rapport aux autres. En effet, comme déjà mentionné, la seconde partie du circuit Pl est placée 65899 13 juste après la première partie du circuit P1 et reliée à celle-ci par le raccord 21. Comme la première partie du circuit Pl est la plus courte des premières parties des circuits Pl, P2 et P3, il ne peut y avoir chevauchement d'un circuit P2 ou P3 par la seconde partie du circuit P1. Il en va de même pour la seconde partie du circuit P2 qui ne chevauche pas le circuit P3 en étant dirigée vers le raccordement électrique principal du film chauffant 1. Similairement aux premières parties, les secondes parties s'étendent dans la direction du raccordement principal du film chauffant 1 avec des longueurs différentes, la seconde partie du circuit P1 s'étendant plus vers le bord droit du film chauffant que la seconde partie du circuit P2, elle-même s'étendant plus vers le bord droit du film chauffant que la seconde partie du circuit P3. Ces secondes parties sont respectivement reliées 20 aux troisièmes parties correspondantes du circuit Pl, P2 ou P3 par un raccord respectif 31, 32, 33. Il en va de même pour les parties successives des circuits Pl, P2 et P3. Ainsi, le chevauchement d'au moins un circuit P1, P2 ou P3 par au moins un autre circuit P1, 25 P2 ou P3 est évité pour toutes les parties desdits circuits P1, P2 et P3. A la figure 3, seules les trois premières parties des circuits Pl, P2 et P3 ont été entièrement représentées, les quatrièmes l'étant seulement 30 partiellement tandis que les autres parties desdits circuits P1, P2 et P3 n'ont pas été représentées. Les avantages de la présente invention sont, en plus de garantir une alimentation en triphasé d'un film chauffant avec un raccordement électrique ne dépassant 35 pas de l'épaisseur du film, de permettre un équilibrage de l'alimentation triphasée, un gain de fil par rapport à trois films monophasés, un gain de place, un point milieu interne et la possibilité d'avoir soit trois phases imbriquées dans un bloc ou trois phases par bloc. L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.