BE1000397A4 - Elements plats de chauffage electrique. - Google Patents

Abstract

Eléments plats de chauffage électrique, obtenus par le fait qu'on applique une couche conductrice d'électricité filiforme (9) sur une feuille support isolante, poreuse (4), qu'on recouvre cette couche conductrice (9) et son support (8) d'une ou plusieurs feuilles de recouvrement (10) isolantes poreuses, de meme nature que la feuille support, qu'on solidarise le tout au moyen d'un liant ou d'un imprégnant, et qu'on durcit le tout sous presse par la prise du liant ou la polymérisation de l'imprégnant.

Description

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    ELEMENTES   PLATS DE   CHAUFGE ELECTRIQUE  
La presente invention a pour objet un eLement plat de chauffage   électrique,   son procede de fabrication, ainsi que des appareiLs   chauffants equipes   de tels éléments. L'invention peut être appliquée aux appareils de chauffage industriels, aux appareils de chauffage domestiques et aux appareils ménagers   equipes d'un dispositif   de chauffage. 



   IL existe   deja   des elements de chauffage plats constitues d'un support en matière isolante, notamment un support en carton de mica, autour duquel est enroulé un fil résistant électrique. 



  IL est également connu de disposer une resistance, découpée hors 
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 d'un feui). ensemble, mais Laissant de L'espace pour La dilatation du métal résistant par rapport à La matière isolante. Par aiLLeurs, il    tard metaLLique, entre deux couches isolantes relieesest connu   de solidariser une couche métallique ou semi-conductrice avec un support isolant plat, notamment au moyen des techniques de circuits imprimés. 



   La présente invention a pour but d'enrober sans jeu dans une matière isolante un ruban ou un trace en matiere conductrice 
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 d'electricité, afin un produit d'une très grande d'obtenirsolidité mécanique. Un autre but de l'invention est un produit dont la température de La couche conductrice   d'électricité   peut atteindre des valeurs élevées ; (incandescence jusqu'au rouge foncé ou davantage). 



   De tels résultats peuvent etre obtenus, suivant l'invention par Le fait qu'on applique une couche conductrice   d'et. ectn-   cite filiforme sur une feuille support isolante, poreuse, qu'on recouvre cette couche conductrice et son support d'une ou plusieurs feuilles de recouvrement isolantes, poreuses, de même nature que la feuille support, qu'on sotidarise le tout au moyen d'un liant ou d'un impregnant, et qu'on Le durcit sous presse par la prise du liant Ou La poLymerisation de l'impregnant. De cette manière, on obtient un produit d'une très grande homogénéité, presentant une excellente solidité mécanique. 
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  Lorsque L'element chauffant est destiné à produire des temperatures élevees, La matière et du recouvrement doit etre transparent aux rayons infra-rouges et rouges. 

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  Un teL matériau est par exemple Le mica sous ses differentes apparitions :muscovite,phologopite,vermiculite.Depréférence, L'imprégnant   possedera   aussi cette qualité. C'est Le cas Pour Les vernis silicaone. Les vernis siLicone peuvent être utiLises,   malgré   Le fait qu'ils se décomposent partiellement à haute température. En effet, Leurs produits de décomposition, non volatils, conservent une cohérence convenable et gardent Leur qualité d'isolant électrique et de protection mécanique. 
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  La feuiLle de support isolante peut etre recouverte d'un seul cote d'un tracé conducteur ou peut servir de mandrin ptat pour t.'enrout. 



  Le tracé conducteur peut être obtenu, par exempte, par découpage d'un feuillard métalLique par voie chimique, électrochimique, mécanique, ou par rayon Laser. Le choix de La nature du feuillard dépend de la température que peut prendre La matiere conductrice d'électricité et peut être par exemple du cuivre, de l'aluminium, de L'acier ou un alliage ferro-nickel ou nickelchrome. 



   La matière isolante de base est de préférence constituée par des fibres ou paillettes minérales, par exemple: amiante, fibre de verre, Laine de roche, papier de mica. 



   Le liant peutêtre du type minéral, par exemple un sel alcalin ä base de siLicate, phosphate, borate ou borophosphate, notamment du silicate de potassium ou verre soluble. 



   A   la place   du liant inorganique, iL est Possible   d'utili-   ser un imprégnant résistant à l La chaleur   tel qu'une resine   silicanone thermodurcissable produisant un ensemble polymérisé de qualité souple ou de qualité rigide. 



   Suivant un exemple de réalisation, represente la figure 1, une résistance metaLLique 1 est   enrobee   de chaque côté par une ou plusieurs couches de papier de mica 2,   imprégnées   par une resine silicone. Le nombre de ces couches, habituellement deux, est défini d'après l'isoLation éLectrique et la resistance mécanique exigées. Au moment de L'assembLage, l'imprégnant n'est pas ou n'est pas compLetement poLymérise. La   Polymérisation   finale a lieu sous presse b une température convenable et assure ainsi une excellente homogénéité de l'ensemble, garantissant une longue   duree   de vie de L'élément chauffant. 

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   En variante, Les feuiLLes de papier de mica sont placées de part et d'autre d'un circuit métallique découpé et   l'ensemble   est imprégné dans un bain de resine silicone ou un bain de siLicate de potasse.. La cohesion et Les autres propretés de l'ensemble sont alors obtenues par pressage à chaud. 



   Suivant une autre variante, Le feuiLLard resistant est couché sur deux epaisseurs de papier de mica imprégné d'une résine silicone. L'ensemble est ensuite partiellement polymérisé suivant un cycle de pression et de température adéquats. Le circuit résistant est ensuite découpe par voie chimique, La   micanite faisant office   de support mécanique. Apres cette Ope- ration, on pose sur Le tracé resistant deux épaisseurs de papier de mica, imprégnées de La même resine, et on rend l'ensemble homogene par un deuxieme cycle de cuisson, amenant La polyméri-   sation complète.    



   Un autre exemple est représenté ä la figure 2. Un   élément   plat de chauffage éLectrique est constitué d'une semeLLe de répatition de chaleur 3, d'un support 4, d'une couche conductrice 5, et d'un recouvrement en papier de vermiculite 6 dispose entre la couche conductrice 5 et une paroi d'appui arrere 7. Lors de l'application de La chaLeur, nécessaire à La polymerisation du vernis silicone dont sont   imprégnées   Le support et Le papier de vermiculite, La vermiculite subit une expansion qui peut   atteint-   dre Le   decupLe   de son volume initial.

   Grâce cet effet, la couche conductrice et son support sont plaqués sur la semelle 3, ce quigarantit un excellent contact thermique entre cette semeLLe et La couche conductrice, tandis qu'entre La couche conductrice 5 et La paroi d'appui arrière 7, une épaisseur convenable d'isolant calorifique empêche Les pertes de chaleur vers cette paroi d'appui arrière 7. 



   Un troisième est represente ä La figure 3. Un support en carton de mica 8 sert de mandrin de bobinage ä un ruban mince,   metaLique   9. Ce support et le ruban 9 sont recouverts de part et d'autre par deux feuilles de recouvrement 10. Le tout est solidarisé sous presse lors d'un cycLe de polymérisation de La résine siLicone dont sont imprégnés Le support 8 et les feuilles 10. 

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   L'exceLLente   soLidite   de l'ensemble est conditionnee par Lefait de   L'homogénéité   de La matière isolante qui est La meme des deux cotes de La résistance électrique et qui est réalisée, notamment par Les liaisons qui se forment, grâce au durcissement sous pression, ä travers les interstices du tracé   resistant   de La couche résistante filiforme. Les Liaisons à travers ces interstices sont facilitées par Le fait que L'épaisseur de la couche resistante est toujours très faible,   généralement,   sensiblement 
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 inférieure Åa 0, 1 
Cette solidite se maintient même si Le Liant se décompose partiellement sous L'effet de La chaLeur ou de La temperature. 



  De ce fait, l'utilisation des ces   eLements chauffants   peut etre envisagée dand des appareils dissipant la chaleur surtout par rayonnement, par exemple dans des grille-pains et appareils de chauffage par rayonnement. L'avantage particulier de ces ellements chauffants est Le fait que les conducteurs de chauffage, memeincandescents sont recouverts d'une couche isolante électrig que et mecaniquement résistante, aussi bien ä l'état froid   qu'à   l'état chaud. Tout contact accidenteL d'un conducteur   d'éLectr-r   cite avec un ustensiLe métallique, par exemple une fourchette, est ainsi exclu. 



   Lorsque ta chaleur doit etre dissipée vers un seul côle, it est possible de recouvrir de côté opposé d'une couche réfléchissante, par exemple obtenue par evaporation sous vide d'un métal refractaire ou simplement par collage b l'aide d'une resine silicone d'un feuillard mince argenté,   nickelé   ou chromé. Une telle mesure réduit fortement la dissipation de la chaleur du cote de la couche   refLechissante.   



   En recouvrant les deux côtés d'une couche   réfLéchissante,   it est possible d'abaisser La temperature de L'eLement à   L'en-   droit de ces couches et d'obtenir des surfaces de chauffage par convection qui ne sont pas en contact électrique avec La résistance de chauffage.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un eLement plat de chauffage électrique, constitue d'une résistance électrique disposée entre des feuiLles isolantes, caractérisé en ce qu'on applique une couche conductrice d'électricité, filiforme (1, 5, 9,) sur une feuille support isoLante, poreuse (2, 4, 8), qu'on recouvre cette couche conduc- trice et son support d'une ou plusieurs feuilles de recouvrement isolantes (2,6,10), poreuses, de meme nature que La feuiLLe sup- port, Qu'onsolidarise le tout au moyen d'un Liant ou d'un imprag- nant et Qu'on le durcit sous presse par La prise du liant ou La polymérisationdel'imprégnant.
2. 2. Procédé de fabrication suivant La revendication 1, caractérisé en ce qu'on imprégne les feuilles de support (2, 4, 8) et de recouvrement (2, 6, 10) avant leur assembLage avec La resis- tance électrique (1, 5, 9).
3. 3. Procédé de fabrication suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on poLymerise partieLLement un au moins des feuiLLes support (2, 4, 8,) ou de recouvrement (2, 6, 10) avant Leur assemblage avec la résitance électrique (1, 5, 9)
4. 4. Elément plat de chauffage électrique, sonstitue d'une resistance électrique (1, 5, 9) disposee entre des feuilles @ isolantes (2, 4, 6, 8, 10) poreuses, impregnees d'un vernis ou d'un Liant, en liaison homogène entr'eLLes Åa travers Les intersices de La résistance éLectrique.
5. 5. ELement suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les feuilles isoLantes (2, 4, 6, 8, 10) sont en papier de mica.
6. 6. Element suivant le revendication 5, caracterise en ce qu'une des feuilles de support ou de recouvrement (6) est en parierdevermiculite.
7. 7. ELement suivant une des revendicatione 4 ä 6, caractérisé en ce que t'imprégnant est un tiant inorganique. <Desc/Clms Page number 6>
8. 8. Elément suivant une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu ('imprégnant est une résine silicane thermodurcissable.
9. 9. Element de chauffage suivant une des revendications 4 ä 8 caractérisé en ce qu'equipe un dispositif de chauffage et est dispose entre une semeLLe (3) de répartition de chaleur et une paroi arrière (7).
10. 10. Elément suivant une des revendications 4 à 8, caractérise en ce qu'i l'équipe un dispositif de chauffage dans lequel La chaleur est dissipée par rayonnement.
11. 11. Element suivant une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'une de ses surfaces au moins est recouverte d'une couche réfléchissante.