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Elément de chauffage électrique à fil de résistance porté par une feuille de support
La présente invention concerne les éléments de chauf- fage électrique utilisant un fil de résistance et affectant la forme de feuilles ou bandes raides ou flexibles pouvant avoir un profil plan ou courbe. Les éléments de ce genre conviennent spécialement au chauffage des bâtiments et on leur donne à cet effet la forme de panneaux aptes à être Incorporés à des murs et (ou) à des plafonds. Le but principal de l'invention est de simplifier la construction et la fabrication des élé- ments de chauffage électrique du type en question.
L'invention est matérialisée dans un élément de chauf- fage électrique du type indiqué et comprenant une feuille de matière dont les bords opposés sont coupés de fentes stéten-
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dant vers l'intérieur et dans lesquelles le fil de résistance est engagé brin prs brin, de manière à s'étendre entre les fentes en travers d'une,
ou des deux faces de la feuille de support et à s'appliquer contre celles-ci ou à se placer tout .près d'elles. La feuille pourvue du ou des conducteurs incor- porés à elle peut alors être encagée de toute manière convenable par exemple en la noyant dans un composé isolant ou en la recou- vrant d'une matière formant une feuille avec ou sans interposi- tion d'un composé approprié la noyant, formant ainsi des panneaux se prêtant à l'incorporation à des murs ou plus généralement à des parties de bâtiments quelconques.
De façon générale, la feuille de support sera consti- tuée par une matière mauvaise conductrice de l'électricité comme le bois de placage, le papier, le carton, une matière plastique, l'amiante ou toute autre matière isolante appropriée capable de résister à la température qui prend naissance dans l'élé- ment pendant son usage* C'est pourquoi, dans la présente des- cription, cette feuille est appelée la feuille isolante, le fil de résistance étant, de préférence, nu. Toutefois, la feuille de support peut être en métal ou en une autre matière bonne conductrice, auquel cas le fil métallique doit être recouvert d'un isolement. Le fil métallique est enroulé sur la feuille soit à la main, soit à l'aide d'un dispositif mécanique conve- nable.
En plus des susdites fentes servant de logements aux conducteurs de la résistance, il peut être prévu dans les bords opposés de la feuille de support une série de fentes plus cour- tes dans lesquelles on engage des conducteurs formant les bar- res omnibus.
Ces barres peuvent s'étendre sur toute la lon- gueur de la feuille, et n'importe quel nombre désiré de cir- cuits de résistance fixée à la feuille de la manière sus-dé-
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crite peut être interconnecté. A titre de variante, au lieu !le prévoir des barres omnibus, on peut opérer la connexion avec un circuit extérieur au moyen de bornes appartenant au type ordi- naire à vis ou encore constituées par des oeillets, des boutons ou des ferrures implantées dans la feuille, les extrémités des conducteurs formant résistance étant attachées à ces bornes soit directement, soit avec interposition de fils métalliques coupés dà longueur et formant bornes.
Un fil de résistance peut être placé de chaque côté de la feuille auquel cas il est commode de prévoir des fentes dans les deux paires de bords opposés. C'est ainsi que les fen- tes appartenant à l'une de ces paires servent à loger le con- ducteur de résistance placé d'un côté de la feuille, tandis que le conducteur qui se trouve du côté opposé est logé dans les fentes pratiquées dans l'autre paire de bords.
La longueur du conducteur de résistance sur les faces opposées de la feuil- le isolante peut former un circuit continu ou des circuits parallèles ou encore des circuits séparés dont chacun soit muni de sa propre paire de barres omnibus ou de bornes. quand les file de résistance placés de chaque côté de la feuille de support forment des circuits parallèles, les deux circuits peu- vent passer dans les tentes pratiquées dans une seule paire de bords opposés.
Dans les dessins schématiques annexés qui faciliteront la compréhension et la réalisation Industrielle de l'invention:
Les figs. 1 à 6 sont des vues en plan montrant des éléments de chauffage pourvus de fentes disposées de diverses manières dans les panneaux isolants, des dispositions différant de façon correspondante du ou des fils derésistance étant adop- tées dans,chaque cas.
La fige 7 est une vue en perspective d'un panneau de
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chauffage comprenant un élément chauffant sensiblementsem- blable à celui 4ue montre la fige 6, certaines parties de ce panneau étant supposées brisées pour plus de clarté.
Les fige. 8 et 9 sont des vues en perspective frag- mentaire montrant respectivement d'aux modes de jonctiornement des panneaux chauffants sensiblement comme représenté en fige 7.
Comme le montre la fig. 1, une feuille isolante 1 servant à supporter une certaine longueur de fil de résistance 2 est coupée sur deux de ses bords opposés de deux séries de fentes 3 et 4, les fentes de chaque série ayant une profondeur sensiblement égale. Sur la feuille 1 sont montées deux bornes 5 auxquelles sont fixées les extrémités du fil de résistance 2 et quiservent à la connexion des conducteurs amenant l'éner- gie du circuit de force* Comme représenté, le fil conducteur 2 s'étend dans des directions opposées à partir des bornes 5 et est engagé dans les fentes 4 dans lesquelles il passe.
Comme le montre cette figure chacune des fentes 6 les plus voisines des bords non entaillés de la feuille 1 a une profondeur moindre -que les fentes 4 et, à. la hauteur de ces fen- tes 6, le fil 2 est rabattu perpendiculairement, de manière à être engagé dans les fentes externes ? du bord de la feuille op- posé à celui dans lequel sont pratiquées les fentes 4. Pour norma- liser la fabrication, les fentes 7 ont une profondeur s'emblable- ment réduite par rapport aux fentes 6.
Partant de chacune des fen- tes 7, le fil 2 longe l'envers de la feuille 1 pour atteindre une fente adjacente de la série des fentes 3 et s'étend de la trans- versalement à l'endroit de la feuille jusqu'à la fente correspon- dante 4 ; il passe de là du côté de l'envers jusqu'à la fente au+- vante 4, puis à nouveau en travers de l'endroit de la feuille jus- qu'à la fente opposée 3 et ainsi de suite. On voit que,! grâce au fait queles fentes 6 sont moins profondes que les fentes 4, tout
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court-circuit entre les brins du fil 2 qui s'étendent entre les tentes adjacentes 4 et le brin de ce fil qui s'étend depuis l'une quelconque des bornes 5 jusqu'à la fente correspondante 6 est évi- té.
DanB variante réalisation que montre fige
Dans la variante de réalisation que montre la fig. 2, la disposition du fil conducteur sur la feuille isolante 1 est sem- blable, mais en plus du fil 2 connecté aux bornes 5 et passant dans une série de fentes 3 et 4 (comme dans l'élément décrit en regard de la fige 1) il est prévu un deuxième fil de résistance 8 connecté à une paire de bornes 9 et logé dans deux autres séries de fentes 10 et il qui sont plus profondes que les fentes corres- pondantes 3 et 4. De même les fentes d'extrémité 12 et 13 qui appartiennent au fil de résistance 8 sont plus profondes que les fentes correspondantes 6 et 7 qui servent de logements au fil 2.
En raison de la diversité des profondeurs des diverses fentes, com- me indiqué ci-avant, tout court-circuit aussi bien entre les fils 2 et 8 qu'entre différentes sections de ces fils est évité comme on le voit par la fige 2. Dans l'élément représenté dans cette figure, la majeure partie de la longueur de chacun des fils de ré- sistance est représentée comme se trouvant à proximité de la face d'endroit de la feuille 1.
Il est évident toutefois que l'enroulement pourrait être modifié, de façon que la majeure partie d'un des fils métalliques se trouvât près de la face d'en- droit et que la majeure partie de l'autre fil se trouvât près de la face d'envers. 0-lest ainsi par exemple que pour faire passer le fil conducteur 8 dans les deux sens à partir des bornes 9 laté- ralement, aux fentes 12, chacune de ces sections du fil pourrait être engagée à travers les fentes intermédiaires 4 et 11 de sor- te qu'au ieu de passer par les fentes 12 de l'arrière vers l'a- vant comme représenté, il s'étendrait par ces fentes dans la di- rection opposée.
Les longueurs respectives de fil s'étendant A
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entre les fentes 12 et les fentes 13 feraient alors saillie à travers ces dernières de l'ambre vers 1'avant et on'obtiendrait une disposition inverse analogue par rapport à celle représentée dans la fig. 2 en ce qui concerne le dépassement du fil conclue- tour 8 4 travers toutes les fentes restantes traversées par lui avec ce résultat que la majeure partie de la longueur'de ce fil d'envers se trouverait sur le côté/de la feuille l. Dans l'un ou l'autre cas, les deux fils de résistance pourraient être connectes en série ou en parallèle.
Si ce dernier montage était adapté, le passage du courant dans ces fils pourrait être commandé soit par un interrupteur unique, soit par deux interrupteurs. Dans l'hypothèse où deux interrupteurs séparés seraient employés on obtiendrait deux allures de chauffage différentes suivant qu'un ou deux circuits seraient parcourus par le courant* Si la variante selon laquelle la majeure partie des fils de résistance 2 et 8 se trouve respectivement sur les côtés opposés de la feuil- le 1 est adoptée et que des interrupteurs séparés soient prévus, l'équipement est étudié pour diriger la chaleur à. partir d'un côté ou de l'autre de l'élément ou de ses deux côtés simultané- ment.
Dans la fige 3 est représentée une variante utili- sant deux fils de résistance mais ici les deux groupes de fentes qui reçoivent les fils sont placés le long de borda différente de la feuille de support. Un des fils de résistance 14 est con- necté à des bornes 15 et passe dans deux séries de fentes 16 et 17 exactement comme le montre la fig. 1 sauf toutefois que, dans cet exemple, le fil est représenté placé de telle façon que la majeure partie de sa longueur ee trouve sur la face d'envers de la feuille 1.
Un deuxième fil de résistance 18 est connecté à une paire de bornes 19 et passe dans deux séries de fentes 20 et 21 pratiquées respectivement dans les bords de la feuille 1
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1 qui sont perpendiculaires aux bords dans lesquels sont cou- pées les tentes 16 et 17. On remarquera que, comme dans le der- nier groupe de fentes, les fentes d'extrémité du groupe 20 sont plus courtes que les fentes restantes en vue d'éviter le court- circuitage.
Dans cette construction, étant donné que les fils
14 et 18 s'étendent respectivement en travers de la feuille
1 dans des directions opposées, il est essentiel qu'idée trou- vent sur ses faces opposées, c'est-à-dire dans l'hypothèse la
1 plus usuelle selon laquelle on utilise du fil nu et où la feuil- le 1 est en matière isolante. cependant. si l'on veut pour une raison quelconque placer les deux fila de résistance du même côté de la feuille, ce résultat peut être atteint si l'un au moins d'entre eux est recouvert de matière isolante, une feuille
1 en matière isolante étant alors employée.
Dans les constructions décrites ci-dessus en regard des figs. 1, 2 et 3, des bornes montées sur la feuille 1 sont prévues afin d'assurer la connexion avec un circuit extérieur,
Dans la fig. 4 est représentée toutefois une variante selon laquelle on utilise en lieuat place de bornes, deux conducteurs
22 et 23 formant barres omnibus. Ces conducteurs sont placés à proximité 'des bords opposés de la feuille et traversent les fen- tes 24 et 25 pratiquées dans ses mêmes bords que les fentes 26 et 27 qui 'servent de logements au fil de résistance, mais qui ont une profondeur moindre que ces dernières fentes.
N'importe quel nombe de brins de fil de résistance 28, 29, 30, etc.. peut être connecté en travers des barres omnibus 22 et 23, ces bar- res étant connectées à. leur tour au circuit de force, c'est ainsi par exemple que le fil de résistance 28 est connecté à la barre omnibus 22 en 31 notamment par soudure ou encore par agra- rage ou par un moyen équivalent.
Le conducteur est engagé dans une fente.voisine 26 (comme représenté) en travers de la face
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d'endroit de la feuille 1, jusqu'à la fente opposée appartenant au groupe 27, de là à une fente adjacente appartenant au même grou- pe pour retenir ensuite sur lui-même vers l'arrière en travers de la face d'endroit de la feuille jusqu'à la fente opposée du
1 groupe 26, et ainsi de suite en zig-zag à travers la feuille pour être finalement connecté à la barre omnibus 23 au point 32;
Il est évident qu'il n'est pas essentiel que tous les file de résistance 28, 29, 30 etc.., se trouvent du même càté de la feuille l puisque certains d'entre eux pourraient ètre placés à proximité de sa face d'endroit et d'autres à. proximité de sa face d'envers. De plus, comme dans l'hypothèse des éléments pré- cédemment décrite, des interrupteurs convenables peuvent être employés pour commander le passage du courant dans les divers brins du fil de résistance soit individuellement, soit par grou- pe.
Il doit être entendu évidemment que dans n'importe laquelle des constructions ici décrites ou pourvues de bornes, des conduc- teurB formant barre omnibus peuvent être prévue et que le fil de résistance peut être connecté à ces barres.
Dans la fige 5 est représentée une partie d'un élément chauffant dont la construction est exactement semblable en prin- cipe à celle quiest décrite en regard de la fig. 1. Toutefois au lieu q'une seule longueur de fil de résistance soit incorporée à la feuille 1, il est prévu ici deux brins 33 et 34 dont chacun est logé dans les deux mêmes séries de fentes 35 et 36 pratiquées exactement de la même manière que les fentes 3 et 4 dans'la fig.1.
Les fils de résistance 33 et 34 sont montés en parallèle et sont raccordés à des bornes communes dont une seule est visible en 37.
Dans ces conditions, il est inutile d'empêcher le contact entre -les brins de fil, de sorte qu'ils peuvent être tous deux nus si l'on suppose que la feuille l est constituée par une matière iso- lante. Toutefois, comme dans les constructions précédemment décri-
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tes, si l'on désire maintenir les fils 33 et 34 électriquement .empares, on peut y parvenir en recouvrant l'un auumoins d'entre eux d'unisolant.
Dans la fig. 6 est représenté le mode de renforcement des bords opposés de l'élément chauffant, ce résultat est atteint par l'application sur ces bords de bourrelets 38 et 39 dont cha- cun a rationnellement la forme d'une gouttière pour enserrer le bord correspondant de la feuille 1. De cette façon, tout affaiblis- sement du 1 bord de la feuille à cause de la présence des fentes qui y sont pratiquées est évité. En outre, si les bourrelets 38 et 39 sont entêtai, ils peuvent également servir de barres omnibus, ce rôle est mis en évidence dans la fig. 6 qui montre une certaine longueur de fil de résistance 40 connectée en 41 et 42 aux bour- relets respectifs 38 et 39.
Comme dans le cas de l'élément décrit en regard de la fige 4, cette construction présente cet avantage de permettre de connecter en travers des bourrelets 38 et 39 for- mant barres omnibus un nombre indéfini de fils de résistance, une partie du deuxième brin de ce fil étant indiquée en 43.
Des moyens convenables (non représentés) sont évidemment prévus pour assurer la connexion des conducteurs venant du circuit de force aux bour- relets 38 et 39. certaines des matières convenant à la constitution de la feuille l sont convenablement empaquetées sous la forme de bobines et, dans la fabrication d'éléments chauffants suiv-ant la présente invention, on peut utiliser une matière isolante se présentant sous cette forme, une certaine longueur de la bobine étant décidée, après quoi les fentes sont pratiquées dans les bords opposés et les conducteurs formant la résistance sont mis en place,'puis .on enroule la Peuille pour permettre sa manuten- tion ouson transport avant de la découper en définitive selon les longueurs requises.
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Pour incorporer des éléments comme ceux décrira ci- avant à des panneaux destinés à des installations de chauffage, on peut, dans certains cas appliquer le matériau de recouvre- ment qui est généralement nécessaire à la feuille Isolante avant qu'elle ne soit rebobinée. Mais, dans (3,'autres cas, si le ma- tériau de recouvrement est de nature comparativement raide par exemple, il peut être plus commode de l'appliquer après que la feuille isolante a été déroulée à nouveau en vue de la section- ner selon les longueurs requises pour l'usage.
Suivant une va- riante au mode de fabrication, il peut être préférable de dé- couper les longueurs requises pour l'usage immédiatement après qu'on a pratiqué les fentes et de monter le conducteur de résis- tance ou bien encore, dans certains cas, de le faire avant de procéder à ces opérations. En fait, ce dernier mode opératoire est essentiel dans la construction selon laquelle les fentes sont pratiquées dans deux paires de bords opposée de chaque feuille. Il est évident, en effet, que jusqu'au moment où la bobine est sectionnée en plusieurs tronçons, deux borde seule- ment existent puisque les deux borde opposés restants de chaque feuille ne résultent que du sectionnement de la bobine.
Dans la fige est représenté un mode de façonnage d'un panneau utilisable pour le chauffage et comportant un élément constituant une réalisation de l'invention et obtenu par exemple par l'une ou l'autre des méthodes décrites ci-avant et représentées dans les dessine annexés* L'élément que montra la fige ? 7 est sensiblement semblable à celui qui est représenté dans la fig. 6 et comporte une feuille Isolante 1 supportant un conducteur 40 formant résistance et munie d'un bourrelet en mé- tal 38 formant en même temps barre omnibus et ayant (comme re- présenté) un profil en gouttière.
La feuille l peut avoir une longueur indéfinie et peut être dévidée d'une bobine ou encore sectionnée selon une certaine longueur* Dans l'un ou l'autre
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cas, on applique contre l'une des faces ou contre les deux fa- ces une composition 44 de recouvrement qui peut être constituée par un ciment, une matière adhésive, une résine, une gomme ou une matière apte à se ramollir ou à se durcir par la chaleur* Cette couche de matière de recouvrement est comparativement mince,. c'est pourquoi elle est représentée dans la fi. 7 par un simple trait. sur les deux faces de la feuille 1, on applique alors des feuilles de recouvrement 45 et 4b constituées par une matière qui peut être l'une des substances déjà indiquées et convenant pour faire la feuille 1.
Ces feuilles de recouvrement sont fixées à la feuille 1 de toute manière appropriée, par exemple au.moyen de ferrets, d'oeillets, de rivets ou encore par piquage ou la- cage. Ou bien encore, un ciment, une matière adhésive ou son équivalent 44, si lion en emploie une, avec ou sans application de pression et (ou) de chaleur peut assurer la fixation des feuil- les de recouvrement.
Suivant une autre variante de réalisation, la feuille isolante pourvue de ses fils conducteurs peut être incorporée à une matière plastique feuilletée ou bien à un matériau plasti- que ou moulé résistant à la chaleur ou réfractaire. on peut' aussi placer la feuille isolante entre plusieurs couches d'une matière diélectrique telle que le mica ou la micanite, puis 10- ger le tout dans une gaine en métal ou en matériau résistant à la chaleur.
Certaines des matières adhésives indiquées comme conve- nant à la fixation de plaques de recouvrement à la feuille iso- lante, quand elles se trouvent à l'état solide, conviennent elles-mêmes pour la constitution de cette feuille, c'est ainsi que le fil formant la résistance pourrait être enroulé en pas- sant dans des fentes pratiquées dans une feuille de résine à. ba- se de phénol et de formol non traitée thermiquement, et que les
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plaques de recouvrement pourraient être appliquées et fixées à, cette feuille isolante par la pression et la chaleur.
Il est évident que diverses autres manières de recouvrir la feuille ou la bande isolante portant le conducteur formant résistance pourraient être adoptées suivant l'applica- tion particulière qui est assignée à l'élément de chauffage, compte tenu de l'effet décoratif et plus généralement des autres conditions à remplir* De même, si l'élément est souple, il peut être façonné selon n'importe quelle forme appropriée, par exemple plane, ondulée ou incurvée selon n'importe quelle tome convena- ble appropriée aux conditions locales.
Dans la fige 8 est représenté un mode de jonction- nement de deux panneaux dont chacun est établi sensiblement comme le montre la fige 'le Dans chacune des plaques 45 et 46 incorpo- rées à chaque panneau, on pratique une creusure 4?, 48, de façon à mettre à nu le bourrelet 38 de chaque panneau.. On introduit ensuite les plaques de métal 49 et 50 dans les creusures respecti- ves 47 et 48 et on les fixe contre les parties adjacentes du bourrelet 38 au moyen de vis 51.
Il doit être entendu que les parties du bourrelet 39 qui sont visibles dans la fige 6 et qui longent les bords opposés des feuilles 1 sont jonctionnées de fa- çon semblable, de sorte que les deux panneaux sont réunis aussi bien mécaniquement qu'électriquement* La, ligne de jonc@ionne- ment effective peut être recouverte d'une moulure 52 constituée par une matière isolante et si (comme représenté) cette moulure a la tonne d'une gouttière, elle peut constituer un conduit ser- vant de logement à des conducteurs amenant le courant électrique aux bourrelets 38 qui constituent par leur ensemble une barre omnibus.
Ces conducteurs sont reliée à la plaque 49 ou 50 par n'importe quelle cosse porte-câble ou accessoire analogue.
On peut finalement appliquer à un ensemble comprenant deux ou
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plusieurs panneaux des bandelettes ou chapes de recouvrement 53, de préférence en une matière plastique isolante, ces chapes étant placées autour de certains ou de tous les bords, afin de constituer un cadre et de protéger tout spécialement les parties du panneau qui sont connectées au circuit de force et d'empêcher par là même tout contact accidentel avec lui.
Enfin, dans la fige 9 est représenté un autre mode de liais:on de deux panneaux, l'élément chauffant ayant ici encore peu pres la forme décrite en regard de la fige 6. Dans ce cas, les bourrelets 38 formant barres omnibus se prolongent au-delà des panneaux et sont reliée l'un à l'autre aussi bien mécanique- ment qu'électriquement par des plaques métalliques 54 et 55 s'é- tendant en travers de l'espace compris entre ces panneaux (comme représenté) et fixées aux bourrelets 38 par des vis 56. Un es- pace est ménagé de la sorte entre les panneaux et peut être re- couvert par des plaques 57 et 58 constituées, de préférence, par une matière isolante fixée aux panneaux de toute manière appro- priée, notamment au moyen de vis ou de boulons.
Un espace fermé est ménagé ainsi entre les panneaux et peut servir de logement à des conducteurs d'arrivée du courant dont l'un est figuré.en 59 connecté à la plaque 54 par une cosse porte-câble 60.
REVENDICATIONS
EMI13.1
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1.- Elément de chauffage électrique comprenant une feuille de matière dans les bords opposés de laquelle sont pratiquées'vers l'intérieur des fentes dans lesquelles on fait passer les brins successifs d'un fil conducteur formant résis- tance, de manière qu'ils s'étendent entre les dites fentes en travers de' l'une ou des deux faces de la feuille et se trouvent contre celle-ci ou à proximité immédiate de celle-ci.
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