BE905985A - Elements chauffants plats. - Google Patents

Abstract

L'élément chauffant plat, caractérisé en ce qu'on enrobe une résistance électrique, découpée hors d'un feuillard métallique d'une épaisseur de 5 à 80 um, dans un substrat jouant le role d'isolant électrique et de support mécanique, et composé d'un papier de mica imprégné par un liant ou une résine thermodurcissable.

Description

  B R E V E T D'INVENTION

ELEMENTS CHAUFFANTS PLATS 

ELEMENTS CHAUFFANTS PLATS

  
La présente invention a pour objet un élément chauffant plat, son procédé de fabrication, ainsi que les appareils chauffants comportant un tel élément. L'invention peut s'appliquer aux appareils de chauffage industriel, aux appareils de chauffage domestique ainsi qu'aux appareils ménagers comportant un dispositif de chauffage.

  
Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients des éléments chauffants actuels, comme tubes blindés, résistances bobinés, tubes quartz, etc... en produisant un élément, plat et mince, dissipant ses calories d'une manière uniforme, sur toute sa surface. Cette bonne homogénéité de la répartition calorifique rend inutile l'emploi d'une semelle de répartition épaisse, réalisée le plus généralement en alliage léger et qui affecte le coût et le poids d'un appareil; mais permet au contraire utiliser une semelle mince, diminuant également l'inertie thermique de l'appareil chauffant. Ceci améliore notablement le confort d'utilisation ainsi que la consommation énergétique de l'appareil.

  
L'invention est caractérisée en ce qu'on enrobe, sans autre intermédiaire, une résistance électrique, découpée hors d'un feuillard métallique, dans un substrat jouant le rôle d'isolant électrique et de support mécanique.

  
Le feuillard métallique, d'une épaisseur de 5 à 80 um, est découpé, par exemple, par voie chimique, électro-chimique, mécanique ou par laser, et peut être soit de l'aluminium, soit de l'acier inoxydable, soit un alliage de type ferro-nickel ou nickel-chrome, soit tout autre alliage résistant à haute température.

  
Le substrat, résistant à la température de chauffage et pouvant adhérer à la résistance métallique, peut être un support minéral souple, par exemple du papier de mica imprégné par un liant adéquat de type minéral, par exemple un sel alcalin à base de silicate, phosphate, borate ou boraphosphate tel que le silicate de potassium ou verre soluble ou un imprégnant organique résistant à la chaleur, tel qu'une résine silicone thermodurcissable. L'ensemble polymérisé peut être de qualité souple ou rigide; le mica employé peut être de type muscovite, phlogopite ou vermiculite. 

  
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montrant la situation ayant pressage et polymérisation. Une résistance métallique (1) est enrobée par une ou plusieurs couches de papier de mica imprégné- par une résine polymérisable de type silicone (2),- disposée ou disposées de chaque-côté. Le nombre de ces couches (habituellement deux) est défini d'après l'isolation électrique et la résistance mécanique exigées. Après- l'action de la pression et de la chaleur,- donc polymérisation du liant, le stratifié est alors homogène-, la résistance métallique étant noyé dans la micanite. Cette homogénéité est primordiale pour une bonne durée de vie de l'élément chauffant.

  
Une autre version consiste à découper des feuilles de papier de mica d'épaisseur appropriée, de les placer de part et d'autre d'un circuit métallique découpé, et d'imprégner l'ensemble dans un bain de résine telle que décrite plus haut (inorganique organique). La cohésion et les autres propriétés de l'ensemble sont alors obtenues par pressage à chaud.

  
Dans une autre version de l'invention, le feuillard résistant est couché sur deux épaisseurs de papier de mica imprégné d'une résine silicone, l'ensemble étant alors polymérisé suivant un cycle de pression et. de température adéquats. Le circuit résistant est ensuite découpé par voie chimique, la micanite faisant office de support mécanique. Après cette opération, on pose sur le circuit résistant deux épaisseurs de papier de mica, imprégné de la même,résine, et on rend l'ensemble homogène par un deuxième cycle de cuisson. 

  
Une autre version consiste à coller un feuillard sur un papier de mica imprégné grâce à de la résine. Le feuillard est ensuite découpé, notamment par un moyen mécanique, chimique ou électrochimique, alors que le support reste intact.

  
On ajoute alors, de part et d'autre du feuillard, une couche de micanite que l'on colle sur le circuit à l'aide d'une colle organique ou silicone.

  
Une autre version consiste à découper le feuillard par laser,

  
après qu'il ait été collé sur une plaque de mica qui constitue également une partie du support isolant. Le feuillard ainsi découpé peut également être posé postérieurement à sa découpe sur son support isolant, et recouvert ensuite d'une autre couche d'isolation micacée.

  
Dans une autre version illustrée à la fig. II, on ajoute avant polymérisation, sur la face de l'élément chauffant opposée à la semelle de l'appareil (3), une couche de papier de vermiculite

  
(4) imprégnée d'un liant adéquat, afin qu'après polymérisation il fasse corps avec l'élément chauffant.

  
La propriété de cette couche est de s'expanser sous l'action de la chaleur; cette augmentation de volume étant de l'ordre de dix fois, elle suffit à isoler thermiquement la face arrière de l'élément chauffant et à plaquer celui-ci sur la semelle de l'appareil afin d'assurer entre les deux un bon contact thermique. 

  
Dans. d'autres versions non illustrées, l'élément chauffant peut supporter des densités de puissance faibles (de 1 à 3 W/cm2), normales (de 3 à 7 W/cm2) ou élevées (plus de 7 W/cm2).

  
La chaleur sera transmise par conduction, par convection ou par rayonnement. Cette dernière possibilité est intéressante au niveau de la sécurité électrique obtenue dans les éléments rayonnants, par exemple dans les radiateurs domestiques, les toasters, etc... Cette propriété est due au fait qu'on utilise de la micanité comme matière d'enrobage et un liant résistant à ces hautes températures. 

REVENDICATIONS

  
1) Elément chauffant plat et son procédé de fabrication caractérisé

  
en ce qu'on enrobe une résistance électrique découpée hors d'un feuillard métallique, dans un substrat jouant le rôle d'isolant électrique et de support mécanique.

  
2) Elément chauffant plat et son procédé de fabrication conformer

Claims (1)

1. à la revendication 1, caractérisé en ce que le feuillard métallique, d'une épaisseur de 5 à 80 um, est découpé par voie chimique ou électro-chimique et peut être soit de l'aluminium, soit de l'acier inoxydable, soit un alliage de type ferro-nickel ou nickel-chrome, soit tout autre alliage résistant à haute température.

   3) Elément chauffant plat et son procédé de fabrication conformes aux revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le substrat est un support minéral souple, constitué notamment d'une ou plusieurs couches de papier de mica imprégné de type muscovite, phlogopite ou vermiculite.

   4) Elément chauffant plat et son procédé de fabrication conformes

   aux revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que le papier de mica est imprégné par un liant de type minéral ou de type organique, tel qu'une résine silicone thermodurcissable.

   5) Elément chauffant plat et son procédé de fabrication conformes

   aux revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce que l'ensemble est rendu homogène et cohérent par la polymérisation sous l'action de la pression et de la chaleur lors d'un cycle de cuisson adéquat.

   6) Elément chauffant plat et son procédé de fabrication conformes

   aux revendications 1, 2, 3, 4 et 5, caractérisé en ce qu'on découpe le produit obtenu par estampage et qu'on en garnit. des appareils chauffants.

   7) Elément chauffant suivant une des revendications 3, 4, 5

   ou 6 caractérisé en ce que le feuillard métallique est porté au rouge de manière à dissiper la chaleur par rayonnement. RESUME

   La présente invention a pour objet

   un élément chauffant plat, caractérisé

   en ce qu'on enrobe une résistance électrique, découpée hors d'un feuillard

   métallique d'une épaisseur de 5 à 80

   um, dans un substrat jouant le rôle

   d'isolant électrique et de support

   mécanique, et composé d'un papier de

   mica imprégné par un liant ou une résine

   thermodurcissable.