CH719601A1 - Dispositif de chauffage d'une piscine. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif pour chauffer une piscine. Le dispositif comporte une structure électrothermique flexible (100) sensiblement planaire ayant une face destinée à laisser passer des rayons infrarouges et comportant au moins une couche polymérique de substrat, au moins une couche électrothermique comportant un élément résistif (149) de forme sensiblement rectangulaire avec une largeur sensiblement égale à la largeur de la structure (100) et au moins une couche conductrice connectant l'élément résistif (149) à au moins une borne d'entrée (131) et au moins une borne de sortie (132), la structure (100) étant recouverte d'au moins une couche polymérique de passivation.
Description
DOMAINE TECHNIQUE
[0001] La présente invention porte sur des techniques pour chauffer une grande quantité de l'eau, par exemple de l'eau d'une une piscine.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
[0002] On connait les systèmes de pompes à chaleur pour chauffer les piscines, ainsi que les systèmes de chauffage solaire. Ces deux types de systèmes nécessite une infrastructure qui peuvent être encombrants ou inesthétiques et qui peuvent être couteux à mettre en oeuvre.
[0003] Un but de la présente invention est de proposer un système de chauffage pour piscine qui soit pratique à installer et discret.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
[0004] Un but de la présente invention est de proposer une méthode et un dispositif pour dégeler les routes gelées ou enneigées qui soit efficaces et moins nuisibles à l'environnement.
[0005] Selon un premier aspect, un dispositif de chauffage pour piscines est décrit, comportant une structure électrothermique, flexible, sensiblement planaire, la structure électrothermique ayant une face avant destinée à laisser passer des rayons infrarouges et une face arrière opposée à la face avant, la structure ayant une largeur et une longueur, soit une surface, la structure comportant : au moins une borne électrique d'entrée ; au moins une borne électrique de sortie ; un substrat pour recevoir une pluralité de couches de la structure, le substrat comprenant au moins une couche polymérique de substrat ; au moins une couche électrothermique comportant un élément résistif ayant une entrée et une sortie, l'élément résistif ayant une forme sensiblement rectangulaire avec une largeur sensiblement égale à la largeur de la structure ; et au moins une couche conductrice pour connecter: la borne d'entrée de la structure à l'entrée de l'élément résistif ; et la borne de sortie de la structure à la sortie de l'élément résistif ; la structure étant recouverte d'une passivation comprenant au moins une couche polymérique de passivation.
[0006] Selon un autre aspect, un système de chauffage pour piscine comprenant le dispositif décrit plus haut et une alimentation adaptée pour alimenter en électricité les bornes de la structure électrothermique du dispositif.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS
[0007] Les caractéristiques de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description de plusieurs formes d'exécution données uniquement à titre d'exemple, nullement limitative en se référant aux figures schématiques, dans lesquelles : – La figure 1 montre les différentes couches présentes dans une structure électrothermique utilisable dans un dispositif de chauffage d'une piscine selon un mode de réalisation décrit dans le présent document ; – La figure 2 illustre un schéma électrique équivalent représentant une couche électrothermique qui peut être déployée dans un mode de réalisation de la structure électrothermique utilisable dans un dispositif de chauffage d'une piscine selon un mode de réalisation de l'invention ; – La figure 3 montre les couches présentes dans une structure électrothermique utilisable dans un dispositif de chauffage d'une piscine selon un autre mode de réalisation ; et – La figure 4 montre les couches présentes dans une autre structure électrothermique utilisable dans un dispositif de chauffage d'une piscine selon un autre mode de réalisation.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
[0008] La présente invention concerne un dispositif de chauffage d'une piscine. Selon un premier mode de réalisation, une structure électrothermique peut être employée pour chauffer l'eau de la piscine par émission de rayons infrarouges.
[0009] La structure électrothermique multicouche est une feuille flexible, qui comporte un élément chauffant par l'effet Joule. L'élément chauffant comporte un matériau électrothermique, qui chauffe lorsqu'il conduit un courant électrique. Selon un mode de réalisation, le matériau électrothermique a un coefficient de température positive (PTC). Selon un mode de réalisation, le matériau a une émissivité tel qu'en chauffant, il se met à émettre de la radiation infrarouge, préférablement de l'infrarouge lointain. Ainsi, la structure électrothermique de la présente invention chauffe par l'effet de la radiation infrarouge plutôt que par convection. Le choix de rayonnement infrarouge lointain (far infra-red) est fait pour favoriser la sensation de chaleur ressenti par un être humain, car le corps humain favorise l'absorption de radiation dans ce spectre. Par infrarouge lointain, on comprend des rayons infrarouges ayant des longueurs d'ondes compris entre 25um et 350um
[0010] De préférence, la structure électrothermique de la présente invention est sensiblement planaire, s'étendant dans deux dimensions. La structure est longiforme de préférence, ayant une longueur plusieurs fois plus importante que sa largeur. Selon un mode de réalisation, la structure électrothermique a une certaine souplesse tel qu'elle est suffisamment flexible pour être enroulée sur elle-même. Les structures de la présente invention sont donc faciles à manipuler et à transporter.
[0011] Les matériaux choisis pour l'encapsulation de la structure, soit le substrat et la passivation, sont choisis pour laisser passer les rayons infrarouges. De préférence, au moins une de deux surfaces laisse passer les rayons infrarouges. Dans un mode de réalisation, une couche réfléchissante est utilisée pour favoriser le passage des rayons infrarouges par une seule face de la structure, soit la face dite la face avant, plutôt que par la face arrière. Dans d'autres modes de réalisation, les rayons infrarouges peuvent passer par la face avant et la face arrière de la structure.
[0012] La figure 1 montre les couches qui peuvent être présents dans une structure électrothermique 100 selon un mode de réalisation de l'invention. La structure est construite sur une base, soit le substrat 110. Selon un mode de réalisation, le substrat est fait d'une couche de matériau polymère flexible, par exemple le polyéthylène téréphtalate (PET). Une couche conductrice 130 vient ensuite. Selon un mode de réalisation de l'invention, la couche conductrice est une encre conductrice, déposée par un procédé de „slot dies“ puis séchée par rayonnement infrarouge, ce qui favorise un séchage rapide. Optionnellement, pour faciliter l'accrochage de l'encre à la couche polymérique du substrat, le substrat subit un traitement plasma. Dans un autre mode de réalisation, une couche d'apprêt peut être appliqué sur le substrat au lieu d'utiliser le traitement plasma pour assurer l'accrochage de la couche conductrice sur le substrat.
[0013] Sur la couche conductrice est dessiné, en encre conductrice, un certain nombre de conducteurs de courant pour amener un courant qui arrive sur une paire de bornes 131 132, entrée / sortie, situées préférablement vers un bord de la structure, au moins vers l'élément chauffant de la structure. La figure 2 montre un schéma électrique qui représente l'élément chauffant 149 de la structure 100, avec ses bornes d'entrée 131 et sortie 132. L'élément chauffant est représenté par une résistance 149.
[0014] Selon la mode de réalisation décrit ci-dessus, l'élément chauffant se trouve dans la couche électrothermique, qui est dénotée 140 dans la figure 1. L'élément chauffant peut avoir n'importe quelle forme pour autant qu'il présente une résistance suffisante pour produire 'effet Joule souhaité. Grâce aux propriétés d'émissivité du matériau électrothermique choisi comme élément chauffant, ses dimensions vont dicter la température, en fonction du courant, et la quantité de rayonnement infrarouge produit. Le matériau électrothermique de l'élément chauffant peut être déposé par un procédé de sérigraphie, comme la couche conductive, de préférence par un procédé de slot dies. Des contacts entre le matériau électrothermique de la couche électrothermique et le matériau conductif de la couche conductive se font aux endroits où les deux matériaux se touchent, ainsi créent la résistance, représentée schématiquement dans la figure 2. La résistance à une entrée et une sortie. Dans un mode de réalisation, l'entrée de la résistance est reliée à la borne d'entrée de la structure et la sortie de la résistance est reliée à la borne de sortie de la structure.
[0015] Comme indiqué dans la figure 1, la dernière couche est une couche de passivation 120. La couche de passivation peut être faite du même matériau que la couche de substrat, soit un polymère flexible, de préférence laissant passer des rayons infrarouges. Selon un mode de réalisation, la couche de passivation est en polyéthylène téréphtalate (PET). Selon un mode de réalisation, une couche de colle est utilisée pour fixer la couche de passivation sur la couche électrothermique. Ainsi une structure dite „sarcophage“ assure l'étanchéité à l'air et à l'eau pour protéger l'élément chauffant et les conducteurs électriques.
[0016] Selon un mode de réalisation, la colle est une colle en polyuréthane, traitée à chaud. La colle en polyuréthane peut être déposée en phase liquide. Selon un autre mode de réalisation, la colle est solide, par exemple une colle „PSA“ (pressure sensitive adhésive), l'adhésion fonctionnant en appliquant une pression mécanique.
[0017] La figure 1 montre l'ordre des couches en commencent du bas vers le haut avec la couche de substrat 110, la couche conductrice 130, la couche électrothermique 140 et la couche de passivation 120. Dans d'autres modes de réalisation, il est possible de changer l'ordre, par exemple: substrat 110, électrothermique 140, conductrice 130, passivation 120; ou passivation 120, conductrice 130, électrothermique 140, substrat 110; ou encore passivation 120, électrothermique 140, conductrice 130, substrat 110.
[0018] Selon un mode de réalisation, la radiation passe par une face de la structure, soit par la passivation, soit par le substrat. Dans ce mode de réalisation, la structure comporte une couche réfléchissante pour réfléchir les rayons infrarouges lointains vers un des deux surfaces, soit la face avant. L'autre face est la face arrière. La couche réfléchissante est faite en aluminium selon un mode de réalisation préféré et est placée vers la face arrière.
[0019] Selon un mode préféré de réalisation, le substrat comporte deux couches polymériques de substrat, collées ensemble. La passivation peut aussi comporter deux couches polymériques de passivation collées ensemble. Ainsi, la structure donne une bonne isolation électrique ainsi qu'une protection mécanique contre les griffures ou d'autres dégradations de la surface. Le fait d'avoir deux couches collées ensemble offre une meilleure protection mécanique qu'une seule couche ayant une épaisseur doublée, parce que la couche de colle offre une barrière pour arrêter la propagation d'une éventuelle coupure ou déchirure dans une couche polymérique. La figure 3 et la figure 4 montrent des exemples de structures ayant des doubles couche polymériques de substrat et de passivation.
[0020] Les couches polymériques (de substrat ou de passivation) peuvent être faites en PET selon un mode préféré de réalisation mais peuvent également être faites en polyéthylène (PE), polypropylène (PP), polychlorure de vinyle (PVC), PVC souple (PVC-P), polystyrène (PS), polycarbonate (PC), polyméthacrylate de méthyle (PMMA), polyoxyméthylène (POM), polytéréphtalate d'éthylène (PET), polyester, co-polyester, polyétheréthercétone (PEEK), polyamide, notamment le polyamide 6 (PA6), le polyamide 12 (PA12), le polyamide 10, le polyamide 610, le polyamide 66, le polyamide à base de constituants aliphatiques et cycloaliphatiques tels que notamment MACM12 ou le co-polyamide amorphe, de préférence à base de PA12, ou des copolymères ou mélanges de ceux-ci.
[0021] L'élément résistif peut contenir du carbone, préférablement du graphène. Le graphène peut être une forme de graphène dite microparticules de graphène, préférablement dans une forme de nanoparticules (par exemple 1nm - 100nm) de graphène, soit des nanotubes, soit des nano-sphères, soit des nano-fils de graphène. Cette forme de graphène est préférée pour les procédés de sérigraphie, notamment le slot dies pour ne pas bloquer les becs de sortie d'encre. Le frittage peut être fait à des températures suffisamment basses pour ne pas endommager les couches polymériques. Les conducteurs peuvent être faits en métal, par exemple en argent ou en cuivre.
[0022] Selon un mode particulier de l'invention, la couche conductrice comporte du graphène hybride, qui a des propriétés conductives avantageuses.
[0023] Une piscine peut être de type dit „à coque“, de préférence fabriquée en un matériau thermoformable, par exemple en polymère, ayant un fond et au moins une paroi. Selon un mode de réalisation de l'invention, la paroi et / ou le fond de la piscine à coque peut être recouverte, entièrement ou partiellement, par la structure électrothermique multicouche décrit plus haut. La structure est suffisamment flexible pour pouvoir épouser la surface de la paroi ou du fond de la piscine. La structure peut être attachée à l'extérieur ou à l'intérieure de la piscine.
[0024] Un autre type de piscine peut être construite dans un trou. Après avoir creusé le trou, la structure électrothermique peut être utilisée pour tapisser le trou. Les parois et le fond de la piscine peuvent être construits par des tuiles ou par une couche de béton, par exemple. Selon un mode de réalisation de l'invention, les tuiles ou le béton est posé par-dessus la structure électrothermique. Les bornes électriques de la structure multicouche électrothermique peuvent être reliées à une alimentation électrique pour chauffer la structure, qui chauffe ensuite la piscine.
Claims (4)
1. Dispositif de chauffage pour piscines, comportant une structure électrothermique (100), flexible, sensiblement planaire, la structure électrothermique (100) ayant une face avant destinée à laisser passer des rayons infrarouges et une face arrière opposée à la face avant, la structure ayant une largeur et une longueur, soit une surface, la structure (100) comportant :
au moins une borne électrique d'entrée (131) ;
au moins une borne électrique de sortie (132) ;
un substrat pour recevoir une pluralité de couches de la structure, le substrat comprenant au moins une couche polymérique de substrat (110) ;
au moins une couche électrothermique (140) comportant un élément résistif (149) ayant une entrée et une sortie, l'élément résistif ayant une forme sensiblement rectangulaire avec une largeur sensiblement égale à la largeur de la structure ; et
au moins une couche conductrice (130) pour connecter :
la borne d'entrée (131) de la structure à l'entrée de l'élément résistif (149) ; et
la borne de sortie (132) de la structure à la sortie de l'élément résistif (149) ;
la structure (100) étant recouverte d'une passivation comprenant au moins une couche polymérique de passivation (120).
2. Dispositif selon la revendication 1, adapté pour être collé à l'extérieur ou à l'intérieur d'une piscine, sur au moins une paroi de la piscine ou sur un sol de la piscine.
3. Dispositif selon la revendication 1, le dispositif étant encastré dans un sol de la piscine ou dans au moins une paroi de la piscine.
4. Système de chauffage pour piscine comprenant le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 ; et une alimentation adaptée pour alimenter en électricité les bornes de la structure électrothermique.
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| CH000435/2022A CH719601B1 (fr) | 2022-04-12 | 2022-04-12 | Dispositif de chauffage d'une piscine. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH719601B1 (fr) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5652972A (en) * | 1995-10-18 | 1997-08-05 | Chartrand; Paul-Emile | Insulating panel |
| EP2299198A1 (fr) * | 2009-08-27 | 2011-03-23 | Jean-Daniel Comparon | Dispositif de chauffage et/ou de rafraichissement d'un volume de fluide contenu dans une enceinte, en particulier d'un volume d'eau contenu dans une piscine, et piscine équipée d'un tel dispositif |
| CN205283845U (zh) * | 2015-06-03 | 2016-06-01 | 陈树佳 | 一种平衡电流消磁发热膜 |
| US20190008000A1 (en) * | 2016-01-12 | 2019-01-03 | 3M Innovative Properties Company | Heating tape and system |
| US20190015624A1 (en) * | 2017-09-19 | 2019-01-17 | Zen Float Co. LLC | Inflatable float tank |
| CN212544968U (zh) * | 2019-10-31 | 2021-02-19 | 长春市五洲阳光科技有限公司 | 一种植物培养加热池 |
-
2022
- 2022-04-12 CH CH000435/2022A patent/CH719601B1/fr unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5652972A (en) * | 1995-10-18 | 1997-08-05 | Chartrand; Paul-Emile | Insulating panel |
| EP2299198A1 (fr) * | 2009-08-27 | 2011-03-23 | Jean-Daniel Comparon | Dispositif de chauffage et/ou de rafraichissement d'un volume de fluide contenu dans une enceinte, en particulier d'un volume d'eau contenu dans une piscine, et piscine équipée d'un tel dispositif |
| CN205283845U (zh) * | 2015-06-03 | 2016-06-01 | 陈树佳 | 一种平衡电流消磁发热膜 |
| US20190008000A1 (en) * | 2016-01-12 | 2019-01-03 | 3M Innovative Properties Company | Heating tape and system |
| US20190015624A1 (en) * | 2017-09-19 | 2019-01-17 | Zen Float Co. LLC | Inflatable float tank |
| CN212544968U (zh) * | 2019-10-31 | 2021-02-19 | 长春市五洲阳光科技有限公司 | 一种植物培养加热池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH719601B1 (fr) | 2024-06-14 |
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