EP3209092A1 - Structure multicouche pour la realisation d'un revetement de sol ou de mur chauffant - Google Patents

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EP3209092A1
EP3209092A1 EP17156550.0A EP17156550A EP3209092A1 EP 3209092 A1 EP3209092 A1 EP 3209092A1 EP 17156550 A EP17156550 A EP 17156550A EP 3209092 A1 EP3209092 A1 EP 3209092A1
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conductive
multilayer structure
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heating
layer
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Definitions

  • the present invention relates to a heating multilayer structure, particularly for producing a flooring or heating wall.
  • the multilayer structure according to the invention may be in the form of a wound strip or in the form of a panel, a slab, a blade, or the like.
  • the invention finds an advantageous application in the production of a flooring or heating wall, that is to say integrating elements for heating the room or the room in which it is installed, from electric energy.
  • the invention finds an advantageous application in the production of a flexible multilayer structure, heterogeneous and presented in roll, for heating a room or a building by joule effect.
  • This multilayer structure generally comprises a top layer of decoration and surface whose main functions are the resistance to wear, the ease of cleaning and the decorative appearance, linked to a backing undercoat. intended to be glued on the floor or the like.
  • Multilayer structures for the production of floor coverings can also be used in combination with an attached heating underlayer, incorporating a heating function from conductive electrodes or by circulating water.
  • the heating underlayer is thus placed on the support, such as a screed or patching.
  • the floor covering is then deposited on the heating sub-layer in free laying, or in laying glued by means of an acrylic glue, or in adhesive-coated laying.
  • the efficiency of the heating function can be greatly reduced.
  • the layers of the flooring can thus have a barrier effect and limit the heat transfer from the heating underlayer to the room to be heated.
  • multilayer structures for producing heated floor comprising a heating layer interposed between the surface layer and the underlayer of said multilayer structures, said heating layer being made from an array of electrodes.
  • These multilayer structures have the same problems of inhomogeneous distribution of the heating of the room, the electrode array to be highly branched to heat the entire surface.
  • the electrode array thus generally comprises a conductor carrying out numerous laces under the surface to be heated. Therefore, the design of these multilayer structures makes it difficult or impossible to drill the heating layer without the risk of cutting an electrode and thus dissociate a portion of the electrode array of the power supply.
  • Drilling operations may in particular be necessary before installation to circumvent an obstacle on the support such as a pipe, or after laying to allow the passage of a sheath or a cable through the flooring.
  • These multilayer structures thus complicate the cutting and piercing of the coating during or after the laying operation.
  • the realization of the electrode array is complex and expensive conductive material, the latter being mainly made of copper or aluminum.
  • One of the aims of the invention is therefore to overcome the aforementioned drawbacks by proposing a multilayer structure resistant to traffic and punching for the realization of a flooring or wall or similar heating, and whose installation, repair and the renovation are easy, which retains adequate flexibility properties to facilitate its presentation for example in roll and laying, which has a good heating efficiency and whose heating is evenly distributed on said coating, which is inexpensive to implement, and whose drilling and cutting are facilitated.
  • Another object of the invention is to provide such a multilayer structure which has mechanical properties to maintain a laying operation comparable to conventional operations of laying rolled tape, panel, slab, blade, or the like. This in particular to use the multilayer structure for renovation of housing or premises, without implementing heavy operations or generate gravels.
  • a multilayer structure for producing a flooring or heating wall or the like in accordance with that of the state of the art in that it comprises a top layer of decor consisting of at least one plastic surface layer, said decorative layer being bonded to a layer heating, said heating layer being bonded to a lower underlayer to be placed on the floor or a wall or the like.
  • the heating layer comprises a conductive strip comprising conductive particles homogeneously distributed over the surface and / or in the thickness of said conductive strip, said conductive strip supporting at least three conductive electrodes, said electrodes being spaced apart. of each other and configured to define a discontinuous heating surface.
  • the electrodes extend substantially in a longitudinal direction and are arranged parallel to each other.
  • the electrodes are spaced from each other and arranged parallel to each other so as to obtain a central electrode disposed between two lateral electrodes.
  • the central electrode is substantially disposed in the center of the conductive strip and equidistant from two lateral electrodes.
  • the electrodes are configured to have an electrical potential difference and to obtain a flow of electric current between at least two electrodes. For example, an electric potential is applied to the central electrode and at least one different electrical potential is applied to each of the lateral electrodes, so as to obtain a flow of current between the central electrode and each of the two lateral electrodes.
  • This circulation can in particular be obtained with a direct current or an alternating current.
  • the multilayer structure thus obtained allows in particular a homogeneous distribution of heating when at least a portion of the conductive strip of said heating layer is traversed by an electric current.
  • an electrical voltage obtained by a difference in potential
  • the resistance of the conductive strip disposed between these two electrodes produces a Joule effect heat release distributed over the entire heating surface between the electrodes.
  • the heat is then transmitted to the different layers of the support multilayer, including the decorative layer, and the room in which the structure is disposed, thus allowing the heating of the room.
  • the conductive strip comprises conductive particles distributed homogeneously over the surface and / or in the thickness of said conductive strip, it can thus be partially cut or perforated without the risk of electrically insulating a portion of the conductive strip with respect to a other.
  • the heating surface obtained is considered discontinuous insofar as no heating is obtained over the width of the conductive strip supporting the conductive electrodes.
  • the electrodes are thus advantageously chosen to have a very small width, more advantageously in the form of conductive ribbons.
  • good results are obtained with electrodes in the form of conductive ribbons with a width of between a few millimeters and a few centimeters wide, preferably between 5 mm and 10 cm wide, more preferably between 5 mm and 3.5 mm. cm wide.
  • the thickness of the conductive electrodes is generally less than 100 ⁇ m.
  • the central electrode will be wider than the width of the lateral electrodes so as to reduce the resistance thereof by increasing its section.
  • a conductive strip supporting at least three electrodes arranged side by side and spaced apart from each other also makes it possible to obtain multilayer coatings of all widths, for example of a width greater than 1 meter, advantageously between 1 meter and 5 meters, and does not change the duration of the operation of laying flooring or wall.
  • the manufacture of this type of coating is facilitated to the extent that the heating layer can be bonded in a passage, for example by lamination, the conductive electrodes and the decorative layer and / or the underlayer.
  • the conductive strip supports at least two pairs of conductive electrodes, said electrodes being spaced from one another and configured so as to define a discontinuous heating surface.
  • This embodiment is particularly advantageous since it generally makes it possible to use two pairs of electrodes of identical widths and thus to simplify the manufacturing process of the multilayer structure and to reduce its cost.
  • At least two pairs of electrodes extend substantially in a longitudinal direction and are arranged parallel to each other.
  • An electrode pair is constituted by two electrodes spaced from each other only by the conductive strip so that an electric potential difference applied to this pair of electrodes causes a flow of electric current in a single part of the conductive strip.
  • Two electrodes of an electrode pair are generally spaced from each other by a distance greater than 5 cm, advantageously between 5 cm and 60 cm.
  • Two pairs of electrodes are generally spaced from each other by a distance between the two electrodes of each closest pair of less than 5 cm, preferably between 0.5 and 3 cm.
  • each pair of electrodes has an electric potential difference.
  • an electrical potential is applied to one of the electrodes of a pair and at least one different electrical potential is applied to the other electrode of the same pair, so as to obtain current flow between the electrodes.
  • This circulation can in particular be obtained with a direct current or an alternating current.
  • the heating surface obtained is considered discontinuous insofar as no heating is obtained over the width of the conductive strip supporting the conductive electrodes.
  • no heating is obtained over the width of the conductive strip disposed between the pairs of electrodes.
  • the electrodes are thus advantageously chosen to have a very small width, more advantageously in the form of conductive ribbons.
  • the heating layer comprises at least two conductive strips arranged side by side and spaced apart from one another, said conductive strips comprising conductive particles distributed homogeneously over the surface and / or in the thickness of said conductive strips, each conductive strip supporting two conductive electrodes spaced from each other so as to define a discontinuous heating surface.
  • the multilayer structure thus obtained allows in particular a homogeneous distribution of heating when the two conductive strips of said heating layer are traversed by an electric current.
  • the resistance of each conductive strip produces Joule heat generation distributed over the entire heating surface between the electrodes.
  • the heat is then transmitted to the different layers of the multilayer support, in particular the decorative layer, and then to the room in which the structure is arranged, thus allowing the room to be heated.
  • These conductive strips comprising conductive particles homogeneously distributed on the surface and / or in the thickness of said conductive strips, they may be partially cut or perforated without the risk of electrically insulating a portion of the conductive strip relative to another.
  • the heating surface obtained is considered discontinuous insofar as each conductive strip is independent and has its own pair of electrodes. A conductive strip can thus be traversed by an electric current without the other band being operative.
  • the heating layer of the multilayer structure according to the invention thus comprises at least two conductive strips arranged side by side and spaced apart from each other.
  • This makes it possible in particular to obtain a multilayer heating structure that can be installed in congested rooms or with obstacles requiring cutting operations. Indeed, depending on the location of an obstacle in the room, it may be necessary to cut a portion of the multilayer structure.
  • a part of the heating layer can be made unusable, for example because of the cutting of a conductive strip or of one of the conductive electrodes supported by one of the two conductive strips.
  • a second conductive strip it is always possible to heat the room in which the multilayer structure is placed by feeding the conductive electrodes supported by the second conductive strip.
  • the voltage value necessary to obtain a conventional heating power of the order of a hundred Watts per square meter of surface of said strip, being directly proportional to the distance between two electrodes supported by the same conductive strip.
  • the use of at least two conductive strips arranged side by side and spaced apart from one another also makes it possible to obtain multilayer coatings of conventional width, for example of a width greater than 1 meter, advantageously between 1 meter and 5 meters, and does not change the duration of the operation of laying flooring or wall.
  • the conductive strips according to the invention comprise conductive particles distributed homogeneously over the surface and / or in the thickness of said conductive strips.
  • a conductive strip may in particular be made of a non-woven fabric and / or a plastic material, comprising conductive particles homogeneously distributed on the surface and / or in the thickness of the strip.
  • a conductive strip may be made of a nonwoven fabric impregnated, coated or powdered with conductive particles.
  • a conductive strip may for example be made of a plastic material, in particular from PVC, acrylic or polyolefin, comprising conductive particles, such as particles of carbon black, in an amount sufficient for the strip thus obtained to be conductive.
  • a conductive strip may also be obtained by applying to the surface of a strip made from plastic a paint comprising conductive particles, in an amount sufficient for the strip thus obtained to be conductive.
  • conductor is preferably meant a resistivity value measured from one edge to another in the transverse direction of a conductive strip or, between two electrodes supported by the same conductive strip, less than 100 ohm / m, preferably less than 10 ohm / m, more preferably less than 5 ohm / m, still more preferably between 1ohm / m and 5 ohm / m.
  • resistivity values make it possible to obtain heating powers of the order of a few hundred watts per square meter of coating, and this for electrode supply voltages that do not endanger the occupants of the premises where the structures multilayers according to the invention are installed.
  • Recommended supply voltages are particularly voltages of the field of the very low voltage, that is lower than 110 Volts in direct current.
  • the supply voltages of the electrodes are less than 60 volts in direct current or even less than 36 volts in direct current. Sources of ac voltages may also be used.
  • the electrodes are arranged along the longitudinal edges of the conductive strips. This allows in particular to optimize the heating surface so that it extends over almost the entire surface of the multilayer structure thus formed.
  • the heating surface thus produced extends in the longitudinal direction and between the electrodes supported by each conductive strip.
  • the multilayer structure according to the invention is made in the form of a strip, the conductive strip or strips extending along said strip.
  • This type of structure can thus be manufactured by a continuous process, the conductive strip (s) being for example unwound and then continuously bonded to the decor layer and the underlayer as they progress in said process continuously.
  • the direction of advancement of the process corresponding to the longitudinal direction of the band thus formed.
  • the invention thus makes it possible to obtain a multilayer structure that can be manufactured and then transported in the form of a roll.
  • the multilayer structure according to the invention is in the form of a strip, the conductive strip or strips extending transversely to said strip.
  • the conductive particles that comprise the conductive strips may be carbon black particles, conductive ink drops such as silver or carbon inks, carbon nanotubes, carbon fibers or the like.
  • a conductive strip made of a nonwoven fabric can be made from glass fibers, but also based on synthetic polymers, such as polyester, polyamide or polypropylene fibers. For example, it is possible to impregnate, coat or powder the nonwoven fabric with conductive particles such as carbon particles or the like.
  • a conductive strip may be made of a non-woven fabric impregnated with carbon fibers, silver ink or carbon ink. The advantage of a conductive strip made in an impregnated nonwoven fabric is to be particularly homogeneously conductive throughout the thickness of the strip, the conductive particles themselves being homogeneously distributed during the manufacture of said strip. conductive.
  • a conductive strip made of a non-woven fabric may also be partially cut or perforated without the risk of electrically insulating a portion of the conductive strip relative to another. This can also be easily handled in conventional continuous processes for the manufacture of multilayer structures for the production of floor or wall coverings, especially in the form of rolls.
  • nonwoven fabrics that can be used advantageously have a grammage of between 25 g / m 2 and 80 g / m 2 , advantageously between 25 g / m 2 and 40 g / m 2 .
  • a grammage makes it possible in particular to obtain nonwoven fabrics that can be placed between layers of a multilayer structure and that retain good bonding properties with a decorative layer and underlayer made of thermoplastic material.
  • a conductive strip made of a nonwoven fabric can thus easily be hot complexed or bonded with an underlayer and a layer of decor made of plastic material in a conventional flooring manufacturing process.
  • the impregnation by hot complexing of the decorative layers, the underlayer, and any glues is sufficiently deep in the thickness of the conductive strips made in a nonwoven fabric so that they do not entail any risk. delamination.
  • each conductive strip made of a nonwoven fabric may be used as a coating medium in a method of manufacturing the multilayer structure according to the invention.
  • a conductive strip made of a nonwoven fabric may be coated with a PVC or acrylic or polyolefin plastisol, and then gelled in order to obtain the decorative layer or underlayer of the multilayer structure according to the invention.
  • the multilayer structure according to the invention comprises at least two conductive strips
  • two conductive strips made of a nonwoven fabric are arranged side by side and spaced apart from one another and then complexed so as to be arranged in contact with the same reinforcing reinforcement, such as a glass web and / or a glass grid, to obtain a reinforced coating medium resistant to great tensile stresses.
  • a PVC or acrylic or polyolefin plastisol may be coated on the obtained reinforced coating medium, and then gelled in order to obtain the decorative layer or underlayer of the multilayer structure according to the invention.
  • the decorative and undercoat layers are for example conventionally obtained by coating, pressing, extrusion or calendering and from plastics such as PVC, acrylics, polyurethanes, polyolefins, and mixtures thereof, allowing get a smooth and flat surface.
  • the two electrodes supported by the same conductive strip are spaced from each other in order to avoid their contact and can be supported by the same face, facing the decor layer or opposite the underlayer of said band or supported by two opposite faces of said band.
  • the electrodes are conducting ribbons, made for example of copper or aluminum. This makes it possible in particular to obtain very thin electrodes, ie less than 100 ⁇ m, thus limiting the well-known effect of telegraphing on the decorative layer.
  • the effect of "telegraphing" corresponds to the appearance of defects on the decorative layer of a floor covering in particular, due to the presence of irregularities of the support disposed under the coating, such as clusters of glues or small asperities. This effect can also be observed when the structure of the coating comprises a reinforcing grid. This effect is not necessarily visible during manufacture but may appear after installation, or even after several months of use.
  • the electrodes may in particular be made in a sheet of copper or aluminum by cutting ribbons with a width of less than 5 cm, advantageously between 0.5 cm and 3.5 cm. Said ribbons are then glued on each conductive strip with a conductive adhesive.
  • the heating layer comprises a dielectric layer bonded to the decorative layer and / or a dielectric layer bonded to the underlayer.
  • a dielectric layer may be bonded, for example by heat-sealing, on the upper face of the heating layer, that is to say the face facing the decorative layer or on the underside of the heating layer, it is ie the face opposite the under layer.
  • PVC polyvinyl chloride
  • a dielectric layer can also be obtained from polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET) or any other non-conductive polymer.
  • the heating layer can be bonded by bonding, heat sealing, hot bonding (well known by the acronym "hotmelt”), cold bonding, the undercoat and the decorative layer.
  • the invention also makes it possible not to modify the conventional poses techniques, the mechanical behavior during the laying of the multilayer structure with or without the heating layer being comparable.
  • the advantage of the invention is also to provide a multilayer structure of low thickness, namely less than 3 mm and lower cost than conventional techniques for providing a heating function to a room, particularly by the floor or the walls. walls.
  • the invention can also be used for outdoor floor deicing applications. Other applications are also conceivable.
  • the decorative layer comprises thermochromic pigments
  • the invention also makes it possible to bring a heating solution into a room, without undertaking any major work.
  • the multilayer structure is in the form of a roller
  • the laying consists of unrolling the roller on a clean support and connecting the electrodes to a DC or AC power source.
  • the invention also makes it possible to easily adapt the heating multilayer structure to the constraints of the room, such as the presence of ducts, evacuations or points of attachment and requiring the cutting of the floor or wall covering.
  • the underlayer of the multilayer structure is a foam, for example obtained from a mixture of expanded polyvinyl chloride, plasticizer and filler.
  • a foam for example obtained from a mixture of expanded polyvinyl chloride, plasticizer and filler.
  • the presence of air trapped in the foam makes it possible in particular to improve thermal insulation and promote heat transfer from the heating layer to the decor layer, and therefore to the local.
  • the underlayer is a compact underlayer, namely not comprising a bubble, for example obtained from polyvinyl chloride, plasticizer and filler.
  • a compact underlayer allows the multilayer structure obtained to have a better resistance to punching.
  • the decorative layer and / or the underlayer comprise a textile reinforcing reinforcement, such as than a grid or a veil of glass.
  • each electrode is connected to a direct or alternating current source via a connector.
  • the connection between the connectors and the electrodes can be achieved by any means capable of establishing and maintaining an electrical contact.
  • a connector may in particular pass through the thickness of the multilayer structure facing an electrode and be held by clipping, screwing or the like.
  • the power supply of each connector can be interrupted by a control system, so as to enable or disable certain heating surfaces, particularly in the case of displacement of partition in premises.
  • the power supply of each connector can be modified by a control system, so as to increase or decrease the temperature of certain heating surfaces.
  • the invention relates to a multilayer structure (1) for producing a flooring or wall or similar heating, that is to say, for heating the room in which the structure according to the invention is installed.
  • the multilayer structure (1) may be in the form of panel, slab, strip or roll.
  • the multilayer structure (1) according to the invention is intended for the realization of flooring or wall glued, semi-free or free laying, with high performance in terms of sealing and resistance to traffic.
  • the multilayer structure (1) comprises an upper decorative layer (2) consisting of at least one surface layer (2a) of plastic material, bonded to a heating layer (4), said heating layer (4) being bonded to a lower underlayer (3) to be placed on the floor or a wall or the like.
  • the heating layer comprises a conductive strip (4a) comprising conductive particles distributed in a manner homogeneous on the surface and / or in the thickness of said conductive strip (4a), said conductive strip (4a) supporting at least three conductive electrodes (5a, 5b, 5c), said electrodes being spaced apart from each other and configured to define a discontinuous heating surface.
  • the upper decorative layer (2) and the lower sub-layer (3) may have various compositions and structures and varied depending on the application considered.
  • the decorative layer (2) comprises a surface layer (2a) made of polyvinyl chloride having a thickness of between 0.2 and 1 mm.
  • This surface layer (2a) can be dyed in the mass and comprise granules decor throughout its thickness.
  • the surface layer (2a) comprises a density of between 1.4 and 1.6, a residual indentation of less than 0.10 mm, and a resistance to the chair with wheels. at 25000 cycles.
  • the surface layer (2a) may be transparent and associated with a decorative layer (not shown) printed on its reverse side, namely on its face facing the heating layer (4).
  • the printed decorative layer generally comprises a thickness of between 0.07 and 0.5 mm.
  • the decorative layer (2) is bonded for example by hot lamination, or via an adhesive layer (not shown) to the heating layer (4).
  • the heating layer (4) comprises a conductive strip (4a) for example made of a nonwoven fabric impregnated with conductive particles, namely fiberglass impregnated with carbon fibers, with a basis weight of between 25 g / m 2 and 80 g / m 2 , advantageously between 25 g / m 2 and 40 g / m 2 .
  • a conductive strip made of a non-woven fiberglass textile impregnated with carbon fibers of a weight of 30 g / m 2 has a resistance of between 4 and 5 ohms over a distance of 40 cm.
  • the conductive strip (4a) supports at least three conductive electrodes (5a, 5b, 5c) spaced from one another so as to define a discontinuous heating surface.
  • the heating surface thus extends between each electrode supported by the conductive strip.
  • the grammage of the nonwoven fabric of the conductive strip and the amount of conductive particles may be adapted to obtain the desired resistivity value as a function of the size of the heating surface.
  • the conductive electrodes (5a, 5b, 5c) are strips arranged in the center and along the longitudinal edges of the conductive strip (4a) so that the heating surface extends over almost the entire surface of the conductive strip (4a). the multilayer structure thus formed.
  • the heating surface thus obtained extends between the electrodes (5a, 5b) and (5b, 5c).
  • the heating surface extends in the longitudinal direction of the strip produced and between the electrodes (5a, 5b) and (5b, 5c).
  • the electrodes (5a, 5b, 5c) are for example ribbons made in a 40 ⁇ m thick copper strip.
  • the electrodes (5a, 5b, 5c) are for example bonded to each conductive strip by a conductive adhesive layer of 25 .mu.m thick.
  • the heating layer (4) comprises a dielectric layer (6) bonded to the decorative layer (2).
  • the heating layer (4) comprises a dielectric layer (7) bonded to the underlayer (3).
  • the lower underlayer (3) it comprises a balancing layer (3a) made of plastic, such as polyvinyl chloride, preferably comprising a thickness of 2 mm.
  • the balancing layer (3a) has a Shore A hardness of between 80 and 95.
  • This balancing layer (3a) can also be made of foam. PVC or polyurethane to impart acoustic and / or thermal insulation properties to the floor or wall covering. In the case where this balancing layer (3a) is foam, its density is between 0.2 and 0.9.
  • This balancing layer (3a) is then bonded, for example by hot pressing, to the heating layer (4).
  • a reinforcing textile reinforcement may also be embedded in the underlayer (3) and / or the decorative layer (2).
  • This reinforcing reinforcement is for example in the form of a grid or a grid of textile threads of negligible thickness, or a glass veil.
  • the textile threads of said reinforcing reinforcement are preferably spaced from each other by 3 mm, according to the longitudinal and transverse dimensions, and comprise a linear density of between 20 g / m and 70 g / m, advantageously between 35 g / m and 50 g / m.
  • a reinforcing reinforcement makes it possible to increase the mechanical performances and the resistance to punching and rolling of the floor or wall covering.
  • the reinforcing reinforcement also ensures dimensional stability of the coating over time.
  • the multilayer structure (1) described below is intended to be used for example in hospitals or in the school environment.
  • the multilayer structure (1) has good mechanical performance in terms of resistance to punching and rolling, and incorporates heating functions.
  • the conductive strip (4a) is made of a non-woven fabric
  • the conductive strip may be used as a coating medium in a method of manufacturing the multilayer structure according to the invention.
  • the conductive strip and complexed with a reinforcing reinforcement (8) such as a glass web and / or a glass grid.
  • the width of the reinforcing reinforcement (8) is advantageously greater than the width of the conductive strip (4a).
  • the electrodes (5a, 5b, 5c) are spaced from each other and then glued to the conductive strip (4a).
  • the electrodes (5a, 5b, 5c) are spaced from one another and then complexed on the reinforcement frame (8).
  • a PVC or acrylic plastisol or a polyolefin may be coated on the reinforced coating support obtained and then gelled in order to obtain the decorative layer or the underlayer of the multilayer structure according to the invention.
  • a glass grid may be in the form of a grid or a grid of textile threads of negligible thickness, preferably spaced from each other by 3 mm, according to the longitudinal and transverse dimensions, and comprise a mass linear range of between 20 g / m and 70 g / m, advantageously between 35 g / m and 50 g / m.
  • the invention also relates to a multilayer structure (1) in the form of a strip, for producing a flooring or heating wall or the like, comprising a decorative layer (not shown), a heating layer and a lower sublayer (3) whose heating layer (4) comprises a conductive strip (4a) made of a nonwoven fabric comprising conductive particles homogeneously distributed over the surface and / or the thickness of said conductive strip (4a).
  • the multilayer structure (1) is in the form of a strip and the conductive strip (4a) extends along said strip.
  • the conductive strip (4a) supports three conductive electrodes, respectively (5a, 5b, 5c), spaced from one another and configured to define a discontinuous heating surface.
  • the heating surface thus extends over almost the entire surface of the multilayer structure (1) thus formed, in the longitudinal and transverse direction.
  • each electrode is connected to a direct or alternating current source (20) via two connectors (21a, 21b).
  • the connection between the connectors and the electrodes can be achieved by any means capable of establishing and maintaining an electrical contact.
  • a connector may in particular pass through the thickness of the multilayer structure facing an electrode and be held by clipping, screwing or the like.
  • part of the structure multilayer is arranged along a technical sheath or skirting so as to mask the connectors in the technical sheath or skirting board and protect them.
  • the heating surface obtained is considered discontinuous insofar as no heating is obtained over the width of the conductive strip supporting the conductive electrodes, in particular the electrode (5b).
  • the electrodes are thus advantageously chosen to have a very small width, more advantageously in the form of conductive ribbons.
  • the electrode (5b) will be wider than the width of the electrodes (5a, 5c) so as to reduce the resistance thereof by increasing its section.
  • the electrode (5b) can be considered as a central electrode insofar as it is disposed between the electrodes (5a, 5c).
  • the electrodes (5a, 5c) can be considered as side electrodes.
  • a positive electric potential is applied to the electrode (5b)
  • a negative potential is applied to the electrodes (5a, 5c).
  • the current then flows in the portions of the conductive strip (4a) disposed between the electrodes (5a, 5b) and (5b, 5c).
  • the direct current source (20) can be controlled by a control system (30) connected to a temperature sensor (40) arranged in the room to be heated or connected to the decor layer or the underlayer of the multilayer structure (1).
  • an alternative embodiment of the multilayer structure (1) comprises a conductive strip (4a) supporting at least two pairs of conductive electrodes (5a, 5b, 5a ', 5b'), said electrodes being spaced apart from one another other and configured to define a discontinuous heating surface.
  • the invention also relates to a multilayer structure (1) according to the figure 3 made in the form of a strip, for producing a floor covering or a heating wall or the like, comprising a decorative layer (not shown), a heating layer and a lower sub-layer (3) including the heating layer (4) comprises a conductive strip (4a) made of a nonwoven fabric comprising conductive particles homogeneously distributed over the surface and / or the thickness of said conductive strip (4a).
  • the multilayer structure (1) is made in the form of a strip and the conductive strip (4a) extends along said strip.
  • the conductive strip (4a) supports two pairs of conductive electrodes (5a, 5b, 5a ', 5b'), spaced from each other and configured to define a discontinuous heating surface.
  • the heating surface thus extends over almost the entire surface of the multilayer structure (1) thus formed, in the longitudinal and transverse direction.
  • the heating surface obtained is considered discontinuous insofar as no heating is obtained over the width of the conductive strip supporting the conductive electrodes (5a, 5b, 5a ', 5b').
  • no heating is obtained over the width of the conductive strip disposed between the electrodes (5b, 5a').
  • the electrodes are thus advantageously chosen to have a very small width, more advantageously in the form of conductive ribbons.
  • the invention also relates to an alternative embodiment of the multilayer structure (1) according to the invention.
  • the multilayer structure (1) comprises an upper decorative layer (2) consisting of at least one surface layer (2a) of plastic material, bonded to a heating layer (4), said heating layer (4) being bonded to a lower underlayer (3) to be placed on the floor or a wall or the like.
  • the heating layer consists of at least two conductive strips (4a, 4a '), arranged side by side and spaced from one another, said conductive strips (4a, 4a') comprise homogeneously distributed conductive particles on the surface and / or in the thickness of said conductive strips (4a, 4a '), each conductive strip (4a, 4a') supports two conductive electrodes (5a, 5b, 5a ', 5b') spaced apart from each other other so as to define a discontinuous heating surface.
  • the heating layer (4) consists of two conductive strips (4a, 4a ') arranged side by side and spaced from each other.
  • the conductive strips (4a, 4a ') are for example made of a nonwoven fabric impregnated with conductive particles, namely fiberglass impregnated with carbon fibers, with a basis weight of between 25 g / m 2 and 80 g / m 2 , advantageously between 25 g / m 2 and 40 g / m 2 .
  • a conductive strip made of a non-woven fiberglass textile impregnated with carbon fibers of a weight of 30 g / m 2 has a resistance of between 4 and 5 ohms over a distance of 40 cm.
  • Each conductive strip (4a, 4a ') supports two conductive electrodes (5a, 5b, 5a', 5b ') spaced from one another so as to define a discontinuous heating surface.
  • the heating surface thus extends between each pair of electrodes supported by the same conductive strip.
  • the weight of the nonwoven fabric of the conductive strip and the amount of conductive particles may be adapted to obtain the desired resistivity value depending on the size of the heating surface.
  • the conductive electrodes (5a, 5b), (5a ', 5b') are ribbons arranged along the longitudinal edges of the conductive strips (4a, 4b, 4a ', 4b') so that the heating surface s' extends over almost the entire surface of the multilayer structure thus formed.
  • the heating surface thus obtained extends between the electrodes (5a, 5b) and (5a ', 5b').
  • the heating surface extends in the longitudinal direction of the strip produced and between the electrodes (5a, 5b) and (5a ', 5b' ).
  • the electrodes (5b) and (5a ') are in electrical contact, and are for example obtained from a single conductive ribbon.
  • the electrical connections of the electrodes (5a) and (5b ') are then modified in order to keep two independently powered conductive strips (4a, 4a').
  • This configuration makes it possible to define a discontinuous heating surface of simpler construction.
  • the single electrode corresponding to the electrodes (5b) and (5a ') is for example supplied with direct current at a voltage of 24 volts, the electrodes (5a) and (5b') being connected to ground.
  • the electrodes (5a, 5b, 5a ', 5b') are, for example, ribbons made in a 40 ⁇ m thick copper strip.
  • the electrodes (5a, 5b, 5a ', 5b') are for example bonded to each conductive strip by a conductive adhesive layer of 25 .mu.m thick.
  • each conductive strip (4a, 4a ') is made of a nonwoven fabric
  • said conductive strips can be used as a coating medium in a method of manufacturing the multilayer structure according to the invention.
  • each conductive strip made of a nonwoven fabric (4a, 4a ') is disposed edge-to-edge and spaced apart from each other and then complexed so as to be arranged in contact with the same reinforcing reinforcement (8 ), such as a glass web and / or a glass grid. This makes it possible to obtain a reinforced coating medium.
  • the width of the reinforcing reinforcement (8) is advantageously greater than the sum of the widths of the conductive strips arranged edge to edge in order to complex the conductive strips over their entire width on the reinforcing reinforcement.
  • the electrodes (5a, 5b, 5a ', 5b') are spaced from each other and then glued on each conductive strip (4a, 4a ').
  • the electrodes (5a, 5b, 5a ', 5b') are spaced apart from one another and then complexed on the reinforcing reinforcement (8), then each conductive strip (4a, 4a ') is placed on the edge at edge and spaced apart from each other and then complexed on the electrodes and the reinforcing armature (8).
  • a PVC or acrylic plastisol or a polyolefin may be coated on the reinforced coating support obtained and then gelled in order to obtain the decorative layer or the underlayer of the multilayer structure according to the invention.
  • the invention also relates to a multilayer structure (1) in the form of a strip, for producing a flooring or heating wall or the like, comprising a decorative layer (not shown), a heating layer and a lower sub-layer (3) whose heating layer (4) comprises three conductive strips (4a, 4a ', 4a ") made of a non-woven fabric comprising conductive particles homogeneously distributed over the surface and / or in the thickness of said conductive strips (4a, 4a ', 4a ").
  • the conductive strips (4a, 4a ', 4a ") are arranged side by side and spaced apart from one another.
  • the multilayer structure (1) is in the form of a strip and the conductive strips (4a, 4a ', 4a') extend along said strip.
  • Each of the conductive strips (4a, 4a ', 4a ") supports two conductive electrodes, respectively (5a, 5b), (5a', 5b ') and (5a", 5b ") spaced apart from one another to define a discontinuous heating surface, the heating surface thus extends over almost all of the surface of the multilayer structure (1) thus formed, in the longitudinal and transverse direction.
  • a multilayer structure (1) according to the invention is produced in the form of a strip having a width of approximately 1.20 m comprising three conducting strips (4a, 4a ', 4a ") made of a textile 30 g / m 2 non-woven fiberglass impregnated with carbon fiber, each strip measuring 40 cm wide The strips are arranged side by side and spaced from each other in order to obtain a heating surface with a width of approximately 1.20 m Each conductive strip supports two copper ribbons 1 cm wide and 45 ⁇ m thick, spaced from each other and glued with a layer of 25 ⁇ m of conductive glue on the conductive strip A few millimeters are left between the conductive electrodes (5b, 5a ') and (5b', 5a ") to limit the risk of short circuit.
  • the measured resistance is included between 4 and 5 ohm between two electrodes supported by the same conductive strip.
  • a direct current source of 24 volts
  • a heating power of 109 W is obtained on the surface between two electrodes of the same conductive strip over a width of 40 cm and a length of 300 cm.
  • a heating power of 236W is obtained.
  • the multilayer heating structure (1) according to the figure 6 is presented schematically in congested premises having obstacles (50, 51) requiring cutting operations. In the example presented, it is necessary to cut a portion of the multilayer structure to bypass obstacles (50, 51).
  • a part of the heating layer is rendered unusable, for example because of the cutting of the electrode 5b ".However, it is always possible to heat the room in which the multilayer structure is placed by feeding the conductive electrodes (5a ', 5b') supported by the conductive strip (4a ')
  • the other conductive strips (4a, 4a ") may also be powered by their own electrodes in order to heat the surfaces opposite each of these conductive strips (4a, 4a "), however, the heating surface obtained is reduced.
  • the invention also relates to a multilayer structure (1) in the form of a strip, for producing a flooring or heating wall or the like, comprising a decorative layer (not shown), a heating layer and a lower underlayer (3) whose heating layer comprises three conductive strips (4a, 4a ', 4a ") comprising conductive particles homogeneously distributed over the surface and / or in the thickness of said conductive strips (4a, 4a ', 4a ").
  • the conductive strips (4a, 4a ', 4a ") are arranged side by side and spaced apart from one another.
  • the multilayer structure (1) is in the form of a strip and the conductive strips (4a, 4a ', 4a ") extend transversely to said band.
  • Each of the conductive strips (4a, 4a ', 4a ") supports two conductive electrodes, respectively (5a, 5b), (5a', 5b ') and (5a", 5b ") spaced apart from one another to define a discontinuous heating surface.
  • the heating layer (4) comprises a dielectric layer (6) bonded to the decorative layer (2) and a dielectric layer (7) bonded to the underlayer (3) so electrically isolating this layer from the other layers of the multilayer structure according to the invention.
  • the conductive strips (4a, 4a ') as well as the electrodes (5a, 5b, 5c, 5a', 5b ', 5a', 5b '') which they support are thus sandwiched between the two dielectric layers (6.7 ).
  • a dielectric layer may in particular be obtained from a film of PVC or polyethylene terephthalate (PET) or any other non-conductive polymer and bonded for example by heat-sealing.
  • a dielectric layer can also serve as a support for the production of the heating layer.
  • each conductive strip for example a conductive strip made of a non-woven fabric, is disposed edge-to-edge and spaced from one another and then cold-complexed with a dielectric layer (7) serving as a support.
  • the electrodes are subsequently spaced apart from each other and then glued on each conductive strip.
  • a second dielectric layer (6) is complexed on each conductive strip so as to take the two conductive strips, and the electrodes that they support, sandwiched between the dielectric layers (6) and (7) and to obtain a set can be directly complexed with a decorative layer and an undercoat.
  • the heating layer (4) may comprise a reinforcing reinforcement (8) bonded to the decorative layer (2) and / or bonded to the underlayer (3) arranged in contact with the conductive strip or strips (4a, 4a ', 4a ")
  • a reinforcing reinforcement (8) notably makes it possible to increase the mechanical performance and the resistance to punching and rolling of the floor or wall covering. Reinforcement reinforcement also ensures dimensional stability of the coating over time.
  • the invention provides a multilayer structure (1) for producing a flooring or heating wall or the like, in glued, semi-free or free laying, to achieve levels High classification in terms of traffic resistance and watertightness, while guaranteeing a rapid renovation, without nuisance, and inexpensive of a room and which incorporates efficient heating functions.

Landscapes

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Abstract

Structure multicouche pour la réalisation d'un revêtement de sol ou de mur chauffant ou similaire, ladite structure multicouche comprend une couche de décor constituée d'au moins une couche de surface en matière plastique, ladite couche de décor étant liée à une couche chauffante, ladite couche chauffante étant liée à une sous-couche destinée à être posée sur le sol ou un mur ou similaire, la couche chauffante est constituée d'une bande conductrice comprenant des particules conductrices réparties de manière homogène sur la surface et/ou dans l'épaisseur de ladite bande conductrice, la bande conductrice supporte au moins trois électrodes conductrices espacées l'une de l'autre de manière à définir une surface de chauffage discontinue.

Description

    DOMAINE TECHNIQUE
  • La présente invention concerne une structure multicouche chauffante, notamment pour la réalisation d'un revêtement de sol ou de mur chauffant. La structure multicouche selon l'invention peut se présenter sous la forme d'une bande enroulée ou sous la forme d'un panneau, d'une dalle, d'une lame, ou similaire.
  • L'invention trouve une application avantageuse dans la réalisation d'un revêtement de sol ou de mur chauffant, c'est-à-dire intégrant des éléments permettant le chauffage de la pièce ou du local dans lequel il est installé, à partir d'énergie électrique.
  • D'une manière plus générale, l'invention trouve une application avantageuse dans la réalisation d'une structure multicouche souple, hétérogène et présentée en rouleau, permettant le chauffage d'une pièce ou d'un bâtiment par effet joule.
    • ART ANTERIEUR
  • Il est connu de l'état de la technique une structure multicouche pour la réalisation d'un revêtement de sol. Cette structure multicouche comprend, d'une manière générale, une couche supérieure de décor et de surface dont les fonctions principales sont la résistance à l'usure, la facilité de nettoyage et l'aspect décoratif, liée à une sous-couche d'envers destinée à être collée sur le sol ou similaire.
  • Ces structures multicouches sont couramment posées sur une dalle béton, une chape ou un ragréage dans laquelle les fonctions de chauffage sont noyées. C'est le cas notamment des systèmes de chauffage par le sol par circulation d'eau. L'inconvénient de ces systèmes intégrés dans le sol est qu'ils sont difficilement réparables car inaccessibles par définition et qu'ils sont lourds à poser dans le cas de rénovations de logements ou de locaux existants.
  • Des structures multicouches pour la réalisation de revêtement de sol peuvent également être utilisées en combinaison avec une sous-couche chauffante rapportée, intégrant une fonction de chauffage à partir d'électrodes conductrices ou par circulation d'eau. Lors de la mise en oeuvre, la sous-couche chauffante est ainsi posée sur le support, telle qu'une chape ou un ragréage. Le revêtement de sol est ensuite déposé sur la sous-couche chauffante en pose libre, ou en pose collée au moyen d'une colle acrylique, voire en pose adhésivée.
  • L'inconvénient de ces sous-couches chauffantes rapportées est de devoir multiplier les opérations de pose pour une même surface. Ces opérations sont d'autant plus complexes qu'elles nécessitent des découpes et ajustements à la fois pour la sous-couche chauffante et pour le revêtement de sol.
  • D'autre part, en fonction du nombre et de l'épaisseur des couches que comprend le revêtement de sol, le rendement de la fonction de chauffage peut être grandement diminué. Les couches du revêtement de sol peuvent ainsi avoir un effet barrière et limiter la transmission de chaleur de la sous-couche chauffante vers la pièce à chauffer.
  • Un autre inconvénient de ces sous-couches chauffantes rapportées est qu'elles intègrent pour la plupart un réseau d'électrodes résistives ou de canaux de circulation d'eau répartis inégalement sur la surface à chauffer, entrainant ainsi une répartition non homogène de la dissipation de chaleur dans la pièce. De plus, celles-ci présentent des épaisseurs importantes, notamment supérieures à 1mm, rendant leur intégration impossible parmi les couches d'une structure multicouche pour la réalisation d'un revêtement de sol conservant des propriétés de flexibilité adéquates.
  • Il est également connu des structures multicouches pour la réalisation de sol chauffant comprenant une couche chauffante interposée entre la couche de surface et la sous-couche d'envers desdites structures multicouches, ladite couche chauffante étant réalisée à partir d'un réseau d'électrodes. Ces structures multicouches présentent cependant les mêmes problèmes de répartition non homogène du chauffage de la pièce, le réseau d'électrodes devant être très ramifié pour chauffer l'ensemble de la surface. Le réseau d'électrodes comprend ainsi généralement un conducteur réalisant de nombreux lacets sous la surface à chauffer. De ce fait, la conception de ces structures multicouches rend difficile voire impossible le perçage de la couche chauffante sans risquer de couper une électrode et de dissocier ainsi une partie du réseau d'électrodes de l'alimentation en courant électrique. Des opérations de perçage peuvent notamment être nécessaires avant la pose pour contourner un obstacle sur le support tel qu'une canalisation, ou bien après la pose pour permettre le passage d'une gaine ou d'un câble à travers le revêtement de sol. Ces structures multicouches complexifient ainsi la découpe et le perçage du revêtement pendant ou après l'opération de pose. De plus, la réalisation du réseau d'électrodes est complexe et couteuse en matériau conducteur, celui-ci étant majoritairement réalisé en cuivre ou en aluminium.
    • EXPOSE DE L'INVENTION
  • L'un des buts de l'invention est donc de remédier aux inconvénients précités en proposant une structure multicouche résistante au trafic et au poinçonnement pour la réalisation d'un revêtement de sol ou de mur ou similaire chauffant, et dont la pose, la réparation et la rénovation sont aisées, qui conserve des propriétés de flexibilité adéquates pour faciliter sa présentation par exemple en rouleau et sa pose, qui présente un bon rendement de chauffage et dont le chauffage est réparti de manière homogène sur ledit revêtement, qui soit peu coûteux à mettre en oeuvre, et dont le perçage et le découpage sont facilités.
  • Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle structure multicouche qui présente des propriétés mécaniques permettant de conserver une opération de pose comparable aux opérations classiques de pose de bande enroulée, panneau, dalle, lame, ou similaire. Ceci notamment afin d'utiliser la structure multicouche pour de la rénovation de logements ou de locaux, sans mettre en oeuvre des opérations lourdes ni générer de gravas.
  • A cet effet, il est proposé une structure multicouche pour la réalisation d'un revêtement de sol ou de mur chauffant ou similaire, conforme à celle de l'état de la technique en ce qu'elle comprend une couche supérieure de décor constituée d'au moins une couche de surface en matière plastique, ladite couche de décor étant liée à une couche chauffante, la dite couche chauffante étant liée à une sous-couche inférieure destinée à être posée sur le sol ou un mur ou similaire.
  • Selon l'invention, la couche chauffante comprend une bande conductrice comprenant des particules conductrices réparties de manière homogène sur la surface et/ou dans l'épaisseur de ladite bande conductrice, ladite bande conductrice supportant au moins trois électrodes conductrices, lesdites électrodes étant espacées l'une de l'autre et configurées de manière à définir une surface de chauffage discontinue.
  • De façon générale mais non limitative, les électrodes s'étendent sensiblement selon une direction longitudinale et sont disposées parallèlement l'une à l'autre.
  • Selon un mode de réalisation, les électrodes sont espacées l'une de l'autre et disposées parallèlement l'une à l'autre de manière à obtenir une électrode centrale disposée entre deux électrodes latérales. Par exemple, l'électrode centrale est sensiblement disposée au centre de la bande conductrice et à équidistance de deux électrodes latérales.
  • Pour obtenir une surface de chauffage, les électrodes sont configurées de manière à présenter une différence de potentiel électrique et obtenir une circulation de courant électrique entre au moins deux électrodes. Par exemple, un potentiel électrique est appliqué à l'électrode centrale et au moins un potentiel électrique différent est appliqué à chacune des électrodes latérales, de manière à obtenir une circulation de courant entre l'électrode centrale et chacune des deux électrodes latérales. Cette circulation peut notamment être obtenue avec un courant continu ou un courant alternatif.
  • La structure multicouche ainsi obtenue permet notamment une répartition homogène du chauffage lorsque au moins une partie de la bande conductrice de ladite couche chauffante est traversée par un courant électrique. En appliquant une tension électrique, obtenue par une différence de potentiel, entre deux électrodes conductrices, la résistance de la bande conductrice disposée entre ces deux électrodes produit un dégagement de chaleur par effet Joule réparti sur toute la surface de chauffage entre les électrodes. La chaleur est ensuite transmise aux différentes couches du support multicouche, notamment la couche de décor, puis au local dans lequel la structure est disposée, permettant ainsi le chauffage de la pièce.
  • La bande conductrice comprend des particules conductrices réparties de manière homogène sur la surface et/ou dans l'épaisseur de ladite bande conductrice, elle peut ainsi être partiellement découpée ou trouée sans risquer d'isoler électriquement une partie de la bande conductrice par rapport à une autre. La surface de chauffage obtenue est considérée comme discontinue dans la mesure où aucun chauffage n'est obtenu sur la largeur de la bande conductrice supportant les électrodes conductrices. Les électrodes sont ainsi avantageusement choisies de très faible largeur, plus avantageusement sous la forme de rubans conducteurs. A titre d'exemple, de bons résultats sont obtenus avec des électrodes sous la forme de rubans conducteurs d'une largeur comprise entre quelques millimètres et quelques centimètres de large, préférentiellement entre 5mm et 10cm de large, plus préférentiellement entre 5mm et 3,5 cm de large. L'épaisseur des électrodes conductrice est généralement inférieure à 100µm.
  • Généralement, l'électrode centrale sera d'une largeur supérieure à la largeur des électrodes latérales de manière à diminuer la résistance de celle-ci en augmentant sa section.
  • Il est ainsi obtenu une structure multicouche chauffante pouvant être posée dans des locaux encombrés ou présentant des obstacles nécessitant des opérations de découpe. En effet, selon la localisation d'un obstacle dans la pièce, il peut être nécessaire de découper une partie de la structure multicouche. En procédant à cette découpe, une partie de la couche chauffante peut être rendue inutilisable, par exemple du fait de la découpe d'une des électrodes conductrices supportées par la bande conductrice. Dans la mesure où cette découpe conserve une partie de la bande conductrice disposée entre deux électrodes conductrice, il est toujours possible de chauffer le local dans lequel est posée la structure multicouche en alimentant les électrodes conductrices restantes.
  • L'utilisation d'une bande conductrice supportant au moins trois électrodes disposées côte à côte et espacées l'une de l'autre permet également d'obtenir des revêtements multicouches de toutes largeurs, par exemple d'une largeur supérieure à 1 mètre, avantageusement comprise entre 1 mètre et 5 mètres, et ne modifiant pas la durée de l'opération de pose de revêtement de sol ou de mur. De plus, la fabrication de ce type de revêtement est facilitée dans la mesure où la couche chauffante peut être liée en un passage, par exemple par lamination, aux électrodes conductrices et à la couche de décor et/ou à la sous-couche.
  • Avantageusement, la bande conductrice supporte au moins deux paires d'électrodes conductrices, lesdites électrodes étant espacées l'une de l'autre et configurées de manière à définir une surface de chauffage discontinue. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car il permet généralement d'utiliser deux paires d'électrodes de largeurs identiques et donc de simplifier le procédé de fabrication de la structure multicouche et de diminuer son coût.
  • De façon générale mais non limitative, au moins deux paires d'électrodes s'étendent sensiblement selon une direction longitudinale et sont disposées parallèlement l'une à l'autre. Une paire d'électrode est constituée par deux électrodes espacées l'une de l'autre uniquement par la bande conductrice de manière à ce qu'une différence de potentiel électrique appliquée à cette paire d'électrode entraine une circulation de courant électrique dans une unique partie de la bande conductrice. Deux électrodes d'une paire d'électrode sont généralement espacées l'une de l'autre d'une distance supérieure à 5 cm, avantageusement comprise entre 5 cm et 60 cm. Deux paires d'électrodes sont généralement espacées l'une de l'autre d'une distance entre les deux électrodes de chaque paire les plus proches inférieure à 5cm, de préférence comprise entre 0,5 et 3cm.
  • Pour obtenir une surface de chauffage, chaque paire d'électrodes présente une différence de potentiel électrique. Par exemple, un potentiel électrique est appliqué à une des électrodes d'une paire et au moins un potentiel électrique différent est appliqué à l'autre électrode de la même paire, de manière à obtenir une circulation de courant entre les électrodes. Cette circulation peut notamment être obtenue avec un courant continu ou un courant alternatif. La surface de chauffage obtenue est considérée comme discontinue dans la mesure où aucun chauffage n'est obtenu sur la largeur de la bande conductrice supportant les électrodes conductrices. De même, si un même potentiel électrique est appliqué aux deux électrodes de chaque paire les plus proches, aucun chauffage n'est obtenu sur la largeur de la bande conductrice disposée entre les paires d'électrodes. Les électrodes sont ainsi avantageusement choisies de très faible largeur, plus avantageusement sous la forme de rubans conducteurs.
  • Avantageusement, la couche chauffante comprend au moins deux bandes conductrices disposées côte à côte et espacées l'une de l'autre, lesdites bandes conductrices comprenant des particules conductrices réparties de manière homogène sur la surface et/ou dans l'épaisseur desdites bandes conductrices, chaque bande conductrice supportant deux électrodes conductrices espacées l'une de l'autre de manière à définir une surface de chauffage discontinue.
  • De cette manière, la structure multicouche ainsi obtenue permet notamment une répartition homogène du chauffage lorsque les deux bandes conductrices de ladite couche chauffante sont traversées par un courant électrique. En appliquant une tension électrique entre les deux électrodes conductrices supportées par chaque bande conductrice, la résistance de chaque bande conductrice produit un dégagement de chaleur par effet Joule réparti sur toute la surface de chauffage entre les électrodes. La chaleur est ensuite transmise aux différentes couches du support multicouche, notamment la couche de décor, puis au local dans lequel la structure est disposée, permettant ainsi le chauffage de la pièce. Ces bandes conductrices comprenant des particules conductrices réparties de manière homogène sur la surface et/ou dans l'épaisseur desdites bandes conductrices, elles peuvent être partiellement découpées ou trouées sans risquer d'isoler électriquement une partie de la bande conductrice par rapport à une autre. La surface de chauffage obtenue est considérée comme discontinue dans la mesure où chaque bande conductrice est indépendante et possède sa propre paire d'électrodes. Une bande conductrice peut ainsi être traversée par un courant électrique sans que l'autre bande soit opérante.
  • Avantageusement, la couche chauffante de la structure multicouche selon l'invention comprend ainsi au moins deux bandes conductrices disposées côte à côte et espacées l'une de l'autre. Ceci permet notamment d'obtenir une structure multicouche chauffante pouvant être posée dans des locaux encombrés ou présentant des obstacles nécessitant des opérations de découpe. En effet, selon la localisation d'un obstacle dans la pièce, il peut être nécessaire de découper une partie de la structure multicouche. En procédant à cette découpe, une partie de la couche chauffante peut être rendue inutilisable, par exemple du fait de la découpe d'une bande conductrice ou d'une des électrodes conductrices supportées par une des deux bandes conductrices. Cependant, du fait de la présence d'une seconde bande conductrice, il est alors toujours possible de chauffer le local dans lequel est posée la structure multicouche en alimentant les électrodes conductrices supportées par cette seconde bande conductrice. De plus, en fonction de la résistivité de la bande conductrice, il peut être difficile d'obtenir des distances entre deux électrodes supportées par une même bande conductrice supérieures à 1 mètre, voire supérieures à 50 cm, tout en conservant des valeurs de tension d'alimentation ne mettant pas en danger les occupants du local dans lequel la structure multicouche selon l'invention est disposée. La valeur de tension nécessaire pour obtenir une puissance de chauffage classique, de l'ordre d'une centaine de Watts pour un mètre carré de surface de ladite bande, étant directement proportionnelle à la distance entre deux électrodes supportées par une même bande conductrice. De ce fait, l'utilisation d'au moins deux bandes conductrices disposées côte à côte et espacées l'une de l'autre permet également d'obtenir des revêtements multicouches de largeur conventionnelle, par exemple d'une largeur supérieure à 1 mètre, avantageusement comprise entre 1 mètre et 5 mètres, et ne modifiant pas la durée de l'opération de pose de revêtement de sol ou de mur.
  • Les bandes conductrices selon l'invention comprennent des particules conductrices réparties de manière homogène sur la surface et/ou dans l'épaisseur desdites bandes conductrices. Une bande conductrice peut notamment être réalisée dans un textile non tissé et/ou dans une matière plastique, comprenant des particules conductrices réparties de façon homogène à la surface et/ou dans l'épaisseur de la bande. A titre d'exemple, une bande conductrice peut être réalisée dans un textile non tissé imprégné, enduit ou poudré avec des particules conductrices. Une bande conductrice peut par exemple être réalisée dans une matière plastique, notamment à partir de PVC, d'acrylique ou de polyoléfine, comprenant des particules conductrices, telles que des particules de noir de carbone, en quantité suffisante pour que la bande ainsi obtenue soit conductrice. Une bande conductrice peut également être obtenue en appliquant à la surface d'une bande réalisée à partir de matière plastique une peinture comprenant des particules conductrices, en quantité suffisante pour que la bande ainsi obtenue soit conductrice.
  • Par conductrice, on entend de préférence d'une valeur de résistivité mesurée d'un bord à un autre dans le sens transversal d'une bande conductrice ou, entre deux électrodes supportées par une même bande conductrice, inférieure à 100 ohm/m, de préférence inférieure à 10 ohm/m, plus préférentiellement inférieure à 5 ohm/m, encore plus préférentiellement entre 1ohm/m et 5 ohm/m. De telles valeurs de résistivité permettent d'obtenir des puissances de chauffage de l'ordre de quelques centaines de watts par mètre carré de revêtement, et ce pour des tensions d'alimentation des électrodes ne mettant pas en danger les occupants des locaux où les structures multicouches selon l'invention sont installées. Des tensions d'alimentation recommandées sont notamment des tensions du domaine de la très basse tension, soit inférieures à 110 Volts en courant continu. Préférentiellement les tensions d'alimentation des électrodes sont inférieures à 60 Volts en courant continu voire inférieures à 36 Volts en courant continu. Des sources de tensions en courant alternatif pourront également être utilisées.
  • Avantageusement, dans le cas où la structure multicouche selon l'invention comprend au moins deux bandes conductrices, les électrodes sont disposées le long des bords longitudinaux des bandes conductrices. Ceci permet notamment d'optimiser la surface de chauffage afin que celle-ci s'étende sur la quasi-totalité de la surface de la structure multicouche ainsi formée. La surface de chauffage ainsi réalisée s'étend dans le sens longitudinal et entre les électrodes supportées par chaque bande conductrice.
  • Avantageusement, la structure multicouche selon l'invention est réalisée sous la forme d'une bande, la ou les bandes conductrices s'étendant le long de ladite bande. Ce type de structure peut ainsi être fabriqué par un procédé en continu, la ou les bandes conductrices étant par exemple déroulées puis liées continuellement à la couche de décor et la sous-couche à mesure que celles-ci avancent dans ledit procédé en continu. Le sens d'avancement du procédé correspondant au sens longitudinal de la bande ainsi formée. L'invention permet ainsi d'obtenir une structure multicouche pouvant être fabriquée puis transportée sous forme de rouleau.
  • Alternativement, la structure multicouche selon l'invention est réalisée sous la forme d'une bande, la ou les bandes conductrices s'étendant transversalement à ladite bande.
  • Les particules conductrices que comprennent les bandes conductrices peuvent être des particules de noir de carbone, des gouttes d'encre conductrice telle que des encres argent ou carbone, des nanotubes de carbone, des fibres de carbone ou équivalent.
  • Une bande conductrice réalisée dans un textile non tissé peut être réalisée à partir de fibres de verre, mais également à base de polymères synthétiques, tels que des fibres de polyester, polyamide ou polypropylène. A titre d'exemple, il est possible d'imprégner, d'enduire ou de poudrer le textile non tissé de particules conductrices tel que des particules de carbone ou équivalent. Notamment, une bande conductrice peut être réalisée dans un textile non tissé imprégné de fibres de carbone, d'encre argent ou encore d'encre carbone. L'avantage d'une bande conductrice réalisée dans un textile non tissé imprégné est d'être conductrice de façon particulièrement homogène dans toute l'épaisseur de la bande, les particules conductrices étant elles-mêmes réparties de façon homogène durant la fabrication de ladite bande conductrice.
  • Une bande conductrice réalisée dans un textile non tissé peut également être partiellement découpée ou trouée sans risquer d'isoler électriquement une partie de la bande conductrice par rapport à une autre. Celle-ci peut également être facilement manipulée dans des procédés en continu classiques de fabrication de structures multicouches pour la réalisation de revêtements de sol ou de mur, notamment sous la forme de rouleaux.
  • Selon l'invention, des textiles non tissés pouvant être utilisés présentent avantageusement un grammage compris entre 25 g/m2 et 80 g/m2, avantageusement entre 25 g/m2 et 40 g/m2. Un tel grammage permet en particulier d'obtenir des textiles non tissés pouvant être disposés entre des couches d'une structure multicouche et conservant de bonnes propriétés de liaison avec une couche de décor et une sous-couche réalisées en matière thermoplastique. Une bande conductrice réalisée dans un textile non tissé peut ainsi aisément être complexée à chaud ou collée avec une sous-couche et une couche de décor réalisées en matière plastique dans un procédé de fabrication classique de revêtement de sol. L'imprégnation par complexage à chaud des couches de décor, de la sous-couche, et d'éventuelles colles est suffisamment profonde dans l'épaisseur des bandes conductrices réalisées dans un textile non tissé pour que celles-ci n'entrainent pas de risque de délamination.
  • De façon avantageuse, chaque bande conductrice réalisée dans un textile non tissé peut être utilisée comme support d'enduction dans un procédé de fabrication de la structure multicouche selon l'invention. Par exemple, une bande conductrice réalisée dans un textile non tissé peut être enduite d'un plastisol PVC ou acrylique ou polyoléfine, puis gélifié afin d'obtenir la couche de décor ou la sous-couche de la structure multicouche selon l'invention.
  • Avantageusement, dans le cas où la structure multicouche selon l'invention comprend au moins deux bandes conductrices, deux bandes conductrices réalisées dans un textile non tissé sont disposées côte à côte et espacées l'une de l'autre puis complexées afin d'être agencées en contact avec une même armature de renfort, tel qu'un voile de verre et / ou une grille de verre, afin d'obtenir un support d'enduction renforcé résistant à de grands efforts de traction. De cette manière, un plastisol PVC ou acrylique ou polyoléfine peut être enduit sur le support d'enduction renforcé obtenu, puis gélifié afin d'obtenir la couche de décor ou la sous-couche de la structure multicouche selon l'invention.
  • Les couches de décor et sous-couche sont par exemple obtenues de façon classique par enduction, pressage, extrusion ou calandrage et à partir de matière plastiques tel que du PVC, des acryliques, des polyuréthannes, des polyoléfines, ainsi que leurs mélanges, permettant d'obtenir une surface lisse et plane.
  • Les deux électrodes supportées par une même bande conductrice sont espacées l'une de l'autre afin d'éviter leur contact et peuvent être supportées par la même face, en regard de la couche de décor ou en regard de la sous-couche de ladite bande ou bien supportées par deux faces opposées de ladite bande.
  • Avantageusement, les électrodes sont des rubans conducteurs, réalisés par exemple en cuivre ou en aluminium. Ceci permet notamment d'obtenir des électrodes de très faible épaisseur, à savoir inférieure à 100µm, limitant ainsi l'effet bien connu sous l'acronyme anglais de « telegraphing » sur la couche de décor. L'effet de « telegraphing » correspond à l'apparition de défauts sur la couche de décor d'un revêtement de sol notamment, dus à la présence d'irrégularités du support disposé sous le revêtement, tels que des amas de colles ou de petites aspérités. Cet effet peut également être observé lorsque la structure du revêtement comprend une grille de renfort. Cet effet n'est pas nécessairement visible lors de la fabrication mais peut apparaitre après la pose, voire après plusieurs mois d'utilisation.
  • Les électrodes peuvent notamment être réalisées dans un feuillard de cuivre ou d'aluminium en découpant des rubans d'une largeur inférieure à 5 cm, avantageusement comprise entre 0,5 cm et 3,5 cm. Lesdits rubans sont ensuite collés sur chaque bande conductrice à l'aide d'une colle conductrice.
  • Avantageusement, la couche chauffante comprend une couche diélectrique liée à la couche de décor et/ou une couche diélectrique liée à la sous-couche. Une couche diélectrique peut être liée, par exemple par thermocollage, sur la face supérieure de la couche chauffante, c'est-à-dire la face en regard de la couche de décor ou sur la face inférieure de la couche chauffante, c'est-à-dire la face en regard de la sous couche. Par exemple, il est possible de thermocoller un film obtenu à partir de Polychlorure de Vinyle (PVC) sur les faces supérieure et inférieure de la couche chauffante afin d'obtenir un ensemble suffisamment solide pour être manipulé par des procédés de production classiques en ligne, notamment des procédés de complexage de structures multicouches en matières thermoplastiques tel qu'en PVC. Une couche diélectrique peut également être obtenue à partir de Polyéthylène (PE), Polyéthylène téréphtalate (PET) ou tout autre polymère non conducteur.
  • De façon classique, la couche chauffante peut être liée par collage, thermocollage, collage à chaud (bien connu sous l'acronyme anglais « hotmelt »), collage à froid, à la sous-couche et la couche de décor.
  • L'invention permet également de ne pas modifier les techniques de poses classiques, le comportement mécanique lors de la pose de la structure multicouche avec ou sans la couche chauffante étant comparable.
  • L'avantage de l'invention est également de proposer une structure multicouche d'épaisseur faible, à savoir inférieure à 3 mm et de coût inférieur aux techniques classiques permettant d'apporter une fonction de chauffage à un local, notamment par le sol ou les murs.
  • L'invention peut également être utilisée pour des applications de dégivrage de sols extérieur. D'autres applications sont également envisageables. Notamment, dans le cas où la couche de décor comprend des pigments thermochromes, il est possible de réaliser des structures multicouches signalétiques. En effet, le chauffage de la structure multicouche par la couche chauffante permet aux pigments thermochromes de changer de couleur et d'afficher ainsi un message ou un logo de façon particulièrement homogène.
  • L'invention permet également d'apporter dans un local, une solution de chauffage, sans pour autant engager des travaux important. Dans le cas où la structure multicouche est réalisée sous la forme d'un rouleau, la pose consiste à dérouler le rouleau sur un support propre et à connecter les électrodes à une source d'alimentation en courant continu ou alternatif. L'invention permet de plus d'adapter facilement la structure multicouche chauffante aux contraintes de la pièce, telle que la présence de conduits, d'évacuations ou de points d'accroches et nécessitant la découpe du revêtement de sol ou de mur.
  • De cette manière, il est possible de rénover plus rapidement et avec une immobilisation très courte du local tout en apportant des fonctions de chauffage et de protection des sols et/ou murs. Cette configuration permet de diminuer fortement le coût de la rénovation.
  • Avantageusement, la sous-couche de la structure multicouche est une mousse, par exemple obtenue à partir d'un mélange de Polychlorure de Vinyle expansé, de plastifiant et de charge. La présence d'air piégé dans la mousse permet notamment d'améliorer l'isolation thermique et de favoriser la transmission de chaleur de la couche chauffante vers la couche de décor, et donc vers le local.
  • Alternativement la sous-couche est une sous-couche compacte, à savoir ne comprenant pas de bulle, par exemple obtenue à partir de Polychlorure de Vinyle, de plastifiant et de charge. Une sous-couche compacte permet à la structure multicouche obtenue d'avoir une meilleure résistance au poinçonnement.
  • De préférence, et pour augmenter les performances mécaniques et la résistance au poinçonnement et au roulage et permettre une stabilité dimensionnelle du revêtement de sol dans le temps, la couche de décor et/ou la sous-couche comprennent une armature de renfort en textile, telle qu'une grille ou un voile de verre.
  • Afin de chauffer un local dans lequel est disposée la structure multicouche selon l'invention, chaque électrode est connectée à une source de courant continu ou alternatif par l'intermédiaire d'un connecteur. La connexion entre les connecteurs et les électrodes peut être réalisée par tout moyen susceptible d'établir et maintenir un contact électrique. A titre d'exemple, un connecteur peut notamment traverser l'épaisseur de la structure multicouche en regard d'une électrode et être maintenu par clipsage, vissage ou équivalent. Avantageusement, l'alimentation en courant de chaque connecteur peut être interrompue par un système de contrôle-commande, de manière à pouvoir activer ou désactiver certaines surfaces de chauffage, notamment dans le cas de déplacement de cloison dans des locaux. Avantageusement, l'alimentation en courant de chaque connecteur peut être modifiée par un système de contrôle-commande, de manière à pouvoir augmenter ou diminuer la température de certaines surfaces de chauffage.
  • L'invention concerne également un procédé de fabrication en continu de la structure multicouche selon l'invention comportant les étapes suivantes :
    • Obtenir, par exemple par imprégnation de particules conductrices, une bande conductrice réalisée dans un textile non tissé
    • Lier à la bande conductrice, par exemple par collage à l'aide d'une colle conductrice, au moins trois électrodes espacées l'une de l'autre et configurées de manière à définir une surface de chauffage discontinue
    • Complexer la bande conductrice sur une armature de renfort tel qu'un voile de verre et / ou une grille de verre afin d'obtenir un support d'enduction renforcé
    • Enduire sur le support d'enduction renforcé un Plastisol afin d'obtenir un couche de décor ou une sous-couche
    • Thermocoller, enduire, coller, ou presser en envers de la structure obtenue à l'étape précédente une couche de décor ou le cas échéant une sous-couche réalisée dans une matière plastique
  • L'invention concerne également un procédé de fabrication en continu d'une variante de la structure multicouche selon l'invention comportant les étapes suivantes :
    • Obtenir, par exemple par imprégnation de particules conductrices, deux bandes conductrices réalisées dans un textile non tissé
    • Lier par collage à l'aide d'une colle conductrice, deux électrodes espacées l'une de l'autre le long des bords longitudinaux de chaque bandes conductrices
    • Complexer côte à côte et espacées l'une de l'autre les deux bandes conductrices telles qu'obtenues à l'étape précédente soit agencée en contact sur une armature de renfort tel qu'un voile de verre et / ou une grille de verre afin d'obtenir un support d'enduction renforcé
    • Enduire sur le support d'enduction obtenu à l'étape précédente, un Plastisol afin d'obtenir un couche de décor ou une sous-couche
    • Thermocoller, enduire, coller, ou presser en envers de la structure obtenue à l'étape précédente une couche de décor ou le cas échéant une sous-couche réalisée dans une matière plastique
    DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES
  • D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, de la structure multicouche selon l'invention pour la réalisation d'un revêtement de sol ou de mur chauffant, à partir des dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 illustre, de manière schématique et en coupe transversale la structure multicouche selon l'invention ;
    • la figure 2 illustre, de manière schématique et en vue de dessus, un exemple de réalisation selon l'invention ;
    • la figure 3 illustre, de manière schématique et en coupe transversale une alternative de structure multicouche selon l'invention ;
    • la figure 4 illustre de manière schématique et en vue de dessus une alternative de réalisation de la structure multicouche selon l'invention.
    • la figure 5 illustre, de manière schématique et en coupe transversale une structure multicouche selon l'invention ;
    • la figure 6 illustre, de manière schématique et en vue de dessus, un exemple de réalisation selon l'invention ;
    • la figure 7 présente une structure multicouche selon l'invention posée dans un local encombré ;
    • la figure 8 illustre une alternative de réalisation de la structure multicouche selon l'invention.
    DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
  • En référence à la figure 1, l'invention concerne une structure multicouche (1) pour la réalisation d'un revêtement de sol ou de mur ou similaire chauffant, c'est-à-dire permettant le chauffage du local dans lequel la structure selon l'invention est installée.
  • La structure multicouche (1) peut être réalisée sous la forme de panneau, dalle, bande ou en rouleau. La structure multicouche (1) selon l'invention est destinée à la réalisation de revêtement de sol ou de mur en pose collée, semi-libre ou libre, présentant des performances élevées en termes d'étanchéité et de résistance au trafic.
  • La structure multicouche (1) comprend une couche supérieure de décor (2) constituée d'au moins une couche de surface (2a) en matière plastique, liée à une couche chauffante (4), la dite couche chauffante (4) étant liée à une sous-couche inférieure (3) destinée à être posée sur le sol ou un mur ou similaire. La couche chauffante comprend une bande conductrice (4a) comprenant des particules conductrices réparties de manière homogène sur la surface et/ou dans l'épaisseur de ladite bande conductrice (4a), ladite bande conductrice (4a) supportant au moins trois électrodes conductrices (5a, 5b, 5c), lesdites électrodes étant espacées l'une de l'autre et configurées de manière à définir une surface de chauffage discontinue.
  • La couche supérieure de décor (2) et la sous-couche inférieure (3) peuvent avoir des compositions et des structures diverses et variées en fonction de l'application considérée.
  • A cet effet, la couche de décor (2) comprend une couche de surface (2a) réalisée en polychlorure de vinyle comprenant une épaisseur comprise entre 0.2 et 1 mm. Cette couche de surface (2a) peut être teintée dans la masse et comporter des granulés de décor dans toute son épaisseur. De préférence, et pour satisfaire par exemple au classement U4 P3 de la norme française UPEC, la couche de surface (2a) comprend une densité comprise entre 1.4 et 1.6, un enfoncement rémanent inférieur à 0.10 mm, et une résistance à la chaise à roulettes à 25000 cycles. La couche de surface (2a) peut être transparente et associée à une couche de décor (non représentée) imprimée sur sa face envers, à savoir sur sa face en regard avec la couche chauffante (4). La couche de décor imprimée comprend généralement une épaisseur comprise entre 0.07 et 0.5 mm.
  • La couche de décor (2) est liée par exemple par complexage à chaud, ou par l'intermédiaire d'une couche adhésive (non représentée) à la couche chauffante (4). La couche chauffante (4) comprend une bande conductrice (4a) par exemple réalisées dans un textile non tissé imprégné de particules conductrices, à savoir en fibre de verre imprégnée de fibres de carbone, d'un grammage compris entre 25 g/m2 et 80 g/m2, avantageusement entre 25 g/m2 et 40 g/m2. Une bande conductrice réalisée dans un textile non tissé de fibres de verre imprégné de fibres de carbone d'un grammage de 30 g/m2 présente un résistance comprise entre 4 et 5 Ohms sur une distance de 40 cm.
  • La bande conductrice (4a) supporte au moins trois électrodes conductrices (5a, 5b, 5c) espacées l'une de l'autre de manière à définir une surface de chauffage discontinue. La surface de chauffage s'étend ainsi entre chaque électrode supportée par la bande conductrice. Bien évidemment, le grammage du textile non tissé de la bande conductrice et la quantité de particules conductrices pourront être adaptés pour obtenir la valeur de résistivité recherchée en fonction de la taille de la surface de chauffage.
  • Les électrodes conductrices (5a, 5b, 5c) sont des rubans disposés au centre et le long des bords longitudinaux de la bande conductrice (4a) de manière à ce que la surface de chauffage s'étende sur la quasi-totalité de la surface de la structure multicouche ainsi formée. La surface de chauffage ainsi obtenue s'étend entre les électrodes (5a, 5b) et (5b, 5c). Dans le cas d'une structure (1) réalisée sous la forme d'une bande, la surface de chauffage s'étend dans le sens longitudinal de la bande réalisée et entre les électrodes (5a, 5b) et (5b, 5c).
  • Les électrodes (5a, 5b, 5c) sont par exemples des rubans réalisés dans un feuillard de cuivre de 40 µm d'épaisseur. Les électrodes (5a, 5b, 5c) sont par exemple liées sur chaque bande conductrice par une couche de colle conductrice de 25µm d'épaisseur.
  • Avantageusement, la couche chauffante (4) comprend une couche diélectrique (6) liée à la couche de décor (2).
  • Avantageusement, la couche chauffante (4) comprend une couche diélectrique (7) liée à la sous-couche (3).
  • En ce qui concerne la sous-couche inférieure (3), celle-ci comprend une couche d'équilibrage (3a) en matière plastique, tel que du polychlorure de vinyle, comprenant de préférence une épaisseur de 2 mm. De préférence, et pour satisfaire par exemple au classement U4 P3 de la norme française UPEC, la couche d'équilibrage (3a) présente une dureté shore A comprise entre 80 et 95. Cette couche d'équilibrage (3a) peut également être en mousse de PVC ou de polyuréthane pour conférer des propriétés d'isolation acoustique et/ou thermique au revêtement de sol ou de mur. Dans le cas où cette couche d'équilibrage (3a) est en mousse, sa densité est comprise entre 0,2 et 0,9.
  • Cette couche d'équilibrage (3a) est ensuite liée, par pressage à chaud par exemple, à la couche chauffante (4).
  • Une armature de renfort en textile (non représentée) peut également être noyée dans la sous couche (3) et / ou la couche de décor (2). Cette armature de renfort se présente par exemple sous la forme d'une grille ou d'un quadrillage de fils textiles d'épaisseur négligeable, ou bien d'un voile de verre. Les fils textiles de ladite armature de renfort sont, de préférence, espacés les uns des autres de 3 mm, selon les dimensions longitudinale et transversale, et comprennent une masse linéique comprise entre 20 g/m et 70 g/m, avantageusement entre 35 g/m et 50 g/m. Une armature de renfort permet d'augmenter les performances mécaniques et la résistance au poinçonnement et au roulage du revêtement de sol ou de mur. L'armature de renfort assure également une stabilité dimensionnelle du revêtement dans le temps.
  • L'agencement de la couche de décor (2) et de la sous-couche (3) sont données à titre d'exemples non limitatifs. Il est bien évident qu'en fonction de l'application considérée, des couches peuvent venir se rajouter ou se soustraire à la structure multicouche (1) décrite.
  • A titre d'exemple, la structure multicouche (1) décrite ci-après est destinée à être utilisée par exemple dans des hôpitaux ou dans le milieu scolaire. La structure multicouche (1) présente de bonnes performances mécaniques en termes de résistance au poinçonnement et au roulage, et intègre des fonctions de chauffage.
  • Dans le cas où la bande conductrice (4a) est réalisée dans un textile non tissé, la bande conductrice peut être utilisée comme support d'enduction dans un procédé de fabrication de la structure multicouche selon l'invention. Dans ce but, la bande conductrice et complexée avec une armature de renfort (8), tel qu'un voile de verre et / ou une grille de verre. Ceci permet d'obtenir un support d'enduction renforcé. La largeur de l'armature de renfort (8) est avantageusement supérieure à la largeur de la bande conductrice (4a). Les électrodes (5a, 5b, 5c) sont espacées l'une de l'autre puis collées sur la bande conductrice (4a). Alternativement, les électrodes (5a, 5b, 5c) sont espacées l'une de l'autre puis complexées sur l'armature de renfort (8).
  • De cette manière, un plastisol PVC ou acrylique ou une polyoléfine peut être enduit sur le support d'enduction renforcé obtenu puis gélifié afin d'obtenir la couche de décor ou la sous couche de la structure multicouche selon l'invention.
  • Une grille de verre peut se présenter sous la forme d'une grille ou d'un quadrillage de fils textiles d'épaisseur négligeable, de préférence, espacés les uns des autres de 3 mm, selon les dimensions longitudinale et transversale, et comprennent une masse linéique comprise entre 20 g/m et 70 g/m, avantageusement entre 35 g/m et 50 g/m.
  • En référence à la figure 2, l'invention concerne également une structure multicouche (1) réalisée sous la forme d'une bande, pour la réalisation d'un revêtement de sol ou de mur chauffant ou similaire, comprenant une couche de décor (non représentée), une couche chauffante et une sous couche inférieure (3) dont la couche chauffante (4) comprend une bande conductrice (4a) réalisées dans un textile non tissé comprenant des particules conductrices réparties de manière homogène sur la surface et/ou dans l'épaisseur de ladite bande conductrice (4a). La structure multicouche (1) est réalisée sous la forme d'une bande et la bande conductrice (4a) s'étend le long de ladite bande. La bande conductrice (4a) supporte trois électrodes conductrices, respectivement (5a, 5b, 5c), espacées l'une de l'autre et configurées de manière à définir une surface de chauffage discontinue. La surface de chauffage s'étend ainsi sur la quasi-totalité de la surface de la structure multicouche (1) ainsi formée, dans le sens longitudinal et transversal.
  • De cette manière, il peut être obtenu une structure multicouche de grande largeur, tout en limitant les pertes de chauffage dues à un écartement trop important entre les électrodes supportées par la bande conductrice.
  • Afin de chauffer un local dans lequel est disposée la structure multicouche (1) selon l'invention, chaque électrode est connectée à une source de courant continu ou alternatif (20), par l'intermédiaire de deux connecteurs (21a, 21b). La connexion entre les connecteurs et les électrodes peut être réalisée par tout moyen susceptible d'établir et maintenir un contact électrique. A titre d'exemple, un connecteur peut notamment traverser l'épaisseur de la structure multicouche en regard d'une électrode et être maintenu par clipsage, vissage ou équivalent. Avantageusement, une partie de la structure multicouche est disposée le long d'une gaine technique ou d'une plinthe de manière à masquer les connecteurs dans la gaine technique ou la plinthe et les protéger.
  • La surface de chauffage obtenue est considérée comme discontinue dans la mesure où aucun chauffage n'est obtenu sur la largeur de la bande conductrice supportant les électrodes conductrices, notamment l'électrode (5b). Les électrodes sont ainsi avantageusement choisies de très faible largeur, plus avantageusement sous la forme de rubans conducteurs. Généralement, l'électrode (5b) sera d'une largeur supérieure à la largeur des électrodes (5a, 5c) de manière à diminuer la résistance de celle-ci en augmentant sa section. L'électrode (5b) peut être considérée comme une électrode centrale dans la mesure où celle-ci est disposée entre les électrodes (5a, 5c). Les électrodes (5a, 5c) peuvent être considérées comme des électrodes latérales. Dans l'exemple présenté sur la figure 2, un potentiel électrique positif est appliqué à l'électrode (5b), un potentiel négatif est appliqué aux électrodes (5a, 5c). Le courant circule alors dans les parties de la bande conductrice (4a) disposées entre les électrodes (5a, 5b) et (5b, 5c).
  • Afin d'obtenir un système de chauffage régulé, la source de courant continu (20) peut être commandée par une système de régulation (30) relié à une sonde de température (40) disposée dans la pièce à chauffer ou liée à la couche décor ou la sous-couche de la structure multicouches (1).
  • En référence à la figure 3, une variante de réalisation de la structure multicouche (1) comprend une bande conductrice (4a) supportant au moins deux paires d'électrodes conductrices (5a, 5b, 5a', 5b'), lesdites électrodes étant espacées l'une de l'autre et configurées de manière à définir une surface de chauffage discontinue.
  • En référence à la figure 4, l'invention concerne également une structure multicouche (1) selon la figure 3 réalisée sous la forme d'une bande, pour la réalisation d'un revêtement de sol ou de mur chauffant ou similaire, comprenant une couche de décor (non représentée), une couche chauffante et une sous couche inférieure (3) dont la couche chauffante (4) comprend une bande conductrice (4a) réalisées dans un textile non tissé comprenant des particules conductrices réparties de manière homogène sur la surface et/ou dans l'épaisseur de ladite bande conductrice (4a). La structure multicouche (1) est réalisée sous la forme d'une bande et la bande conductrice (4a) s'étend le long de ladite bande. La bande conductrice (4a) supporte deux paires d'électrodes conductrices (5a, 5b, 5a', 5b'), espacées l'une de l'autre et configurées de manière à définir une surface de chauffage discontinue. La surface de chauffage s'étend ainsi sur la quasi-totalité de la surface de la structure multicouche (1) ainsi formée, dans le sens longitudinal et transversal. La surface de chauffage obtenue est considérée comme discontinue dans la mesure où aucun chauffage n'est obtenu sur la largeur de la bande conductrice supportant les électrodes conductrices (5a, 5b, 5a', 5b'). De même, si un même potentiel électrique est appliqué aux deux électrodes de chaque paire les plus proches (5b, 5a'), aucun chauffage n'est obtenu sur la largeur de la bande conductrice disposée entre les électrodes (5b, 5a'). Les électrodes sont ainsi avantageusement choisies de très faible largeur, plus avantageusement sous la forme de rubans conducteurs.
  • En référence à la figure 5, l'invention concerne également une alternative de réalisation de la structure multicouche (1) selon l'invention.
  • La structure multicouche (1) comprend une couche supérieure de décor (2) constituée d'au moins une couche de surface (2a) en matière plastique, liée à une couche chauffante (4), la dite couche chauffante (4) étant liée à une sous-couche inférieure (3) destinée à être posée sur le sol ou un mur ou similaire. La couche chauffante est constituée d'au moins deux bandes conductrices (4a, 4a'), disposées côte à côte et espacées l'une de l'autre, lesdites bandes conductrices (4a, 4a') comprennent des particules conductrices réparties de manière homogène sur la surface et/ou dans l'épaisseur desdites bandes conductrices (4a, 4a'), chaque bande conductrice (4a, 4a') supporte deux électrodes conductrices (5a, 5b, 5a', 5b') espacées l'une de l'autre de manière à définir une surface de chauffage discontinue.
  • La couche chauffante (4) est constituée de deux bandes conductrices (4a, 4a') disposées côte à côte et espacées l'une de l'autre. Les bandes conductrices (4a, 4a') sont par exemple réalisées dans un textile non tissé imprégné de particules conductrices, à savoir en fibre de verre imprégnée de fibres de carbone, d'un grammage compris entre 25 g/m2 et 80 g/m2, avantageusement entre 25 g/m2 et 40 g/m2. Une bande conductrice réalisée dans un textile non tissé de fibres de verre imprégné de fibres de carbone d'un grammage de 30 g/m2 présente un résistance comprise entre 4 et 5 Ohms sur une distance de 40 cm.
  • Chaque bande conductrice (4a, 4a') supporte deux électrodes conductrices (5a, 5b, 5a', 5b') espacées l'une de l'autre de manière à définir une surface de chauffage discontinue. La surface de chauffage s'étend ainsi entre chaque paire d'électrodes supportée par une même bande conductrice. Bien évidemment, le grammage du textile non tissé de la bande conductrice et la quantité de particules conductrices pourront être adaptés pour obtenir la valeur de résistivité recherchée en fonction de la taille de la surface de chauffage.
  • Les électrodes conductrices (5a, 5b), (5a', 5b') sont des rubans disposés le long des bords longitudinaux des bandes conductrices (4a, 4b, 4a', 4b') de manière à ce que la surface de chauffage s'étende sur la quasi-totalité de la surface de la structure multicouche ainsi formée. La surface de chauffage ainsi obtenue s'étend entre les électrodes (5a, 5b) et (5a', 5b'). Dans le cas d'une structure (1) réalisée sous la forme d'une bande, la surface de chauffage s'étend dans le sens longitudinal de la bande réalisée et entre les électrodes (5a, 5b) et (5a', 5b').
  • De façon alternative, les électrodes (5b) et (5a') sont en contact électrique, et sont par exemple obtenues à partir d'un unique ruban conducteur. Dans ce cas de figure, les connections électriques des électrodes (5a) et (5b') sont alors modifiées afin de conserver deux bandes conductrices (4a, 4a') alimentées de façon indépendantes. Cette configuration permet de définir une surface de chauffage discontinue de réalisation plus simple. L'électrode unique correspondant aux électrodes (5b) et (5a') est par exemple alimentée en courant continu à une tension de 24 Volts, les électrodes (5a) et (5b') étant reliées à la masse.
  • Les électrodes (5a, 5b, 5a', 5b') sont par exemples des rubans réalisés dans un feuillard de cuivre de 40 µm d'épaisseur. Les électrodes (5a, 5b, 5a', 5b') sont par exemple liées sur chaque bande conductrice par une couche de colle conductrice de 25µm d'épaisseur.
  • Dans le cas où chaque bande conductrice (4a, 4a') est réalisée dans un textile non tissé, lesdites bandes conductrices peuvent être utilisées comme support d'enduction dans un procédé de fabrication de la structure multicouche selon l'invention. Dans ce but, chaque bande conductrice réalisée dans un textile non tissé (4a, 4a') est disposée bord à bord et espacées l'une de l'autre puis complexée afin d'être agencée en contact avec une même armature de renfort (8), tel qu'un voile de verre et / ou une grille de verre. Ceci permet d'obtenir un support d'enduction renforcé. La largeur de l'armature de renfort (8) est avantageusement supérieure à la somme des largeurs des bandes conductrices disposées bord à bord afin de complexer les bandes conductrices sur toute leur largeur sur l'armature de renfort. Les électrodes (5a, 5b, 5a', 5b') sont espacées l'une de l'autre puis collées sur chaque bande conductrice (4a, 4a'). Alternativement, les électrodes (5a, 5b, 5a', 5b') sont espacées l'une de l'autre puis complexées sur l'armature de renfort (8), ensuite chaque bande conductrice (4a, 4a') est disposée bord à bord et espacées l'une de l'autre puis complexée sur les électrodes et l'armature de renfort (8).
  • De cette manière, un plastisol PVC ou acrylique ou une polyoléfine peut être enduit sur le support d'enduction renforcé obtenu puis gélifié afin d'obtenir la couche de décor ou la sous couche de la structure multicouche selon l'invention.
  • En référence à la figure 6, l'invention concerne également une structure multicouche (1) réalisée sous la forme d'une bande, pour la réalisation d'un revêtement de sol ou de mur chauffant ou similaire, comprenant une couche de décor (non représentée), une couche chauffante et une sous couche inférieure (3) dont la couche chauffante (4) comprend trois bandes conductrices (4a, 4a', 4a") réalisées dans un textile non tissé comprenant des particules conductrices réparties de manière homogène sur la surface et/ou dans l'épaisseur desdites bandes conductrices (4a, 4a', 4a"). Les bandes conductrices (4a, 4a', 4a") sont disposées côte à côte et espacées l'une de l'autre. La structure multicouche (1) est réalisée sous la forme d'une bande et les bandes conductrices (4a, 4a', 4a") s'étendent le long de ladite bande. Chacune des bandes conductrices (4a, 4a', 4a") supporte deux électrodes conductrices, respectivement (5a, 5b), (5a', 5b') et (5a", 5b") espacées l'une de l'autre de manière à définir une surface de chauffage discontinue. La surface de chauffage s'étend ainsi sur la quasi-totalité de la surface de la structure multicouche (1) ainsi formée, dans le sens longitudinal et transversal.
  • De cette manière, il peut être obtenu une structure multicouche de grande largeur, préférentiellement supérieure à 1,20 m, tout en limitant les pertes de chauffage dues à un écartement trop important entre les électrodes supportées par une même bande conductrice. En effet il est peu souhaitable d'avoir une distance entre deux électrodes conductrices d'une même bande conductrice supérieure à 50 cm, le courant nécessaire pour le chauffage de ladite bande conductrice étant directement proportionnel à cet écartement et atteignant rapidement des puissances électriques dangereuses dans des locaux habités.
  • Toujours selon la figure 6, il est par exemple réalisée un structure multicouche (1) selon l'invention sous la forme d'une bande d'une largeur de 1,20 m environ comprenant trois bandes conductrices (4a, 4a', 4a") réalisées dans un textile non tissé d'un grammage de 30 g/m2 en fibres de verre imprégnées de fibres de carbone, chaque bande mesurant 40 cm de largeur. Les bandes sont disposées côte à côté et espacées l'une de l'autre afin d'obtenir une surface de chauffage d'une largeur de 1,20 m environ. Chaque bande conductrice supporte deux rubans en cuivre de 1cm de largeur et de 45 µm d'épaisseur, espacés l'un de l'autre et collés avec une couche de 25 µm de colle conductrice sur la bande conductrice. Quelques millimètres sont laissés entre les électrodes conductrices (5b, 5a') et (5b', 5a") afin de limiter les risques de court-circuit.
  • Pour une bande conductrice réalisée dans un textile non tissé d'un grammage de 30 g/m2 en fibres de verre imprégnée de fibres de carbone d'une largeur de 40 cm et d'une longueur de 300 cm, la résistance mesurée est comprise entre 4 et 5 ohm entre deux électrodes supportées par une même bande conductrice. Ainsi, avec une source de courant continu de 24 Volts, une puissance de chauffage de 109W est obtenue sur la surface entre deux électrodes d'une même bande conductrice sur une largeur de 40 cm et une longueur de 300 cm. Avec une source de 36V, une puissance de chauffage de 236W est obtenue.
  • En référence à la figure 7, la structure multicouche chauffante (1) selon la figure 6 est présentée posée de façon schématique dans des locaux encombrés présentant des obstacles (50, 51) nécessitant des opérations de découpe. Dans l'exemple présenté, il est nécessaire de découper une partie de la structure multicouche afin de contourner les obstacles (50, 51). En procédant à cette découpe, une partie de la couche chauffante est rendue inutilisable, par exemple du fait de la découpe de l'électrode 5b". Cependant, il est toujours possible de chauffer le local dans lequel est posée la structure multicouches en alimentant les électrodes conductrices (5a', 5b') supportées par la bande conductrice (4a'). Les autres bandes conductrices (4a, 4a") pourront également être alimentées par leur propres électrodes afin de chauffer les surfaces en regard de chacune de ces bandes conductrices (4a, 4a"), la surface de chauffage obtenue étant cependant réduite.
  • En référence à la figure 8, l'invention concerne également une structure multicouche (1) réalisée sous la forme d'une bande, pour la réalisation d'un revêtement de sol ou de mur chauffant ou similaire, comprenant une couche de décor (non représentée), une couche chauffante et une sous-couche inférieure (3) dont la couche chauffante comprend trois bandes conductrices (4a, 4a', 4a") comprenant des particules conductrices réparties de manière homogène sur la surface et/ou dans l'épaisseur desdites bandes conductrices (4a, 4a', 4a"). Les bandes conductrices (4a, 4a', 4a") sont disposées côte à côte et espacées l'une de l'autre. La structure multicouche (1) est réalisée sous la forme d'une bande et les bandes conductrices (4a, 4a', 4a") s'étendent transversalement à ladite bande. Chacune des bandes conductrices (4a, 4a', 4a") supporte deux électrodes conductrices, respectivement (5a, 5b), (5a', 5b') et (5a", 5b") espacées l'une de l'autre de manière à définir une surface de chauffage discontinue.
  • Préférentiellement, et quel que soit le mode de réalisation, la couche chauffante (4) comprend une couche diélectrique (6) liée à la couche de décor (2) et une couche diélectrique (7) liée à la sous-couche (3) afin d'isoler électriquement cette couche des autres couches de la structure multicouche selon l'invention. Les bandes conductrices (4a, 4a') ainsi que les électrodes (5a, 5b, 5c, 5a', 5b', 5a", 5b") qu'elles supportent sont ainsi prises en sandwich entre les deux couches diélectriques (6,7). Une couche diélectrique peut notamment être obtenue à partir d'un film de PVC ou Polyéthylène téréphtalate (PET) ou tout autre polymère non conducteur et liée par exemple par thermocollage.
  • Une couche diélectrique peut également servir de support pour la réalisation de la couche chauffante. A cet effet, chaque bande conductrice, par exemple une bande conductrice réalisée dans un textile non tissé, est disposée bord à bord et espacées l'une de l'autre puis complexée à froid avec une couche diélectrique (7) servant de support. Les électrodes sont par la suite espacées l'un de l'autre puis collées sur chaque bande conductrice. Avantageusement, une seconde couche diélectrique (6) est complexée sur chaque bande conductrice de manière à prendre les deux bandes conductrices, et les électrodes qu'elles supportent, en sandwich entre les couches diélectriques (6) et (7) et à obtenir un ensemble pouvant être directement complexé avec une couche de décor et une sous-couche.
  • De façon avantageuse, et quel que soit le mode de réalisation, la couche chauffante (4) peut comprendre une armature de renfort (8) liée à la couche décor (2) et/ou liée à la sous-couche (3) agencée en contact avec la ou les bandes conductrices (4a, 4a', 4a"). Une armature de renfort (8) permet notamment d'augmenter les performances mécaniques et la résistance au poinçonnement et au roulage du revêtement de sol ou de mur. L'armature de renfort assure également une stabilité dimensionnelle du revêtement dans le temps.
  • Il ressort de ce qui précède que l'invention fournit bien une structure multicouche (1) pour la réalisation d'un revêtement de sol ou de mur chauffant ou similaire, en pose collée, semi-libre ou libre, permettant d'atteindre des niveaux de classement élevés en termes de résistance au trafic et d'étanchéité, tout en garantissant une rénovation rapide, sans nuisance, et peu onéreuse d'un local et qui intègre des fonctions de chauffage performantes.

Claims (14)

  1. - Structure multicouche (1) pour la réalisation d'un revêtement de sol ou de mur chauffant ou similaire, ladite structure multicouche (1) comprend une couche de décor (2) constituée d'au moins une couche de surface (2a) en matière plastique, ladite couche de décor (2) étant liée à une couche chauffante (4), ladite couche chauffante étant liée à une sous-couche (3) destinée à être posée sur le sol ou un mur ou similaire, caractérisée en ce que la couche chauffante (4) comprend une bande conductrice (4a) comprenant des particules conductrices réparties de manière homogène sur la surface et/ou dans l'épaisseur de ladite bande conductrice (4a), ladite bande conductrice (4a) supportant au moins trois électrodes conductrices (5a, 5b, 5c), lesdites électrodes étant espacées l'une de l'autre et configurées de manière à définir une surface de chauffage discontinue.
  2. - Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bande conductrice (4a), supporte au moins deux paires d'électrodes conductrices (5a, 5b, 5a', 5b'), lesdites électrodes étant espacées l'une de l'autre et configurées de manière à définir une surface de chauffage discontinue.
  3. - Structure multicouche (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche chauffante (4) comprend au moins deux bandes conductrices (4a, 4a') disposées côte à côte et espacées l'une de l'autre, lesdites bandes conductrices (4a, 4a') comprenant des particules conductrices réparties de manière homogène sur la surface et/ou dans l'épaisseur desdites bandes conductrices (4a, 4a'), chaque bande conductrice (4a, 4a') supportant deux électrodes conductrices (5a, 5b, 5a', 5b'), lesdites électrodes étant espacées l'une de l'autre de manière à définir une surface de chauffage discontinue.
  4. - Structure multicouche (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que les électrodes (5a, 5b, 5a', 5b') sont disposées le long des bords longitudinaux des bandes conductrices (4a, 4a').
  5. - Structure multicouche (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la structure multicouche (1) est réalisée sous la forme d'une bande, la ou les bandes conductrices (4a, 4a') s'étendant le long de ladite bande.
  6. - Structure multicouche (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la structure multicouche (1) est réalisée sous la forme d'une bande, la ou les bandes conductrices (4a, 4a') s'étendant transversalement à ladite bande.
  7. - Structure multicouche (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les électrodes (5a, 5b, 5c, 5a', 5b') sont des rubans conducteurs.
  8. - Structure multicouche (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur des électrodes (5a, 5b, 5c, 5a', 5b') est inférieure à 100µm.
  9. - Structure multicouche (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche chauffante (4) comprend une couche diélectrique (6) liée à la couche de décor (2) et une couche diélectrique (7) liée à la sous-couche (3).
  10. -Structure multicouche (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque bande conductrice (4a, 4a') est réalisée dans une matière plastique.
  11. - Structure multicouche (1) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que chaque bande conductrice (4a, 4a') est réalisée dans un textile non tissé.
  12. - Structure multicouche (1) selon la revendication 11, caractérisée en ce que le textile non tissé présente un grammage compris entre 25 g/m2 et 80 g/m2.
  13. - Structure multicouche (1) selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que les particules conductrices que comprennent la ou les bandes conductrices (4a, 4a') sont des fibres de carbone.
  14. - Structure multicouche (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la couche chauffante (4) comprend une armature de renfort (8) agencée en contact avec la ou les bandes conductrices (4a, 4a').
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