WO2002058194A1 - Dispositif pour contact electrique pour materiau fibreux et son utilisation pour le chauffage par effet joule - Google Patents

Dispositif pour contact electrique pour materiau fibreux et son utilisation pour le chauffage par effet joule Download PDF

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WO2002058194A1
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fibrous material
contact according
electrical
adhesive
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Pierre Le Cloirec
Albert Subrenat
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Pierre Le Cloirec
Albert Subrenat
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/04—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation using electrically conductive adhesives

Definitions

  • the present invention relates to a device for electrical contact between an electrical supply and a layer of a fibrous flexible conductive material and the use of this device for Joule heating.
  • An object of the present invention is therefore to overcome the aforementioned drawbacks by proposing a device making it possible to make effective electrical contact between a direct or alternating current electrical supply and a layer of predominantly fibrous flexible conductive material, without damaging the material. fibrous, nor alter its mechanical strength.
  • Another object of the present invention is to provide a device making it possible to produce an almost continuous electrical contact area between said fibrous material and the electrical supply.
  • these objectives are achieved with the device for electrical contact between an electrical supply and a layer of flexible electrically conductive and predominantly fibrous material, which is characterized in that the material is covered, on at least two separate overlap zones, of a layer of an electrically conductive adhesive and a metallic tape.
  • the conductive adhesive which perfectly follows the irregularities of the surface of the fibrous material allows electrical contact at a multiplicity of points (and thus an almost continuous contact) between the fibrous material and the tape.
  • metallic therefore electrically conductive, over the entire overlap area.
  • the adhesive layer makes it possible both to secure the metal strip with the fibrous material and to allow the passage of current between the latter two.
  • the adhesive can consist mainly of an adhesive or resin itself conductive, or an adhesive or resin doped for example with silver, copper, graphite ... or an adhesive or a resin containing electrically conductive (micro) particles.
  • the separate overlap zones are arranged diametrically opposite, in order to allow the passage of electric current over the whole, or at least over a major part of the layer of said fibrous material.
  • the total thickness of the device allows it to be folded at the level of the area covered with the adhesive and the metallic tape.
  • This folding can be pleating, aliasing, winding of the layer on itself or on a support, or any other shaping that the flexibility of the layer of fibrous material allows.
  • the thickness of the superimposition of the metallic tape and of the adhesive layer can be comprised within a wide range from 0.001 mm to 5 mm, and more particularly between 0.05 mm and 2 mm, the fibrous material possibly having a thickness between 0.1 mm and 10 mm, preferably between 0.4 mm and 5 mm.
  • the intensity of the current delivered is a function of the contact resistance between the metal strip and the predominantly fibrous material and also depends on the width of the covering zone. This width can be between 0.001 mm (ribbon in the form of a wire) and approximately 500 mm (flat ribbon). It is important when said contact resistance or the resistivity of the conductive adhesive used is high. This width must also be important if it is necessary to have a power delivered in the high fibrous material.
  • the overlap zone by virtue of its superimposed structure, makes it possible to stiffen the fibrous material and thus the conventional connections to an electrical supply can be used: metal clips, welds, rivets, screws, etc. without damaging said material.
  • this connection can be at a single point or at a multiplicity of points. A single point is preferred, for technical and economic reasons, the metal strip having the advantage of distributing the current over the entire length of the overlap zone.
  • the said material is coated with a conductive varnish, at least in said covering zone.
  • the role of this varnish is mainly to stiffen the contact, to improve the interfiber contact, and therefore to decrease the electrical contact resistance while smoothing the surface of the fibrous material.
  • this device can be embedded in an electrical and / or thermal insulating material.
  • the insulating material is provided with at least one perforation allowing a connection to the electrical supply, for example by screwing or riveting, electrical terminal or "banana” type plug, or the device is embedded with its connection in the insulating material.
  • the metal strip has a resistivity of approximately between 10 " and 10 " ⁇ .m, preferably between 10 "7 and 10 " 4 ⁇ .m. In all cases the resistance of this strip must be less than the contact resistance on the fibrous material.
  • Said ribbon can for example be based on copper, zinc, aluminum, silver, nickel, iron, nickel-chromium, lead, or any other metal suitable for its properties that are both electrical, thermal and mechanical or based on an alloy of these metals.
  • the metal strip can also be replaced by an electrically conductive polymer material.
  • the adhesive and the varnish must have a resistivity generally lower than that of said fibrous material. They can contain, for example, (micro) conductive particles which provide numerous contact points with very low electrical resistance.
  • Said predominantly fibrous material which can be used in the present invention can be chosen from carbon or activated carbon materials in the form of a fabric, a felt or a fiber agglomerate. Their resistivity is generally of the order of 10 "4 to 10 " 1 ⁇ .m.
  • This predominantly fibrous material can be reinforced with a mesh, a mesh or a network in another non-conductive mechanical reinforcement material.
  • Said reinforcing material may for example be polypropylene, cellulosic fibers, glass or quartz fibers.
  • the electrically conductive fibrous material then serves as a heating element, and can be used for example for panels radiant heaters, interior elements of ovens, chimneys, exhaust pipes, etc.
  • the fibrous material is also an adsorbent material (based on activated carbon for example) and it has previously adsorbed molecules (for example odorous and / or polluting organic molecules), the heating of this allows the departure by desorption of these adsorbed molecules, and thus the regeneration of said material. It is also possible to use the device to simply measure the resistance or electrical resistivity of this type of fibrous material. Another use of the device according to the invention relates to the destocking of combustible molecules previously stored within the fibrous material.
  • the device according to the present invention can also be used for the polarization of a fibrous surface, for example for the electrostatic capture of particles and dust.
  • the fibrous material provided with the device according to the invention can also be used as an electrode in an electrolysis bath.
  • FIG. 1 shows, in an exploded view, the superposition of the layers forming the device of the invention
  • FIG. 4 shows in perspective a variant of the device of the invention embedded in an insulating material
  • FIGS. 5 a and 5 b show in section two examples of connection of the device to the electrical supply
  • FIG. 6 shows in perspective a reinforced fibrous material
  • FIG. 7 shows a connection between two modules of fibrous material via an additional device according to the present invention.
  • the fibrous material (1) is a carbon fabric (activated or not), here constituted of woven fibers (warp and weft) (2).
  • This material (1) which is electrically conductive (with a resistivity of the order of 10 " ⁇ .m) is covered, on two overlapping zones Z ⁇ and z 2 of width li and 1 2 , located at the two opposite ends of the fabric of carbon (1), of an acrylic-based, conductive adhesive (3), itself covered with a metallic ribbon here made of copper (4).
  • the dimensions of this metallic ribbon (4) correspond to those of the zones of respective overlap of width li, 1 2 and of length L 1? L 2
  • the thickness of the copper strip (4) in this example is approximately 35 ⁇ m and its width (l l 5 1 2 ) of 19 mm, its resistivity is around 1.7 10 "8 ⁇ .m.
  • a metallic / adhesive tape couple for example a commercial metallic tape can be used, used for shielding connectors and cables against electromagnetic interference, earthing and drainage of electrostatic charges.
  • this metallic tape / adhesive assembly has the main role of ensuring the transmission of current between the electrical supply (5) and the fibrous material (1).
  • the adhesive is an acrylic-based adhesive containing conductive microparticles (6), as shown in section in Figure 2.
  • the resistivity through this adhesive is of the order of 5.10 "3 ⁇ .m.
  • the device according to the invention can be doubled, that is to say be provided on both sides of the fibrous material (1), as shown diagrammatically in dotted lines in FIG. 2 (adhesive (3 ') and metallic tape (4 ')).
  • the overlap zones z, and z 2 can be located, always on the opposite ends of the fibrous material (1), one on one face of said material, the other on the other. face of the same material, thus allowing better electrical circulation through this fibrous material.
  • the carbonaceous fabric (1) would serve as an adsorbent material (for example if the fibrous material is a fabric or felt based on activated carbon) it is advantageous to have the largest possible exchange surface with a minimum space requirement. It may therefore be advantageous, for example, to roll up said material on itself or even to fold or pleat it.
  • Figure 3 shows such an arrangement by pleating.
  • the fibrous material (1) having here the general shape of a cylinder (7), is pleated in a multitude of folds (8) parallel to each other and parallel to the axis (9) of said cylinder (7).
  • the device according to the invention can be placed at the two ends of said cylinder (7), on overlap zones (z) located either inside or outside the cylinder, or one inside , the other on the outside, or even inside and outside of this cylinder, at each end.
  • connection (10) with the power supply (5) is here produced at a single point, by means of a weld made on the surface of the metal strip (4), at each end of said cylinder (7), of which only one end is shown in Figure 3.
  • FIG. 4 shows a variant of the device according to the invention, where the superposition of a fibrous material (1), sandwiched between two pairs of conductive adhesive (3) / metallic tape (4), is embedded in a insulating material (11) both electric and thermal, which is for example an epoxy resin.
  • FIG. 5a it is the cable (12) of the electrical supply which is directly connected to one of the metal strips (4), by means of a welding of the wires (13) of said cable, after having removed the insulating sheath (14).
  • a conductive element (15) is welded to one of the metal strips (4) before being embedded in the insulating material (11).
  • This element (15) has a female part (16) which communicates with the outside of the block of insulating material (11) and makes it possible to receive a "banana” type plug (not shown), of a cable connected to the power supply.
  • the fibrous material (1) can be reinforced by co-laminating with a more mechanically resistant material (18).
  • a more mechanically resistant material (18) is presented in FIG. 6, or the laminated part (19) is arranged opposite the overlap zone by the adhesive (3) and the metal strip (4) of the device according to the invention, by compared to the fibrous material (1).
  • FIG. 6 also shows another variant according to which the fibrous material (1) is covered, on at least one of its faces, with a varnish (17), conductive, on which the superposition of the adhesive is then placed. (3) and conductive tape (4) (in this figure, the tape has been shifted towards the top of the figure relative to its actual position, for better clarity).
  • the device according to the present invention can also serve as an electrical contact between two identical or different modules of fibrous materials (la and lb).
  • An example is shown diagrammatically in FIG. 7.
  • the two fibrous materials (la and lb) are provided at their neighboring ends with a device according to the invention (respective pairs of conductive adhesive (3a, 3b) (not shown) / metallic tape (4a, 4b)) between which is fixed, by bonding also by means of a conductive adhesive not shown, an additional device comprising at least one (preferably two) metal tape (4c).
  • Example of embodiment A device as presented in FIG. 1 is used, in which the constituents have the following characteristics:
  • -adhesive (3) (acrylic based containing conductive particles) of resistance 0.005 ⁇ and thickness 0.031mm
  • - fibrous material (1) made of activated carbon fabric of resistivity 16 10 "4 ⁇ .m at 20 ° C and 0.5 mm thick

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif pour contact électrique entre une alimentation électrique (5) et une couche de matériau (1) souple électriquement conducteur et majoritairement fibreux, caractérisé en ce que le matériau (1) est recouvert, sur au moins deux zones de recouvrement séparées (Z>1<, Z>2<), d'une superposition d'une couche d'un adhésif (3) électriquement conducteur et d'un ruban métallique (4). Ce dispositif est utilisé pour le chauffage électrique du matériau majoritairement fibreux (1) par effet Joule, par exemple pour la désorption de molécules préalablement absorbées sur ledit matériau (1).

Description

Dispositif pour contact électrique pour matériau fibreux et son utilisation pour le chauffage par effet Joule.
La présente invention concerne un dispositif pour contact électrique entre une alimentation électrique et une couche d'un matériau conducteur souple fibreux et l'utilisation de ce dispositif pour le chauffage par effet Joule.
Lorsque l'on souhaite alimenter en courant électrique des matériaux conducteurs ohmiques de type fibreux, tels que des tissus, des feutres, des matériaux composites aiguilletés, en carbone (activé ou non), leur structure, leur état de surface et l'absence de rigidité ne permettent pas de faire appel à des techniques classiques de contact électrique. En effet, il n'est pas possible de réaliser directement des points de soudure à leur surface. Il est également difficile d'utiliser des vis ou des rivets sans endommager le matériau fibreux, ni altérer sa tenue mécanique. Par exemple, les pinces métalliques peuvent provoquer des déchirures de la couche du matériau fibreux sous l'effet des tensions ou tractions mécaniques. II n'est pas non plus possible d'utiliser des contacts du type barreaux de cuivre rigides avec lesquels il est difficile de contrôler la pression exercée sur le matériau fibreux, ni de mettre en forme ce dernier. En outre, de tels barreaux n'assurent qu'un faible contact avec la surface irrégulière des fibres du matériau conducteur que l'on cherche à raccorder à une alimentation électrique. Ces inconvénients sont encore accentués lorsque le matériau fibreux, généralement souple et très flexible, est de faible épaisseur. En outre, dans le cas où il serait nécessaire de donner à la couche de matériau conducteur une forme non plane, par exemple une forme courbe ou plissée, il est également difficile d'obtenir un contact électrique continu sur des longueurs importantes. C'est notamment le cas lorsque le dit matériau est utilisé pour un chauffage par effet Joule, pour lequel le chauffage doit être le plus homogène possible, donc il convient d'obtenir une distribution de courant dans le tissu la plus homogène possible sur toute la longueur du contact. La résultante de cet effet donnera une transmission de courant la plus homogène possible sur toute la surface du matériau mis en œuvre entre les deux contacts électriques.
Un objet de la présente invention est par conséquent de pallier les inconvénients précités en proposant un dispositif permettant de réaliser un contact électrique efficace entre une alimentation électrique en courant continu ou alternatif et une couche d'un matériau conducteur souple majoritairement fibreux, sans endommager le matériau fibreux, ni altérer sa tenue mécanique.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif permettant de réaliser une zone de contact électrique quasi continu entre le dit matériau fibreux et l'alimentation électrique. Selon l'invention ces objectifs sont atteints avec le dispositif pour contact électrique entre une alimentation électrique et une couche de matériau souple électriquement conducteur et majoritairement fibreux, qui est caractérisé en ce que le matériau est recouvert, sur au moins deux zones de recouvrement séparées, d'une superposition d'une couche d'un adhésif électriquement conducteur et d'un ruban métallique. Ainsi la présence de l'adhésif conducteur qui suit parfaitement les irrégularités de la surface du matériau fibreux permet un contact électrique en une multiplicité de points (et ainsi un contact quasi continu) entre le matériau fibreux et le ruban métallique, donc électriquement conducteur, sur toute la zone de recouvrement. La couche d'adhésif permet à la fois de solidariser le ruban métallique avec le matériau fibreux et d'autoriser le passage du courant entre ces deux derniers. L'adhésif peut être constitué majoritairement d'une colle ou résine elle-même conductrice, ou d'une colle ou résine dopée par exemple à l'argent, au cuivre, au graphite... ou encore d'une colle ou d'une résine renfermant des (micro)particules électriquement conductrices.
De préférence, les zones de recouvrement séparées sont disposées de manière diamétralement opposée, afin d'autoriser le passage du courant électrique sur l'ensemble, ou du moins sur une majeure partie de la couche dudit matériau fibreux.
De manière avantageuse, l'épaisseur totale du dispositif permet son pliage au niveau de la zone recouverte de l'adhésif et du ruban métallique. Ce pliage peut être un plissage, un crénelage, un enroulage de la couche sur elle-même ou sur un support, ou toute autre mise en forme que la souplesse de la couche de matériau fibreux autorise. L'épaisseur de la superposition du ruban métallique et de la couche d'adhésif peut être comprise dans une large gamme allant de 0,001 mm à 5 mm, et plus particulièrement entre 0,05 mm et 2 mm, le matériau fibreux pouvant présenter une épaisseur comprise entre 0,1 mm et 10 mm, de préférence entre 0,4 mm et 5 mm.
L'intensité du courant délivré est fonction de la résistance de contact entre le ruban métallique et le matériau majoritairement fibreux et dépend aussi de la largeur de la zone de recouvrement. Cette largeur peut être comprise entre 0,001 mm (ruban sous forme d'un fil) et 500 mm environ (ruban plan). Elle est importante lorsque ladite résistance de contact ou la résistivité de l'adhésif conducteur utilisé est grande. Cette largeur doit également être importante s'il est nécessaire d'avoir une puissance délivrée dans le matériau fibreux élevée.
Cependant, si le ruban est sous la forme d'un fil, il est nécessaire de multiplier le nombre de raccords avec l'alimentation électrique. Avec le dispositif selon l'invention, la zone de recouvrement, de par sa structure superposée, permet de rigidifier le matériau fibreux et ainsi les raccords classiques à une alimentation électrique peuvent être utilisés : pinces métalliques, soudures, rivets, vis, etc.. sans détériorer le dit matériau. De manière avantageuse, ce raccord peut être en un seul point ou en une multiplicité de points. Un point unique est préféré, pour des raisons techniques et économiques, le ruban métallique ayant pour avantage de distribuer le courant sur toute la longueur de la zone de recouvrement.
Selon une variante de réalisation du dispositif selon l'invention, entre le matériau majoritairement fibreux et la couche d'adhésif, le dit matériau est enduit d'un vernis conducteur, au moins dans ladite zone de recouvrement. Le rôle de ce vernis est principalement de rigidifier le contact, d'améliorer le contact interfibres, et donc de diminuer la résistance électrique de contact tout en lissant la surface du matériau fibreux. Ainsi les contacts mécaniques et électriques entre ledit matériau fibreux et l'adhésif sont améliorés, et par même les contacts entre le matériau fibreux et l'alimentation électrique.
Selon une autre variante du dispositif selon l'invention, ce dispositif peut être noyé dans un matériau isolant électrique et/ou thermique. Dans ce cas soit le matériau isolant est pourvu d'au moins une perforation permettant un raccordement à l'alimentation électrique, par exemple par vissage ou rivetage, cosse électrique ou fiche de type " banane ", soit le dispositif est noyé avec son raccord dans le matériau isolant. De manière avantageuse, le ruban métallique présente une résistivité comprise approximativement entre 10" et 10" Ω.m, de préférence comprise entre 10"7 et 10"4 Ω.m. Dans tous les cas la résistance de ce ruban doit être inférieure à la résistance de contact sur le matériau fibreux. Ledit ruban peut par exemple être à base de cuivre, de zinc, d'aluminium, d'argent, de nickel, de fer, de nickel-chrome, de plomb, ou de tout autre métal approprié pour ses propriétés à la fois électriques, thermiques et mécaniques ou à base d'un alliage de ces métaux. Le ruban métallique peut également être remplacé par un matériau polymère conducteur électrique. Pour un meilleur transfert électrique entre l'alimentation électrique et le matériau fibreux, l'adhésif et le vernis doivent présenter une résistivité globalement inférieure à celle dudit matériau fibreux. Ils peuvent renfermer par exemple des (micro)particules conductrices qui assurent de très nombreux points de contact de résistance électrique très faible. Ledit matériau majoritairement fibreux utilisable dans la présente invention peut être choisi parmi les matériaux en carbone ou en carbone activé sous la forme d'un tissu, d'un feutre ou d'un agglomérat de fibres. Leur résistivité est généralement de l'ordre de 10"4 à 10"1 Ω.m.
Ce matériau majoritairement fibreux peut être renforcé d'un maillage, d'un grillage ou d'un réseau en un autre matériau de renforcement mécanique non conducteur. Ledit matériau de renforcement peut être par exemple du polypropylène, des fibres cellulosiques, des fibres de verre ou de quartz.
Une utilisation intéressante du dispositif selon la présente invention est lors du chauffage électrique du matériau majoritairement fibreux par effet Joule. Le matériau fibreux électriquement conducteur sert alors d'élément chauffant, et peut être employé par exemple pour des panneaux radiants, des éléments intérieurs de fours, de cheminées, de pots d'échappement, etc....
Si le matériau fibreux est également un matériau adsorbant (à base de carbone activé par exemple) et qu'il a préalablement adsorbé des molécules (par exemple des molécules organiques odorantes et/ou polluantes), le chauffage de celui-ci permet le départ par desorption de ces molécules adsorbées, et ainsi la régénération dudit matériau. Il est aussi possible d'utiliser le dispositif pour simplement mesurer la résistance ou la résistivité électrique de ce type de matériau fibreux. Une autre utilisation du dispositif selon l'invention concerne le déstockage de molécules combustibles préalablement stockées au sein du matériau fibreux.
Le dispositif selon la présente invention peut également être utilisé pour la polarisation d'une surface fibreuse, par exemple pour la captation électrostatique de particules et de poussières. Le matériau fibreux muni du dispositif selon l'invention peut aussi être utilisé comme électrode dans un bain d'électrolyse.
La présente invention va maintenant être mieux explicitée par des exemples non limitatifs se référant à des figures illustratives sur lesquelles tous les éléments ont été agrandis pour une meilleure compréhension. Sur celles-ci :
- la figure 1 montre, selon une vue éclatée, la superposition des couches formant le dispositif de l'invention,
- la figure 2 montre en coupe la superposition des couches du dispositif au niveau de la zone de recouvrement, - la figure 3 montre en perspective un exemple d'arrangement par pliage du dispositif,
- la figure 4 montre en perspective une variante du dispositif de l'invention noyé dans un matériau isolant, - les figures 5 a et 5b présentent en coupe deux exemples de raccordement du dispositif à l'alimentation électrique,
- la figure 6 montre en perspective un matériau fibreux renforcé et
- la figure 7 montre une liaison entre deux modules de matériau fibreux par l'intermédiaire d'un dispositif supplémentaire selon la présente invention.
Selon l'exemple présenté à la figure 1, le matériau fibreux (1) est un tissu de carbone (activé ou non), constitué ici de fibres tissées (chaîne et trame) (2). Ce matériau (1) qui est conducteur électrique (de résistivité de l'ordre de 10" Ω.m) est recouvert, sur deux zones de recouvrement Z\ et z2 de largeur li et 12, situées aux deux extrémités opposées du tissu de carbone (1), d'un adhésif à base acrylique, conducteur (3), lui-même recouvert d'un ruban métallique ici en cuivre (4). Les dimensions de ce ruban métallique (4) correspondent à celles des zones de recouvrement respectives de largeur li, 12 et de longueur L1 ? L2 L'épaisseur du ruban de cuivre (4) est dans cet exemple d'environ 35 μm et sa largeur (ll 5 12) de 19 mm, sa résistivité est de l'ordre de 1,7 10"8Ω.m.
On peut utiliser comme couple ruban métallique/adhésif par exemple un ruban métallique du commerce, utilisé pour le blindage de connecteurs et de câbles contre les interférences électromagnétiques, la mise à la terre et le drainage de charges électrostatiques. Ici cet ensemble ruban métallique/adhésif a pour rôle principal d'assurer la transmission du courant entre l'alimentation électrique (5) et le matériau fibreux (1).
L'adhésif est une colle à base acrylique renfermant des microparticules (6) conductrices, comme présenté en coupe sur la figure 2. La résistivité à travers cet adhésif est de l'ordre de 5.10"3 Ω.m. Il est à noter que le dispositif selon l'invention peut être doublé, c'est à dire être prévu sur les deux faces du matériau fibreux (1), comme schématisé en pointillés sur la figure 2 (adhésif (3') et ruban métallique (4')). Selon un autre arrangement avantageux, non représenté, les zones de recouvrement z, et z2 peuvent être situées, toujours sur les extrémités opposées du matériau fibreux (1), l'une sur une face dudit matériau, l'autre sur l'autre face du même matériau, permettant ainsi une meilleure circulation électrique au travers de ce matériau fibreux.
Dans le cas où le tissu carboné (1) servirait de matériau adsorbant (par exemple si le matériau fibreux est un tissu ou un feutre à base de carbone activé) il est intéressant d'avoir une surface d'échange la plus importante possible avec un encombrement minimum. Il peut donc être avantageux par exemple d'enrouler le dit matériau sur lui-même ou encore de le plier ou de le plisser. La figure 3 montre un tel arrangement par plissage. Le matériau fibreux (1), ayant ici la forme générale d'un cylindre (7), est plissé en une multitude de plis (8) parallèles entre eux et parallèles à l'axe (9) dudit cylindre (7). Le dispositif selon l'invention peut être placé aux deux extrémités dudit cylindre (7), sur des zones de recouvrement (z) situées soit à l'intérieur, soit à l'extérieur du cylindre, ou bien l'une à l'intérieur, l'autre à l'extérieur, ou bien encore à l'intérieur et à l'extérieur de ce cylindre, à chaque extrémité.
Le raccord (10) avec l'alimentation électrique (5) est ici réalisé en un seul point, au moyen d'une soudure faite à la surface du ruban métallique (4), à chacune des extrémités dudit cylindre (7), dont seule une extrémité est représentée sur la figure 3.
La figure 4 montre une variante du dispositif selon l'invention, où la superposition d'un matériau fibreux (1), pris en sandwich entre deux couples adhésif conducteur (3)/ruban métallique (4), est noyée dans un matériau isolant (11) à la fois électrique et thermique, qui est par exemple une résine époxy.
Ce type d'assemblage permet notamment d'enrober et de protéger le raccordement à l'alimentation électrique. Les figures 5a et 5b présentent deux exemples de raccordement. Sur la figure 5a, c'est le câble (12) de l'alimentation électrique qui est directement relié à un des rubans métalliques (4), par l'intermédiaire d'une soudure des fils (13) dudit câble, après avoir enlevé la gaine isolante (14). Dans l'exemple de la figure 5b, un élément conducteur (15) est soudé à l'un des rubans métalliques (4) avant d'être noyé dans le matériau isolant (11). Cet élément (15) présente une partie femelle (16) qui communique avec l'extérieur du bloc de matériau isolant (11) et permet de recevoir une fiche de type "banane" (non représentée), d'un câble relié à l'alimentation électrique.
Le matériau fibreux (1), généralement souple et très flexible, peut être renforcé par colaminage avec un matériau plus résistant mécaniquement (18). Une telle variante est présentée à la figure 6, ou la partie colaminée (19) est disposée à l'opposé de la zone de recouvrement par l'adhésif (3) et le ruban métallique (4) du dispositif selon l'invention, par rapport au matériau fibreux (1). Sur la figure 6 est également représentée une autre variante selon laquelle le matériau fibreux (1) est recouvert, sur au moins une de ses faces, d'un vernis (17), conducteur, sur lequel est alors disposée la superposition de l'adhésif (3) et du ruban conducteur (4) (sur cette figure, le ruban a été décalé vers le haut de la figure par rapport à sa position effective, pour une meilleure clarté).
Les arrangements selon ces deux dernières variantes peuvent être présents simultanément ou non. Le dispositif selon la présente invention peut également servir de contact électrique entre deux modules de matériaux fibreux (la et lb) identiques ou différents. Un exemple est présenté schématiquement à la figure 7. Les deux matériaux fibreux (la et lb) sont munis à leurs extrémités voisines d'un dispositif selon l'invention (couples respectifs adhésif conducteur (3a, 3b) (non représenté)/ruban métallique (4a, 4b)) entre lesquels est fixé, par collage au moyen également d'un adhésif conducteur non représenté, un dispositif supplémentaire comportant au moins un (de préférence deux) ruban métallique (4c). Un tel agencement est utilisé par exemple pour la mise en série de modules de chauffage par effet Joule pour la desorption de molécules préalablement adsorbées sur des tissus ou feutres de carbone activé.
Exemple de réalisation : On utilise un dispositif tel que présenté à la figure 1, dans lesquels les constituants ont les caractéristiques suivantes :
- ruban métallique (4) en cuivre de résistivité 1,7 10"8 Ω.m à 20 °C de largeur 1, = 12 = 19 mm et d'épaisseur 0,035 mm
-adhésif (3) (à base acrylique contenant des particules conductrices) de résistance 0,005 Ω et d'épaisseur 0,031mm, - matériau fibreux (1) en tissu de carbone activé de résistivité 16 10"4 Ω.m à 20°C et d'épaisseur 0,5 mm

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif pour contact électrique entre une alimentation électrique (5) et une couche de matériau (1) souple électriquement conducteur et majoritairement fibreux, caractérisé en ce que le matériau (1) est recouvert, sur au moins deux zones de recouvrement séparées (z\, z2 ), d'une superposition d'une couche d'un adhésif (3) électriquement conducteur et d'un ruban métallique (4).
2. Dispositif pour contact électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que son épaisseur totale permet son pliage au niveau de la zone (zi, z2) recouverte de l'adhésif (3) et du ruban métallique (4).
3. Dispositif pour contact électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'entre le matériau majoritairement fibreux (1) et la couche d'adhésif (3), le dit matériau (1) est enduit d'un vernis (17) conducteur, au moins dans ladite zone de recouvrement (∑\, z2 ).
4. Dispositif pour contact électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ruban métallique (4) présente une résistivité comprise approximativement entre 10"8 et 10"4 Ω.m, de préférence entre 10"7 et 10"4 Ω.m.
5. Dispositif pour contact électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ruban métallique (4) est à base de cuivre, de zinc, d'aluminium, d'argent, de nickel, de chrome, de fer, de plomb ou d'un alliage de ces métaux.
6. Dispositif pour contact électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est noyé dans un matériau isolant électrique et/ou thermique (11).
7. Dispositif pour contact électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau isolant (11) est pourvu d'au moins une perforation permettant un raccordement à l'alimentation électrique (5), par vissage ou rivetage.
8. Dispositif pour contact électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est noyé avec son raccord dans le matériau isolant (11).
9. Dispositif pour contact électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau majoritairement fibreux (1) peut être renforcé d'un maillage, d'un grillage ou d'un réseau en un autre matériau de renforcement mécanique (18) non conducteur.
10. Dispositif pour contact électrique selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit matériau de renforcement (18) est du polypropylène, des fibres cellulosiques, des fibres de verre ou de quartz.
11. Dispositif pour contact électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit matériau majoritairement fibreux (1) est choisi parmi un tissu, un feutre ou un agglomérat de fibres (2), en carbone ou en carbone activé.
12. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes pour le chauffage électrique du matériau majoritairement fibreux par effet Joule.
13. Utilisation selon la revendication 12 pour des panneaux radiants.
14. Utilisation selon la revendication 12 pour des éléments intérieurs de fours, de cheminées, ou de pots d'échappement.
15. Utilisation selon la revendication 12 pour la régénération du matériau fibreux (1).
16. Utilisation selon la revendication 12 pour le déstockage de molécules combustibles préalablement stockées au sein du matériau fibreux (1).
17. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , pour la polarisation d'une surface fibreuse.
18. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, pour un matériau fibreux servant d'électrode dans un bain d'électrolyse.
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