FR2862374A1 - Heating panel for forming heating sheath on e.g. wall, has plate with thickness lower than four millimeters, and layer made up of insulating and thermally conductive material, and having thickness slightly greater than thickness of plate - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention a trait à un panneau chauffant comprenant au moins un circuitThe invention relates to a heating panel comprising at least one circuit
résistif supporté par une plaque formée d'un matériau non conducteur. resistive supported by a plate formed of a non-conductive material.
On connaît des radiateurs électriques à partir d'une plaque isolante. Ces radiateurs électriques, même s'ils sont d'une épaisseur relativement faible par rapport à leur plus grande dimension, empiètent sur le volume utile de la pièce lorsqu'ils sont fixés sur un mur. Leur emplacement est donc conditionné par l'aménagement et/ou la circulation des personnes et/ou les ouvertures de la pièce dans laquelle ils sont installés. Electric radiators are known from an insulating plate. These electric heaters, even if they are of a relatively small thickness compared to their largest dimension, encroach on the useful volume of the room when they are fixed on a wall. Their location is therefore conditioned by the layout and / or movement of people and / or the openings of the room in which they are installed.
Par ailleurs, afin que chaque radiateur présente une puissance de chauffage suffisante pour assurer le confort des personnes présentes dans la pièce, tout en respectant la réglementation en vigueur, notamment en France, il est souvent nécessaire, pour chauffer des pièces de grand volume, d'installer plusieurs appareils dans celles-ci. Ceci, outre le fait d'augmenter la difficulté pour le choix des emplacements, entraîne l'installation de câbles électriques supplémentaires. Moreover, so that each radiator has sufficient heating power to ensure the comfort of the people in the room, while respecting the regulations in force, particularly in France, it is often necessary to heat large rooms, install multiple devices in them. This, in addition to increasing the difficulty in the choice of locations, leads to the installation of additional electrical cables.
Les radiateurs électriques disponibles actuellement ne sont pas faciles à décorer, leur forme étant définie principalement pour faciliter la dissipation de la chaleur. De ce fait, les radiateurs électriques existants s'intègrent difficilement à l'architecture intérieure des bâtiments. The electric heaters currently available are not easy to decorate, their shape being defined mainly to facilitate the dissipation of heat. As a result, existing electric radiators are difficult to integrate into the interior architecture of buildings.
C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention, en proposant un panneau chauffant discret et d'une puissance calorifique suffisante pour chauffer tout type de pièce, tout en étant aisé à installer et facilement intégrable à l'architecture du bâtiment. It is these drawbacks that the invention intends to remedy more particularly, by proposing a discrete heating panel and a heat output sufficient to heat any type of room, while being easy to install and easily integrated into the architecture of the room. building.
A cet effet l'invention a pour objet un panneau chauffant du type précité, caractérisé en ce que la plaque est réalisée en un matériau minéral et porte, sur au moins une face, au moins un circuit résistif recouvert d'une couche de matériau électriquement isolant et en ce que ledit panneau chauffant a une épaisseur inférieure ou égale à 1, 2 fois l'épaisseur de ladite plaque seule. For this purpose, the subject of the invention is a heating panel of the aforementioned type, characterized in that the plate is made of a mineral material and carries, on at least one face, at least one resistive circuit covered with a layer of electrically insulation and in that said heating panel has a thickness less than or equal to 1, 2 times the thickness of said plate alone.
Grâce à l'invention, on réalise un panneau chauffant d'un encombrement suffisamment faible pour s'intégrer à une pièce et former un revêtement pour une ou plusieurs cloisons de la pièce, ou pour le plafond, cela tout en dissipant une chaleur suffisante pour maintenir la température désirée de la pièce. Thanks to the invention, a heating panel with a space small enough to integrate into a room and form a coating for one or more walls of the room, or for the ceiling, while dissipating sufficient heat for maintain the desired temperature of the room.
Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, le panneau chauffant peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - La plaque réalisée en un matériau minéral a une épaisseur inférieure à 4 millimètres. According to advantageous but not compulsory aspects of the invention, the heating panel may incorporate one or more of the following characteristics: the plate made of a mineral material has a thickness of less than 4 millimeters.
- Le circuit résistif est déposé sur la plaque par sérigraphie et réalisé avec un matériau semi-conducteur à base de verre et d'un métal conducteur, notamment d'argent ou de cuivre, alors que la plaque est formée à partir de matériau céramique. - The resistive circuit is deposited on the plate by screen printing and made with a semiconductor material based on glass and a conductive metal, in particular silver or copper, while the plate is formed from ceramic material.
- Le matériau isolant recouvre seulement le circuit résistif déposé sur la face de la plaque. Dans une autre configuration, il recouvre toute la face de la plaque portant le circuit résistif. Le matériau isolant est un émail à base de verre à basse fusibilité. - The insulating material covers only the resistive circuit deposited on the face of the plate. In another configuration, it covers the entire face of the plate carrying the resistive circuit. The insulating material is a glass enamel with low fusibility.
- La plaque est pourvue d'au moins deux circuits résistifs montés en parallèles. La plaque est pourvue d'au moins deux circuits indépendants occupant chacun une zone d'une face de la plaque, chaque partie pourvue d'un circuit résistif étant adaptée pour former à elle seule un panneau chauffant. La face de la plaque portant le circuit résistif est adaptée pour recevoir une décoration, notamment par impression, sérigraphie ou émaillage. - The plate is provided with at least two resistive circuits mounted in parallel. The plate is provided with at least two independent circuits each occupying an area of one face of the plate, each portion provided with a resistive circuit being adapted to form a heating panel by itself. The face of the plate carrying the resistive circuit is adapted to receive decoration, in particular by printing, screen printing or enameling.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un panneau chauffant tel que précédemment décrit et, plus spécifiquement, un procédé de fabrication d'un panneau chauffant comprenant au moins un circuit résistif supporté par une plaque formée d'un matériau non conducteur, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à : a) déposer sur une face latérale d'une plaque, formée à partir de matériau céramique, au moins une piste d'un produit semi-conducteur à base de verre et de métal conducteur, notamment d'argent ou de cuivre. The invention also relates to a method of manufacturing a heating panel as previously described and, more specifically, to a method of manufacturing a heating panel comprising at least one resistive circuit supported by a plate formed of a non-conductive material, characterized in that it comprises the steps of: a) depositing on a side face of a plate, formed from ceramic material, at least one track of a semiconductor product based on glass and conductive metal , especially silver or copper.
b) déposer une couche de verre sur au moins une piste formée par le produit semi-conducteur, le verre ayant une température de fusion inférieure à la température de fusion de la plaque, c) chauffer la plaque au moins à la température de fusion du verre. b) depositing a glass layer on at least one track formed by the semiconductor product, the glass having a melting temperature lower than the melting temperature of the plate, c) heating the plate at least at the melting temperature of the glass.
Ce procédé peut comprendre, préalablement à l'étape a), une étape consistant à appliquer, sur au moins une face de la plaque, un décor et à fixer ce dernier par chauffage de la plaque à une température supérieure à la température de fusion du verre. This method may comprise, prior to step a), a step consisting of applying a decoration to at least one face of the plate and fixing the latter by heating the plate to a temperature greater than the melting temperature of the plate. glass.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de trois modes de réalisation d'un panneau chauffant conforme à l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un panneau conforme à l'invention, le panneau étant équipé sur une face de deux circuits résistifs, - la figure 2 est une coupe, à plus grande échelle d'une partie du panneau, selon le plan Il à la figure 1, la figure 3 est une coupe, analogue à la figure 2, d'un panneau conforme à un second mode de réalisation de l'invention et - la figure 4 est une vue en perspective d'un panneau conforme à un troisième mode de réalisation. The invention will be better understood and other advantages thereof will appear more clearly in the light of the following description of three embodiments of a heating panel according to the invention, given solely by way of example. and with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a perspective view of a panel according to the invention, the panel being equipped on one side with two resistive circuits, - Figure 2 is a sectional view, larger scale of a portion of the panel, according to the plane II in Figure 1, Figure 3 is a section, similar to Figure 2, a panel according to a second embodiment of the invention and - the Figure 4 is a perspective view of a panel according to a third embodiment.
Le panneau chauffant 1, représenté à la figure 1, comprend une plaque 2 réalisée dans un matériau à base de céramiques. Ce matériau, de porosité variable, est électriquement isolant dans les conditions normales d'utilisation du panneau chauffant. La plaque 2, de forme globalement rectangulaire, a des dimensions telles que son épaisseur e est très inférieure à sa dimension principale D. Typiquement cette épaisseur e est globalement voisine de 3,5 millimètres pour une plaque d'environ 3 mètres de long par 0,8 mètre de large. The heating panel 1, shown in Figure 1, comprises a plate 2 made of a material based on ceramics. This material, of variable porosity, is electrically insulating under the normal conditions of use of the heating panel. The plate 2, of generally rectangular shape, has dimensions such that its thickness e is much smaller than its principal dimension D. Typically this thickness e is generally close to 3.5 millimeters for a plate approximately 3 meters long by 0 , 8 meters wide.
Cette plaque 2 est rigide et porte au moins une piste formée d'un produit semi-conducteur, par exemple une encre, à base de verre et d'un métal conducteur, notamment d'argent ou de cuivre. Avantageusement, la plaque 2, représentée à la figure 1, porte deux pistes 3a, 313 montées en parallèle. Ces pistes 3a, 3b décrivent un parcours entre deux bords 20, 21 de la plaque 2. Ce parcours présente une succession de boucles qui permettent aux pistes 3a, 3b de passer par plusieurs zones d'une face 4 de la plaque 2. This plate 2 is rigid and carries at least one track formed of a semiconductor product, for example an ink, based on glass and a conductive metal, especially silver or copper. Advantageously, the plate 2, shown in Figure 1, carries two tracks 3a, 313 connected in parallel. These tracks 3a, 3b describe a path between two edges 20, 21 of the plate 2. This path has a succession of loops which allow the tracks 3a, 3b to pass through several zones of a face 4 of the plate 2.
Comme cela ressort plus clairement de la figure 2, une couche 5 de matériau isolant, notamment à base de verre à basse fusibilité, recouvre les seules pistes 3a 3b semi-conductrices. Le matériau formant la couche 5 est électriquement isolant et thermiquement conducteur, ce qui permet la dissipation de la chaleur produite lors du passage d'un courant électrique par au moins une des pistes 3a, 3b dans le volume de la pièce à chauffer tout en assurant une protection contre les risques d'électrocution. Les zones Z1 de la face 4, qui ne sont pas couvertes par les pistes 3a, 3b, ne sont pas recouvertes de matériau électriquement isolant. As is more clearly apparent from Figure 2, a layer 5 of insulating material, in particular based on low fusibility glass, covers the only tracks 3a 3b semiconductor. The material forming the layer 5 is electrically insulating and thermally conductive, which allows the dissipation of the heat produced during the passage of an electric current through at least one of the tracks 3a, 3b in the volume of the part to be heated while ensuring protection against the risk of electrocution. The zones Z1 of the face 4, which are not covered by the tracks 3a, 3b, are not covered with electrically insulating material.
Ces zones Z1 peuvent rester nues. Dans ce cas, elles présentent l'aspect du matériau brut formant la plaque 2. Ces zones Z, peuvent aussi être teintées ou décorées par peinture, sérigraphie, impression, émaillage ou toutes autres techniques connues en soi. Cette coloration ou cette décoration est adaptée pour résister à la chaleur et/ou rester chimiquement inerte à chaud lorsque le panneau 1 est en marche. These zones Z1 can remain bare. In this case, they have the appearance of the raw material forming the plate 2. These zones Z, can also be tinted or decorated by painting, screen printing, printing, enameling or any other known techniques. This coloration or decoration is adapted to withstand heat and / or remain chemically inert hot when the panel 1 is running.
La face 40 de la plaque 2, opposée à la face 4, peut rester nue. Elle peut aussi être teintée ou décorée par peinture, sérigraphie, impression, émaillage ou toutes autres techniques connues en soi. Cette coloration ou cette décoration est également adaptée pour résister à la chaleur et/ou rester chimiquement inerte à chaud lorsque le panneau 1 est en marche. Ainsi le panneau 1 peut être utilisé avec soit la face 4, soit la face 40 orientée vers l'intérieur de la pièce à chauffer. Un tel panneau 1 chauffant peut également former une séparation décorative , à la manière d'un paravent, entre deux pièces. The face 40 of the plate 2, opposite to the face 4, can remain bare. It can also be tinted or decorated by painting, screen printing, printing, enameling or any other known techniques. This coloring or decoration is also adapted to withstand heat and / or remain chemically inert hot when the panel 1 is running. Thus the panel 1 can be used with either the face 4 or the face 40 facing the inside of the room to be heated. Such a heating panel 1 can also form a decorative partition, like a screen, between two rooms.
Le panneau 1 ainsi réalisé a une épaisseur e' supérieure à l'épaisseur e de la plaque 2. Cette surépaisseur e'-e est due aux pistes 3a, 3b recouvertes par la couche 5 de matériau isolant. Elle est donc relativement faible et représente, au maximum, environ 20 % de l'épaisseur e de la plaque 2 nue. En mettant sous tension, grâce aux bornes 6 de connexion électrique, une ou les pistes 3a, 3b, on obtient une variation de la puissance dissipée, que les puissances nominales des pistes 3a, 313 soient ou non identiques. On obtient ainsi un panneau pour le chauffage d'une pièce dont l'épaisseur est très inférieure à celle d'un radiateur électrique classique. The panel 1 thus produced has a thickness e 'greater than the thickness e of the plate 2. This extra thickness e-e is due to the tracks 3a, 3b covered by the layer 5 of insulating material. It is therefore relatively weak and represents, at most, approximately 20% of the thickness e of the bare plate 2. By energizing, thanks to the terminals 6 of electrical connection, one or the tracks 3a, 3b, one obtains a variation of the power dissipated, that the nominal powers of the tracks 3a, 313 are identical or not. This gives a panel for heating a room whose thickness is much lower than that of a conventional electric heater.
Dans un second mode de réalisation illustré à la figure 3, le matériau 5 recouvre l'ensemble de la face 4 pourvue des pistes 3a, 3b. Dans ce cas, le matériau 5 à base de verre peut être teinté dans la masse ou décoré par des techniques connues en soi. II peut aussi être transparent, la coloration ou la décoration étant effectuée, comme dans le premier mode de réalisation, sur la plaque 2. In a second embodiment illustrated in FIG. 3, the material 5 covers the whole of the face 4 provided with tracks 3a, 3b. In this case, the glass-based material can be dyed in the mass or decorated by techniques known per se. It can also be transparent, the coloring or the decoration being carried out, as in the first embodiment, on the plate 2.
La figure 4 illustre un troisième mode de réalisation où une face 4' d'une plaque 2' est pourvue de plusieurs pistes 3' réparties régulièrement sur l'une de ses faces 4'. Ces pistes 3' sont indépendantes et sont chacune reliées à une source électrique, ces sources étant indépendantes ou non. Ces pistes 3' peuvent être recouvertes d'un matériau isolant 5 selon l'un ou l'autre des deux modes de réalisation décrits précédemment. FIG. 4 illustrates a third embodiment where a face 4 'of a plate 2' is provided with a plurality of tracks 3 'regularly distributed on one of its faces 4'. These tracks 3 'are independent and are each connected to an electrical source, these sources being independent or not. These tracks 3 'may be covered with an insulating material 5 according to one or other of the two embodiments described above.
La plaque 2' peut être utilisée telle quelle. Dans ce cas, on obtient un panneau chauffant 1' équipé de plusieurs pistes 3' d'une puissance unitaire faible, ce qui permet de limiter le gradient thermique existant entre les différentes zones d'une telle plaque 2'. De manière avantageuse, on peut également découper, par jet d'eau, laser ou d'autres techniques connues en soi, une telle plaque 2' en plusieurs panneaux chauffants 1' comportant chacun une piste 3'. The plate 2 'can be used as it is. In this case, a heating panel 1 'is obtained equipped with several tracks 3' of low unit power, which makes it possible to limit the thermal gradient existing between the different zones of such a plate 2 '. Advantageously, it is also possible to cut, by water jet, laser or other techniques known per se, such a plate 2 'into several heating panels 1' each having a track 3 '.
De par leur faible épaisseur et leurs dimensions, de tels panneaux 1' peuvent être utilisés, par exemple en revêtement de cloison ou d'ouverture, notamment une porte, cela sans modifier sensiblement le volume utile de la pièce. Because of their small thickness and their dimensions, such panels 1 'can be used, for example in partition or aperture coating, in particular a door, without substantially modifying the useful volume of the room.
De par la longueur des pistes 3a, 3b ou 3' situées sur la plaque 2 ou 2', notamment dans le premier mode de réalisation, on peut chauffer une pièce en consommant une puissance électrique minimale. A titre d'exemple, un circuit résistif 3a ou 3b installé sur une plaque 2 de 3 mètres de long par 0,80 mètre de large peut dissiper une puissance minimale de 70 kilowatts. By the length of the tracks 3a, 3b or 3 'located on the plate 2 or 2', in particular in the first embodiment, a room can be heated by consuming a minimum electrical power. For example, a resistive circuit 3a or 3b installed on a plate 2 3 meters long by 0.80 meters wide can dissipate a minimum power of 70 kilowatts.
Un panneau 1 ou 1' est fabriqué à partir d'une plaque 2 ou 2' sur laquelle on dépose, notamment par sérigraphie, une ou plusieurs pistes 3a, 3b ou 3' d'encre semi-conductrice. Ces pistes 3a, 3b ou 3' sont ensuite revêtues d'un isolant électrique 5 à base de verre dont la température de fusion est inférieure à la température de fusion du matériau à base céramique formant la plaque 2 ou 2', c'est-à-dire en pratique inférieure à environ 800 C. Lorsqu'on chauffe dans un four la plaque 2 ou 2' ainsi revêtue, la pâte de verre fond et forme un émail protecteur et électriquement isolant 5 sur les pistes 3a, 3b ou 3' qui sont ainsi parfaitement solidarisées à la plaque en céramique. A panel 1 or 1 'is made from a plate 2 or 2' on which is deposited, in particular by screen printing, one or more tracks 3a, 3b or 3 'of semiconductor ink. These tracks 3a, 3b or 3 'are then coated with a glass-based electrical insulator 5 whose melting temperature is lower than the melting temperature of the ceramic-based material forming the plate 2 or 2', that is, that is, in practice less than about 800 ° C. When the plate 2 or 2 'thus coated is heated in an oven, the glass paste melts and forms a protective and electrically insulating enamel on the tracks 3a, 3b or 3' which are thus perfectly secured to the ceramic plate.
II convient, lors de la mise en place du matériau 5, de prévoir des caches ou des masques permettant de maintenir à nu, c'est-à-dire sans que le matériau 5 en fusion les recouvre, les deux extrémités 6 d'une piste 3a, 3b ou 3'. Ces extrémités 6 forment les bornes de connexion électrique entre le panneau chauffant 1 ou 1' et une source d'énergie. When placing the material 5, it is advisable to provide caches or masks making it possible to keep bare, that is to say without the molten material covering them, the two ends 6 of a track 3a, 3b or 3 '. These ends 6 form the electrical connection terminals between the heating panel 1 or 1 'and a power source.
La décoration de la face 4 de la plaque 2 ou 2' a lieu préalablement à l'application du matériau isolant 5, par sérigraphie, impression, émaillage ou toutes autres techniques connues en soi. Les éléments de décoration ont, dans ce cas, une température de fusion voisine de celle du matériau formant la plaque 2 ou 2' en céramique, c'est-à-dire globalement de l'ordre de 1200 C. Cette température est, dans tous les cas, supérieure à la température de fusion du matériau isolant 5, afin que ces éléments de décoration ne soient pas affectés par la suite du traitement. La décoration de la face 40 de la plaque 2 ou 2' peut être faite en même temps que celle de la face 4. Elle peut aussi intervenir après le chauffage du matériau 5. Dans ce cas les éléments de décoration, appliqués par sérigraphie, impression, émaillage ou toutes autres techniques connues en soi, ont une température de fusion inférieure à celle du matériau 5 afin que celui-ci ne soit pas affecté par la mise en place de cette décoration. The decoration of the face 4 of the plate 2 or 2 'takes place prior to the application of the insulating material 5, by screen printing, printing, enameling or any other known techniques. The decorative elements have, in this case, a melting temperature close to that of the material forming the ceramic plate 2 or 2 ', that is to say globally of the order of 1200 C. This temperature is, in all cases, greater than the melting temperature of the insulating material 5, so that these decorative elements are not affected by the rest of the treatment. The decoration of the face 40 of the plate 2 or 2 'can be made at the same time as that of the face 4. It can also intervene after the heating of the material 5. In this case the decorative elements, applied by screen printing, printing , enameling or any other techniques known per se, have a melting temperature lower than that of the material 5 so that it is not affected by the establishment of this decoration.
Dans une variante non représentée, on peut disposer, et cela afin de diminuer la puissance consommée et d'améliorer la puissance calorifique dissipée, plusieurs pistes résistives en parallèle, les circuits étant formés de plusieurs doubles boucles. In a variant not shown, it is possible, and in order to reduce the power consumed and to improve the heat dissipated power, several resistive tracks in parallel, the circuits being formed of several double loops.
La forme et les dimensions de la plaque peuvent être différentes de celles décrites. De telles plaques peuvent être équipées de moyens, connus en soi, de régulation de la température, notamment de thermostats mécaniques ou électroniques, incorporés ou non dans la plaque 2, 2'. The shape and dimensions of the plate may be different from those described. Such plates may be equipped with means, known per se, temperature control, including mechanical or electronic thermostats, incorporated or not in the plate 2, 2 '.
On peut également envisager d'autres supports inertes, imperméables, de faibles épaisseurs et présentant des caractéristiques physiques voisine de la céramique, notamment des supports à base d'autres minéraux ou de résines restant stables à des températures voisines de 900 C. It is also possible to envisage other inert, impermeable, low-thickness supports having physical characteristics close to the ceramic, in particular supports based on other minerals or resins remaining stable at temperatures in the region of 900 C.
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| FR0313501A FR2862374A1 (en) | 2003-11-18 | 2003-11-18 | Heating panel for forming heating sheath on e.g. wall, has plate with thickness lower than four millimeters, and layer made up of insulating and thermally conductive material, and having thickness slightly greater than thickness of plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0313501A FR2862374A1 (en) | 2003-11-18 | 2003-11-18 | Heating panel for forming heating sheath on e.g. wall, has plate with thickness lower than four millimeters, and layer made up of insulating and thermally conductive material, and having thickness slightly greater than thickness of plate |
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Family
ID=34508562
Family Applications (1)
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| FR0313501A Pending FR2862374A1 (en) | 2003-11-18 | 2003-11-18 | Heating panel for forming heating sheath on e.g. wall, has plate with thickness lower than four millimeters, and layer made up of insulating and thermally conductive material, and having thickness slightly greater than thickness of plate |
Country Status (1)
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2003
- 2003-11-18 FR FR0313501A patent/FR2862374A1/en active Pending
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| US11712098B2 (en) | 2017-01-12 | 2023-08-01 | Dyson Technology Limited | Hand held appliance |
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