FR2851116A1

FR2851116A1 - Heating filament with temperature controlled resistance comprises conductor wire with conducting polymer and spiral wire layers inside electrically insulating and heat conducting covering

Info

Publication number: FR2851116A1
Application number: FR0301459A
Authority: FR
Inventors: Alexander Korzhenko; Henri Jean Caupin
Original assignee: Atofina SA
Current assignee: Arkema France SA
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-13
Anticipated expiration: 2023-02-07
Also published as: FR2851116B1

Abstract

The heating filament is made from a central conductor wire coated with a first layer of a polymer material with PTC effect, covered by a spiral wound or braided conducting wire, and an outer layer of an electrically insulating and heat conducting material, also a polymer. The PTC material has a density of between 0.05 and 3 kg/cu m.

Description

FILS CHAUFFANTS A RESISTANCE AUTOCONTROLEE PAR LA
TEMPERATURE PAR EFFET PTC, NAPPES LES CONTENANT
ET LEURS APPLICATIONS Domaine de l'invention La présente invention concerne des fils chauffants comprenant des polymères à résistance autocontrôlée par la température par effet PTC, et les nappes chauffantes à base de ces fils, ainsi que les matériaux à usage domestique ou industriel qui les incorporent et en particulier les matériaux utilisés dans les domaines de la construction et du bâtiment, du transport d'énergie dans les fonds marins, de la santé humaine ou animale, de l'industrie alimentaire ou de l'industrie des contrôles de procédés. HEATING WIRES WITH SELF-CONTROLLED RESISTANCE
TEMPERATURE BY PTC EFFECT, FLAPS CONTAINING THEM
AND THEIR APPLICATIONS Field of the Invention The present invention relates to heating wires comprising polymers with resistance self-controlled by temperature by PTC effect, and the heating sheets based on these wires, as well as the materials for domestic or industrial use which incorporate them. and in particular the materials used in the fields of construction and building, energy transport in the seabed, human or animal health, the food industry or the process control industry.

Art antérieur et problème technique Les moyens de chauffage par électricité connus supposent la mise en place de systèmes de mesure de température pour limiter les apports d'énergie en fonction des niveaux de température atteints en tel ou tel endroit de l'ensemble considéré. Quand les systèmes en question sont hétérogènes, ce qui est le plus souvent le cas, il est vite impossible de situer pratiquement les zones où mettre les dits systèmes de mesure destinées à donner des instructions aux postes d'apport d'énergie électrique. PRIOR ART AND TECHNICAL PROBLEM The known means of heating by electricity suppose the installation of systems of temperature measurement to limit the contributions of energy according to the temperature levels reached in such or such place of the whole considered. When the systems in question are heterogeneous, which is most often the case, it is quickly impossible to locate practically the zones where to put the so-called measurement systems intended to give instructions to the electric power supply stations.

Les matériels de cordons chauffants électriques sont connus dans l'industrie depuis fort longtemps, mais ils présentent de grandes difficultés de mise en place, de raccordements électriques, d'insertion dans des systèmes Electrical heating cord materials have been known in the industry for a very long time, but they present great difficulties in setting up, electrical connections, insertion into systems.

de sols, de plafonds, de tubes. Les coefficients de transferts de chaleur sont très faibles, et toute panne est très coûteuse à réparer. floors, ceilings, tubes. The heat transfer coefficients are very low, and any failure is very costly to repair.

Le principe de chauffage des fils chauffants commercialisés à ce jour est basé sur l'effet joule produit entre les deux extrémités du fil chauffant. Par exemple les fils chauffants commercialisés par Raychem sous la référence FCW-TX sont constitués d'une âme centrale conductrice et chauffante qui nécessite d'être recouverte de plusieurs couches de matériau isolant tels que les PTFE, des fibres de verres, ou des tresses de cuivre. Ces fils qui ne contiennent pas de matériau à résistance autocontrôlée par la température par effet PTC ne permettent pas de réguler la température du milieu à chauffer environnant. The heating principle of the heating wires marketed to date is based on the Joule effect produced between the two ends of the heating wire. For example, the heating wires sold by Raychem under the reference FCW-TX consist of a central conductive and heating core which needs to be covered with several layers of insulating material such as PTFE, glass fibers, or braids of copper. These wires which do not contain material with self-controlled resistance by temperature by PTC effect do not make it possible to regulate the temperature of the surrounding medium to be heated.

Dans l'art antérieur on trouve de nombreux documents qui décrivent la mise en #uvre des techniques de chauffage permises par les céramiques à effet PTC, et certains polymères plastiques à l'état fondu. In the prior art there are numerous documents which describe the implementation of the heating techniques permitted by PTC effect ceramics, and certain plastic polymers in the molten state.

Le principe de base est le fait que la température de tout ensemble peut être garantie sans mesure permanente, et cela de façon réversible selon un grand nombre de cycles de chaud et de froid. The basic principle is that the temperature of any set can be guaranteed without permanent measurement, and this reversibly according to a large number of hot and cold cycles.

Selon ce principe, les dispositifs de l'art antérieur sont utilisés à des applications diverses telles que : # chauffage instantané de l'eau sans besoin de stockage, # garantie de non condensation de zones ou boîtiers électriques où les produits doivent rester au sec, # émissions contrôlées d'odeurs en faisant varier la température des bacs contenant les dites odeurs, # chauffages pour anti buées sur rétroviseurs, # pistolets à colle, # couverture chauffante, According to this principle, the devices of the prior art are used for various applications such as: # instantaneous heating of the water without the need for storage, # guarantee of non-condensation of zones or electrical boxes where the products must remain dry, # controlled odor emissions by varying the temperature of the tanks containing the said odors, # heaters for anti-fog on mirrors, # glue guns, # heating blanket,

# chauffage de nourriture ou de plaques chaudes ou bacs de chauffe pour liquides à niveaux variables dans le cas de tasses bues progressivement avec risques de refroidissement ou de surchauffe en cas d'absence de performance PTC, # saisie de température par effet PTC, ou déglaçage permanent de paraboles et antennes diverses extérieures. # heating of food or hot plates or heating trays for liquids at variable levels in the case of cups drunk gradually with risk of cooling or overheating in the event of lack of PTC performance, # temperature capture by PTC effect, or de-icing permanent of various satellite dishes and antennas.

Dans le brevet US 5. 714.096 on décrit des compositions ou des formulation originales telles que des polypropylènes modifiés par des greffons maléiques avec usage d'un solvant et de carbone conducteur pour modifier les températures de switch PTC et leur mise en #uvre pour fabriquer des pâtes conductrices pour des chauffages de rétroviseurs de voitures à bas coûts. In US patent 5,714,096, original compositions or formulations are described such as polypropylenes modified by maleic grafts with the use of a solvent and of conductive carbon to modify the temperatures of the PTC switch and their use for manufacturing conductive pastes for low cost car mirror heaters.

La chauffe contrôlée là où il est difficile de mettre et de lire des thermomètres a été décrite dans le brevet US 6. 121.585 avec un polymère PTC déposé sur un support pour un agencement de surfaces chauffantes destiné à tenir au chaud des tasses de breuvages en automobile. Controlled heating where it is difficult to put and read thermometers has been described in US Pat. No. 6,121,585 with a PTC polymer deposited on a support for an arrangement of heating surfaces intended to keep cups of beverages warm in cars. .

Il existe donc un besoin de disposer de système d'apport d'énergie sous forme de fils ou de nappe chauffante tel que leur forme et leur performance électrique soit régulable et adaptable au matériau à chauffer sous, sur ou dans lequel le fil ou la nappe sera incorporé et qui soit peu coûteux et plus facile à fabriquer que les systèmes de l'art antérieur. There is therefore a need to have an energy supply system in the form of wires or a heating sheet such that their shape and their electrical performance is adjustable and adaptable to the material to be heated under, on or in which the wire or the sheet will be incorporated and which is inexpensive and easier to manufacture than the systems of the prior art.

Résumé de l'invention L'invention a pour objet un fil chauffant comprenant un premier fil conducteur enrobé d'une première couche de Summary of the invention The subject of the invention is a heating wire comprising a first conducting wire coated with a first layer of

polymère conducteur à effet PTC et d'une deuxième couche conductrice électriquement. conductive polymer with PTC effect and an electrically conductive second layer.

La deuxième couche peut être constitué d'un fil conducteur électrique enroulé en spirale autour de la couche de polymère conducteur ou bien constituée d'un conducteur électrique sous forme d'une tresse. The second layer may consist of an electrical conductor wire wound in a spiral around the layer of conductive polymer or alternatively consist of an electrical conductor in the form of a braid.

L'invention a aussi pour objet une nappe chauffante comprenant au moins un fil chauffant tel que décrit ci dessus. The invention also relates to a heating mat comprising at least one heating wire as described above.

Selon un mode de réalisation, la nappe a une densité de matériau conducteur à effet PTC comprise entre 0. 05 et 3Kg/m2. According to one embodiment, the sheet has a density of conductive material with PTC effect of between 0.05 and 3 kg / m2.

Selon encore un autre mode de réalisation, la nappe est recouverte par un polymère isolant électriquement et conducteur thermique. According to yet another embodiment, the ply is covered by an electrically insulating and thermally conductive polymer.

L'invention fournit aussi une structure chauffante mono ou multicouches comprenant au moins une nappe chauffante selon l'invention. The invention also provides a mono or multilayer heating structure comprising at least one heating sheet according to the invention.

L'invention fournit aussi l'utilisation de nappe ou structure chauffante selon l'invention dans les domaines de la construction et du bâtiment, du transport d'énergie dans les fonds marins, de l'aviation, de la santé humaine ou animale, de l'industrie alimentaire ou de l'industrie des contrôles de procédés. The invention also provides the use of a heating sheet or structure according to the invention in the fields of construction and building, energy transport in the seabed, aviation, human or animal health, the food industry or the process control industry.

L'invention fournit aussi des matériaux chauffants à usage domestique ou à usage industriel comprenant une nappe ou structure chauffante selon l'invention, en particulier des systèmes chauffants du type tuyau ou échangeur à plaques chauffantes instantané. The invention also provides heating materials for domestic use or for industrial use comprising a heating mat or structure according to the invention, in particular heating systems of the pipe or instantaneous hot plate heat exchanger type.

L'invention fournit encore des matériaux chauffants de construction de bâtiments pour sols, murs, plafonds, ou sous couche de tapis comprenant au moins une nappe ou structure chauffante selon l'invention. The invention also provides heating materials for the construction of buildings for floors, walls, ceilings, or under layer of carpet comprising at least one layer or heating structure according to the invention.

L'invention fournit aussi des systèmes chauffants comprenant au moins une nappe ou structure chauffante selon l'invention. The invention also provides heating systems comprising at least one heating mat or structure according to the invention.

L'invention porte aussi sur l'utilisation pour la suppression par chauffage de la contamination par des agents pathogènes d'au moins une nappe ou structure chauffante selon l'invention. The invention also relates to the use for the removal by heating of the contamination by pathogenic agents of at least one heating mat or structure according to the invention.

Exposé détaillé de l'invention L'invention a pour objet un fil chauffant et une nappe chauffante à base de celui-ci. Detailed description of the invention The subject of the invention is a heating wire and a heating sheet based thereon.

Le fil chauffant comporte une âme de métal conducteur qui est entouré de matériau PTC thermoplastique. La taille de l'âme, sa résistance mécanique, sa conductivité sont des paramètres ajustés selon les besoins de puissance du circuit prévu en nappe. L'épaisseur et la nature du matériau PTC est également en ligne avec les puissances et les voltages de service prévus. L'épaisseur dépendra des performances technologiques en extrusion, afin d'éviter tout contact parasite entre le conducteur central et le conducteur extérieur sous peine de court circuit destructeur. S'il doit être plongé dans un milieu conducteur, ce fil sera avantageusement recouvert à l'extérieur par un isolant électrique, de préférence conducteur thermique. The heating wire comprises a conductive metal core which is surrounded by thermoplastic PTC material. The size of the core, its mechanical resistance, its conductivity are parameters adjusted according to the power requirements of the circuit provided for in the web. The thickness and nature of the PTC material is also in line with the expected powers and voltages of service. The thickness will depend on the technological performance in extrusion, in order to avoid any parasitic contact between the central conductor and the external conductor on pain of short destructive circuit. If it must be immersed in a conductive medium, this wire will advantageously be covered on the outside with an electrical insulator, preferably a thermal conductor.

Les fils présentent en général une charge de matériau PTC d' environ 50g à 60g par mètre linéaire et une puissance de 1500 à 2000 watt par mètre linéaire. The wires generally have a PTC material load of approximately 50g to 60g per linear meter and a power of 1500 to 2000 watts per linear meter.

Ces puissances sont modifiables en changeant le voltage à composition du matériau PTC constante ou en changeant la composition du matériau PTC à voltage constant. These powers can be modified by changing the voltage at constant PTC material composition or by changing the composition of the PTC material at constant voltage.

La nappe peut comprendre un fil unique qui est disposé selon des lignes parallèles, ces lignes étant reliées par des boucles aux extrémités. Dans un tel cas, le fil n'est pas nécessairement recouvert d'un polymère isolant, la nappe étant elle éventuellement recouverte d'un tel matériau ou entre deux matériaux isolants. The sheet may include a single wire which is arranged in parallel lines, these lines being connected by loops at the ends. In such a case, the wire is not necessarily covered with an insulating polymer, the ply possibly being covered with such a material or between two insulating materials.

Alternativement, le nappe peut comprendre un assemblage ou un maillage comprenant une pluralités de fils, avec des conducteurs en peigne. Dans ce cas, les fils sont avantageusement recouverts d'un isolant. Alternatively, the sheet may include an assembly or a mesh comprising a plurality of wires, with comb conductors. In this case, the wires are advantageously covered with an insulator.

La nappe peut aussi être constituée de fils composites chauffants agencés sous forme de mailles à dimensions variables, obtenues par tout procédé textile. The sheet may also consist of composite heating wires arranged in the form of meshes of variable dimensions, obtained by any textile process.

Les nappes obtenues à partir de ces fils sont régulables en température, en puissance, en voltage, en cinétique de chauffe et nombres de cycles de stabilité. The layers obtained from these wires are adjustable in temperature, power, voltage, heating kinetics and number of stability cycles.

Les nappes selon l'invention peuvent être adaptées à toutes les formes de matériaux chauffants. De plus, selon les performances désirées, on obtient des systèmes très réactifs qui montent à plus de 100 C en quelques secondes et avec de très fortes puissances de plus de 100.000 watt/m2 dans certains cas, en fonction des différentes compositions à effet PTC utilisées. The sheets according to the invention can be adapted to all forms of heating materials. In addition, depending on the desired performance, very reactive systems are obtained which rise to more than 100 C in a few seconds and with very high powers of more than 100,000 watt / m2 in some cases, depending on the different compositions with PTC effect used. .

Ces systèmes d'apport d'énergie en nappes à effet PCT supportés ont l'avantage de simplifier les modes de These supported PCT effect energy supply systems have the advantage of simplifying the modes of

branchements électriques, tout en restant fiables même en cas de dommages mécaniques des surfaces. electrical connections, while remaining reliable even in the event of mechanical damage to surfaces.

Cette possibilité de chauffer en nappes des zones de toutes dimensions, et de façon homogène, permet de simplifier les mises en place des éléments chauffants dans les situations industrielles et domestiques les plus variées. Avec des voltages très différents (2. 5 à 440 volts), pour des puissances allant de 30 à 10. 000 watts par m2 et plus, des températures d'équilibres allant de 0 C à 120 ou 150 C ou plus, une gamme illimitée d'usage des compositions de polymères conducteurs à températures maîtrisées est ainsi définie. This possibility of heating zones of all sizes in sheets, and in a homogeneous manner, makes it possible to simplify the installation of the heating elements in the most varied industrial and domestic situations. With very different voltages (2.5 to 440 volts), for powers ranging from 30 to 10,000 watts per m2 and more, equilibrium temperatures ranging from 0 C to 120 or 150 C or more, an unlimited range use of conductive polymer compositions at controlled temperatures is thus defined.

Selon les modes de régulation des extrusions de fabrication, les fils auront des densités de matériau PTC obtenues par mètre linéaire, et revenant en final à des densités par M2 de nappes dérivées de 0. 05 à 3Kg/M2. According to the methods of regulation of manufacturing extrusions, the wires will have densities of PTC material obtained per linear meter, and ultimately returning to densities per M2 of derived plies from 0.05 to 3 kg / M2.

En fonction des utilisations ultérieures des nappes chauffantes celles ci peuvent être avantageusement recouverte d'un polymère isolant électriquement mais conducteur sur le plan thermique afin d'assurer les transferts de chaleur. Depending on the subsequent uses of the heating sheets, these can advantageously be covered with an electrically insulating but thermally conductive polymer in order to ensure heat transfers.

Cette couche isolante comprend par exemple des poudres de types aluminium noyées dans des matrices polymériques de type PMMA ou tout autre système d'enrobage isolant. This insulating layer comprises, for example, powders of the aluminum type embedded in polymer matrices of the PMMA type or any other insulating coating system.

La couche de polymère conducteur à résistance autocontrôlée par la température comprend notamment un matériau composite polymérique rendu conducteur par incorporation de graphite dans une matrice polymère. L'application d'une tension suffisante conduit à un échauffement par effet Joule. En absence d'un mécanisme The layer of conductive polymer with self-controlled temperature resistance comprises in particular a polymer composite material made conductive by incorporation of graphite in a polymer matrix. The application of sufficient voltage leads to heating by the Joule effect. In the absence of a mechanism

disjoncteur, la température croit jusqu'à destruction du matériau. Les matériaux composites polymériques utilisés montre une augmentation de la résistance en fonction de la température (effet PTC ou "Positive Température Coefficient"), de sorte que l'intensité se stabilise à une température d'équilibre. Cet effet PTC permet donc une régulation thermique de l'intensité du courant, il présente de nombreux avantages par comparaison avec les résistances traditionnelles: # La régulation des systèmes de chauffage électrique est classiquement obtenue par inclusion dans le circuit d'un disjoncteur thermique. En cas de panne de ce dernier le circuit ou le fusible de sécurité est grillé. Le matériau PTC s'autorégule sans qu'il soit nécessaire d'inclure ni disjoncteur ni fusible. circuit breaker, the temperature increases until the material is destroyed. The polymeric composite materials used show an increase in resistance as a function of temperature (PTC effect or "Positive Temperature Coefficient"), so that the intensity stabilizes at an equilibrium temperature. This PTC effect therefore allows thermal regulation of the intensity of the current, it has many advantages compared with traditional resistors: # Regulation of electric heating systems is conventionally obtained by inclusion in the circuit of a thermal circuit breaker. In the event of a fault in the latter, the circuit or the safety fuse is blown. The PTC material self-regulates without the need to include a circuit breaker or fuse.

# Le système chauffant PTC présente un moindre risque de combustion et de court-circuit. # The PTC heating system presents a lower risk of combustion and short circuit.

# En cas de mise à la terre involontaire d'une zone d'élément chauffant PTC il ne se produit pas de court circuit. # In the event of an unintentional earthing of a PTC heating element zone, a short circuit does not occur.

# L'effet PTC génère une température modérée, ce qui présente 2 bénéfices par rapport aux systèmes traditionnels : # Les spécifications imposées aux matériaux isolants doivent être moins sévères ; # L'apport de chaleur s'effectue par une surface plus étendue. # The PTC effect generates a moderate temperature, which has 2 benefits compared to traditional systems: # The specifications imposed on insulating materials must be less strict; # The heat is supplied by a larger surface.

# Le matériau composite peut être transformé par les méthodes utilisées dans l'industrie des plastiques (co-extrusion, moulage, etc. ). Il peut aussi être appliqué comme une peinture sur les substrats isolants de toute géométrie. # The composite material can be transformed by methods used in the plastics industry (co-extrusion, molding, etc.). It can also be applied as a paint on insulating substrates of any geometry.

On peut utiliser plusieurs types de systèmes polymères composites qui présentent l'effet PTC. Several types of composite polymer systems can be used which exhibit the PTC effect.

Selon un premier type, l'effet PTC est basé sur le phénomène de l'expansion des cristaux polymères perturbant le réseau de la charge conductrice. La résistance du composite diminue lentement quand on augmente la quantité du noir de carbone dans une matrice polymérique semi- cristalline, jusqu'à une concentration où la résistance chute. Cette dernière représente une transition géométrique qu'on appelle le seuil de percolation. Il a été trouvé que le maximum de l'effet PTC correspond à une concentration critique qui se trouve au voisinage du seuil de percolation. Quand la température du matériau s'approche de la fusion de la matrice, une expansion de la zone cristalline déclenche l'effet PTC. Cependant une haute énergie des particules du noir de carbone et un bas module de cisaillement de la matrice provoquent une chute de la résistance, connue comme l'effet NTC (Negative Température Coefficient). According to a first type, the PTC effect is based on the phenomenon of the expansion of polymer crystals disturbing the network of the conductive charge. The resistance of the composite slowly decreases as the amount of carbon black in a semi-crystalline polymer matrix is increased, to a concentration where the resistance drops. The latter represents a geometric transition called the percolation threshold. It has been found that the maximum of the PTC effect corresponds to a critical concentration which is in the vicinity of the percolation threshold. When the temperature of the material approaches the melting of the matrix, an expansion of the crystalline zone triggers the PTC effect. However, a high energy of the carbon black particles and a low shear modulus of the matrix cause a drop in resistance, known as the NTC (Negative Temperature Coefficient) effect.

Ce premier type est décrit dans les références suivantes (CA désigne les Chemical Abstracts): 131 :243891 CA Tl Organic PTC thermistor materials with high transitive température AU Yang, Fubiao; Li, Yongqin ; Li, Xiaojun CS Department 5, National University of Defense Technology, Changsha, 410073, Peop. Rep. China SO Gongneng Cailiao (1998), 29(Suppl.), 724-725 CODEN: GOCAEA; ISSN : 1001- 9731 PB Gongneng Cailiao Bianjibu 129 :331461 CA TI Effect of thermal treatment on crystallization and PTC properties of conductive PVDF/CB composite AU Wang, Jikui; Wang, Gengchao; Zhang, Bingyu ; Bin ; Zhiping CS Inst. Mater. Sci. Eng., East China Univ. Sci. This first type is described in the following references (CA designates the Chemical Abstracts): 131: 243891 CA Tl Organic PTC thermistor materials with high transitive temperature AU Yang, Fubiao; Li, Yongqin; Li, Xiaojun CS Department 5, National University of Defense Technology, Changsha, 410073, Peop. Rep. China SO Gongneng Cailiao (1998), 29 (Suppl.), 724-725 CODEN: GOCAEA; ISSN: 1001- 9731 PB Gongneng Cailiao Bianjibu 129: 331461 CA TI Effect of thermal treatment on crystallization and PTC properties of conductive PVDF / CB composite AU Wang, Jikui; Wang, Gengchao; Zhang, Bingyu; Bin; Zhiping CS Inst. Mater. Sci. Eng., East China Univ. Sci.

Technol., Shanghai, 200237, Peop. Rep. China SO Gaofenzi Cailiao Kexue Yu Gongcheng (1998) , 14(5), 93-95 CODEN: GCKGEI ; ISSN : 1000-7555 PB "Gaofenzi Cailiao Kexue Yu Gongcheng" Bianjibu 125 :277325 CA Tl Influences of crystallization histories on PTC/NTC effects of PVDF/CB composites AU Zhang, Mingyin; Jia, Wentao; Chen, Xinfang CS Dep. Materials Science, Jilin Univ., Changchun, 130023, Peop. Rep. China SO J. Appl. Technol., Shanghai, 200237, Peop. Rep. China SO Gaofenzi Cailiao Kexue Yu Gongcheng (1998), 14 (5), 93-95 CODEN: GCKGEI; ISSN: 1000-7555 PB "Gaofenzi Cailiao Kexue Yu Gongcheng" Bianjibu 125: 277325 CA Tl Influences of crystallization histories on PTC / NTC effects of PVDF / CB composites AU Zhang, Mingyin; Jia, Wentao; Chen, Xinfang CS Dep. Materials Science, Jilin Univ., Changchun, 130023, Peop. Rep. China SO J. Appl.

Polym. Sci. (1996), 62(5), 743-747 CODEN : ISSN: 0021-8995 104 :121274 CA TI Heaters IN Shibata, Tsuneo ; Nishida,Takeo; Terakado, Masayuki ; Nitta, Isao PA Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Japan SO Jpn. Tokkyo Koho, 5 pp. CODEN: JAXXAD Selon un deuxième type, l'effet PTC est basé sur la présence de deux polymères immiscibles. Parmi des matériaux de ce type les systèmes PVDF/HDPE chargés en noir de carbone sont les plus connus. Les phases du PVDF et HDPE sont immiscibles, donc l'effet PTC dans ce cas dépend beaucoup de la morphologie et de la distribution du noir de carbone entre ces deux phases. Le noir de carbone est préférablement dispersé dans la phase HDPE qui devient la phase conductrice. Si le PVDF est en bon équilibre par rapport au HDPE, la phase PVDF forme une structure particulière favorable pour l'effet PTC. Une répartition singulière de la phase PE conductrice dans la phase PVDF est la condition pour contrecarrer l'effet NTC qui se produit à la fusion du HDPE qui est inférieure à celle du PVDF. Polym. Sci. (1996), 62 (5), 743-747 CODEN: ISSN: 0021-8995 104: 121274 CA TI Heaters IN Shibata, Tsuneo; Nishida, Takeo; Terakado, Masayuki; Nitta, Isao PA Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Japan SO Jpn. Tokkyo Koho, 5 pp. CODEN: JAXXAD According to a second type, the PTC effect is based on the presence of two immiscible polymers. Among such materials, the PVDF / HDPE systems loaded with carbon black are the best known. The PVDF and HDPE phases are immiscible, so the PTC effect in this case depends very much on the morphology and the distribution of carbon black between these two phases. The carbon black is preferably dispersed in the HDPE phase which becomes the conductive phase. If the PVDF is in good balance compared to the HDPE, the PVDF phase forms a particular structure favorable for the PTC effect. A singular distribution of the conductive PE phase in the PVDF phase is the condition for counteracting the NTC effect which occurs at the melting of HDPE which is less than that of PVDF.

Ce deuxième type est décrit dans les références suivantes : This second type is described in the following references:

131 :287163 CA Tl Carbon black-filled immiscible blends of poly(vinylidene fluoride) and high density polyethylene: the relationship between morphology and positive and negative température coefficient effects AU Feng, Jiyun ; Chi-Ming CS Department of Chemical Engineering Advanced Engineering Materials Facility, The Hong Kong University of Science and Technology, Kowloon, Hong Kong SO Polym. Eng. Sci. (1999), 39(7), 1207-1215 CODEN : PYESAZ; ISSN : 0032-3888 PB Society of Plastics Engineers 130 :96227 CA Tl Carbon black-filled immiscible blends of poly(vinylidene fluoride) and high density polyethylene: electrical properties and morphology AU Feng, Jeng ; Chi-Ming CS Dep. of Chemical Engineering, Advanced Engineering Materials Facility, The Hong Kong University of Science and Technology, Kowloon, Hong Kong SO Polym. Eng. Sci. (1998), 38(10), 1649-1657 CODEN : PYESAZ ; ISSN : 0032-3888 PB Society of Plastics Engineers 130 :52964 CA Tl Carbon black-filled immiscible blend of poly( vinylidene fluoride) and high-density polyethylene: electrical properties and morphology AU Feng, Jiyun ; Chi-Ming CS Department of Chemical Engineering, The Hong Kong University of Science and Technology, Kowloon, Hong Kong SO Annu. Tech. Conf. - Soc. Plast. Eng. (1998), 56th(Vol. 131: 287163 CA Tl Carbon black-filled immiscible blends of poly (vinylidene fluoride) and high density polyethylene: the relationship between morphology and positive and negative temperature coefficient effects AU Feng, Jiyun; Chi-Ming CS Department of Chemical Engineering Advanced Engineering Materials Facility, The Hong Kong University of Science and Technology, Kowloon, Hong Kong SO Polym. Eng. Sci. (1999), 39 (7), 1207-1215 CODEN: PYESAZ; ISSN: 0032-3888 PB Society of Plastics Engineers 130: 96227 CA Tl Carbon black-filled immiscible blends of poly (vinylidene fluoride) and high density polyethylene: electrical properties and morphology AU Feng, Jeng; Chi-Ming CS Dep. of Chemical Engineering, Advanced Engineering Materials Facility, The Hong Kong University of Science and Technology, Kowloon, Hong Kong SO Polym. Eng. Sci. (1998), 38 (10), 1649-1657 CODEN: PYESAZ; ISSN: 0032-3888 PB Society of Plastics Engineers 130: 52964 CA Tl Carbon black-filled immiscible blend of poly (vinylidene fluoride) and high-density polyethylene: electrical properties and morphology AU Feng, Jiyun; Chi-Ming CS Department of Chemical Engineering, The Hong Kong University of Science and Technology, Kowloon, Hong Kong SO Annu. Tech. Conf. - Soc. Plast. Eng. (1998), 56th (Vol.

2), 2476-2480 2), 2476-2480

CODEN : ACPED4; ISSN : 0272-5223 PB Society of Plastics Engineers et enfin la demande de brevet WO 9805503 On peut avantageusement utiliser les compositions à effet PTC contenant des polymères fluorés par exemple celles divulguées dans la demande EP-A-1205514 (à laquelle il est renvoyé pour la description des mélanges polymères en cause) qui décrit des compositions à base de polymères PVDF combinés avec des solvants liquides et des diluants compatibles ou des compositions contenant des polymères PMMA en suspension et en mélange bien dispersés avec des particules conductrices appropriées. CODEN: ACPED4; ISSN: 0272-5223 PB Society of Plastics Engineers and finally patent application WO 9805503 It is advantageous to use compositions with a PTC effect containing fluorinated polymers, for example those disclosed in application EP-A-1205514 (to which it is referred for the description of the polymer blends in question) which describes compositions based on PVDF polymers combined with liquid solvents and compatible diluents or compositions containing PMMA polymers in suspension and in well-dispersed mixture with suitable conductive particles.

On préférera les matériaux composites comprenant en poids, le total étant 100% : A) 40 à 90% de PVDF homopolymère ou copolymère cristallisé essentiellement en forme beta, B) 10 à 60% d'une charge conductrice, C) C) 0 à 40% d'un polymère cristallin ou semi- cristallin, D) D) 0 à 40% d'une charge différente de C, et tel que les cristaux en forme beta sont nucléés sur la surface des particules de la charge conductrice Le composé A sera choisi parmi les copolymères du VF2 et du VF3 ayant au moins 60% en moles de VF2, les copolymères du VF2, du TFE et de l'HFP ayant au moins 15% en moles de motifs TFE et avantageusement les copolymères VF2-TFE-HFP de composition molaire respective 60 à 80/ 15 à 20/ 0 à 25. Composite materials are preferred, comprising by weight, the total being 100%: A) 40 to 90% of PVDF homopolymer or copolymer crystallized essentially in beta form, B) 10 to 60% of a conductive filler, C) C) 0 to 40% of a crystalline or semi-crystalline polymer, D) D) 0 to 40% of a charge different from C, and such that the crystals in beta form are nucleated on the surface of the particles of the conductive charge Compound A will be chosen from the copolymers of VF2 and VF3 having at least 60 mol% of VF2, the copolymers of VF2, TFE and HFP having at least 15 mol% of TFE units and advantageously the VF2-TFE- copolymers HFP of respective molar composition 60 to 80/15 to 20/0 to 25.

Le composé C sera choisi parmi le PVDF homopolymère qui n'est pas sous forme beta et les copolymères VF2-HFP contenant au moins 85% de VF2. Compound C will be chosen from PVDF homopolymer which is not in beta form and VF2-HFP copolymers containing at least 85% of VF2.

Selon un mode de réalisation, le fait d'avoir des latex avec des particules dispersées permet leur mise en #uvre sur l'âme centrale du fil chauffant par extrusions coaxiales tout en modifiant le poids de polymères PTC par Km de fil coextrudés. According to one embodiment, the fact of having latexes with dispersed particles allows them to be implemented on the central core of the heating wire by coaxial extrusions while modifying the weight of PTC polymers per km of coextruded wire.

Selon un mode de réalisation, on obtient les fils chauffants selon l'invention par extrusion sur le fil central formant une âme, puis enrobage par un matériau conducteur ou enroulement d'un second fil conducteur. On peut aussi utiliser toute autre technique appropriée. According to one embodiment, the heating wires according to the invention are obtained by extrusion on the central wire forming a core, then coating with a conductive material or winding of a second conductive wire. Any other suitable technique can also be used.

Les éléments électriquement conducteurs des fils conducteurs du fil chauffant sont constitués de tout matériau conducteur électrique comprenant par exemple un métal tel que le fer, l'aluminium, le cuivre, le nickel, le laiton et leurs alliages. Les épaisseurs des fils composites seront au final de moins de 1mm pour permettre éventuellement des tissages lents, ou davantage selon les limites de rigidités vers 2 à 3 mm ou plus pour des mises en #uvre plus douces et afin d'éviter toute rupture par pliages abusifs. The electrically conductive elements of the conductive wires of the heating wire consist of any electrically conductive material comprising for example a metal such as iron, aluminum, copper, nickel, brass and their alloys. The thicknesses of the composite yarns will ultimately be less than 1mm to possibly allow slow weaving, or more depending on the stiffness limits around 2 to 3 mm or more for softer applications and to avoid any breakage by bending abusive.

Les nappes obtenues par agencement des fils PTC se présentent en général sous forme de rubans de fils accolés ou de rouleaux de nappes tissées avec les fils chauffants selon l'invention de longueur d'au moins 1 mètre jusqu'à environ 50 mètres de long et de largeur d'au moins 0. 01 mètre jusqu'à 5 mètres et dans le cas des nappes tissées avec des mailles de taille comprise entre 0. 5 par 0. 5 mm à 50 par 50 cm selon les puissances requises. The plies obtained by arrangement of the PTC yarns are generally in the form of ribbons of adjoining yarns or rolls of plies woven with the heating yarns according to the invention of length from at least 1 meter to about 50 meters in length and width of at least 0.01 meter up to 5 meters and in the case of woven tablecloths with meshes of size between 0.5 by 0.5 mm to 50 by 50 cm depending on the required powers.

Le réseau de conducteurs électriques est de préférence intégré sous forme de modules étanches. The network of electrical conductors is preferably integrated in the form of sealed modules.

Une fois identifié le type de performances voulues, les produits à résistance autocontrôlée par la température (PTC) disponibles peuvent être utilisés selon les paramètres de choix suivants : # Voltage de 9 à 440 v. Once the desired type of performance has been identified, the products with self-controlled temperature resistance (PTC) available can be used according to the following choice parameters: # Voltage from 9 to 440 v.

# Densité de puissance de 30 à 100.000 w/m2. # Power density from 30 to 100,000 w / m2.

# Températures de +2 c à +150 c ou plus selon les compositions de polymère utilisées. # Temperatures from +2 c to +150 c or more depending on the polymer compositions used.

# Longévité adaptée aux situations selon les formules. # Longevity adapted to situations according to the formulas.

# Fréquences de changements chaud/froid. # Frequency of hot / cold changes.

# Vitesse de montée en température. # Temperature rise rate.

# Mode de régulation autour du point de consigne. # Regulation mode around the set point.

# Limites économiques et critères de surfaces. # Economic limits and surface criteria.

Selon un autre objet, l'invention concerne des structures mono ou multicouches d'isolation et/ou de protection par exemple de corrosion, comprenant les nappes chauffantes décrites ci-dessus. According to another object, the invention relates to single or multi-layer structures for insulation and / or protection, for example from corrosion, comprising the heating layers described above.

Par structures chauffantes monocouches on entend l'intégration de la nappe chauffante dans une seule épaisseur de matériau isolant par exemple des dalles de béton ou des plaques de sol acrylique, des plaques de plâtres, de polymère, etc. By monolayer heating structures is meant the integration of the heating mat into a single thickness of insulating material, for example concrete slabs or acrylic floor plates, plasterboard, polymer plates, etc.

Par structures chauffantes multicouches on entend l'insertion de la nappe chauffante entre différentes couches de matériaux identiques ou différents ayant des propriétés isolantes et/ou de protection par exemple de corrosion. By multilayer heating structures means the insertion of the heating mat between different layers of identical or different materials having insulating and / or protective properties, for example corrosion.

L'invention a aussi pour objet les matériaux chauffants fabriqués à partir de telles nappes chauffantes. The subject of the invention is also the heating materials produced from such heating layers.

En particulier on peut utiliser les nappes chauffantes recouvertes d'un polymère isolant électriquement mais conducteur sur le plan thermique, pour réaliser un échangeur à plaques chauffantes instantané plus léger et plus compact que les systèmes actuels qui en limitent les installations à des sites dispersés mais sous fort contrôle technique. In particular, it is possible to use the heating sheets covered with an electrically insulating but thermally conductive polymer, to produce an instant heat exchanger lighter and more compact than current systems which limit the installations thereof to dispersed sites but under strong technical control.

Cet échangeur à plaques chauffantes instantanées est conçu selon le modèle connu en aluminium ou en acier. Les modules correspondants sont réalisés ici en plaques de PMMA ou autre système liant plastique chargé de poudre aluminium aux granulométries bien réparties et déjà utilisées pour réaliser des moules rapides pour séries limitées. Ce faisant, les plaques qui entourent les éléments PTC sont rendues isolantes au plan électrique, tout en ayant de très bonnes propriétés de conductivité électrique recherchée, avec 1 à 5 mm d'épaisseur au lieu des 20 mm imposés pour le moment par les éléments chauffants à 800 C et aux problèmes liés à la réduction de ces températures à moins de 100 C sans perte d'étanchéité et sans déformation des plaques de métal. Les éléments obtenus sont bien plus compacts que les modèles connus à ce jour pour le même service. This instantaneous heating plate exchanger is designed according to the known model in aluminum or steel. The corresponding modules are produced here in PMMA sheets or other plastic binder system loaded with aluminum powder with well distributed particle sizes and already used to make rapid molds for limited series. In doing so, the plates which surround the PTC elements are made electrically insulating, while having very good properties of desired electrical conductivity, with 1 to 5 mm thickness instead of the 20 mm imposed for the moment by the heating elements. at 800 C and the problems associated with reducing these temperatures to less than 100 C without loss of tightness and without deformation of the metal plates. The elements obtained are much more compact than the models known to date for the same service.

Les applications des ces matériaux chauffants sont maintenant précisées dans tous les domaines humains et industriels connus avec la mise en place, au cas par cas, des compositions de polymères à effet PTC les plus performantes. The applications of these heating materials are now specified in all known human and industrial fields with the establishment, on a case-by-case basis, of the most effective PTC-effect polymer compositions.

Les systèmes étudiés d'apports d'énergies auto limitée en nappe peuvent couvrir les activités suivantes ; # bâtiments chauffés en hors gel à +2 C au sol, ou à
15 C pour un premier chauffage au sol, ou des nappes The studied systems of self-limited energy supply in groundwater can cover the following activities; # buildings heated in frost protection to +2 C on the ground, or
15 C for a first floor heating, or tablecloths

au plafond autour de 40 C selon les limites imposées par la stabilité des matériaux ( plâtres, polymères...). at the ceiling around 40 C according to the limits imposed by the stability of the materials (plasters, polymers ...).

# Les sous couches de tapis pour sécher et éviter les proliférations des acariens et assurer un confort de contact immédiat. # The under layers of carpet to dry and avoid the proliferation of mites and ensure immediate contact comfort.

# Les usages domestiques en gastronomie entre 30 et
70/80 C et plus pour améliorer les goûts des produits sous cuisson contrôlée, et le maintien en température des aliments préparés, ou même leur réchauffage rapide sans autre matériel qu'une plaque de chauffe sans thermostat nécessaire. # Domestic uses in gastronomy between 30 and
70/80 C and more to improve the tastes of products under controlled cooking, and maintaining the temperature of prepared food, or even rapid reheating without other equipment than a heating plate without thermostat required.

# Les détails de chauffe par contact dans les salles de bains. # Details of contact heaters in bathrooms.

# Les transports d'énergie dans les fonds marins, dans de l'eau à +4 C dès 500 mètres de fond, avec la possibilité de chauffer des tubes de 12 pouces % en plus des précautions d'isolation des tubes par éléments isolants. # Energy transport on the seabed, in water at +4 C from a depth of 500 meters, with the possibility of heating 12 inch tubes% in addition to the precautions of insulating the tubes by insulating elements.

# Le dégivrage des moyens de transport par apport rapide d'énergie sous température fixée à l'avance, et à puissance évolutive; il peut aussi bien s'agir des ponts de bateaux que des ailes d'avion et que des habitacles de voitures ou véhicules commerciaux. # Defrosting of means of transport by rapid supply of energy at a temperature fixed in advance, and with changing power; it can be both boat decks and airplane wings and the interiors of cars or commercial vehicles.

# Les domaines de santé, de l'élevage de tous animaux domestiques ainsi que pour l'industrie alimentaire, avec la possibilité de chauffer à tout moment toutes surfaces à la température voulue, de 35 C à la température de pasteurisation/ 70 C pendant la période jugée optimale après des tests de validation. # The fields of health, the breeding of all domestic animals as well as for the food industry, with the possibility of heating at any time all surfaces to the desired temperature, from 35 C to the pasteurization temperature / 70 C during the period considered optimal after validation tests.

# L'industrie en général avec les produits sensibles à la température pour les stockages, les lignes de transports, les réacteurs, les moules pour matériaux # Industry in general with temperature-sensitive products for storage, transport lines, reactors, molds for materials

# Egalement, les surfaces sous les racines des plantes pour permettre des croissances contrôlées à chaque niveau de température déterminé optimal. Les transmissions de chaleur aux plantes se font bien plus rapidement et avec économie par les contacts de racines que par le milieu aérien. # Also, the surfaces under the roots of the plants to allow controlled growth at each optimal determined temperature level. Heat transfers to plants take place much more quickly and economically through root contact than through the air.

Selon un autre objet l'invention concerne les matériaux à usage domestique ou à usage industriel dans les domaines de la construction et du bâtiment, du transport d'énergie dans les fonds marins, de la santé humaine ou animale, de l'industrie alimentaire ou de l'industrie des contrôles de procédés qui comprennent les dispositifs (nappes ou structures chauffantes) tels que décrit ci-dessus. According to another object, the invention relates to materials for household or industrial use in the fields of construction and building, energy transport in the seabed, human or animal health, the food industry or from the process control industry which includes the devices (heating sheets or structures) as described above.

Pour les matériaux de construction de bâtiments à usage industriel ou domestique tels que les matériaux pour sols, murs plafonds ou sous couche de tapis à usage industriel ou domestique, on utilise plus particulièrement ce concept pratique de nappes chauffantes pour maintenir les températures aux seuils visés : hors gel à +2 C, confort à 15/25 C, séchage à 30/40 C, chauffage par rayonnement basse température. For the construction materials of buildings for industrial or domestic use such as materials for floors, ceiling walls or under layer of carpet for industrial or domestic use, this practical concept of heating sheets is used more particularly to maintain the temperatures at the targeted thresholds: frost-free at +2 C, comfort at 15/25 C, drying at 30/40 C, heating by low-temperature radiation.

Les transferts d'application se font entre le secteur industriel et le secteur domestique par réduction de la taille des zones chauffées aux 10 à 100 m2 usuels en habitat urbain ou rural. Application transfers are made between the industrial sector and the domestic sector by reducing the size of the heated areas to the usual 10 to 100 m2 in urban or rural housing.

Selon un autre mode d'application l'invention concerne des tuyaux chauffants et en particulier des tuyaux chauffants pour le transports de pétrole ou de gaz en production off shore ou on shore qui comprennent les nappes chauffantes. According to another embodiment, the invention relates to heating pipes and in particular heating pipes for the transport of oil or gas in off shore or on shore production which include the heating layers.

Le problème du maintien en température des flux de pétrole sous l'eau à plus de 500 mètres de fond est très important, car l'eau est à 4 C du fait de la pression, tandis que les fluides sont pompables à plus de 50 C. Il est impératif de maintenir des températures minimales pour ne pas boucher les circuits. Ceci est obtenu avec des isolations thermiques qui permettent des arrêts limitées à un certain nombre d'heures, mais sans apport d'énergie possible à ce jour. The problem of maintaining the temperature of oil flows underwater at more than 500 meters deep is very important, because the water is at 4 C due to the pressure, while the fluids are pumpable at more than 50 C It is imperative to maintain minimum temperatures so as not to block the circuits. This is achieved with thermal insulations which allow stops limited to a certain number of hours, but without possible energy supply to date.

Les nappes chauffantes PTC permettent de doser les puissances requises pour compenser les pertes de chaleur de l'ordre de 60 W/m2 pour des tubes de 12 pouces 3/4 qui offrent des surfaces de pertes de 1 m2/mètre linéaire. La puissance requise est donc de 480 KW pour un tube de grand fond de 8 km, ce qui est typique en production off shore. Les puissances de quelques MW sur les plates formes permettent ce genre d'appoint de puissance. PTC heating coats allow the power required to compensate for heat losses of the order of 60 W / m2 to be measured for 12 3/4 inch tubes which offer loss areas of 1 m2 / linear meter. The power required is therefore 480 KW for an 8 km deep-sea tube, which is typical in offshore production. The powers of a few MW on platforms allow this kind of extra power.

Afin de pouvoir chauffer en contrôlant la température, les nappes sont par exemple insérées dans les multicouches de protection de corrosion des tubes, entre la couche époxy et la couche de polyoléfine. In order to be able to heat by controlling the temperature, the layers are for example inserted into the multilayer corrosion protection of the tubes, between the epoxy layer and the polyolefin layer.

Selon un autre mode d'application l'invention concerne l'utilisation pour la suppression par chauffage de la contamination par des agents pathogènes des nappes ou structures chauffantes telles que décrites ci dessus. According to another mode of application, the invention relates to the use for the removal by heating of the contamination by pathogenic agents of the heating sheets or structures as described above.

Le nettoyage physique des surfaces techniques est plus ou moins crucial au plan micro biologique selon la destination de ces plans de travail. Qu'il s'agisse d'industrie alimentaire, de pharmacie, de chirurgie, de laboratoires biologiques divers, il est souvent essentiel d'avoir des surfaces propres dont on est aussi certain qu'elles sont décontaminées de toute pollution microbienne extérieure à un moment donné. The physical cleaning of technical surfaces is more or less crucial at the micro biological level depending on the destination of these work plans. Whether in the food industry, pharmacy, surgery, various biological laboratories, it is often essential to have clean surfaces which we are also certain to be decontaminated from any external microbial pollution at a time given.

D'ordinaire, ce but est présumé atteint quand les nettoyants de surface sont réputés antibactériens dans les conditions de mise en #uvre prescrites. Mais il est clair que les contrôles de surface ne se font pas couramment, à chaque nettoyage antimicrobien. Usually, this goal is presumed to be achieved when surface cleaners are said to be antibacterial under the prescribed conditions of use. But it is clear that surface checks are not carried out routinely, with each antimicrobial cleaning.

L'option de chauffage PTC des surfaces permet de procéder en deux étapes, dont la première consiste à nettoyer mécaniquement les surfaces. Ensuite, la seconde étape est celle de chauffer la surface visée pendant le temps compté de 1 à 15 minutes à la température requise et obtenir l'assainissement souhaité. The PTC heating option for surfaces allows you to proceed in two stages, the first of which consists in mechanically cleaning the surfaces. Then, the second step is to heat the target surface for the time counted from 1 to 15 minutes to the required temperature and obtain the desired sanitation.

Dans un mode d'application particulier de la suppression par chauffage de la contamination par des agents pathogènes, les nappes chauffantes recouvertes de polymère isolant permettent de mettre en place des systèmes de génération d'eau chaude instantanée qui ne chauffent l'eau qu'au moment de l'ouverture du robinet, qui sont plus légers et plus compacts que les systèmes actuels et qui offrent une option de garantie et de performance améliorée. In a particular mode of application of the removal by heating of contamination by pathogenic agents, the heating layers covered with insulating polymer make it possible to set up instant hot water generation systems which heat the water only when the tap is opened, which are lighter and more compact than current systems and which offer an improved warranty and performance option.

Concernant les divers contrôles de procédés dans l'industrie pour toute la gamme de températures entre +5 C et +150 C, il est souvent très difficile de réguler autour des niveaux requis en raison de l'hétérogénéité des systèmes étudiés. On assiste à des phénomènes de surchauffe en surface, pour des températures à c#ur insuffisantes. Regarding the various process controls in the industry for the entire temperature range between +5 C and +150 C, it is often very difficult to regulate around the required levels due to the heterogeneity of the systems studied. We are witnessing overheating phenomena on the surface, for insufficient core temperatures.

Dans les mises en #uvre de systèmes alimentaires délicats, de bio fermentations par exemple lactiques et/ou fromagères, de maturation des viandes, des crèmes, des chocolats, glucoses et autres, le respect des températures maximales strictes oblige à des systèmes de régulation très complexes. In the implementation of delicate food systems, of organic fermentations, for example lactic and / or cheese, of maturation of meats, creams, chocolates, glucoses and others, compliance with strict maximum temperatures requires very strict regulation systems. complex.

La mise en place de nappes chauffantes aux formes et puissances ajustables selon les besoins permet de simplifier la conception de ces matériels. Ces nappes peuvent être adaptées sous toutes les formes, avec les surfaces ou mailles conductrices chauffantes décrites ci dessus. The installation of heating pads with adjustable shapes and powers as needed makes it possible to simplify the design of these materials. These plies can be adapted in all forms, with the heating conductive surfaces or meshes described above.

Dans le domaine de l'aviation, les avions ont des points très sensibles aux températures extérieures à -50 C. Les protections actuelles se font avec des apports de puissances constantes, ce qui entraîne des surchauffes ou des températures trop basses. Il est donc souhaitable de pouvoir chauffer en divers points de façon contrôlée en délocalisé en intégrant par exemple, des réseaux espacées de fils agencés en nappes chauffantes dans les ailes d'avion composites pour les protections antigel de surface ainsi que pour maintenir en température des organes d'évacuation divers et des circuits exposés hors de la carlingue. In the field of aviation, airplanes have very sensitive points to temperatures outside of -50 C. The current protections are made with constant power inputs, which leads to overheating or too low temperatures. It is therefore desirable to be able to heat at various points in a delocalized manner by integrating, for example, spaced networks of wires arranged in heating layers in the composite airplane wings for surface antifreeze protections as well as for maintaining the temperature of the organs. various evacuation and exposed circuits outside the cabin.

Cette performance est permise par les propriétés de chauffage homogène et régulier des nappes de l'invention. This performance is made possible by the uniform and regular heating properties of the sheets of the invention.

L'invention sera mieux comprise au regard des exemples suivants, qui sont donnés à titre illustratif et non limitatif. The invention will be better understood with regard to the following examples, which are given by way of illustration and not limitation.

Exemples Préparation des fils et rubans chauffants. Examples Preparation of heating wires and tapes.

Exemple la Un fil de cuivre rond de 1 mm de diamètre ou carré de 4mm2 de surface et de longueur illimitée est recouvert par coextrusion selon un procédé connu de l'homme de l'art par une composition d'un mélange de polymères PTC EXAMPLE 1 A round copper wire with a diameter of 1 mm or square with a surface area of 4 mm 2 and of unlimited length is covered by coextrusion according to a process known to those skilled in the art with a composition of a mixture of PTC polymers

(30 % de Graphite, 40 % de PVDF, 30 % de PMMA. Après refroidissement et solidification, l'épaisseur de matériau PTC obtenue est de environ lmm. On ajoute simultanément sur le fil PTC une tresse de cuivre qui entoure le matériau PTC. (30% Graphite, 40% PVDF, 30% PMMA. After cooling and solidification, the thickness of PTC material obtained is approximately 1 mm. A copper braid which surrounds the PTC material is added simultaneously to the PTC wire.

Exemple 1b Les fils chauffants obtenus selon l'exemple la sont isolées électriquement par application d'une couche d'un polymère isolant de type PMMA sans nuire aux échanges de chaleur. Example 1b The heating wires obtained according to example la are electrically insulated by application of a layer of an insulating polymer of the PMMA type without harming the heat exchanges.

Les fils ont en final une charge de matériau PTC d' environ 50g à 60g par mètre linéaire et une puissance de 1500 à 2000 watt par mètre linéaire. The wires ultimately have a PTC material load of about 50g to 60g per linear meter and a power of 1500 to 2000 watts per linear meter.

Exemple le Les fils obtenus selon l'exemple 1b sont ensuite assemblés et collés pour constituer un ruban de 2 cm de large. Example 1 The wires obtained according to Example 1b are then assembled and glued to form a 2 cm wide ribbon.

Un ensemble de rubans placés les uns à coté des autres constitueront une nappe chauffante. A set of ribbons placed next to each other will constitute a heating sheet.

Exemple 2 Les tubes de plastiques PE pour adduction d'eau ou autres transports doivent être chauffés à leurs extrémités par des manchons délicats et coûteux. Il est possible d'insérer des fils chauffants obtenus à l'exemple la ou lb en bout de tube pour les activer au moment requis de la soudure à température déterminée. Les puissances sont de l'ordre de 5000 W/m2 sur des espaces restreints et en Example 2 The PE plastic tubes for water supply or other transport must be heated at their ends by delicate and expensive sleeves. It is possible to insert the heating wires obtained in example la or lb at the end of the tube to activate them at the required time of welding at a determined temperature. The powers are of the order of 5000 W / m2 in limited spaces and in

optimisant les temps de chauffage pour éviter les déformations et optimiser la qualité des collages. optimizing heating times to avoid deformation and optimize the quality of bonding.

Exemple 3 Une nappe chauffante avec des fils ou rubans isolés électriquement obtenue comme décrit dans les exemple 1 b ou le est intégrée dans une épaisseur de 10 mm de ciment autolissant au dessus du béton de sol et par bandes de 10 mètres de long. Example 3 A heating mat with electrically insulated wires or ribbons obtained as described in examples 1b or is integrated into a thickness of 10 mm of self-leveling cement above the ground concrete and in strips 10 meters long.

Le courant est branché en donnant en 20 minutes les températures indiquées. Les enregistrements de courant consommé montrent les alternances de puissances nécessaires entre le jour et la nuit, ainsi que les changements de puissance en fonction de la température pendant la journée. The current is connected, giving the indicated temperatures in 20 minutes. The current consumption records show the alternations of power required between day and night, as well as the power changes as a function of temperature during the day.

Exemple 4 On utilise les fils ou rubans chauffants obtenus selon les exemples la ou lb dans le cadre du chauffage de surfaces sensibles, où il est possible de garantir la propreté microbiologique à tout moment sans avoir besoin de contrôle immédiat préalable. EXAMPLE 4 The heating wires or ribbons obtained according to Examples 1a or 1b are used in the context of heating sensitive surfaces, where it is possible to guarantee microbiological cleanliness at any time without the need for immediate prior control.

Les tests de chauffe à 70 C minimum, et 80 C maximum, ont montré que les germes classiques sont éliminés alors que la surface témoin est restée contaminée. Heating tests at 70 C minimum, and 80 C maximum, have shown that conventional germs are eliminated while the control surface remains contaminated.

Ceci s'applique aussi pour la garantie de maintien en température de l'eau dans les réserves d'eau chaude sans risque de passer au dessous de 50 C ainsi que pour les systèmes de génération d'eau chaude instantanée avec échangeur à plaques chauffantes instantanées.This also applies for the guarantee of maintaining the temperature of the water in the hot water reserves without the risk of going below 50 C as well as for the systems of generation of instantaneous hot water with exchanger with instantaneous hot plates .

Claims

REVENDICATIONS 1. Fil chauffant comprenant un fil conducteur central enrobé d'une première couche de polymère conducteur à effet PTC et d'une deuxième couche de matériau conducteur. CLAIMS 1. Heating wire comprising a central conductive wire coated with a first layer of conductive polymer with PTC effect and with a second layer of conductive material.

2. Fil chauffant selon la revendication 1 dans lequel la deuxième couche est constituée d'un fil conducteur électrique enroulé en spirale autour de la couche de polymère conducteur2. Heating wire according to claim 1 wherein the second layer consists of an electric conductive wire wound in a spiral around the layer of conductive polymer

3. Fil chauffant selon la revendication 1 dans lequel la deuxième couche est constituée d'une tresse d'un conducteur électrique. 3. Heating wire according to claim 1 wherein the second layer consists of a braid of an electrical conductor.

4. Fil chauffant selon les revendications 1 à 3 recouvert d'un matériau isolant électriquement et conducteur thermique. 4. Heating wire according to claims 1 to 3 covered with an electrically insulating and thermally conductive material.

5. Nappe chauffante comprenant au moins un fil chauffant selon les revendications 1 à 4. 5. Heating mat comprising at least one heating wire according to claims 1 to 4.

6. Nappe chauffante selon la revendication 5 ayant une densité de matériau PTC comprise entre 0.05 et 3Kg/m2. 6. Heating mat according to claim 5 having a density of PTC material between 0.05 and 3 kg / m2.

7. Nappe chauffante selon la revendication 5 ou 6 recouverte par un polymère isolant électriquement et conducteur thermique. 7. Heating mat according to claim 5 or 6 covered by an electrically insulating and thermally conductive polymer.

8. Structure chauffante mono ou multicouches comprenant au moins une nappe chauffante selon l'une des revendications 5 à 7. 8. Mono or multilayer heating structure comprising at least one heating sheet according to one of claims 5 to 7.

9. Utilisation de nappe ou structure chauffante selon les revendications 5 à 8 dans les domaines de la construction et du bâtiment, du transport d'énergie dans les fonds marins, de l'aviation, de la santé humaine ou animale, de l'industrie alimentaire ou de l'industrie des contrôles de procédés. 9. Use of a heating cloth or structure according to claims 5 to 8 in the fields of construction and building, energy transport in the seabed, aviation, human or animal health, industry food or process control industry.

10. Matériaux chauffants à usage domestique ou à usage industriel comprenant les nappes ou structures chauffantes selon les revendications 5 à 8. 10. Heating materials for household use or for industrial use comprising the heating layers or structures according to claims 5 to 8.

11. Matériaux chauffants de construction de bâtiments pour sols, murs, plafonds, ou sous couche de tapis comprenant au moins une nappe ou structure chauffante selon l'une des revendications 5 à 8. 11. Heating materials for building construction for floors, walls, ceilings, or under layer of carpet comprising at least one heating mat or structure according to one of claims 5 to 8.

12. Systèmes chauffants comprenant au moins une nappe ou structure chauffante selon l'une des revendications12. Heating systems comprising at least one heating layer or structure according to one of claims

5 à 85 to 8

13. Utilisation pour la suppression par chauffage de la contamination par des agents pathogènes d'au moins une nappe ou structure chauffante selon l'une des revendications 5 à 8.13. Use for the removal by heating of the contamination by pathogenic agents of at least one heating sheet or structure according to one of claims 5 to 8.