Couverture électrique

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Contexte

Une couverture chauffante est un couvre-lit avec un élément chauffant intégré afin qu'un dormeur puisse maintenir la température souhaitée même dans une pièce froide. De nombreux consommateurs préfèrent les couvertures chauffantes, car leur utilisation peut réduire les coûts de chauffage domestique. Les contrôles de température sophistiqués des couvertures chauffantes modernes peuvent détecter les changements de température de la peau et de l'air et ajuster les paramètres en conséquence. Les modèles de couvertures les plus avancés sont programmables, ils peuvent donc préchauffer le lit à une certaine heure et s'éteindre à une certaine heure. Ils sont également capables d'ajuster la température pour les besoins de deux personnes dans le même lit. Certaines couvertures compensent même les différents besoins en chaleur des différentes parties du corps; par exemple, envoyer plus de chaleur aux pieds du dormeur tout en laissant la zone de la tête plus fraîche. Environ 4,5 millions de couvertures chauffantes sont vendues aux États-Unis chaque année.

Historique

Les appareils qui ont évolué pour devenir les couvertures chauffantes d'aujourd'hui étaient d'abord destinés aux invalides. Le père réputé de la couverture chauffante était un médecin américain, Sidney Russell, qui a conçu un coussin chauffant électriquement en 1912. Russell essayait de trouver un moyen de garder ses patients malades au chaud, et il a développé une couverture qui utilise des fils électriques recouverts de ruban métallique pour accomplir cela. L'utilisation commerciale d'un produit similaire a commencé dans les années 1920, lorsque des couvertures chauffées électriquement ont été utilisées sur les patients des sanatoriums antituberculeux. Les patients pulmonaires affaiblis des sanatoriums ont été invités à prendre beaucoup d'air frais et ils ont dormi avec les fenêtres grandes ouvertes, passant même parfois la nuit à l'extérieur. Les couvertures chauffantes aidaient à garder les patients au chaud dans ces conditions de courants d'air. Les gens, qu'ils soient malades ou bien portants, utilisaient depuis longtemps des bouillottes ou des chauffe-lits en pierre pour chauffer leurs lits les nuits d'hiver. Les années 1920 et 1930 ont vu de nombreuses nouvelles versions électrifiées de ces appareils traditionnels. Ceux-ci comprenaient des radiateurs électriques en forme de bouteilles thermos et des chauffe-lits aplatis en forme de dôme chauffés avec une ampoule. Dans les années 1930, des couvertures chauffantes étaient produites aux États-Unis et en Angleterre, principalement comme article de luxe ou comme équipement le plus raffiné d'une chambre de malade. Elles étaient généralement plus petites et beaucoup plus épaisses que les couvertures électriques d'aujourd'hui, et elles étaient appelées coussins chauffants ou couettes chauffantes. En 1936, une entreprise avait introduit une courtepointe chauffante avec un contrôle automatique de la température. Un thermostat de chevet a réagi aux changements de température dans la pièce et a allumé et éteint la couverture en conséquence. Ces premières couvertures chauffantes intégraient également plusieurs thermostats de sécurité qui éteindraient la couverture si une partie devenait dangereusement chaude.

La couverture chauffante telle qu'elle est connue aujourd'hui ne s'est développée qu'après la Seconde Guerre mondiale. Les recherches sur les combinaisons chauffées électriquement pour les pilotes de chasse pendant la guerre ont permis d'améliorer la sécurité et ont permis aux fabricants de fabriquer des couvertures plus fines et plus faciles à plier. General Electric était l'un des principaux distributeurs de couvertures chauffantes. En 1945, alors que la guerre se terminait, elle commença à faire la publicité de sa couverture automatique, soulignant le lien avec sa fabrication en temps de guerre de combinaisons « électriquement chaudes » pour les pilotes se battant au-dessus du Japon. L'image de la couverture a changé, passant de quelque chose dont les malades ou les personnes âgées avaient besoin à une commodité moderne qui rendait le sommeil plus confortable pour tout le monde. Bien que la technologie des couvertures d'après-guerre soit meilleure, elle n'était pas très différente de celle utilisée dans les couvertures chauffantes des années 1930. Une coque de couverture renfermait des fils et des thermostats intégrés, et une commande de chevet avec des réglages haut ou bas allumait et éteignait la couverture. Peu à peu, le nombre de thermomètres intégrés a augmenté, de sorte qu'une couverture de taille double est passée de quatre dans les années 1950 à peut-être 10 dans les années 1980. Des couvertures ont été développées avec deux contrôles de température, un pour chaque côté du lit. À partir de 1984, la technologie a considérablement changé avec l'application d'un système sans thermostat. Ces nouvelles couvertures utilisaient un "système de câblage à coefficient de température positif", qui permettait au câblage lui-même de détecter les changements de température. Ainsi, la couverture pourrait détecter et réagir à la température corporelle ainsi qu'à la température ambiante.

Problèmes de sécurité

À partir de 1990, les fabricants de couvertures chauffantes ont commencé à réagir à la controverse sur la sécurité des champs électromagnétiques. Diverses études avaient soulevé des inquiétudes concernant les champs électriques et magnétiques à très basse fréquence (ELF) émanant des appareils électroniques, y compris les couvertures chauffantes. Une étude publiée en 1990 dans le American Journal of Epidemiology ont trouvé un risque accru de tumeurs cérébrales et de leucémie infantile chez les enfants dont les mères avaient utilisé des couvertures chauffantes pendant leur grossesse. Bien que d'autres études établissant un lien entre le cancer et l'utilisation de couvertures chauffantes aient eu des résultats négatifs ou contradictoires, les rapports étaient suffisamment alarmants pour inciter un groupe de membres du Congrès américain à demander que les couvertures soient étiquetées dangereuses pour les femmes et les enfants. Un panel nommé par la Food and Drug Administration a conclu qu'il n'y avait pas suffisamment de preuves pour justifier une réglementation des couvertures chauffantes, mais la recherche a montré quelques problèmes. Certaines marques de couvertures chauffantes produisent des champs électriques plus importants que d'autres. Si la prise de la couverture n'était pas polarisée, elle pourrait être mal branchée, produisant un champ électrique important même lorsqu'elle est éteinte. Bien qu'il n'y ait aucune preuve concluante que les champs électriques produits par les couvertures chauffantes soient nocifs, les principaux fabricants américains ont modifié leurs produits. Le principal fabricant de câblage pour couvertures chauffantes a mis au point un nouveau système qui utilisait des fils parallèles retenant le courant circulant dans des directions opposées. Cela a effectivement annulé la majeure partie du champ ELF. Les couvertures redessinées produites après 1992 avaient des champs électriques beaucoup plus faibles que leurs prédécesseurs. Après cela, le sujet de la sécurité des couvertures chauffantes s'est évanoui.

Matières premières

Les matériaux utilisés dans les couvertures chauffantes sont pour la plupart uniques à cette industrie. Une couverture chauffante se compose de trois éléments principaux :un tissu spécialement tissé appelé coque; l'élément chauffant, sous forme de fil isolé; et une commande de chevet et un cordon d'alimentation. Pour la coque, les fabricants utilisent un mélange de polyester et d'acrylique qui a été formulé pour l'industrie. Le câblage est un matériau à coefficient de température positif qui produit de la chaleur et est sensible à la chaleur sur toute sa longueur, éliminant ainsi le besoin de thermostats. Ce câblage spécial est enfermé dans une gaine isolée faite d'un mélange exclusif de plastique. La commande de chevet et le cordon d'alimentation sont constitués d'une combinaison de matériaux plastiques et métalliques. Ceux-ci sont généralement fabriqués par un fournisseur extérieur.

Le processus de fabrication

Faire le fil

• 1 Le fabricant de blanchets achète les matières premières de l'enveloppe de blanchet à un fabricant de fibres. Les fibres utilisées pour la couverture sont ensuite mélangées et filées.

Tissage de la coquille

• 2 La coque est tissée sur un métier spécial à grande vitesse qui a été conçu pour cet usage particulier. La coque de la couverture est structurée comme une série de 20 à 30 longs tubes ou canaux creux, alignés de la tête aux pieds. Les canaux ne sont pas cousus ensemble mais tissés comme un seul morceau de tissu. Ils sont formés comme une double couche, et le tissu entre les canaux est une seule couche. L'opérateur démarre le métier à tisser et la machine tisse le fil dans la coque terminée.

L'élément chauffant

• 3 Une couverture chauffante produit de la chaleur lorsqu'un courant électrique traverse son élément chauffant. L'élément chauffant est un type spécial de fil, qui agit comme son propre thermostat. L'alliage utilisé dans ce fil est formé en Différents types de chauffe-lits brevetés et popularisés dans les années 1930 et 1940. tiges, nettoyées et tirées dans une machine à tréfiler. La gaine isolante en plastique est formée par un processus d'extrusion. Le fil fini est livré en grandes bobines à l'usine d'assemblage, où il est inséré dans la coque de la couverture à l'étape suivante.

Insertion de l'élément chauffant

• 4 La machine à enfiler l'élément chauffant dans la coque de la couverture est un équipement spécialisé développé spécialement pour l'industrie des couvertures chauffantes. La technologie implique un poussoir qui prend l'extrémité du fil et le pousse à travers les canaux de la coque. En raison de la façon dont la coque est tissée, les canaux sont connectés et le fil se termine par un motif en zigzag continu. Dans les couvertures plus anciennes (celles fabriquées avant le milieu des années 1980), l'élément chauffant était divisé en plusieurs sections reliées par des thermostats. Les couvertures modernes sont chauffées par une seule longueur de fil continu.

Assemblage final

• 5 Diverses autres petites étapes sont nécessaires pour compléter la couverture. Une étiquette du fabricant est cousue sur un coin et les bords de la couverture sont coupés. La commande de chevet et le cordon d'alimentation sont généralement fabriqués ou partiellement assemblés par des fournisseurs externes. Les travailleurs prennent ces composants et les installent sur les couvertures. Chaque couverture est inspectée et testée, puis déplacée vers une zone d'emballage, où elle est pliée, mise en sac et enfin mise en boîte.

Contrôle qualité

Chaque élément de la couverture subit des tests séparés, le produit final dans son ensemble étant également testé rigoureusement. L'enveloppe du blanchet est soumise à divers tests, y compris des contrôles pour les matériaux étrangers et de l'épaisseur appropriée partout. L'élément chauffant est testé par son fabricant au fur et à mesure de sa fabrication, de sorte que chaque pouce de fil a été examiné avant d'atteindre l'usine d'assemblage de la couverture. Il est testé pour s'assurer qu'il n'y a pas de courts-circuits, pas de corps étrangers et que la puissance se dissipe à la vitesse appropriée. Les fabricants du régulateur de température et du cordon d'alimentation les soumettent à leurs propres tests. De plus, le fabricant de couvertures chauffantes enregistre ses produits auprès d'Underwriters Laboratory, une agence d'essai privée pour les appareils électriques. Le fabricant s'engage à suivre certaines procédures de test et à fabriquer ses couvertures conformément aux spécifications définies par Underwriters Laboratory. Underwriters Laboratory s'assure que le fabricant respecte ses spécifications en effectuant des visites d'usine inopinées. Mais en général, les propres tests du fabricant sont plus complets que ceux requis par Underwriters Laboratory. Tant que le fabricant se conforme aux directives de l'agence de test, il est autorisé à afficher le symbole Underwriter's Laboratory (UL) sur ses étiquettes, comme garantie pour les consommateurs. La sécurité incendie est un enjeu important pour les fabricants de couvertures chauffantes. L'élément chauffant est complètement enfermé dans un isolant coupe-feu et imperméabilisé.

Une fois que chaque couverture est entièrement assemblée, les travailleurs la branchent et l'allument à sa pleine puissance nominale. Un inspecteur observe la couverture pour tout défaut évident et la constance de la température. En ce qui concerne les tests de génération de champs électriques et magnétiques, qui ont suscité l'inquiétude du public dans les années 1990, ils ne sont généralement pas effectués. Les dommages réels des champs ELF n'ont pas été prouvés et les inquiétudes concernant la sécurité des couvertures se sont finalement éteintes avec l'adaptation par l'industrie de couvertures à faible consommation d'énergie. La sécurité incendie, la facilité d'utilisation et la fiabilité générale de la couverture sont les domaines qui préoccupent le plus les inspecteurs du contrôle qualité de l'usine d'assemblage.

Le futur

À l'hiver 1999/2000, les ventes de couvertures chauffantes sont passées à 850 000 pièces selon la société Winterwarm. Afin de capitaliser sur cette augmentation des ventes pour l'année 2001, le marché des couvertures chauffantes connaîtra quelques changements. Le marketing s'adressera à une nouvelle génération avec des emballages de plus en plus modernes et plus jeunes. On ne les appellera plus couvertures chauffantes, mais couvertures chauffantes avec des fils plus fins. Les coques en tissu auront des motifs et des couleurs plus vives. Les couvertures modernisées seront également faciles à programmer et, espérons-le, plairont à une population plus large.