Brevet FR2267674A1 — publié le 19751107

La présente invention se rapporte d'une façon générale aux dispositifs de chauffage électrique, et concerne notamment, bien que de façon non exclusive, les dispositifs ou installations pour le chauffage électrique des locaux. Il est déjà connu de réaliser le chauffage électrique d'un local au moyen de dispositifs qui, selon une réalisation avantageuse, se présentent sous la forme de plinthes ou d'ensembles équivalents dans lesquels est logo généralement un élément chauffant. Un dispositif de chauffage électricue de ce type est décrit en particulier dans le brevet français n" 1.437.511, déposé le 8 Mars 1965. Selon ce brevet, l'élément chauffant est constitué par une résistance électrique enroulée sur un élément de support et placée avec cet élément dans un tube sous vide en verre spécial, qui peut etre en particulier en Pyrex. Ce mode de chauffage présente de nombreux avantages Notamment, la auantité de chaleur dégagée par le fil formant résistance est transmise en totalité au tube extérieur à travers le vide, de sorte que celui-ci peut transmettre cette chaleur à l'atmosphère environnante par rayonnement par une surface nettement supérieure à celle du fil formant résistance. n outre, l'utilisation d'un tube extérieur en verre spécial, notamment en Pyrex, permet de filtrer les rayons calorifiques et de transmettre simplement les rayons au delà d'une longueur d'ondes donnée, en éliminant en principe les ultra-violets et autres ondes nocives.Enfin, la transmission de la chaleur du fil formant résistance au tube à travers le vide pernet à ce fil de travailler sans être porté au rougie à une température plus élevée que cela ne serait le cas dans l'air, ce qui par conséquent permet d'obtenir une meilleur efficacité par unité de longueur d'élément chauffant, tout en conservant les avantages qui resultent de l'utilisation d'un élément chauffant non porté au rouge. Le but de l'invention est d'apporter des perfectionnements au dispositif-décrit dans ce brevet antérieur. Certains problèmes se posent en effet dans cette technique pour réaliser le centrage du support intérieur de ltélément chauffant et pour permettre les dilatations différentielles entre ce support de l'élément chauffant et le tube extérieur dans lequel il est monté, par suite des différences de température auxquelles ces éléments sont portés. Un autre but de l'invention est de créer une disposition résolvant le problème sus-indisué. L'invention est matérialisée dans un élément chauffant électrique du type comportant un fil formant résistance enroule sur un support et placé avec celui-ci à l'intérieur d'un tube dans lequel on a fait le vide, caractérisé en ce que le support du fil formant résistance est entouré à chaque extrémité par une pièce munie de bras faisant saillie radialement vers l'extérieur à partir de la périphérie de ce support et présentant une possibilité de déformation élastique, ces bras venant, en position montée, prendre appui contre la surface intérieure du tube extérieur, pour maintenir ledit support en position centrée, et en ce qu'il est prévu, entre le conducteur d'entrée ou de sortie disposé à chaque extrémité de l'élément chauffant et le fil formant résistance, un conducteur d'alimentation coopérant avec le support précité pour participer à son maintien en position centrée. Cette pièce a avantageusement la forme d'une coiffe ouverte sur sa périphérie, engagée élastiquement sur l'extrémité du support. Suivant une autre particularité de l'invention, chaque conducteur d'alimentation est relié au moyen d'un manchon serti ou d'une autre manière, par une extrémité, à l'extrémité correspondante du fil formant résistance, et il est soudé ou relié d'une autre manière, par son autre extrémité, à un conducteur d'entrée ou ae sortie axial faisant saillie hors du tube extérieur, un élément de retenue étant relié à cette autre extrémité du conducteur d'alimentation, par rapport auquel il est diamétralement opposé relativement au support, le conducteur d'alimentation et cet élément de retenue étant immobilisés sur ce support dans cette position. L'élément de retenue peut être constitué judicieusement par un fil métallique de même nature que le conducteur d'alimentation, ce qui facilite les assemblages par soudure, et suivant une disposition avantageuse, il s'engage par son extrémité opposée à celle reliée au conducteur d'alimentation dans un logement de retenue ménagé dans le support, par exemple par une petite partie repliée en forme de bec prévue à cette extrémité. Suivant une disposition avantageuse, le conducteur d'alimentation et le fil formant l'élément de retenue s'étendent vers l'intérieur dans une direction en principe radiale depuis deux parties longitudinales diamétralement opposées, les deux extrémités de ce conducteur et de ce fil étant réunies par soudage au conducteur d'entrée ou de sortie. Suivant une autre~particularité encore de l'invention, la partie terminale du support, y compris la coiffe, le conducteur d'alimentation et le fil de retenue sont entourés par une bague de positionnement qui peut être engagée élastiquement sur cette partie du support et qui assure le maintien en place des éléments précités. Cette bague est avantageusement fendue et elle présente judicieusement deux nervurages opposés assurant le maintien du conducteur d'alimentation et de l'élément de retenue. La bague précitée peut, si désiré, avoir une forme polygonale ou en étoile, de façon à ménager en section droite des branches dont les arêtes terminales peuvent venir sensiblement en contact avec la surface interne du tube extérieur, ce qui améliore encore le centrage du support et du fil formant résistance par rapport à ce tube extérieur. La description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé, donné à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention. La fig. 1 est une vue en élévation de la partie terminale d'un élément chauffant suivant l'invention. La fig. 2 est une vue prise en regardant suivant la ligne II-II en fig. 1. La fig. 3 montre la coiffe adaptée sur l'extrémité du support qui est cachée par la bague sur la fig. 1. L'élément chauffant représenté partiellement sur la fig. 1 comprend un support intérieur 17 qui est constitué dans le cas présent par un tube de verre "Pyrex" ou analogue de petit diamètre, entouré sur sa longueur par un fil formant résistance 2, le support 1 et le fil 2 étant eux-mêmes entourés à une cer raine distance par un tube 3 en verre "Pyrex" ou analogue dans lequel on a fait le vide et que l'on a fermé ensuite par un queusot 4. Dans l'élément chauffant ainsi constitué, les contacts sont établis à chaque extrémité pour éviter les courtcircuits par étincelles et l'alimentation se fait ici par un conducteur d'entrée ou de sortie 5, par exemple en nickel, enga g dans un culot terminal 6. Tous ces éléments sont en soi connus. Suivant l'invention, la partie terminale du tube formant support 1 est recouverte par une coiffe en métal 7, par exemple en acier inoxydable, qui est visible sur la fig. 3. Cette coiffe comprend une partie formant bague 8 ouverte sur sa périphérie pour permettre l'engagement à force de la coiffe sur l'extrémité du support, et des griffes 9 légèrement rabattues vers l'intérieurS qui sont destinées à venir buter contre l'extrémité du support pour limiter l'engagement de la coiffe 7 sur celui-ci. Des bras 10 orientés obliquement vers l'extérieur sont ici prévus vers l'autre extrémité de la coiffe 7, à l'oppo- sé des griffes 9, ces bras 10 se terminant par des extrémités rabattues 11. On conçoit que les bras 10 inclinés vers l'exté- rieur comme visible sur le dessin présentent une certaine élasticité radiale. En position montée, ils prennent appui contre la face interne de la paroi du tube extérieur 3, de la manière bien visible en particulier sur la fig. 2. Dans cette condition, ils assurent le maintien en position centrée du support 1 et du fil formant résistance 2 à l'intérieur du tube extérieur 3.Dans la position de montage ce sont les parties terminales rabattues Il des bras 10 qui viennent reposer contre la surface interne du tube extérieur 3, en ménageant ainsi de petites surfaces de portée et en évitant un appui ponctuel. Comme visible sur la fig. 1, un conducteur d'alimentation 12, par exemple en nickel, est relié en 13 à l'extrémité du fil formant résistance 2 par un manchon serti. Ce conducteur 12 s'étend le long due la partie terminale du support *, et il est replié vers son extrémité opposée au fil formant résistance 2 pour ménager une partie sensiblement radiale 14 présentant une certaine courbure et ainsi une certaine élasticité, cette extrémité du conducteur d'alimentation 12 étant ensuite redressée sensiblement selon l'axe de support, pour être soudée sur un conducteur par exemple en tungstène 15, noyé dans une perle ou un fourreau de verre 16, par exemple en "Pyrex", qui s'étend jusque dans le culot 6, et sur lequel le conducteur d'entrée ou de sortie 5 est lui-même soudé.Le tungstène présente sensiblement le même coefficient de dilatation que le "Pyrex" et il est choisi de préférence dans le cas présent pour établir la connexion avec l'alimentation à l'entrée ou à la sortie de l'élément chauffant. Suivant l'invention, il est prévu un second fil, par exemple en nickel, indiqué en 17, qui présente une partie axiale s'étendant le long de la partie terminale du support comme visible sur la fig. 2, dans unie position diamétralement opposée au conducteur d'alimentation 12. Ce fil de retenue 17 présente à une extrémité une partie recourbée radialement, indiquée en 18, qui rejoint l'axe du support 1 et qui est soudée avec le conducteur d'alimentation 14 sur le fil-en tungstène 15 à l'intérieur du fourreau de verre 16. A son autre extrémit, le fil de retenue 17 présente une partie repliée radialement vers l'intérieur en forme de bec 19, qui vient s'engager dans une dépression 20 ménagée comme visible sur le dessin dans la périphérie du tube de support 1. Ce bec assure ainsi, par coopération avec la dépression 20, le positionnement axial du fil de retenue 17 et ainsi du conducteur d'alimentation 12 et de I'extrémité du fil formant résistance 2 par rapport au support intérieur 1 et également, puisque ce fil de retenue 17 est soudé sur le conducteur 15 noyé dans le fourreau de verre 16, lequel est positionné par rapport au tube extérieur 3, le maintien dans la position voulue du support intérieur 1 par rapport à ce tube extérieur 3 dans le sens axial. Le jeu du bec 19 dans la dépression 20 et la forme incurvée des parties 4 et 18 du conducteur d'alimentation 12 et du fil de retenue 17 permettent une dilatation différentielle du support 1 par rapport au tube extérieur 3 sous l'effet des différences de température auxquelles ces éléments sont soumis. Comme visible sur le dessin, la partie terminale du support intérieur 1, la coiffe 7, le conducteur d'alimentation 12 et le fil de retenue 17 sont entourés par une bague de maintien indiquée d'une façon générale en 21. Cette bague est ouverte sur sa périphérie comme montré en 22 sur la fig. 2, de façon à être élastique et à pouvoir être engagée également par déformation élastique sur les éléments précités. Suivant le mode de réalisation considéré et comme visible notamment sur la fig. 2, la bague 21 a en section droite un profil sensiblement carré, mais ses angles font toutefois saillie vers l'extérieur à la manière des branches d'une étoile, de façon à venir se placer, en position montée, sensiblement contre la face interne du tube extérieur 3, ce qui complète le positionnement centré du support intérieur 1 et des éléments associés par coopération avec les bras 10 de la coiffe 7. La bague 21 presente en outre, dans deux positions diamétralement opposées, des nervurages 24 qui permettent le passage, tout en assurant leur rétention, du conducteur d'alimentation 12 et du fil de retenue 17. On voit ainsi qu'en position montée tous ces éléments sont parfaitement assemblés et positionnés. Les bras 10 de la coiffe 7 assurent le centrage du support intérieur 1 et des éléments conjugués à l'intérieur du tube extérieur 3, d'une manière permettant un certain déplacement, notamment pour compenser les dilatations différentielles. Dans cette fonction, ces bras coopèrent avec les arêtes des parties formant branches 23 de la bague 21. Les dilatations axiales sont compensées par le jeu entre le bec 19 et la dépression. Il va de soi que le même montage est prévu à chaque extrémité du tube. On comprend également que l'assemblage de ces éléments peut ainsi être réalisé facilement par simple emboitement, c'est-à-dire si désiré à l'aide d'une machine. Des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. Ainsi, bien que l'on ait considéré plus spécialement dans cette description l'application de l'invention à un dispositif ou une installation de chauffage électrique, notamment pour le chauffage de locaux, il va de soi qu'un élément chauffant électrique suivant l'invention est utilisable également pour d'autres applications et qu'il peut présenter également des formes non rectilignes. REVLNDICATI0NS 1.- Elément chauffant électrique, comportant un fil formant résistance enroulé sur un support et placé avec celui-ci à l'intérieur d'un tube dans lequel on a fait le vide, caractérisé en ce que le support du fil formant résistance est entouré à chaque extrémité par une pièce munie de bras faisant saillie radialement vers l'extérieur à partir de la périphérie de ce support et présentant une possibilité de déformation élastique, ces bras venant, en position montée prendre appui contre la sur face-intérieure du tube extérieur, pour maintenir ledit support en position centrée, et en ce qu'il est prévu, entre le conducteur d'entrée ou de sortie disposé à chaque extrémité de l'élé- ment chauffant et le fil formant résistance, un conducteur d'alimentation coopérant avec le support précité pour participer à son maintien en position centrée. 2.- Elément chauffant suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce adaptée sur chaque extrémité du support intérieur a la forme d'une coiffe ouverte sur sa périphérie, engagée élastiquement sur le support. 3.- Elément chauffant suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque conducteur d'alimentation est relié par sertissage ou d'une autre manière, par une extrémité, à l'extrémité correspondante du fil formant résistance, et est soudé ou relié d'une autre manière, par son autre extrémité, à un conducteur d'entrée ou de sortie axial faisant saillie hors du tube extérieur, un élément de retenue étant relié à cette autre extrémité du conducteur d'alimentation, cet élément de retenue étant par ailleurs relié au support intérieur. 4.- -Elément chauffant suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de retenue est diamétralement opposé au conducteur d'alimentation par rapport au support, ce conducteur et cet élément de retenue étant immobilisés sur le support dans cette position. 5.- Elément chauffant suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'élément de retenue est-constitué par un fil métallique de même nature que le conducteur d'alimentation, soudé également sur le conducteur d'entrée ou de sortie et retenu dans un loçement ménagé dans le support par son extrémité opposée à celle reliée au conducteur d'entrée ou de sortie. 6.- Elément chauffant suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ltélément de retenue présente à son extrémité opposée au conducteur d'entrée ou de sortie une partie repliée en forme de bec, par laquelle il s'engage dans un logement ou une dépression du support intérieur. 7.- Elément chauffant suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le conducteur d'alimentation et l'élément de retenue présentent deux parties longitudinales diamétralement opposées, recourbées pour ménager deux parties radiales reliées par soudage ou d'une autre manière au conducteur d'entrée ou de sortie, qui occupe une position axiale. 8.- Elément chauffant suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie terminale du support, la pièce ou coiffe adaptée sur celui-ci, le conducteur d'alimentation et l'élément de retenue sont entourés par une bague de positionnement engagée élastiquement sur cette partie du support et assurant le maintien en place de ces éléments. 9.- Elément chauffant suivant la revendication 8, caractérisé en ce que cette bague est fendue sur sa périphérie et présente deux nervurages opposés assurant le maintien en place du conducteur d'alimentation et de l'élément de retenue. 10.- Elément chauffant suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la bague a une forme polygonale ou en étoile ménageant des branches qui, en position mqntée, sont sensiblement en contact avec la surface interne du tube extérieur de l'élément chauffant. 11.- Dispositif de chauffage électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs éléments chauffants suivant l'une quelconque des revendications précédentes.