Brevet FR2354676A1 — publié le 19780106

L'invention concerne une résistance électrique de chauffage plate ainsi qu'un procédé pour la fabrication d'un tel élément de chauffage. Actuellement, on fabrique de différentes manières des éléments chauffants électriques plats destinés à fournir un rayonnement de chaleur. On utilise par exemple des fils plats , des fils à section circulaire etc... qui sont le plus souvent recourbés en forme hélicoidale . Toutefois , ces éléments résistants chauffants ont l'inconvénient que les températures susceptibles d'entre obtenues et leur durée de vie sont limitées En soi , on peut obtenir de tels taux élevés de température avec des éléments résistants électriques de chauffage constitués d'un fil rond conducteur eehaufiant ayant la forme d'une hélice cylindrique. Du fait de la forme hélîcoidale , ces éléments chauffants résistants sont cependant relativement hauts ou épais.Ils ne conviennent donc pas pour toutes les utilisations. L'invention a donc pour objet de fournir un élément de chauffage électrique résistant, plat, susceptible de supporter une charge élevée de manière qu'il convienne comme corps électrique rayonnant de la chaleur. L'invention concerne en outre un tel élément caractérisé en ce qu' il est constitué à partir d'un fil rond conducteur de la chaleur sous forme d'une spirale cylindrique aplatie par compression. Les dispositions ci-dessus permettent de fabriquer un élément chauffant d'une épaisseur de quelques milli-mètres seulement, tout en conservant les avantages précités de la forme en spirale, savoir un rapport avantageux quant à la longueur de fil, au diamètre de ce fil et à la charge de surface Conformément à l'invention, le procédé de fabrication d'un tel élément chauffant est caractérisé par le fait que la spirale, faite d'un alliage fer-ehrome -aluminiumoest aplatiepar pression et ensuite recuite en présence d'oxygène. Du fait du recuit en présence d'oxygène, d'une manière générale en présence d'air, la surface du conducteur de chauffage est rendue électriquement isolante. L'élément chauffant conforme à l'invention convient particulièrement pour hêtre utilisé dans une plaque chauffante électrique en verre réfractaire. Pour des raisons d'isolement électrique , il faut , dans de telles plaques chauffantes, ménager une certaine distance entre la spirale chauffante et la plaque chauffante parcehue le verre réfractaire voit sa résistance ohmique diminuée pour des températures croissantes.A cause des propriétés de conductîbilité de la chaleur du verre réfractaire qui sont plus mauvaises que celles de la fonte la spirale chauffante doit en outre être portée à une température suffisamment élevée pour qu'elle délivre de la chaleur sous forme de chaleur de rayonnement.~ Dans les plaques chauffantes connues en verre réfractaire, on a utilisé des spirales chauffantes en spirales cylindriques qui ont naturellement une hauteur relativement élevée (épaisseur) du fait de la forme cylindrique des spirales Ces hauteurs de construction ne peuvent plus cependant etre logées dans des appareils de cuisine sans modification des autres dimensions. L'invention permet de résoudre également ce problème. L'élément chauffant conforme à l'invention n'est toutefois pas seulement utilisable pour des plaques chauffantes électriques,mais dans tous les casyil y a lieu de mettre en oeuvre un élément chauffant résistant électriquement susceptible de supporter une forte charge et devant avoir une faible hauteur de construction. Un exemple de l'invention est décrit ci-après et fait apparaître certaines autres caractéristiques. Un fil de section circulaire conducteur chauffant existant sur le marché , du type conforme à la norme allemande DIN 17 470 , de préférence toutefois en alliage fer-chrome-aluminium, est enroulé de manière à former une spirale cylindrique au moyen d'une machine à enrouler. La spirale ou hélice est comprimée dans un dispositif approprié de telle manière que les diverses spires de l'enroulement basculent et constituent ainsi un élément chauffant plat. Ceci est par exemple obtenu en faisant passer l'enroulement cylindrique entre une paire de rouleaux.Les spires basculées sont en contact entre elles. Pour éviter un court-circuit, la surface du conducteur chauffant doit être oxydée pour etre isolant électriquement. Cette oxydation peut etre obtenue par voie thermique ou chimique.De préfdrenceXon utilise l'oxydation thermique précitée, les enroulements comprimés étant recuits à une température appropriée pendant un certain temps à l'air, par exemple en introduisant les enroulements dans un four de chauffage ou en appliquant une tension électrique à l'enroulement. L'élément chauffant qui vient d'etre décrit présente, par rapport aux éléments chauffants plats déjà connus , l'avantage d'une probabilité de vie plus grande due au rapport géométrique optimal entre volume et surface. L'élément est constitué d'un matériau qui convient comme corps de chauffage électrique par rayonnement pour hautes températures. Dans les dessins ci-joints Fig.l est une vue par dessus d'un élément chauffant suivant l'invention; Fig.2 est une vue latérale dudit élément. On voit aux dessins que le fil conducteur de la chaleur 1 à partir duquel l'élément chauffant est fabriqué, a la forme d'un enroulement cylindrique aplati par compression dont les spires sont superposées entre elles. Un tel enroulement peut être en forme de spirale plate , en particulier pour la mise en oeuvre dudit élément dans des plaques chauffantes en verre réfractaire de fourneaux électriques. -REVEND I CATI ONS - l.Procédé de fabrication d'un élément chauffant plat à résistance électrique , obtenu p dpXatissement sous c compression des spires dtun enroulement/formX d'un fil rond conducteur chauffant , caractérisé par le fait que les spires de l'en- roulement chauffant sont comprimées en un ensemble dans une direction jusqu'å être aplaties , et que l'enroulement chauffant est ensuite oxydé pour la formation d'une couche isolante électri- quement. 2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'enroulement chauffant aplati par compression est recuit en présence d'oxygène 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément chauffant aplati par compression est oxydé par voie chimique 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce que l'enroulement cylindrique est passé entre une paire de rouleaux. 5. Enroulement chauffant plat à résistance électrique, caractérisé en ce que il est constitué de fil circulaire conducteur chauffant isolé électriquement , sous forme d'un enroule- ment cylindrique comprimé dans son ensemble suivant une direction jusqu'd être aplati. 6. Enroulement chauffant suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'enroulement aplati par compression est incurvé en forme de spirale plane.