Brevet FR2492207A1 — publié le 19820416

La présente invention concerne un dispositif de sécurité, notamment pour couverture chauffante ou autre objet chauffant analogue dont l'élément chauffant est formé par au moins une résistance électrique, par exemple chauffe-matelas, chauffe-lit,..... On connait des dispositifs de sécurité du type comportant un circuit interrupteur branché en série avec la résistance chauffante et un circuit de commande associé au circuit interrupteur pour commander l'ouverture de celui-ci lorsque la température dépasse une certaine valeur. De tels dispositifs utilisent généralement des thermistances et réagissent à une élévation anormale de la température laquelle les thermistances sont soumises. On réalise ainsi une fonction de limitation de la température générale de la couverture chauffante. Toutefois, ces dispositifs ne permettent pas de détecter des augmentations de température très localisées, par exemple dues à un défaut local de la résistance chauffante.Or, des températures anormalement élevées, même si elles sont très localisées et n'influencent pas dé façon significative la température générale de la couverture, peuvent s'avérer dangereuses, notamment en détruisant localement l'isolation de la résistance chauffante. Aussi, la présente invention a pour but de fournir un dispositif de sécurité qui remplisse non seulement la fonction de limitation de température, mais également celle de protection contre les surchauffes locales. Ce but est atteint par un dispositif de sécurité du type défini plus naut et tompottdht conformément à l'invention - deux circuits interrupteurs reliant chacun une extrémité particulière de la résistance chauffante a une borne d'alimentation correspondante et - un circuit série branché en parallèle sur la résistance chauffante et comprenant deux circuits de commande associés chacun à un circuit interrupteur respectif et reliés entre eux par un conducteur bobiné sur la résistance chauffante avec interposition d'un isolant électrique, chaque circuit de commande provoquant l'ouverture du circuit interrupteur lorsque le courant le parcourant dépasse une valeur de seuil donnée. Ainsi, en cas de surchauffe locale de la résistance chauffante, le pouvoir d'isolation de l'isolant interposé entre celle-ci et le conducteur se détériore plus ou moins rapidement, ce qui va se traduire par un déséquilibre entre les intensités des courants traversant les deux circuits de commande et provoquer l'ouverture du circuit interrupteur associé au circuit de commande traversé par le courant de plus forte intensité. Comme, par ailleurs, chaque circuit de commande réagit à une augmentation de la température au-delA d'une certaine valeur, le dispositif conforme à l'invention réunit bien les fonctions de limitation de température et de sécurité vis-à-vis des surchauffes locales. Suivant une particularité du dispositif conforme à l'invention, chaque circuit de commande compor- te une thermistance à coefficient de température négatif en série avec une résistance et le circuit interrupteur associé est un thermostat, par exemple un élé- ment à lame déformable sous l'effet de la chaleur. Toute augmentation au-deld d'une valeur de seuil du courant dans la résistance du circuit de commande provoque l'ouverture du circuit interrupteur, cette augmentation pouvant résulter soit d'une diminution de la valeur ohmique de la thermistance en raison de l'éléva- tion de la température ambiante, soit d'un défaut d'isolation entre la résistance chauffante et le conducteur bobiné sur celle-ci. D'autres particularités et avantages du dis positif de sécurité conforme à l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est un schéma électrique d'un dispositif de sécurité conforme à l'invention, et - la figure 2 est une vue partielle à échelle agrandie de la résistance chauffante sur laquelle est bobiné le conducteur du dispositif de sécurité dont le schéma est représenté sur la figure 1. Sur la figure 1, la référence 1 désigne une résistance électrique formant l'élément chauffant logé à l'intérieur d'une couverture chauffante (non repr8sentée). Chaque extrémité de la résistance 1 est reliée à une borne d'alimentation respective 2, 3 par un circuit interrupteur, respectivement 4, 5. Chaque circuit 4, 5 est un thermostat comportant un contact fixe 4a, 5a et un contact mobile 4b, 5b porté par une lame déformable sous l'effet de la chaleur. Au circuit 4 est associé un circuit de commande formé par une résistance 6 et une thermistance 7 à coefficient de température négatif (C.T.N.) branchées en série. De même, au circuit 5 est associé un circuit de commande formé par un circuit série résistance 8 - thermistance (C.T.N.) 9. Les deux ensembles circuit interrupteur-circuit de commande associés sont identiques et logés dans des boîtiers respectifs 10-11 -(schématisés par des traits interrompus). Les circuits de commande 6-7 et 8-9 sont reliés entre eux par un conducteur 12 pour former un circuit série branché en parallèle sur la résistance 1. Comme illustré plus en détail par la figure 2, le conducteur 12 est bobiné autour de la résistance 1, sur toute la longueur de celle-ci, avec interposition d'un isolant 13. Le conducteur 12 est par exemple un fil de cuivre méplat bobiné à la manière d'un blindage, tandis que l'isolant 13 est une couche de matière textile, par exemple une mèche ou un ruban bobiné sur la résistance 1. La résistance chauffante proprement dite est un fil 14 bobiné sur une âme isolante 15 et l'ensemble est entouré d'un isolant 16. Le fonctionnement du dispositif décrit ciavant est le suivant. La résistance totale de chaque circuit de commande 6-7, 8-9 est choisie de telle manière qu'à température relativement basse, par exemple 250 C, l'intensité du courant traversant les circuits de commande est faible, par exemple 1 mA et les thermostats 4, 5 restent fermés. Lorsque les bornes 2, 3 sont branchées sur le secteur, la température s'élève. Les valeurs des thermistances 7, 9 diminuent et l'intensité du courant qui les parcoure croit de façon correspondante, cette intensité étant normalement la meme dans les deux circuits de commande. La température dans les boîtiers 10, 11, au voisinage des thermostats 4, 5, augmente donc. Cette élévation de température va se poursuivre jusqu'à atteindre la valeur limite pour laquelle l'un ou l'autre des thermostats s'ouvre provoquant ainsi l'arrêt de l'alimentation de la résistance 1. En refroidissant, le thermostat qui s'est ouvert va se refermer et le cycle pourra recommencer. Supposons qu'une surchauffe locale de la résistance 1 se produise par suite par exemple d'un défaut de bobinage de cette résistance ou d'une coupure partielle, ou d'un chevauchement accidentel, ou de tout autre anomalie susceptible d'occasionner une élévation de température anormale et ceci même sur une petite longueur (moins de 1 cm).Cette surchauffe entraine une diminution progressive du pouvoir d'isolation de l'isolant 13. I1 en résulte un déséquilibre entre les inten sités des courants traversant les deux circuits de commande 6-7, 8-9, ce déséquilibre étant d'autant plus marqué que le point de surchauffe se trouvera plus é loigné du point milieu de la résistance 1. LZintensité du courant dans un des circuits de commande va donc augmenter alors que celle du courant dans l'autre circuit de commande va être réduite dans la même proportion. Le thermostat associé au circuit de commande parcouru par le courant de plus forte intensité s'ouvrira lorsque ce courant aura atteint une valeur de seuil pour laquelle la température dans le boîtier aura atteint la valeur limite d'ouverture du thermostat. Bien entendu, diverses modifications et adjonctions pourront être apportées au mode de réalisation décrit ci-dessus d'un dispositif de sécurité conforme à l'invention sans pour cela sortir du cadre de protection défini par les revendications annexées. Revendications 1. Dispositif de sécurité, notamment pour couverture chauffante ou autre objet chauffant analogue dont l'élément chauffant est formé par au moins une résistance électrique, dispositif comportant un circuit interrupteur branché en série avec la résistance chauffante et un circuit de commande associé au circuit interrupteur pour commander l'ouverture de celui-ci lorsque la température dépasse une certaine valeur, ledit dispositif de sécurité etant caractérisé en ce qu'il comporte - deux circuits interrupteurs reliant chacun une extrémité particulière de la résistance chauffante a une borne d'alimentation correspondante, et - un circuit série branche en parallèle sur la résistance chauffante et comprenant deux circuits de commande associés chacun à un circuit interrupteur respectif et reliés entre eux par un conducteur bobiné sur la résistance chauffante avec interposition dgun isolant électrique, chaque circuit de commande provoquant l'ouverture du circuit interrupteur lorsque le courant le parcourant dépasse une valeur de seuil donnée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque circuit de commande comporte une thermistance à coefficient de température négatif en série avec une résistance et le circuit interrupteur associe est un thermostat. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'isolant est en matière textile. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le conducteur est un fil méplat bobiné à la manière d'un blindage sur toute la longueur de la résistance de chauffage. 5. Dispositif selon l'une quelconque des reven dications 1 à 4, caractérise en ce que les deux ensembles constitués chacun d'un circuit interrupteur et de son circuit de commande associé sont identiques.