Brevet FR2544156A1 — publié le 19841012

Limiteur de temperature en particulier pour éléments de chauffage Electriques nain's. Le présent modèle est relatif à un limiteur de température particulièrement adapté à être appliqué à des éléments de chauf- fage electriques du type gaine fonctionnant dans l'air et/ou dans des liquides. Comme on sait, les limiteurs de température actuellement con- nus en technique fonctionnent généralement par expansion d'un li- quide qu par une dilatation thermique inégale de deux métaux, ou encore par variation de grandeurs électriques dans des composants électroniques. En pratique, les limiteurs de la technique connue présentent des difficultés d'application et de contact thermique avec les élements de chauffage à cause de la formation, à la longue, d'oxydes ou de calcin au d'autres substances calorifuges selon le type d'uti- lisation, portant ainsi le limiteur de température d ne pas inter- venir avec le temps ou à intervenir à des valeurs de température diverses que celles établies à l'avance. Les solutions proposées par la technique pour remédier aux inconvénients relevés plus haut, en particulier pour ce qui con- cerne l'application à des élements de chauffage électriquesgainés pour air et/ou liquides, ont cependant un coût trop élevé comparé au co t de l'élément de chauffage Électrique ga'n" auquel le limi- teur de température doit être appliqué. A la lumière de ces problèmes, le but principal de la présente invention est celui d'éliminer les inconvénients de la technique 2-544156 connue releves plus haut en réalisant un limit Pur N temoératurp fonctinnnnnt par dilatation thrrni J Fur des matériy Pl Ynu Pls le limitpur lu-m 9 me doit être apnlioué, en particulier pnur des éléments de chauffage électriques gainks pour air et/ou li- quides, ledit limiteur étant capable d'intervenir toujours à la même température dans le temps, sans aucun problème de contact thermique. Un autre but de la présente invention est celui de pouvoir utiliser ledit limiteur de température comme interrupteur de sécu- rite capable d'interrompre l'alimentation en courant électrique de l'élément de chauffage, mme quand une température déterminée est dépassée et/ou comme regulateur de température ou thermostat de sécurité pour les nombreux usages auxquels sont destines les éléments de chauffage électriques auxquels le limiteur de tempé- rature selon la présente invention pourra 9 tre appliqué. Un autre but de la présente invention est celui de réaliser un limiteur de température de construction extrêmement simple qui pourra être appliqué facilement aux éléments de chauffage élec- triques préfabriqués qui existent déjà. Un but non dernier de la présente invention est la réalisation d'un limiteur de température ou thermostat de sécurité de haute fiabilité et d'un coot modéré. Ces buts et d'autres encore qui apparaîtront mieux par la suite de la description, sont atteints grace à un limiteur de tempéra- ture, en particulier pour élbments de chauffage électriques qai- nés propres à l'utilisation dans l'air et/ou dans des liquides, comprenant une barre de transmission de la dilatation thermique du matériau dudit élément de chauffage piné?, ladite barre de transmission étant associée à un interrupteur électrique apte à ouvrir et à fermer les circuits d'alimentation dudit élément de chauffage gainé. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront davantage de la description détaillée d'un limiteur de temperature conforme à la pr Osente invention, illustré à titre d'exemple sur les dessins annexes dans lesquels: la Fig 1 est une vue en perspective du limiteur de tempéra- ture conforme à la présente invention appliqué un élément de chauffage gainé du type courant; la Fig 2 montre schématiquement une coupe transversale du limiteur de température de la Fig 1; la Fig 3 présente une vue d'en haut de l'ensemble limiteur de température-élément de chauffage. En se reportant aux figures indiquées, l'ensemble limiteur de température-élément de chauffage conforme à la présente in- vention est désigné dans son ensemble par le numéro de référence 1 et comprend essentiellement un élément de chauffage 2, une barre de transmission ou barre d'actionnement 3, un interrupteur élec- trique 4, le tout étant tenu par une bride 5 faisant corps unique avec l'élément de chauffage nainr 2. Comme il a été dit, le limiteur de température conforme à l'in- vention peut être appliqué à n'importe quel type d'élément de chauf- fage, en particulier gainé. 4 - A titre d'exemple, les dessins illustrent un élement de chauffage 2 constitué par une résistance prnprement dite 6 placée dans une gaine en mftal 7 faisant corps unique avrn la bride de tenue 5,. réalls Fe elle aushi de préférence en métal Les extrémités 8 de la résistance 6 sont branch 6 es sur l'alimentation en courant &lec- trique selon un circuit qui sera décrit par la suite. Le limiteur de température ou thermostat de s Ecurité est consti- tué par la barre de transmission ou barre d'actionnement 3 et par l'interrupteur électrique 4 La barre d'actionnement 3 est placée de pr&férence en position axiale par rapport à l'élément de chauf- fage et elle est tenue de son côté inférieur par l'élément même auquel elle peut être fixée de n'importe quelle façon appropriée, et elle sera tenue du c 8 té supérieur par la bride de tenue 5 Par exemple, la barre d'actionnement 3 pourra 9 tre fixée à la gaine en métal de l'élément de chauffage électrique 2 par brasure, ou bien elle pourra être agrafée ou collée de façon à créer une jonction mécanique appropriée entre la barre 3 du limiteur de tem- pérature et la gaine en métal de l'élément de chauffage 2 La barre 3 peut @tre réalisée en n'importe quel matériau approprié, par exemple en acier ou en matière plastique, et elle peut éven- tuellement être revêtue à desfins de protection. L'interrupteur pourra 9 tre un des nombreux types disponibles sur le marché, fixes ou réglables; dans la version préférentielle, il est du type à bouton poussoir,; branché en série sur l'ali- mentation de l'élément-de chauffage 2 et en particulier de la ré- sistance électrique 6,et fixé mécaniquement à la bride 5 qui fait corps unique avec l'élément de chauffage électrique même 2 Ainsi on peut par exemple utiliser un minirupteur à deux connexions (nor- malement ouvertes) ou bien un micro-commutateur de ceux disponibles sur le marché Dans les dessins est illustré un micro-commutateur branché en série sur la résistance 6 de façon que quand le bouton poussoir 9 du minirupteur 4 est pressé, le circuit d'alimentation de la ré- sistance 6 est fermé et le courant électrique passe à travers la résistance 6 en chauffant l'lélment de chauffage électrique 2 Au con- traire, quand le bouton poussoir 9 n'est pas pressé, le circuit d'alimentation de la résistance 6 s'ouvreet par contre le deuxième circuit du micro-commutateur 4 se ferme, ledit circuit pouvant Ptre utilisé pour insérer un signal, par exemple une lampe témoin ou bien un son témoin, qui pourra signaler l'absence d'alimen- tation en courant Électrique de la résistance 6. Le limiteur de temp&rature conforme à l'invention, composé essen- tiellement par la barre de transmission 3 et par le minirupteur 4, fonctionne d'une manière extrêmement simple. La barre de transmission 3 du limiteur de température conforme à l'invention est montée en fixant par une jonction mécanique ri- gide une extrémité 10 de la gaine 7 de l'élément de chauffage 2, tandis que l'autre extrémité 11 de la barre passe à travers le trou de montage 12 de la bride 5 et se trouve en position d'aboutement avec le bouton poussoir 9 de l'interrupteur 4 Dans les conditions de fonctionnement normal de l'élément de chauffage 2, c'est-à-dire quand la temperature de l'élément de chauffage rentre dans les limites établies àl'avance, l'extrémité 11 de la barre de trans- mission 3 tient pressé le bouton poussoir du minirupteur 4 et ferme donc de cette façon le circuit d'alimentation de la résistance 6. Quand la température de l'élément de chauffage 2 dépasse une cer- taine température limite, à cause d'un dbfatit quelconque comme par exemple l'absence de l'eau quand l'élément de chauffage élec- trique fonctionne dans l'eau, il se produit la dilatation de l'élé- ment de chauffage et en particulier de la gaine 7 Cela fait déplacer la barre de transmission de mouvement 3 en l'éloignant du bouton poussoirpour interrompre de cette manière l'alimenta- tion en courant électrique de la résistance 6. La sensibilité du limiteur de température conforme à l'inven- tion peut être réglée de diverses manières Par exemple, en montant la barre de transmission de mouvement 3 de façon qu'elle presse plus ou moins fortement sur le bouton poussoir 9 de l'interrup- teur 4, des écarts de température correspondants plus ou moins élevés de l'élément de chauffage 2 seront nécessaires pour pro- duire la dilatation suffisant à déplacer la barre en l'éloignant du bouton poussoir 9 de l'interrupteur 4,afin d'ouvrir le circuit d'alimentation de la résistance 6 La sensibilité du limiteur de température conforme à l'invention dépend en outre de la longueur de la barre de transmission elle-même: en montant sur l'élément de chauffage électrique 2 une barre de transmission plus longue, c'est-à-dire en plaçant la jonction mécanique entre la barre de transmission et la gaine de l'élément de chauffage le plus loin possible du bouton poussoir du minirupteur, la sensibilité sera majeure et il faudra une petite différence de température afin de produire la dilatation suffisant à déplacer la barre de la dis- tance désirée. D'après la description précédente, il est évident que le li- miteur de température conforme à l'invention atteint tous les buts fixés On obtient un élément de chauffage électrique, en parti- culier gainé, autaprot&gé, muni d'un limiteur de température qui a un fonctionnement simple et fiable et un coût modéré En outre, grâce au montage simple de la barre de transmission 3 et du mini- rupteur 4,'le limiteur de température conforme à l'invention peut être monté sur de nombreux types d'éléments de chauffage sur le marché, soit pour air, soit pour liquides. En pratique, les dimensions autant que les matériaux utilisés seront quelconques selon les exigences. REVENDICATIONS 1 Limiteur de temperature, en Darticulier pnur éléments de chauffage Électriques nàin' pour air nu pour liquid n, carac- tbrisé en ce qu'il comprend,inp barre ( 3) d Ir transmission Hre la dilatation thermique du matériau dudit élément de chauffaqe gai n P ( 2), ladite barre de transmission étant-associée à un inter- rupteur électrique ( 4) apte à ouvrir et à fermer les circuits d'ali- mentation dudit élément de chauffage gainé ( 2). 2 Limiteur de température selon la revendication 1,com- prenant un interrupteur ( 4) choisi Darmi la gamme des inter- rupteurs et minirupteurs classiques, fixe ou variable, à deux connexions ou commutateur, caractérisé en ce qu'il:est bran- ché en série sur l'alimentation dudit élément de chauffage ( 2) 3 Limiteur de température selon la revendication 2, carac- térisé en ce que ledit interrupteur ( 4) est du type à bouton pous- soir ( 9). 4 Limiteur de température selon aumoins l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractéris& en ce qu'une extrémité de ladite barre ( 3) de transmission se trouve en-jonction ( 10) mécanique rigide avec la naine ( 7) dudit élément de chauffage électrique gainé ( 2), tandis que son autre extrémité est apte à tenir pressé le bouton poussoir ( 9) dudit interrupteur électrique ( 4) dans les conditions de fonctionnement normal dudit élément de chauffage afin de fermer le circuit d'alimentation dudit élément de chauf- fage ( 2), ladite barre ( 3) étant apte à être entraînée par la dilatation thermique dudit élément de chauffage Électrique ( 2) quand une température limite admise est dpassée, afin de ne plus presser ledit bouton poussoir ( 9) et d'ouvrir le circuit d'alimentation dudit élément de chauffage ( 2). Limiteur de température selon la revendication 4, carac- t risé en ce que ladite jonction ( 10) mécanique rigide est réa- lisée par brasure, soudure, agrafage ou collage selon les exi- gences. 6 Limiteur de température selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que ladite barre ( 3) de transmission est réalisée en métal ou en matière plastique et éventuellement revêtue à des fins de protection. 7.Limiteurdetempératureselon aumoinsl'unequelconquedesrevendi- cations précédentes, caract&rise en ce que ledit interrupteur ( 4) est fixé sur une bride ( 5) de montage dudit élément de chauffage gainé. 8 Limiteur de température selon l'une quelconque des reven- dications précedentes, caractériasé en ce que sa sensibilité aux écarts de température dudit élément de chauffage ( 2) est contrôlée par réglage de la force avec laquelle ladite barre ( 3) de transmission presse ledit bouton poussoir ( 9) dans les conditions de fonctionnement normal dudit'élément de chauffage ( 2). 9 Limiteur de température selon aumoins l'une quelconque des revendi- cations pr 6 cédentes, caractérisé en ce qu'il est muni d'une lampe t&moin branch&e sur le deuxième circuit dudit interrupteur quand ledit interrupteur ( 4) est du type commutateur.