Brevet FR2579853A1 — publié le 19861003

RESISTANCE ELECTRIQUE CHAUFFANTE A RUBAN ONDULE La présente invention a trait à un nouveau type de résistance électrique chauffante réalisée à l'aide de fil méplat ou ruban métallique ondulé et destinée à être placée dans un flux d'air. On connaît déjà un type de résistance électrique chauffante constituée d'un ruban plat fixé sur une plaquette isolante de manière à former, d'un côté de la plaquette, une succession de boucles ou épingles en série, une ou plusieurs de ces séries de boucles pouvant être prévues d'un côté ou de l'autre, ou des deux côtés du support isolant. Le but de la présente invention est d'améliorer à la fois, d'une part, la résistance et la tenue mécanique des éléments chauffants sur leur support isolant, et, d'autre part, leur rendement énergétique. A cet effet, l'invention a pour objet une résistance électrique chauffante du type à fil méplat ou ruban métallique fixé sur une plaquette en matériau isolant, caractérisée en ce qu'elle comprend, sur une même plaquette, au moins une série d'ondulations définissant un plan perpendiculaire à la plaquette et disposées en alternance de part et d'autre de celle-ci, lesdites ondulations étant constituées par un fil méplat ou ruban lui-même ondulé, des moyens étant prévus pour fixer le ou les fils méplats ou rubans sur la plaquette en matériau isolant. De préférence la fixation sur la plaquette s'opère par insertion dans une série de fentes étroites réalisées à distance dans l'un et/ou l'autre bord longitudinal de la plaquette du ou des fils méplats ou rubans ainsi ondulés, la retenue étant assurée, d'une part, par pinçage de l'un des bords de chaque fente par les fils méplats ou rubans et, d'autre part, par un moins une cale maintenant ces derniers en fond de fente et elle-même plaquée et bloquée contre la plaquette. Un tel agencement confère à l'ensemble une grande facilité de montage et une meilleure résistance mécanique et accroît très sensiblement les capacités thermiques du fait de la configuration de l'élément résistant et des possibilités d'adaptation de celui-ci en jouant sur les caractéristiques des ondulations du fil méplat ou du ruban. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de réalisation du dispositif selon l'invention, description donnée à titre d'exemple et en regard des dessins annexés sur lesquels - Figure 1 représente une vue en perspective schématique d'une résistance selon l'invention à une seule série d'ondulations - Figure 2 est une vue partielle en perspective illustrant un mode de fixation des ondulations du dispositif de la figure 1 sur la plaquette isolante - Figure 3 est une vue de détail de l'agencement de la figure 2 montrant l'engagement de l'élément dans les fentes réceptrices ménagées dans la plaquette isolante - Figure 4 est une vue en coupe verticale du dispositif de la figure 2 - Figure 5 est une vue de dessus d'une résistance selon l'invention à deux séries d'ondulations fixées sur la même plaquette isolante, et - Figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI du dispositif de la figure 5. La figure 1 illustre une résistance selon l'invention. Par résistance on entend l'ensemble constitué par une plaquette 1 en matériau isolant électriquement et un ou plusieurs éléments résistants tels que le ruban 2. Ce ruban 2 est en alliage déterminé en fonction de la puissance dissipée. Les alliages pouvant être utilisés sont ceux couramment employés dans le domaine du chauffage électrique. Sur la figure 1 le ruban 2 est d'une seule pièce, les extrémités étant bien entendu raccordées à des bornes d'alimentation électrique non représentées. Le ruban 2 est ondulé suivant des ondulations régulières en forme approximativement de sinusoide de petite amplitude (quelques millimètres) et d'un pas p (demi-période des ondulations) également de quelques millimètres. Le ruban 2 ainsi ondulé est disposé sur la plaquette 1 de maçon à la traverser successivement en formant une série d'ondulations 3 s'étendant alternativement de part et d'autre de la plaquette 1 perpendiculairement à celle-ci. Les ondulations 3 forment en quelque sorte approximativement une sinusoïde dont l'axe serait contenu dans le plan de la plaquette 1. Les figures 2 à 4 illustrent un mode de fixation préféré du ruban 2 sur la plaquette 1. Les ondulations du ruban 2 sont telles que les génératrices sont en tous points du ruban parallèles au plan de la plaquette 1; Au droit des passages du ruban 2 dans le plan de la plaquette, le ruban est enfilé par sa tranche dans des fentes ou encoches étroites 4 réalisées à intervalles réguliers le long d'un des bords longitudinaux de la plaquette 1. Ces fentes parallèles 4 s'étendent sensiblement jusqu'au centre de la plaquette. Le pas p des ondulations du ruban 2 est de préférence égal à l'épaisseur (figure 3) de la plaquette 1, en sorte que le ruban 2 est maintenu élastiquement dans les fentes 4 grâce à l'effet de ressort des ondulations. Le blocage du ruban 2 en fond de fente est assuré par une cale 5 en forme de plaquette allongée en matériau isolant électriquement (par exemple du mica) et s'étendant sur toute la longueur de la plaquette 1. Cette cale 5 est plaquée contre l'une des faces de la plaquette 1, en regard des fentes 4, et bloquée par une pièce 6 en forme de cavalier chevauchant la tranche de la plaquette 1 sur toute sa longueur. Le cavalier 6 est fixé par tous moyens et par exemple par simple pinçage élastique des organes I et 5. On peut prévoir une autre cale 5 de l'autre côté de la plaquette 1. Sur l'autre tranche de la plaquette 1 on peut prévoir un système analogue de cale 5' et de cavalier 6', la cale 5' étant par exemple disposée sur l'autre face de la plaquette 1. Les figures 5 et 6 illustrent une variante de réalisation suivant laquelle sur la même plaquette isolante 1 sont fixés deux éléments résistants constitués par deux rubans métalliques ondulés 2 et 2'. Les ondulations 3 et 3' sont dans deux plans parallèles et perpendiculaires à la plaquette 1. En outre, en vue de dessus (figure 5) les ondulations 3 et 3' sont décalées latéralement afin d'obtenir un transfert thermique plus efficace. Les deux rubans 2,2' sont fixés sur la plaquette 1 de la même manière que celle illustrée par les figures 2 à 4, des fentes 4 étant ménagées sur les deux bords opposés de la plaquette 1, les rubans étant retenus et bloqués par des cales 5,5 et des cavaliers 6,6'. Les résistances ainsi constituées présentent une résistance mécanique de l'ensemble plus élevée que celle des résistances connues.La mise en place des rubans 2,2' est facile, rapide et sûre. A section et résistivité de ruban (ou de fil méplat) égales on obtient une longueur apparente d'élément résistant nettement plus faible que si le fil ou ruban était plat. En outre, les ondulations du ruban 2,2' procurent une surface émissive multidirectionnelle. L'échauffement de l'air passant au travers de la résistance est plus homogène en sorte que l'on obtient des vitesses de convection plus élevées. L'allongement du ruban 2,2' en fonction de la température ainsi que ses déformations sont moins importantes. Enfin, il est possible de faire varier les caractéristiques (amplitude et pas) à la fois des ondulations du ruban 2,2' et des ondulations 3,3', par exemple dans le but d'une homogénéité encore meilleure de la vitesse de l'air de convection. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits mais en couvre au contraire toutes les variantes notamment en ce qui concerne les moyens de fixation du ou des éléments résistants sur la plaquette isolante. REVENDICATIONS 1. Résistance électrique chauffante du type à fil méplat ou ruban métallique fixé sur une plaquette en matériau isolant, caractérisée en ce qu'elle comprend, sur une même plaquette (l),au moins une série d'ondulations (3) définissant un plan perpendiculaire à la plaquette et disposées en alternance de part et d'autre de celle-ci, lesdites ondulations étant constituées par un fil méplat ou ruban (2) lui-même ondulé, des moyens (4 à 6) étant prévus pour fixer le ou les fils méplats ou rubans (2) sur la plaquette en matériau isolant (1). 2. Résistance électrique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de fixation du ou des fils méplats ou rubans (2) sont constitués par une série de fentes étroites (4) réalisées dans l'un et/ou l'autre bord longitudinal de la plaquette (1), lesdits fils ou rubans (2) étant engagés par leur tranche dans lesdites fentes (4) et maintenus en fond de fente par au moins une cale (5) en matériau isolant, bloquée par une pièce en forme de cavalier (6) chevauchant ledit bord longitudinal de la plaquette. 3. Résistance électrique suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'intervalle ou pas (p) entre deux ondulations consécutives du fil méplat ou ruban (2) est sensiblement égale à l'épaisseur de la plaquette isolante (1). 4. Résistance électrique suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la plaquette isolante (1) porte deux éléments résistants en fil méplat ou ruban ondulé (2,2'), les ondulations (3,3') formées par ledit fil ou ruban de part et d'autre de la plaquette (1) étant dans deux plans parallèles entre eux et perpendiculaires à ladite plaquette. 5. Résistance électrique suviant la revendication 4, caractérisée en ce que les deux séries d'ondulations (3,3') sont décalées latéralement afin que le flux d'air de convection orthogonal aux plans desdites ondulations (3,3') soit plus homogène. 6. Résistance électrique suivant l'une des revendi cations 1 à 5, caractérisée en ce que les caractéristiques d'amplitude et de pas des ondulations du fil méplat ou ruban (2,2') et/ou des ondulations (3,3') formées de part et d'autre de la plaquette isolante (1) sont variables localement.