Brevet FR2579054A1 — publié le 19860919

-1- 2579054 La présente invention concerne une installation de chauffage électrique de gaz, et plus particulièrement une telle installation comprenant au moins un élément tubulaire électriquement conducteur non isolé, replié sur lui-même en accordéon de manière à former au moins une nappe de tronçons conducteurs sensiblement parallèles, chacun de ces tronçons étant relié à une de ses extrémités à un des tronçons adjacents par un coude à 180 et à l'autre de ses extrémités à l'autre tronçon adjacent par un autre coude à 180 . Des installations de chauffage électrique dans lesquelles le conducteur est un tube métallique non isolé, sont déjà bien connues dans la technique. Toutefois, si ces installations sont de grandes dimensions et destinées à de hautes températures, il n'a pas encore été proposé de solution satisfaisante pour la fixation des éléments conducteurs. C'est le cas par exemple des installations de chauffage d'air destiné au séchage des fourrages. Un premier problème qui se pose dans ce cas est en effet celui de la liaison des éléments conducteurs à la structure de l'installation, liaison qui doit être effectuée de manière à la fois isolée électriquement et isolée thermiquement. Un autre problème réside dans le maintien des tronçons de conducteurs les uns par rapport aux autres de manière à éviter tout contact qui provoquerait un court circuit. Ce problème est souvent rendu plus difficile à résoudre du fait que les éléments conducteurs se trouvent dans un écoulement d'air qui peut être à relativement à grande vitesse. D'autres difficultés surgissent généralement du fait de la dilatation des éléments chauffants provoquée par leur échauffement. C'est ainsi que ces éléments peuvent être portés par effet Joule à des températures atteignant 1100 C. Dans de telles conditions, les moyens de fixation des éléments chauffants sur la structure de l'installation doivent permettre ces dilatations. En outre, la résistance mécanique des éléments chauffants est largement diminuée à de telles températures, ce qui entraîne des difficultés supplémentaires. La présente invention vise à pallier ces inconvénients et a plus particulièrement pour but de fournir des moyens permettant de relier les éléments chauffants à la structure de l'installation et de positionner ces éléments les uns par rapport aux autres, y compris à haute température. A cet effet, l'invention a pour objet une installation de chauffage électrique de gaz comprenant au moins un élément tubulaire électriquement conducteur non isolé replié sur lui-même en accordéon de manière à former au moins une nappe de tronçons conducteurs sensiblement parallèles, chacun de ces tronçons étant relié à une de ses extrémités à un des tronçons adjacents par un coude à 180 et à l'autre de ses extrémités à l'autre tronçon adjacent par - 2 - 2579054 un autre coude à 180 , caractérisée par le fait que ledit élément tubulaire est suspendu à une structure porteuse électriquement isolante de manière que lesdits tronçons conducteurs soient disposés sensiblement verticalement, les points de suspension étant aménagés à l'emplacement des coudes situés du côté supérieur de la nappe. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, des entretoises électriquement isolantes sont disposées entre les tronçons conducteurs de manière à positionner ces conducteurs les uns par rapport aux autres et à éviter tout contact susceptible de provoquer un court circuit. Les entretoises sont avantageusement portées par l'élément tubulaire luimême de sorte qu'elles suivent les mouvements de ce dernier lors de son allongement da à son échauffement. Dans le cas o l'installation comprend plusieurs nappes de tronçons conducteurs, les entretoises peuvent être formées de plaques disposées entre deux nappes de tronçons et être posées sur des organes de support montés sur au moins certains de ces tronçons. Ces plaques peuvent être des plaques à encoches pour permettre le passage des tronçons de l'élément tubulaire. Les entretoises mentionnées ci-dessus sont par conséquent montées dans la zone verticale des tronçons de l'élément tubulaire, mais d'autres entretoises peuvent également être montées à leur partie inférieure. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ces autres entretoises sont suspendues audit élément tubulaire à l'emplacement des coudes situés du côté inférieur de la nappe. De préférence, des supports solidaires de la structure porteuse sont prévus en-dessous desdites autres entretoises, à une distance telle que ces autres entretoises-viennent reposer sur les supports lorsque lesdits éléments tubulaires s'allongent sous l'effet de la chaleur. Il en résulte que, lorsque l'élément chauffant est dans un état de moindre résistance mécanique du fait de son échauffement, il n'a plus à supporter le poids des entretoises inférieures qui sont directement en appui sur des éléments solidaires de la structure porteuse. De préférence, les autres entretoises sont suspendues par l'intermé- diaire de tiges de guidage traversant des trous formés dans ces autres entre- toises, qui sont elles-mêmes posées sur des rondelles fixées auxdites tiges. Par conséquent, dès lors que les entretoises inférieures sont posées sur les supports fixes, un allongement supplémentaire des éléments tubulaires entraîne le coulissement des tiges de guidage dans les trous des entretoises. Ces tiges assurent ainsi le guidage de la partie inférieure des éléments chauffants et leur positionnement relatif. - 3 2579054 De préférence, l'élément tubulaire est aplati dans le sens radial dans la zone des coudes. Il en résulte une meilleure répartition des lignes de courant qui ont autrement tendance à se concentrer dans la partie de rayon minimal de l'élément tubulaire. On a constaté qu'il était avantageux de donner à l'élément tubulaire dans la zone des coudes une section ayant deux parties arrondies à ses extrémités et une partie centrale de moindre épaisseur. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les points de suspension comprennent une tige sensiblement en forme de V dont les extrémités des branches sont disposées sensiblement tangentiellement et fixées à la partie courbe desdits coudes. Il en résulte que le poids de l'élément tubulaire et le poids des entretoises inférieures sont repris sensiblement à la verticale de chaque tronçon, ce qui évite une déformation des coudes à haute température. On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation particulier de l'invention en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation d'une nappe de conducteur dans une installation de chauffage selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe de plusieurs nappes de conducteur selon la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue à plus grande échelle du détail III de la figure 1, - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3, - la figure 5 est une vue agrandie du détail V de la figure 1 à la même échelle que la figure 3, - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5, et - la figure 7 est une vue agrandie du détail VII de la figure 1 à la même échelle que les figures 3 et 5. La figure 1 représente une installation de chauffage selon l'invention comprenant un élément tubulaire 1 suspendu à une structure porteuse 2 dans un écoulement gazeux. L'élément tubulaire 1 est replié sur lui-même en accordéon pour former des tronçons verticaux tels que 3 reliés aux tronçons adjacents par des coudes supérieurs 4 et des coudes inférieurs 5 à 180 . Il est ainsi possible de former une ou plusieurs nappes à l'aide d'un même élément tubulaire dont les deux extrémités sont reliées à une _ 4 2579054 source de courant électrique (non représentée). Dans la zone de chaque coude 4 et 5, l'élément tubulaire est aplati radialement, comme représenté à la figure 4, de manière à présenter deux extrémités arrondies 6 reliées par une zone de moindre épaisseur 7. Cet aplatissement entraIne une répartition régulière des lignes de courant dans le conducteur. Des tiges 8 coudées sensiblement en forme de V sont disposées sensiblement tangentiellement à l'élément tubulaire et sont soudées à cet élément dans la zone des coudes supérieurs 4. Cette soudure est réalisée en des points 9 sensiblement à la verticale des tronçons de conducteurs verticaux 3, de manière à faire supporter aux coudes une charge minimale. Les tiges 8 forment ainsi un anneau dans lequel est engagé un crochet 11 dont la tige traverse la structure porteuse 2 sur laquelle elle est retenue au moyen d'une rondelle 11. Comme on le voit sur la figure 4 une tige métallique de plus faible section O10a est soudée sur le bec du crochet 10 pour être ensuite repliée comme représenté en traits interrompus pour maintenir dans le bec du crochet 10 la tige coudée 8. Ainsi, l'élément tubulaire 1 est suspendu à la structure porteuse 2 avec ses tronçons rectilignes 3 sensiblement verticaux. Dans la partie médiane des tronçons 3, représentée en détail aux figures 5 et 6, des organes de support 12 formés d'une bande de tôle repliée en U, sont soudés à au moins certains des tronçons 3. Des entretoises 13 sont posées sur ces organes de support 12 de manière à maintenir à une valeur convenable l'écartement entre les différents tronçons 3 d'une même nappe et de deux nappes voisines (fig.2). Les entretoises 13 sont constituées de plaques disposées entre deux nappes de conducteurs, ces nappes formant des encoches 14 sensiblement semi- circulaires permettant le passage des tronçons 3. Des organes 12' similaires aux organes 12 sont disposés au-dessus des entretoises 13 de manière à éviter un basculement de ces dernières sous l'effet du courant d'air circulant dans l'installation. On constate ainsi que les entretoises 13 sont directement portées par les éléments chauffants eux-mêmes, ce qui résoud en grande partie les problèmes liés à l'allongement des éléments chauffants sous l'effet de la chaleur. Des tiges 15 également sensiblement en forme de V sont soudées au niveau des coudes inférieurs 5 de l'élément tubulaire de la méme manière que les tiges 8 au niveau des coudes supérieurs. - 5 - 2579054 Les tiges de guidage 16 sont montées sur les tiges 15 et comportent à leur partie inférieure une rondelle 17 retenue par une goupille 18. Des entretoises inférieures 19 sont posées sur les rondelles 17 de manière à assurer le positionnement relatif des parties basses de l'élément tubulaire 1. Des supports 20, fixés au chassis de l'installation, sont disposés au-dessous des entretoises 19 à une distance telle que lorsque les éléments chauffants sont allongés sous l'effet de la chaleur (position indiquée en traits mixtes à la figure 7) les entretoises 19 viennent reposer sur les supports 20, allégeant ainsi la charge supportée par les éléments chauffants. Lorsque les entretoises 19 reposent sur les supports 20 elles continuent néanmoins à assurer le positionnement relatif des tronçons 3 du fait que la tige 16 coulissent dans les trous 21 des entretoises assurant ainsi le guidage des coudes 5. La structure porteuse 2 ainsi que les entretoises 13 et 19 sont réalisées dans tout matériau réfractaire et isolant convenable. Diverses variantes et modifications peuvent bien entendu être apportées à la description qui précède sans sortir pour autant du cadre ni de l'esprit de l'invention. - 6 - 2579054 REVENDICATIONS 1. Installation de chauffage électrique de gaz comprenant au moins un élément tubulaire (1) électriquement conducteur non isolé, replié sur lui- même en accordéon de manière à former au moins une nappe de tronçons conduc- teurs (3) sensiblement parallèles, chacun de ces tronçons étant relié à une de ses extrémités à un des tronçons adjacents par un coude (4) à 180 et à l'autre de ses extrémités à l'autre tronçon adjacent par un autre coude (5) à 180 , caractérisée par le fait que ledit élément tubulaire est suspendu à une structur porteuse (2) électriquement isolante de manière que lesdits tronçons conducteurs soient disposés sensiblement verticalement, les points de suspension étant aménagés à l'enplacement des coudes (4) situés du côté supérieur de la nappe. 2. Installation de chauffage selon la revendication 1, caractérisée par le fait que des entretoises électriquement isolantes (13) sont disposées entre les tronçons conducteurs. 3. Installation de chauffage selon la revendication 2, caractérisée par le fait que lesdites entretoises sont portées par l'élément tubulaire. 4. Installation de chauffage selon revendication 3, caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins deux nappes de tronçons conducteurs et que les entretoises sont formées de plaques disposées entre deux nappes de tronçons et sont posées sur des organes de support (12) montés sur au moins certains de ces tronçons. 5. Installation de chauffage selon la revendication 4, caractérisée par le fait que lesdites plaques sont des plaques à encoches (14) pour permettr le passage des tronçons de l'élément tubulaire. 6. Installation de chauffage selon l'une quelconque des revendication 1 à 5, caractérisée par le fait que d'autres entretoises (19) sont suspendues audit élément tubulaire à l'emplacement des coudes (5) situés du côté inférieur de la nappe. 7. Installation de chauffage selon la revendication 6, caractérisée par le fait que des supports (20) solidaires de la structure porteuse sont prévus en-dessous desdites autres entretoises à une distance telle que ces autres entretoises viennent reposer sur les supports lorsque ledit élément tubulaire s'allonge sous l'effet de la chaleur. 8. Installation de chauffage selon la revendication 7, caractérisée par le fait que lesdites autres entretoises sont suspendues par l'intermédiaire de tiges de guidage (16) traversant des trous (21) formés dans ces autres entretoises qui sont posées sur des rondelles (17) fixées auxdites tiges. 9. Installation de chauffage selon l'une quelconque des revendicatio 1 à 8, caractérisée par le fait que, dans la zone des coudes, l'élément tubulaire est aplati dans le sens radial. - 7- 2579054 10. Installation de chauffage selon la revendication 9, caractérisée par le fait que, dans la zone des coudes, l'élément tubulaire possède une section ayant deux parties (6) arrondies à ses extrémités et une partie centrale (7) de moindre épaisseur. 11. Installation de chauffage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée par le fait que les points de suspension couprennent une tige (8,15) sensiblement en forme de V, dont les extrémités des branches sont disposées sensiblement tangentiellement et fixées à la partie courbe desdits coudes.