Brevet FR2595819A1 — publié le 19870918

CAPTEUR GAINE DE TEMPERATURE. La présente invention concerne un capteur gainé de température. Dans les instruments ou dispositifs de mesure thermique, et dans les appareils industriels ou ménagers tels que les appareils de 5 chauffage, de cuisson, les lave-linge, les lave-vaisselle, les sèchelinge o la température d'un milieu, d'un fluide, d'une eau ou d'un air doit être contr8ôlée ou mesurée, souvent des capteurs de température sont utilisés. Les capteurs de température connus et vendus dans le com10 merce sont nombreux. Les uns tels que des thermostats bimétalliques à températures fixes, des thermostats réglables à bulbe et capillaire, sont à des prix raisonnables, mais seulement utilisables dans des appareils ou dispositifs à circuits électromécaniques de fonctionnement. Les autres, adaptés pour l'électronique, sont le plus 15 souvent chers et par conséquent exclus des applications dans des appareils électroménagers par exemple. Certains d'entre eux tels que des thermostats, des capteurs à base de silicium se vendent à des prix abordables en tant que pièces nues, non protégées par une enveloppe, gaine ou capote, et de ce fait non directement utilisables 20 dans des milieux plus ou moins corrosifs ou pollués, par exemple dans l'eau des cuves de lave-linge ou lave-vaisselle ou dans l'air chaud d'un circuit de séchage d'un sèche-linge ou d'un lavantsèchant. La présente invention, ayant pour but d'éviter ces incon25 vénients permet de réaliser un capteur efficace de température adapté pour des circuits électroniques, présentant une structure simple le rendant facile et économique à fabriquer et à assembler et muni d'une gaine, enveloppe ou capote le rendant utilisable dans des milieux corrosifs ou pollués tels que l'eau des cuves des lave-linge ou 30 lave-vaisselle ou de l'air chaud de séchage d'un sèche-linge ou d'un lavant-sèchant. 15 25 30 Selon l'invention, un capteur de température muni d'une thermistance, est caractérisé en ce qu'il comprend d'une part une gaine tubulaire fermée à une des extrémités, ouverte à l'autre extrémité, renfermant dans le fond fermé de son alésage longitudinal, une thermistance, et dans les côtés latéraux opposés de cet alésage, deux lames de contact effectuant une liaison électrique entre cette thermistance et l'extérieur, et d'autre part un piston-bouchon coulissant dans l'alésage de la gaine, poussant cette thermistance dans le fond de celle-ci, et fermant cette gaine par son embase appliquée et immobilisée contre l'extrémité ouverte de cette gaine. Pour mieux faire comprendre l'invention, on en décrit ci-après un certain nombre d'exemples de réalisation illustrés par des dessins ci-annexés dont: - la figure I représente une vue schématique en coupe longitudinale c'un capteur gainé de température réalisé selon l'invention et en cours de montage, - la figure 2 représente une vue schématique en coupe transversale suivant un plan Il-1I du capteur de la figure 1, - la figure 3 représente une vue schématique en coupe longitudinale.de la gaine du capteur de la figure 1, - la figure 4 représente une vue schématique, d'en bout de la gaine de la figure 3, - la figure 5 représente une vue schématique en coupe transversale suivant un planV-V de la gaine de la figure 3, - la figure 6 représente une vue schématique en coupe transversale suivant un plan VI-VI de la gaine de la figure 3, et - la figure 7 représente une vue schématique en perspective d'un lave-linge muni d'un capteur de température de la figure I. Un capteur de température I selon un exemple de réalisation de l'invention comprend une thermistance 2 sous forme d'une pastiWle, métallisée sur ses deux faces opposées, une gaine tubulaire 3 fermée à une de ses extrémités, ouverte à l'autre extrémité et recevant dans son fond 4, la thermistance 2, un piston-bouchon 5 coulissant dans l'alésage 6 de la gaine tubulaire 3, assurant par poussée par le bout 7 de son corps, une mise en place de la thermistance 2 dans le fond 4 de la gaine tubulaire 3 et réalisant par application et immobilisation de son embase 8 contre l'extrémité ouverte 9 de la gaine tubulaire 3, une fermeture de cette gaine 3 et un maintien en place de la thermistance 2, et deux lames de contact 10, 11 insérées longitudinalement dans l'alésage 6 entre la gaine 3, la thermistance 2 et le piston-bouchon 5, sur les deux côtés diamétralement opposés de ces derniers, effectuant une liaison électrique entre cette thermistance 2 et l'extérieur, par application 10 élastique de leurs extrémités intérieures 12, 13 contre les deux faces opposées métallisées de cette thermistance, et par présentation de leurs extrémités de sortie 14, 15 en saillie vers l'extérieur de la gaine 3, ce qui facilite leurs connexions électriques. La thermistance 2 est constituée par celle d'un type connu par 15 exemple celle à base de carbone fritté sous forme d'une pastille ou disque à deux faces opposées métallisées. La gaine tubulaire 3 est constituée en un matériau d'un type connu tel que le polypropylene bon conducteur thermique, électriquement isolant et excellemment résistante à la température 20 d'utilisation du capteur 1. Le piston-bouchon 5 est réalisé en un matériau électriquement isolant d'un type connu soit identique à celui de la gaine 3 soit différent de celui de cette gaine 3. Le piston-bouchon 5 comprend un corps rectangulaire 19 et une embase circulaire ou polygonale 8. La gaine tubulaire 3 comprend un alésage longitudinal 6 formé d'un trou longitudinal central sensiblement rectangulaire 16 destiné à l'introduction et au logement de la thermistance en forme de pastille 2 et au coulissement et au logement du corps 19 à section transversale rectangulaire du piston-bouchon 5, et de deux rainures 30 longitudinales sensiblement rectangulaires 17, 18 qui prolongent latéralement ce trou central 16 pour définir une section transversale en croix de l'alésage 6, et sont destinées à recevoir les deux lames de contact 10 et 11. Dans l'exemple illustré à la figure 3, la gaine tubulaire 3 comprend dans la face 9 à son extrémité ouverte, deux évidements radiaux 20 et 21 qui prolongent respectivement les deux rainures latérales 17, 18 de l'alésage 6 et reçoivent respectivement les extrémités de sortie 14, 15 repliées en angle droit des lames de contact 10 et 11. Les deux lames de contact 10 et 11 sont réalisées en un matériau élastique, bon conducteur électrique. Les lames de contact 10 et 11 comprennent des extrémités intérieures 12 et 13 cambrées de manière à obtenir un bon contact entre ces lames 10 et Il et la thermistance 2 sous l'effet d'une 10 compression élastique de ces extrémités 12 et 13 contre la gaine. 3, par cette thermistance 2. Les lames de contact 10 et 1l1 comprennent de préférence dans leur corps des cambrures transversales espacées 22 et 23 formant des ondulations longitudinales qui mettent en valeur leur élasticité 15 et assurent un bon maintien en place du piston-bouchon 5 sous l'effet d'une compression élastique de ces lames de contact 10 et 11 contre la gaine 3 par le corps 19 de ce piston-bouchon 5. La fermeture de l'extrémité ouverte 9 de la gaine 3 par l'embase 8 du piston-bouchon 5 est faite selon une technique connue 20 de fixation ou de scellement telle que celle par clips, par coincement, par collage, par soudage. Pour rendre plus sensible le capteur 1, l'épaisseur de la gaine 3 est amincie dans sa zone entourant la thermistance 2, par réalisation de deux méplats longitudinaux et parallèles 25, 26 dans 25 l'extrémité fermée de cette gaine 3. Il en résulte que la gaine 3 comprend une zone aplatie 25, 26 entourant son extrémité fermée et une zone cylindrique 27, 9 ou à section polygonale s'étendant sur son extrémité ouverte. Dans un assemblage du capteur 1, les deux lames de contact 30 10, 11 sont d'abord mises en place dans les rainures latérales rectangulaires 17, 18 de la gaine 3, la thermistance 2 est ensuite introduite dans le fond de l'alésage 6 de la gaine 3 sous la poussée du piston-bouchon 5 suivant le sens de la flèche F de la figure 1 et l'embase 8 de ce piston-bouchon 5 est enfin appliquée et fixée ou scellée contre l'extrémité ouverte 9 de la gaine 3 pour la fermer. L'embase du piston-bouchon 5 occupe alors la position représentée en traits discontinus dans la figure 1 tandis que la thermistance 2 bute contre le fond 4 de la gaine, sa position étant représentée également en traits discontinus. La structure perfectionnée du capteur gainé de température 1 décrit ci-dessus rend sa fabrication et son montage facile, rapide et par conséquent économique sans que son efficacité soit compromise. Dans une première variante de réalisation non représenté, les deux lames de contact 10, 11 sont incorporées dans la gaine 3 par 10 moulage avec cette dernière, et le montage du capteur I se réduit à une introduction de la thermistance 2 dans le fond 4 de l'alésage de cette gaine 3 à l'aide du piston-bouchon 5 et un scellement ou une fixation de l'embase 8 de ce piston-bouchon 5 contre l'extrémité ouverte 9 de cette gaine 3. Dans une deuxième variante de réalisation non représente, les deux lames de contact 10, 11 sont rendues solidaires du pistonbouchon 5 par une technique connue telle que celle par clips, par moulage... Dans cette variante de réalisation, la thermistance 2 est, lors d'un montage du capteur 1 soit montée entre les extrémités 20 élastiques 12 et 13 des lames de contact 10, 11 solidaires du pistonbouchon 5 avant l'introduction de ce dernier dans l'alésage 6 de la gaine 3 soit introduite dans le trou 16 de l'alésage 6 et mise en place dans le fond de la gaine 3 sous la poussée du piston-bouchon 5 muni de lames de contact 10, 11. Le capteur gainé de température 1 est protégé par la gaine 3 et l'embase 8 du piston-bouchon 5, contre les agressions des milieux corrosifs ou pollués dans lesquels un contrôle ou une mesure de température doit être effectué. Dans son application le capteur économique gainé de température I peut faire partie d'un circuit 30 d'un appareil ou dispositif de contrôle ou de mesure de température ou d'une machine industrielle ou d'un appareil électroménager tel qu'un lave-linge, un lave-vaisselle, un sèche-linge, un lavant-sèchant. - ' Dans un lave-linge 29 schématiquement illustré dans la figure 7 pourvu d'une carrosserie 30, d'une cuve 31 et d'un tambour à linge 32, le capteur gainé de température I peut être soit introduit à travers un trou non représenté dans la cuve 31 et fixé d'une manière étanche sur cette cuve soit monté (figure 7) sur une bride 33 d'un élément chauffant 34 et fixé en même temps que cet élément chauffant dans la cuve 31. Dans un sèche-linge non représenté, le capteur gainé de température 1 est introduit à travers un trou dans une conduite de 10 circulation d'air chaud et fixé en place par des moyens de fixation connus. Plongé dans un milieu dont la température doit être contrôlée ou mesurée, la thermistance 2 du capteur 1 protégée par la gaine 3 bonne conductrice de la chaleur et électriquement isolante, traduit une variation de températures de ce milieu en une variation de résistance électrique de cette thermistance et permet à un circuit électrique ou électronique de type connu d'un instrument ou appareil de transformer cette variation de résistance électrique en valeurs numériques de températures ou en signaux électriques de commande 20 d'un autre organe ou composant de ce circuit électrique ou électronique. Dans l'exemple de réalisation illustré, la thermistance 2 a un diamètre de l'ordre de 5,5 millimètres et une épaisseur de 1,8 millimètre environ. La gaine 3 comprend d'une part un corps de 25 l'ordre de 35 millimètres de longueur et de 9 millimètres de diamètre, avec une zone aplatie à son extrémité fermée délimitée par des méplats 25 et 26 parallèles et espacés l'un de l'autre de l'ordre de 7 millimètres et définissant une épaisseur de gaine de l'ordre de 1,5 millimètre et avec un alésage formé d'un trou rectangulaire de 5,6 millimètres sur 2 millimètres, et de deux rainures latérales rectangulaires de 3,2 millimètres sur 0,8 millimètre, et d'autre part à son extrémité ouverte, un bord circulaire de l'ordre de 5 millimètres de longueur et de 1 millimètres de diamètre. Le piston-bouchon 5 comprend un corps rectangulaire de l'ordre de 5,3 millimètres de largeur, de 32,4 millimètres de longueur et de 1,8 millimètre d'épaisseur et une embase circulaire de l'ordre de 11 millimètres de diamètre et de 2 millimètres cd'épaisseur. Les lames de contact 10 et 11 ont une largeur de 2,8 millimètres et une épaisseur de 0,6 millimètre environ. Le capteur gainé de température I a ainsi une dimension relativement petite, peu encombrante en plus des avantages d'un coût de revient économique et d'une excellente efficacité et fia10 bilité de fonctionnement. REVENDICATIONS 1. Capteur de température muni d'une thermistance, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part une gaine tubulaire (3)'fermée à une des extrémités, ouverte à l'autre extrémité, renfermant dans le fond fermé (4) de son alésage longitudinal (6) une thermistance (2) et dans les côtés latéraux opposés de cet alésage, deux lames de contact (10, 11) effectuant une liaison électrique entre cette thermistance (2) et l'extérieur, et d'autre part un piston-bouchon (5) coulissant dans l'alésage (6) de la gaine (3) poussant cette thermistance (2) dans le fond de celle-ci (3), et fermant cette gaine par 10 son embase (8) appliquée et immobilisée contre l'extrémité ou- verte (9) de cette gaine (3). 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gaine tubulaire (3) comprend un alésage longitudinal (6) formé d'un trou central longitudinal rectangulaire (16) et de deux rainures 15 longitudinales rectangulaires (17, 18) prolongeant latéralement ce trou central (16) pour définir une section transversale en croix. 3. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston-bouchon (5) comprend un corps rectangulaire (19) et une embase choisie parmi les formes circulaires (8) et polygonales. 4. Capteur selon l'une des revendications I à 3, caractérisé en ce que la gaine tubulaire (3) et le piston-bouchon (5) sont constitués en un matériau bon conducteur thermique et électriquement isolant. 5. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la thermistance (2) est une thermistance ayant une forme d'une pastille 25 et métallisée sur ses deux faces. 6. Capteur selon.la revendication 1, caractérisé en ce que les lames de contact (10, 11) comprennent des extrémités intérieures cambrées (12, 13) et dans leur corps des cambrures transversales (22, 23) formant des ondulations longitudinales. 7. Capteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les lames de contact (10, 11) sont constituées en un matériau élastique et bon conducteur électrique. 8. Capteur selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les lames de contact (10, 11) sont incorporées dans la gaine (3) par moulage avec cette dernière. 9. Capteur selon l'une des revendications I, 6 et 7, caractérisé 5 en ce que les lames de contact (10, 11) sont rendues solidaires du piston-bouchon (5). 10. Capteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la gaine tubulaire (3) comprend une zone aplatie (25 - 26) entourant son extrémité fermée et une zone à section choisie parmi 10 les sections circulaires (27, 9) et polygonales s'étendant sur son extrémité ouverte. Il. Capteur selon l'une des revendications I à 10, caractérisé en ce qu'il comprend une thermistance (2) de l'ordre de 5,5 millimètres de diamètre et de 1,8 millimètre d'épaisseur, une gaine 15 tubulaire (3) de l'ordre de 40 millimètres de longueur de 9 millimètres de diamètre et de 1,5 d'épaisseur dans son extrémité fermée, de 5,6 millimètres sur 2 millimètres de trou rectangulaire central (16) de l'alésage (6), de 3,2 millimètres sur 0,8 millimètre de rainures latérales rectangulaires (17, 18), un piston-bouchon (5) 20 ayant un corps de l'ordre de 32,4 millimètres de longueur, de 5,3 millimètres de largeur et de 1,8 millimètre d'épaisseur et une embase de l'ordre de 11 millimètres de diamètre et de 2 millimètres d'épaisseur, et deux lames de contacts (10, 11) de l'ordre de 2,8 millimètres de largeur et de 0,6 millimètre d'épaisseur.