Brevet FR2597222A1 — publié le 19871016

APPAREIL MUNI D'UNE RESISTANCE ELECTRIQUE CHAUFFANTE La présente invention concerne un appareil muni d'une résis tance électrique chauffante. Les appareils en particulier les appareils ménagers munis d'une résistance électrique chauffante tels qu'une cafetière électrique, un chauffe-biberon, un lave-linge, un lave vaisselle, un lavant séchant, un sèche-linge... comprennent souvent un récipient ou cuve en matière synthétique ou plastique destiné à recevoir de l'eau ou un produit liquide, de l'air ou un fluide à chauffer et une résistance électrique chauffante. Quand l'eau, le produit liquide, l'air ou le fluide à chauffer est manquant dans ce récipient ou cuve, la résistance électrique chauffante peut élever dans son voisinage la température jusqu'à un degré qui provoque soit une dégradation ou une destruction de ce récipient ou cuve soit un début d'incendie.De nombreuses solutions connues ont été apportées pour pallier ces inconvénients. Les premières utilisent un ou plu sieurs fusibles montés en série avec la résistance chauffante pour couper l'alimentation électrique de cette résistance chauffante quand ces fusibles sont portés à leur température de fusion. Ces fusibles assurent une protection de cette résistance électrique mais leur fonctionnement se déclenche quelquefois trop tard et une dégradation du récipient ou de la cuve plastique de ces appareils est déjà constatée. Les deuxièmes utilisent un ou plusieurs contacts à bilame ou à dispositif à dilatation de gaz ou de liquide montés en série avec la résistance électrique chauffante. Quand le bilame ou le dispositif à dilatation de gaz ou de liquide est chauffé par une élévation de température excessive il se déforme géométriquement, ouvre les contacts.Quand le bilame ou dispositif à dilatation de gaz ou liquide est refroidi, il referme les contacts et rétablit le passage au courant électrique qui le traverse ou bien il doit être réarmé manuellement. Lors d'un coincement ou d'un soudage accidentel des contacts, les contacts à bilame bloqués dans leur fermeture laissent constamment au courant électrique un libre passage à travers la résistance électrique chauffante qui élève dans son voisinage d'une manière incontrôlée la température et aucune protection thermique du récipient ou de la cuve de ces appareils n'est ainsi assurée. Les troisièmes sont des systèmes électroniques complexes et coûteux. La présente invention ayant pour but d'éviter ces inconvé nients, permet de réaliser un appareil muni d'une résistance élec trique chauffante comportant un dispositif de limitation et de régulation thermique simple, économique dans la fabrication, effi cace et fiable dans le fonctionnement qui'assure une bonne protec tion du récipient ou cuve de cet appareil - dans lequel est montée cette résistance chauffante. Selon l'invention, un appareil muni d'une résistance électrique chauffante est caractérisé en ce qu'iicorriprend un dispositif de limitation et de régulation thermique, constitué par une résistance à coefficient de température positif, motée en' série avec cette résistance électrique chauffante. Pour mieux faire comprendre l'inveíition on en décrit ciaprès un certain nombre d'exemples de réalisation illustrés par les dessins ciannexés dont - la figure 1 représente une vue schématique én perspective d'un lave-linge réalisé selon l'invention, montrant une résistance électrique chauffante montée dans sa cuve en matière synthétique, et - la figure 2 représente à une autre échelle une vue schéma tique, partiellement arrachée, de la résistance électrique chauffante du lave-linge de la figure 1, montrant un dispositif incorporé de protection et de régulation thermique. L'invention est applicable aux appareils ou dispositifs munis d'une résistance électrique chauffante tels qu'une cafetière élec trique, un chauffe-biberon, un lave-linge, un lave-vaisselle, un lavant-séchant, un sèche-linge... Dans un exemple de réalisation illustré à la figure 1, I'appareil muni d'une résistance chauffante électrique est un lave-linge 1 comprenant une carrosserie 2 et une cuve 3 en une matière synthétique ou plastique connue, destinée à recevoir un liquide ou de l'eau et des produits de lavage ou de rinçage, et munie d'une résistance électrique chauffante 4 servant à élever la température de cette eau ou ce mélange "eau et produits" à un degré souhaité pour le lavage ou le rinçage. La résistance électrique chauffante 4 est une résistance du type blindé comprenant un conducteur à grande résistivité électrique 5, mécaniquement protégé par une enveloppe tubulaire métallique 6, électriquement isolé de cette enveloppe 6 par un matériau isolant bon conducteur thermique 7 tel que la magnésie, et électriquement relié par ses extrémités à des bornes de connexion 8 et 9. La résistance électrique chauffante 4 est maintenue en position dans la cuve 3 au moyen d'une bride de fixation 11. Selon l'invention, la résistance électrique chauffante 4 est munie d'un dispositif de limitation et de régulation thermique 10 constitué par une résistance à coefficient de température positif montée en série avec son conducteur à grande résistivité électrique 5. Dans l'exemple illustré, la résistance à coefficient de température positif constituant le dispositif de limitation et de régulation thermique 10 est montée à l'intérieur de l'enveloppe 6 de la résistance électrique chauffante 4, en série avec deux tronçons 5a et 5b du conducteur à grande résistance électrique 5, et isolé de cette enveloppe 6 par du matériau isolant bon conducteur thermique 7.La connexion électrique entre cette résistance à coefficient de température positif 10 et les deux tronçons 5a et 5b du conducteur à grande résistivité électrique 5 se fait selon une technique connue soit par soudage, soit par un système à cosses ou à pinces. Dans le lave-linge 1, quand l'eau est introduite dans la cuve 3 et la résistance électrique chauffante 4 est mise sous tension, la chaleur dégagée par la résistance chauffante 4 est directement absorbée par cette eau de manière que celle-ci soit portée à une température souhaitée pour le lavage ou le rinçage. Habituellement dans un lave-linge, la température maximale souhaitée de l'eau de lavage est de l'ordre de 900C. La résistance à coefficient de température positif constituant le dispositif de limitation et de régulation 10 est par conséquent choisie parmi les résistances qui ont une température de déclenchement de changement brusque de leur valeur ohmique de quelques ohms à plusieurs milliers d'ohms, supérieure à cette température maximale souhaitée de l'eau de lavage de l'ordre de 900C.Il en résulte que quand la température de la résistance à coefficient de température positif choisie 10 est inférieure à cette température de déclenchement, cette résistance continue à fonctionner normalement. Dès que sa température atteint cette température de déclenchement la résistance à coefficient de température positif 10 change brusquement sa valeur ohmique, ce qui a pour effet de réduire à une valeur résiduelle négligeable le courant électrique qui alimente la résistance électrique chauffante 4 et d'arrêter par conséquent la production de chaleur par cette résistance chauffante 4. La résistance électrique chauffante 4 et la résistance à coefficient de température positif 10 se refroidissent.Quand la température de la résistance à coefficient de température positif 10 descend au-dessous de sa température de déclenchement, cette résistance à coefficient de température positif 10 change brusquement sa valeur ohmique de plusieurs milliers de ohms à quelques ohms, ce qui permet au courant électrique de réalimenter la résistance chauffante 4. La résistance à coefficient de température positif 10 joue ainsi sa fonction de régulation de température ou régulateur thermique. La résistance électrique chauffante 4 étant montée à proximité de la paroi interne de la cuve synthétique ou plastique 3, pour éviter une dégradation ou une destruction de cette cuve 3 par une chaleur excessive produite par cette résistance chauffante, la température de déclenchement de la résistance à coefficient de température positif choisie 10 doit être inférieure à une température prédéterminée qui provoque une production excessive de chaleur par la résistance chauffante 4, entraînant une dégradation ou une destruction de la cuve 3. Dans un lave-linge, la résistance électrique chauffante 4 est mise sous tension et l'eau par exemple est manquante dans la cuve 3. La résistance chauffante 4 continue à chauffer mais son courant électrique d'alimentation est arrêté par la résistance à coefficient de température positif 10 lorsque la température de déclenchement de cette dernière est atteinte. Une dégradation ou une destruction de la cuve 3 par la chaleur produite par la résistance électrique chauffante 4 est évitée. La résistance à coefficient de température positif 10 joue ainsi son rôle de limitation de température ou limitation thermique. La résistance à coefficient de température positif 10 rétablit le courant d'alimentation de la résistance électrique chauffante 4 dès que sa température descend au-dessous de sa température de déclenchement, et la résistance chauffante 4 fonctionne de nouveau normalement. La résistance électrique chauffante 4 munie d'une résistance à coefficient de température positif 10 est ainsi réutilisable ou récupérable après une mise en oeuvre de la protection thermique de la cuve 3. Dans des solutions connues utilisant des résistances électriques chauffantes avec des fusibles incorporés, ces résistances électriques chauffantes ne sont plus utilisables ou récupérables après une fusion d'un de ces fusibles dans une protection thermique des cuves ou récipients dans lesquels ces résistances chauffantes sont montées. Lors d'une défaillance d'un composant du circuit électrique d'alimentation ou de commande non représenté de la résistance chauffante 4 ou d'un court-circuit ou d'une mise accidentelle du conducteur résistant de la résistance électrique chauffante 4 à la masse, la résistance à coefficient de température positif 10 empêche l'alimentation électrique de cette résistance chauffante 4 et assure la protection thermique de la cuve 3 de la même manière que celle décrite dans un paragraphe précédent à propos d'un manque d'eau dans cette cuve 3. Dans une variante de réalisation, non représentée, la résistance à coefficient de température positif 10 est fixée à l'extérieur de l'enveloppe 6 de la résistance électrique chauffante 4 et reliée en série avec cette dernière. Dans cette variante de réalisation, le fonctionnement de la résistance à coefficient de température 10 est analogue à celui de cette même résistance 10 incorporée à l'intérieur de l'enveloppe 6 de la résistance chauffante 4. La présence d'une résistance à coefficient de température positif 10 en série, avec la résistance électrique chauffante 4 permet de réaliser aussi une bonne protection de la cuve 3 ou du récipient dans lequel cette résistance chauffante est montée, et une bonne protection de cette résistance électrique chauffante ellemême contre toute autodestruction par un chauffage exagéré de son conducteur à grande résistivité 5. Dans une autre variante de réalisation non représentée, l'appareil ou le lave-linge 1 comprend un écran thermique disposé entre son récipient ou sa cuve 3 et sa résistance électrique chauffante 4 à résistance à coefficient de température positif 10. Cet écran thermique est constitué en un matériau connu telle qu'une tôle, une plaque à base d'amiante, ... présentant une bonne résistance au liquide et au fluide à chauffer et à la chaleur produite par la résistance chauffante. Cet écran thermique et la résistance à coefficient de température positif constituent des éléments complémentaires, associés à la résistance électrique chauffante en vue de la protection de ce récipient ou cuve contre la chaleur produite par cette résistance chauffante. Etant donné que le prix de revient de la résistance à coefficient de température positif et celui de l'écran thermique sont relativement faibles, et que leur montage ou mise en place est facile, est obtenu grâce à la présente invention un appareil économique dont le récipient ou cuve portant une résistance électrique chauffante est efficacement protégé contre une dégradation ou destruction due à la chaleur produite par cette résistance chauffante. REVENDICATIONS 1. Appareil muni d'une résistance électrique chauffante (4), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de limitation et de régulation thermique (10) constitué par une résistance à coefficient de température positif montée en série avec cette résistance électrique chauffante (4). 2. Appareil selon la revendication 1, dans lequel la résistance électrique chauffante (4) comprend un conducteur à grande résistivité électrique (5), protégé par une enveloppe (6) et électriquement isolé de cette enveloppe par un matériau isolant bon conducteur thermique (7) telle que la magnésie, caractérisé en ce que la résistance à coefficient de température positif (10) est montée à l'intérieur de l'enveloppe (6) en série avec deux tronçons (Sa, Sb) de ce conducteur à grande résistance électrique (5) de cette résistance électrique chauffante (4), électriquement isolée de cette enveloppe par le matériau isolant bon conducteur thermique (7). 3. Appareil selon la revendication 1, dans lequel la résistance électrique chauffante (4) comprend un conducteur à grande résistivité électrique (5) protégé par une enveloppe (6) et électriquement isolé de cette enveloppe par un matériau isolant bon conducteur thermique (7) tel la que magnésie, caractérisé en ce que la résistance à coefficient de température positif (10) est fixée sur l'enveloppe (6) de la résistance électrique chauffante (4) et reliée en série avec le conducteur à grande résistivité (5) de cette résistance chauffante (4). 4. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, ayant un récipient ou cuve en matière synthétique ou plastique (3) destiné à recevoir la résistance électrique chauffante (4) et du liquide ou fluide à chauffer, caractérisé en ce que la résistance à coefficient de température positif (10) est choisie parmi les résistances à coefficient de température positif ayant une température de déclenchement de changement de leur valeur ohmique, supérieure à la température maximale préétablie de ce liquide ou fluide à chauffer, et inférieure à la température prédéterminée qui provoque une production excessive de chaleur par la résistance chauffante (4), entraînant une dégradation ou une destruction de la cuve (3). S. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend entre le récipient ou la cuve (3) et la résistance électrique chauffante (4), un écran thermique. 6. Appareil selon la revendication S, caractérisé en ce que l'écran thermique est constitué en un matériau résistant au liquide ou au fluide à chauffer et à la chaleur produite par la résistance électrique chauffante (4). 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'écran thermique est constitué par un matériau choisi parmi une tôle et une plaque à base d'amiante. 8. Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la résistance à coefficient de température positif (10) est électriquement reliée en série avec la résistance électrique chauffante (4) par une connexion choisie parmi une connexion par soudage, une connexion par un système à cosses et une connexion par un système à pinces.