Brevet FR2623043A1 — publié le 19890512

La présente invention concerne un dispositif de chauffante, du type comprenant une résistance électrique disposée de façon isolée dans une gaine métallique cylindrique, par exemple une gaine destinée à être immobilisée à l'intérieur dlun conduit tubulaire formé dans une enceinte à chauffer. On connaît déjà de tels dispositifs dans lesquels la résistance électrique est immobilisée à l'intérieur de la gaine au moyen d'une poudre isolante hygroscopique, et est raccordée à au moins une extrémité de la gaine à deux fils de connexion placés eux-mêmes sous gaine isolante. Ces dispositifs de chauffage donnent satisfaction dans la mesure où l'on peut se contenter d'une simple isolation. Cette isolation est alors assurée par la poudre isolante disposée entre la résistance et la gaine métallique. I1 se trouve cependant des cas dans lesquels une double isolation est nécessaire pour assurer la sécurité des personnes, par exemple lorsque le dispositif de chauffage est destiné à être utilisé dans un conduit tubulaire du type "doigt de gant", monté sur la paroi d'une cuve contenant un liquide à chauffer. On est alors amené à prévoir une deuxième isolation à l'extérieur de la gaine métallique, entre cette gaine et le conduit tubulaire où elle est immobilisée. En effet, dans le cas d'un défaut de 11 isolant interne, la gaine se trouve portée au potentiel de la résistance électrique, et doit donc être isolée du conduit tubulaire. Jusqu'à présent, cette deuxième isolation a été assurée par une couche d'air, des entretoises étant disposées entre la gaine métallique et le conduit. tubulaire de manière à maintenir une distance convenable entre ces deux élements. Cette solution présente toutefois un certain nombre d'inconvénients. Tout d'abord, de tels dispositifs de chauffage sont généralement prévus pour fonctionner à des températures élevées ou la résistance mécanique de la gaine est diminuée. Dans certains cas, le soutien de la gaine par les entretoises peut s'avérer insuffisant. Nais l'inconvénient essentiel réside dans la très mauvaise conductibilité thermique de 11 air. La gaine doit par conséquent être portée à une température beaucoup plus élevée que celle qui est nécessaire au niveau du conduit tubulaire. La présente invention vise à pallier ces inconvénients. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de chauffage comprenant une résistance électrique disposée de façon isolée dans une première gaine métallique, caractérisé par le fait qu'il comprend une deuxième gaine métallique disposée entre ladite résistance électrique et la première gaine, une poudre isolante étant disposée entre les première et deuxième gaines métalliques. On comprend par conséquent que la chaleur dégagée par la résistance électrique est transmise à la deuxième gaine métallique par le milieu isolant disposé entre cette deuxième gaine et la résistance, puis de la deuxième gaine à la première gaine par la poudre isolante. Par contre le potentiel électrique appliqué sur la résistance n'est pas propagé vers la deuxième gaine du fait du milieu isolant disposé entre les deux. Si la deuxième gaine devait néanmoins être accidentellement portée à ce potentiel, celui-ci ne serait pas transmis à la première gaine du fait de la poudre isolante. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, chacune des gaines métalliques est ouverte à ses deux extrémités, la résistance électrique ayant ses deux fils de connexion sortant chacun à une des extrémités du dispositif. Dans un second mode de réalisation, au moins une des gaines métalliques est fermée à une de ses extrémités, la résistance électrique ayant ses deux fils de connexion sortant du même côté du dispositif. Le dispositif de chauffage selon l'invention peut être réalisé pour satisfaire les exigences soit du double isolement, soit de l'isolement renforcé. Dans le premier cas, à l'extrémité ou aux extrémités où les deux gaines ont leur extrémité ouverte, ces extrémités sont noyées dans une résine isolante. Dans le deuxième cas, à au moins une des extrémités du dispositif où la deuxième gaine métallique a son extrémité ouverte, ladite deuxième gaine est plus courte que la première gaine, la même poudre isolante étant disposée entre la résistance électrique et la deuxième gaine qu'entre les première et deuxième gaines, et la partie chauffante de la résistance électrique étant entièrement contenue à l'intérieur de la deuxième gaine. Dans ce dernier cas, la première gaine métallique peut être ouverte à son extrémité plus longue que celle de la deuxième gaine, et être seule noyée dans une résine isolante. On définira maintenant à titre d'exemples non limitatifs, des modes de réalisation particuliers de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels -la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de chauffage à double isolement selon un premier mode de réalisation de l'invention, -la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de chauffage à double isolement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, -la figure 3 est une vue partielle en coupe axiale d'un dispositif de chauffage associant un double isolement de la partie chauffante à un isolement renforcé des extrémités, selon un premier mode'de réalisation de l'invention, et -La figure 4 est une vue partielle en coupe axiale d'un dispositif de chauffage associant un double isolement de la partie chauffante à un isolement renforcé des extrémités, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Le dispositif représenté à la figure l comporte une résistance électrique chauffante 1, munie à ses extrémités de broches ou fils de connexion 2. La résistance 1 est disposée dans une gaine métallique intérieure 3, ouverte à ses deux extrémités où elle est maintenue grâce à une poudre compactée 4 isolante et hygroscopique. Les extrémités intérieures des broches 2 pénètrent à l'intérieur de la graine 3 de telle sorte que la résistance I se trouve entièrement contenue à l'intérieur de cette gaine. L'ensemble ainsi constitué est lui même disposé à l'intérieur d'une gaine métallique extérieure 5, également ouverte à ses deux extrémités, où il est maintenu par une poudre compactée 6 par exemple de même nature que la poudre 4, les broches 2 dépassant des extrémités de la gaine 5. Des viroles d'extrémité 7 sont montées aux deux extrémités de la gaine 5, et une résine isolante 8 est disposée dans ces viroles jusqu'à venir au contact des poudres compactées 4 et 6. On remarquera que ni la gaine intérieure 3 ni la gaine extérieure 5 ne sont totalement remplies de poudre, de sorte que les extrémités de ces gaines sont toutes deux noyées dans la résine 8. On réalise ainsi un dispositif de chauffage à double isolement. En effet, si la résistance 1 vient accidentellement au contact de la gaine 3, celle-ci se trouve portée au même potentiel que la résistance. Néanmoins, du fait qu'elle est isolée de la gaine 5 par la poudre 6, et la résine 8, cette gaine 5 reste isolée de la résistance. Dans le mode de réalisation de la figure 2, la résistance la munie de broches de connexion 2a est repliée sur elle-meme et disposée dans une gaine intérieure 3a fermée à une de ses extrémités 10. Par conséquent, les deux broches 2a sortent du même côté de la gaine 3a. Comme précédemment la résistance la est maintenue dans la gaine 3a à l'aide d'une poudre compactée 4 isolante et hygroscopique. La gaine intérieure 3a est elle-meme disposée dans une gaine extérieure 5a fermée à une de ses extrémités 11. Une poudre isolante compactée 6 maintient la gaine 3a à l'écart de la gaine Sa. Comme précédemment, une virole d'extrémité 7 est montée à l'extrémité ouverte de la gaine 5a, et une résine isolante 8 noie les extrémités ouvertes des gaines 3a et Sa. Les broches 2a traversent la résine 8 et pénètrent à l'intérieur de la gaine 3a, de telle sorte que la résistance la se trouve toute entière à l'intérieur de cette gaine. Les figures 3 et 4 représentent respectivement une extrémité ouverte et une extrémité fermée d'un dispositif de chauffage associant un double isolement de la partie chauffante à un isolement renforcé de ces extrémités. On voit sur la figure 3 une résistance chauffante lb munie d'une broche de connexion 2b et disposée entièrement à l'intérieur d'une gaine intérieure 3b à l'intérieur de laquelle pénètre la broche 2b. Une gaine extérieure 5b entoure cet ensemble et dépasse de la gaine 3b. Les positions relatives de la résistance lb et des gaines 3b et 5b sont maintenues à l'aide d'une poudre compactée isolante 12 qui empeche tout contact entre la résistance lb et la gaine 3b d'une part, et entre les gaines 3b et 5b d'autre part. Comme précédemment une virole d'extrémité 7 est montée sur la gaine 5b et une résine isolante 8 est disposée dans cette virole jusqu'au contact de la poudre 12. On notera toutefois que, dans ce mode de réalisation, le plan de joint entre la résine 8 et la poudre 12 se trouve entre l'extrémité de la gaine 3b et l'extrémité de la gaine 5b, de sorte que la gaine 3b est entièrement noyée dans la poudre 12. Le dispositif de la figure 3 est par conséquent à double isolement dans sa partie chauffante, puisque dans le cas où la résistance lb viendrait à toucher la gaine 3b, celle-ci resterait isolée de la gaine 5b par la poudre 12. Ce dispositif n'est toutefois pas à double isolement à son extrémité non chauffante, du fait que la broche de connexion 2b n'est pas séparée de la gaine Sbavec interposition de la gaine 3b. Un contact éventuel est néanmoins très improbable, étant donné que toute la partie chauffante de la résistance lb se trouve à l'intérieur de la gaine 3b, et que seule la broche de connexion non chauffante se trouve à l'extérieur de cette gaine, tandis que les distances respectives et des contrôles particuliers sont mis en oeuvre pour garantir l'isolation renforcée. L'autre extrémité du dispositif de la figure 3 peut être soit identique, soit conforme à la figure 1. Dans la figure 4, une résistance chauffante lc est repliée et disposée dans une gaine métallique 3c, comme dans la figure 2, mais cette gaine 3c est ouverte à son extrémité. Par contre, comme dans la figure 2, cette gaine 3c est disposée à l'intérieur d'une gaine 5c fermée à son extrémité lic. Une poudre isolante 12c sépare la résistance lc de la gaine 3c et la gaine 3c de la gaine Sc. Comme dans le cas de la figure 3, la figure 4 représente par conséquent un dispositif de chauffage à double isolement dans sa partie chauffante du fait que la résistance 1c peut venir au contact de la gaine 3, celle-ci restant isolée de la gaine 5c.Toutefois aucune barrière n'existe entre la résistance lc et le fond llc de la gaine Sc, mais les distances respectives et des contrôles particuliers sont mis en oeuvre pour garantir l'isolation renforcée. L'autre extrémité du dispositif représenté à la figure 4 peut hêtre réalisée soit conformément à la figure 2, soit conformément à la figure 3. 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. REVENDICATIONS 1.Dispositif de chauffage, comprenant une résistance électrique (1; la; lb; lc) disposée de façon isolée dans une première gaine métallique (3; 3a; 3b; 3c), caractérisé par le fait qu'il comprend une deuxième gaine métallique (5; 5a; Sb; 5) disposée entre ladite résistance électrique et la première gaine, une poudre isolante (6; 12; 12c) étant disposée entre les première et deuxième gaines métalliques. 2.Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacune des gaines métalliques est ouverte à ses deux extrémités, la résistance électrique ayant ses deux fils de connexion (2; 2b) sortant chacun à une des extrémités du dispositif. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins une des gaines métalliques est fermée à une de ses extrémités, la résistance électrique ayant ses deux fils de connexion (2a) sortant du même côté du dispositif. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'à au moins une de ses extrémités où les deux gaines ont leur extrémité ouverte, lesdites extrémités des gaines sont noyées dans une résine isolante (8). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'à au moins une de ses extrémités où la deuxième gaine métallique a son extrémité ouverte, ladite deuxième gaine est plus courte que la première gaine, la même poudre isolante (12; 12c) étant disposée entre la résistance électrique et la deuxième gaine qu'entre les première et la deuxième gaines, la partie chauffante de la résistance électrique étant entièrement contenue à l'intérieur de la deuxième gaine. 6.Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la première gaine métallique est ouverte à son extrémité plus longue que celle de la deuxième gaine, et est seule noyée dans une résine isolante.