Brevet FR2686451A1 — publié le 19930723

SECURITE THERMIOUE ET ELEMENT CHAUFFANT AVEC UNE TELLE SECURITE INTEGREE La présente invention concerne une sécurité thermique pour éléments chauffants comprenant une cartouche avec un interrupteur thermique établissant normalement le contact entre deux bornes d'alimentation de ltélément chauffant en courant électrique, mais susceptible d'interrompre ce contact pour couper l'alimentation électrique de ltélément chauffant lorsque la température de l'interrupteur dépasse un seuil prédéterminé. L'invention concerne également un élément chauffant pourvu d'une telle sécurité thermique. L'invention concerne, d'une façon générale, les éléments chauffants d'appareils ménagers tels que machines à laver, lave vaisselle, séchoirs, etc, y compris les éléments de dégivrage de réfrigérateurs. Les réglementations en matière de sécurité exigent que ces appareils soient équipés de sécurités thermiques qui coupent automatiquement et de façon durable l'alimentation électrique de l'élément chauffant en cas de surchauffe de celui-ci. Cette coupure est généralement réalisée par une sécurité, genre fusible, incorporée dans l'élément chauffant. Ceci implique que le redémarrage de l'appareil après une telle coupure implique, non seulement la découverte de la cause de la panne, mais également le remplacement du fusible et, souvent, le remplacement de tout l'élément chauffant. En tout état de cause, le redémarrage de l'appareil nécessite le dépannage par un spécialiste, c'est à dire des pertes de temps et des frais élevés. Or, les causes d'une surchauffe, suivie d'une telle coupure d'alimentation, sont le plus souvent aussi banales que l'oubli de l'ouverture du robinet d'alimentation en eau, ou une pression insuffisante de liteau, de sorte que les frais du redémarrage de l'appareil sont disproportionnés par rapport à la banalité de la cause. Le but de la présente invention est de prévoir une nouvelle sécurité et un nouvel élément chauffant qui, tout en répondant aux règles de sécurité et normes d'homologation, permettent, notamment pour les pannes d'origine banale, un redémarrage de l'appareil sans la nécessité d'intervention d'un dépanneur spécialisé et sans remplacement de pièces. Pour atteindre cet objectif, la sécurité thermique proposée par la présente invention est caractérisée par une résistance électrique rayonnant de la chaleur au passage du courant électrique et branchée entre lesdites bornes, en parallèle à l'interrupteur. Selon un mode de réalisation préféré, ladite résistance est une pastille PTC, alors que l'interrupteur est un bimétal. La cartouche peut être tubulaire et comporter sur ses deux côtés opposés des raccords mâles et femelles connectés auxdites bornes à l'intérieur de la cartouche, qui est conçue pour être introduite dans lune des extrémités d'un élément chauffant. L'invention propose également un élément chauffant tubulaire ou filiforme comprenant au moins deux extrémités conçues pour être raccordées sur une source d'alimentation électrique et qui est caractérisé en ce que cette alimentation électrique est réalisée à travers une sécurité thermique telle que décrite ci-dessus, qui est intégrée dans au moins une des extrémités de l'élément. En cas de surchauffe, le bimétal interrompt automatiquement, à partir d'une certaine température, le contact électrique entre les deux bornes et provoque la coupure de l'alimentation électrique de l'élément chauffant. Toutefois, étant donné que les règlements de sécurité prévoient qu'une telle coupure soit durable, au moins jusqu'a ce que les causes de la surchauffe soient éliminées, un tel bimétal ne peut pas être utilisé tout seul, car, en coupant l'alimentation de l'élément chauffant, celui-ci se refroidit à nouveau et le bimétal rétablirait le contact entre les deux bornes lorsque la température de l'élément chauffant est tombée en dessous de la température de réaction du bimétal, autrement dit, il nty aurait pas de coupure durable. Par contre, dans la sécurité thermique proposée par la présente invention, le courant électrique est dévié dans la pastille PTC, dès que le bimétal ouvre le contact entre les deux bornes, ce qui provoque le réchauffement de la pastille PTC. Etant donné que le bimétal est placé dans la zone de rayonnement thermique de la pastille, il est maintenu à une température supérieure à sa température de réaction, de sorte que la coupure de l'alimentation électrique est maintenue, même si l'élément chauffant se refroidit, pour défaut d'une alimentation électrique. Par contre, après élimination d'une banale cause de surchauffe, par exemple ouverture du robinet d'alimentation en eau, le redémarrage de l'appareil peut être effectué en coupant manuellement l'alimentation électrique de l'appareil, ce qui met hors service l'effet de la pastille PTC et permet à l'interrupteur de rétablir, de nouveau, le contact entre les deux bornes d'alimentation. I1 suffit donc de redémarrer l'appareil en le branchant sur le secteur d'alimentation ou en manoeuvrant son bouton de mise en marche. D'autres particularités et caractéristiques ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation avantageux présenté ci-dessous en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 montre schématiquement une coupe longitudinale à travers la sécurité thermique conformément à la présente invention; - la figure 2 montre schématiquement une vue extérieure de la sécurité; et - la figure 3 représente schématiquement, et en partie, un élément chauffant avec une sécurité thermique intégrée dans l'une des extrémités. La sécurité thermique représentée sur les figures est constituée d'une cartouche tubulaire 10 en matière isolante. Cette cartouche comporte à l'une de ses extrémités une connexion métallique mâle 12 et à l'extrémité opposée une connexion femelle 14, toutes les deux retenues à l'intérieur de la cartouche 10. A l'intérieur de la cartouche se trouvent deux bornes électriques 16, 18 pouvant être constituées par des rivets, qui sont respectivement en contact électrique avec les connexions mâles et femelles 12, 14. Un interrupteur 20, constitué d'une lamelle flexible de bimétal est ancré sur l'une des bornes, par exemple 16, et assure, normalement, par sa flexibilité la connexion électrique avec l'autre borne 18. Une pastille 22 d'un connecteur PTC, qui est l'abréviation de "Positive Temperature Control" s'étend parallèlement à l'interrupteur 20 et est également en contact électrique avec chacune des bornes 16, 18. La propriété d'un tel connecteur PTC est d'avoir une résistance électrique élevée et de se réchauffer fortement au passage d'un courant électrique. Une telle sécurité comme représentée sur la figure 2 est engagée dans l'extrémité d'un élément chauffant, comme représenté sur la figure 3 de manière que la connexion femelle 14 soit en contact électrique avec l'une des bornes électriques d'alimentation 28 de l'élément chauffant 26. L'alimentation 28 est, de préférence, celle qui est destinée à être raccordée sur la phase du secteur d'alimentation mais, peut également être celle qui est raccordée à la masse. A la rigueur, les deux bornes d'alimentation de l'élément chauffant 26 peuvent être pourvues d'une sécurité thermique du genre proposé. La forme de l'élément chauffant n'a pas d'importance pour l'application de la sécurité proposée. Lorsque la sécurité est introduite dans l'extrémité de l'élément chauffant 26 l'espace annulaire autour de la connexion mâle 12 est rempli d'une poudre isolante 30 et refermé par un bouchon isolant creux 32 de manière que la connexion 12 puisse être raccordée sur la phase du secteur d'alimentation. En fonctionnement normal de l'élément chauffant, l'interrupteur 20 assure la connexion électrique entre les deux bornes 16 et 18. Aucun courant électrique ne passe à travers la pastille PTC à cause de la grande résistance de celle-ci. Par contre, en cas de surchauffe anormale, le bimétal de l'interrupteur 20 se plie sous l'effet de la chaleur et rompt le contact électrique au niveau de la borne 18. Dès que cette interruption se produit, la pastille PTC est exposée à la tension du réseau électrique et se réchauffe au passage du courant. Le rayonnement produit par ce réchauffement est suffisant pour maintenir l'interrupteur 20 en position ouverte, de sorte qu'il y a une interruption durable de l'alimentation de l'élément chauffant. Si l'origine de la surchauffe est une cause banale, comme par exemple l'oubli de l'ouverture du robinet d'eau dans une machine à laver, il suffit d'éliminer cette cause, de débrancher la machine pour provoquer le refroidissement de l'élément PTC 22 et la fermeture de l'interrupteur 20. Autrement dit, si l'utilisateur est en mesure d'éliminer l'origine de la surchauffe de l'élément chauffant il n'est pas nécessaire de procéder à un remplacement ou de faire appel à l'intervention d'un dépanneur. REVENDICATIONS 1. Sécurité thermique pour élément chauffant, comprenant une cartouche (10) contenant un interrupteur thermique (20) établissant normalement le contact entre deux bornes (16, 18) d'alimentation de l'élément chauffant (26) en courant électrique, mais susceptible d'interrompre ce contact pour couper l'alimentation électrique de l'élément chauffant (26) lorsque la température de l'interrupteur dépasse un seuil prédéterminé, caractérisée par une résistance électrique (22) rayonnant de la chaleur au passage du courant électrique et branchée entre lesdites bornes (16, 18) en parallèle à l'interrupteur (20). 2. Sécurité selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite résistance est une pastille PTC (22). 3. Sécurité selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'interrupteur (20) est un bimétal. 4. Sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la cartouche (10) est tubulaire et comporte sur ses deux côtés opposés des connexions mâles (12) et femelles (14) connectées auxdites bornes (16, 18), à l'intérieur de la cartouche (10), qui est conçue pour être introduite dans l'une des extrémités d'un élément chauffant (26). 5. Elément chauffant tubulaire ou filiforme comprenant au moins deux extrémités conçues pour être raccordées sur une source d'alimentation électrique, caractérisée en ce que cette alimentation électrique est réalisée à travers une sécurité thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 qui est intégrée dans au moins une des extrémités de l'élément chauffant (26).