Brevet FR2764162A1 — publié le 19981204

PROCEDE DE REALISATION DE RESISTANCES ELECTRIQUES BLINDEES A DISSIPATEURS MULTIPLES ET RESISTANCES ELECTRIQUES AINSI OBTENUES La présente invention se rapporte à la fabrication de résistances de chauffage électrique du type blindé à dissipateurs ou diffuseurs multiples et plus précisément du type dont le corps enveloppant la résistance blindée et l'ensemble dissipateur sont en aluminium et en particulier monobloc. On connaît déjà depuis longtemps les résistances électriques blindées en profilé d'aluminium monobloc, dont le corps enveloppant la partie émissive thermique, c'est à dire une ou plusieurs résistances électriques noyées dans de la magnésie ou analogue, ainsi qu'une ou plusieurs rangées d'ailettes diffusantes, sont réalisées en aluminium extrudé. Plus précisément, on réalise au cours d'une même opération d'extrusion un ensemble comprenant ledit corps et une ou plusieurs ailes rayonnant à partir du corps dans un ou plusieurs plans. Ensuite, dans chaque aile est formé un alignement d'ailettes par emboutissage. Du fait de ce procédé de formage des ailettes, il n'est pas possible de munir le corps émetteur thermique de plus de quatre rangées rayonnantes d'ailettes. Par suite, s'il s'avère nécessaire d'augmenter les capacités de dissipation thermique, il faut augmenter la hauteur des ailes porte-ailettes, ce qui accroît sensiblement l'encombrement de l'ensemble chauffant et n'est pas toujours compatible avec la place disponible dans l'appareil de chauffage à équiper, l'efficacité, par ailleurs, du système diffuseur diminuant rapidement avec l'augmentation de ladite hauteur des ailes dissipatrices. L'invention a précisément pour but de pallier ces inconvénients en proposant une nouvelle technique de réalisation des résistances électriques blindées du type tout aluminium et en particulier monobloc. A cet effet, I'invention a pour objet un procédé de réalisation de résistances électriques blindées à dissipateurs multiples, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser, d'une part, par extrusion d'aluminium ou d'alliage d'aluminium, un élément tubulaire destiné à recevoir la source de chauffage et, d'autre part, une pluralité d'éléments dissipateurs thermiques en aluminium, rapportés directement ou indirectement par tous moyens appropriés sur ledit élément tubulaire suivant toute configuration appropriée notamment à la dissipation thermique désirée et au logement de réception disponible dans l'appareil de chauffage devant être équipé de telles résistances chauffantes. Suivant un mode de mise en oeuvre du procédé, ledit élément tubulaire est muni extérieurement et de manière diamétralement opposée, de moyens en saillie susceptibles d'être solidarisés d'un ou plusieurs éléments dissipateurs en forme d'aile ajourée pour constituer une rangée d'ailettes. L'élément tubulaire peut ainsi par exemple être muni, de chaque côté, d'un jeu de trois ailes rayonnantes réunies et fixées audits moyens en saillie par une technique conventionnelle de soudage, sertissage, rivetage ou analogue. L'invention a également pour objet les résistances électriques blindées obtenues conformément au procédé ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de mise en oeuvre du procédé, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels - Figure la à Id illustrent en coupe divers types connus de résistances électriques blindées en profilé d'aluminium monobloc - Figure 2 est une vue en perspective d'une résistance électrique blindée réalisée conformément au procédé de l'invention; - Figure 3 illustre une variante de réalisation de la résistance de la figure 2, et - Figure 4 illustre une variante de réalisation de la résistance de la figure 3. La figure 1 a est une vue en coupe d'une résistance de chauffage électrique blindée de type connu comprenant un corps 1 enveloppant les éléments résistants chauffants 2, noyés dans de la magnésie 3 par exemple et deux ailes rayonnantes 4, ajourées pour former deux alignements d'ailettes 5. L'ensemble 1, 4, 5 est monobloc et réalisé par extrusion d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium. Les deux ailes 4 se rejoignent à la jonction avec le corps 1, de forme sensiblement elliptique. Dans le mode de réalisation de la figure lb, les deux ailes 4 sont dans un même plan et diamétralement opposées sur le corps 1. Dans la figure 1 c, le corps 1 comporte trois ailes 4 rayonnantes, L'ensemble formant un Y et sur la figure id, le corps 1 comporte quatre ailes 4 disposées suivant une configuration en X. Les ailettes 5 sont bien entendu réalisées après extrusion de l'ensemble monobloc 1, 4. La technique de réalisation de ces ailettes ne permet pas de former des ailettes sur un nombre d'ailes 4 supérieur à quatre sur un même corps 1, car les outillages n'ont pas l'espace suffisant pour évoluer. Aussi, si l'on veut augmenter les capacités diffusantes des parties 4, 5, il est nécessaire d'accroître la hauteur des ailes 4. Or, plus on s'éloigne du corps 1 et moindre est l'efficacité de diffusion thermique du système. De plus, on accroît l'encombrement de l'ensemble chauffant 1 à 5, ce qui peut poser des problèmes de logement dans l'appareil de chauffage devant être équipé de telles résistances électriques. Conformément à l'invention, on réalise, d'une part, par extrusion d'aluminium ou d'alliage d'aluminium, un corps 10 (figure 2) muni, par exemple, extérieurement et de manière diamétralement opposée, de moyens 11 permettant de rapporter des éléments dissipateurs thermiques 12 suivant une disposition ou configuration et un nombre, variables, déterminés en fonction en particulier des capacités de diffusion thermique de l'ensemble chauffant et de l'espace disponible dans l'appareil de chauffage devant recevoir un tel ensemble chauffant. L'élément tubulaire ou corps 10 enveloppe à la manière habituelle les résistances électriques chauffantes 2 et la magnésie ou analogue 3 environnante. Les éléments dissipateurs 12 sont par exemple de type conventionnel et formé d'une bande ou aile plane rectangulaire ajourée pour constituer un alignement d'ailettes 13 dont le plan est plus ou moins incliné sur celui de l'aile. Conformément à l'invention, chaque aile ou élément dissipateur 12 est prolongé longitudinalement d'une bordure 14 solidarisée de l'un des moyens 11. Dans le mode de réalisation illustré par la figure 2, le corps 10 est muni de deux groupes de trois ailes diffusantes 12 symétriquement distribuées de part et d'autre du corps 10, dans chaque groupe, les ailes 12 rayonnant à partir de leur zone de jonction avec le corps 10. A cet effet, lesdits moyens 11 sont constitués d'une gorge délimitée entre deux petites ailes parallèles 15 sur la face interne desquelles sont prévues en regard des nervures ou saillies 16 de sertissage. Dans ladite gorge sont reçues en superposition les bordures 14 de trois ailes 12 et l'ensemble 14, 15, 16 est serti. Pour que les trois ailes 12 d'un même groupe soit rayonnantes, la bordure 14 de chaque aile 12 forme avec le plan général de cette dernière un angle approprié, soit nul, soit une trentaine de degrés, par exemple, ou une autre valeur selon le déploiement en éventail désiré. Le mode de réalisation de la figure 3 diffère de celui de la figure 2 essentiellement par le mode de fixation des bordures 14 des ailes dissipatrices 12 au corps 10', qui est un soudage. A cet effet, les moyens homologues des moyens 11 de la figure 2 sont constitués de deux simples nervures planes 11', diamétralement opposées, sur l'un des flancs desquelles sont rapportés puis soudés, électriquement par points 17 par exemple, les bordures 14. Dans la variante de la figure 4, le corps 10' est identique à celui de la figure 3, ainsi que les ailes 12 avec leur bordure 14, la seule différence étant le mode de fixation des parties 11', 14, par rivetage, les rivets étant représentés en 18. Le nombre, la disposition et la structure des éléments dissipateurs 12 peuvent bien entendu varier dans de larges mesures sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Le corps 10, 10' peut également comporter des moyens tels que 11, 11', agencés différemment et répartis différemment sur la périphérie du corps, le nombre de ces moyens pouvant être supérieur à deux. Enfin, les moyens de fixation des éléments dissipateurs 12 sur le corps tubulaire 10, 10', dont la section peut être quelconque, peuvent revêtir d'autres formes, lesdits éléments 12 pouvant être par exemple directement fixés sur ledit corps 10, 10'. D'une manière générale, on peut utiliser pour la fixation des éléments dissipateurs sur le corps tubulaire tous procédés de collage, simple ou avec adjonction de charges et adjuvants nécessitant ou non un traitement physique tel que rayonnements, vibrations, pressions, traitements mécaniques, traitements thermiques. Les surfaces de contact peuvent être traitées pour améliorer le transfert thermique et assurer le maximum de liaisons physiques. Tous les procédé de fabrication sont compatibles avec une fabrication en continu, par exemple soudage en continu, injection d'alliages spécifiques et adaptés au fonctionnement (température, malléabilité, compensation des dilatations, etc...). Par ailleurs, bien que sur les figures 2 à 4 les résistances représentées présentent une symétrie dans un plan contenant l'axe des résistances, il est évident que les différents éléments dissipateurs 12 peuvent être distribués autrement. Par exemple, la résistance peut comporter deux éléments 12 diamétralement opposés et quatre autres éléments 12 disposés d'un même côté par rapport au plan défini par les deux premiers éléments 12, ces quatre autres éléments présentant des inclinaisons différentes par rapport audit plan. De même, les deux premiers éléments dissipateurs 12 dont il est question ci-dessus peuvent être complétés par quatre autres éléments distribués de part et d'autre dudit plan formé par les deux premiers, et de préférence en étant disposés symétriquement par rapport à l'axe de la résistance. Enfin, suivant encore une autre variante, les moyens en saillie ménagés de manière diamétralement opposée extérieurement au corps tubulaire 10 peuvent être des ailes rayonnantes extrudées en même temps que le corps 10. Sur l'une et/ou l'autre face de l'une et/ou l'autre des ailes peuvent être rapportés, conformément à l'invention, un ou plusieurs éléments dissipateurs 12 selon diverses configurations, si l'on veut favoriser la convection. II est à noter que les ensembles ou résistances de chauffage selon l'invention, peuvent être utilisés de diverses manières, par exemple en étant disposés à l'horizontale, un flux d'air à réchauffé étant éventuellement dirigé sur lesdits ensembles chauffants parallèlement à leur axe depuis l'une de leurs extrémités. Ils peuvent être aussi utilisés à la verticale, la circulation de l'air à réchauffer se faisant par convection verticale dans les divers "canaux de circulation" définis par les divers alignements d'ailettes. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation de résistances électriques blindées à dissipateurs multiples, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser, d'une part, par extrusion d'aluminium ou d'alliage d'aluminium, un élément tubulaire (10, 10') destiné à recevoir la source de chauffage (2) et, d'autre part, une pluralité d'éléments dissipateurs thermiques (12) en aluminium, rapportés directement ou indirectement par tous moyens appropriés sur ledit élément tubulaire (10, 10') suivant toute configuration appropriée notamment à la dissipation thermique désirée et au logement de réception disponible dans l'appareil de chauffage devant être équipé de telles résistances chauffantes. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite solidarisation entre ledit élément tubulaire (10, 10') et lesdits éléments dissipateurs thermiques (12) est réalisée à l'aide de l'une des techniques constituées par le soudage, le rivetage, le sertissage, ou analogue. 3. Résistance électrique blindée à dissipateurs multiples réalisés conformément au procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps tubulaire (10, 10') enfermant la source de chaleur (2) et des éléments dissipateurs (12) rapportés à la périphérie dudit corps. 4. Résistance suivant la revendication 3, caractérisée en ce que ledit corps (10, 10') est muni extérieurement d'une pluralités de moyens (11, 11') sur lesquels sont fixés lesdits éléments dissipateurs (12). 5. Résistance suivant la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens sont une gorge (15) dont les flancs sont munis de nervures ou saillies (16), dans laquelle sont sertis des prolongements (14) bordant chaque élément dissipateur (12) dont le nombre est variable. 6. Résistance suivant la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens sont une ailette (11') sur laquelle sont rapportés et fixés par tous moyens appropriés, tels que soudures (17) ou rivets (18), des prolongements (14) bordant chaque élément dissipateur (12) dont le nombre est variable. 7. Résistance suivant la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens sont constitués par deux éléments dissipateurs (12) fixés au corps tubulaire (10) de manière diamétralement opposée et sur lesquels sont rapportés d'autres éléments dissipateurs (12) selon diverses configurations. 8. Résistance suivant la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens sont constitués par deux ailes extrudées conjointement avec ledit corps (10), de manière diamétralement opposée et sur lesquelles sont rapportés des éléments dissipateurs (12) selon diverses configurations.