Brevet FR2764788A1 — publié le 19981224

Dispositif de chauffage de liquides, notamment pour une machine à café La présente invention concerne un dispositif de chauffage de liquides, notamment pour une machine à café ou une cafetière. comprenant une enveloppe qui entoure au moins partiellement un tube de circulation doté d'une faible conductibilité thermique et dont la face inté- rieure est pourvue d'un placage de soudure ainsi qu'un élément chauffant tubulaire essentiellement parallèle au tube de circulation, qui est lié de manière thermo-conductrice à l'enveloppe aux fins de chauffer l'eau qui s'écoule à travers le tube de circulation. Un dispositif de chauffage de liquides de ce type est connu par le document DE 195 19 121 C1. Dans ce dispositif, l'enveloppe est formée d'une bande de tôle enroulée sur le tube de circulation de liquide. Les extrémités en vis-à-vis ou bout-à-bout de la bande de tôle sont conformées en languettes qui s'interpénètrent mutuellement. La présente invention a pour objectif de créer un dispositif de chauffage de liquides du type indiqué en introduction qui puisse être fabriqué de manière simple. Cet objectif est atteint conformément à l'invention par le fait que l'enveloppe est formée d'une bande ou d'un ruban enroulé en spirale sur le tube de circulation de liquide. A la différence de l'état de la technique, ce procédé peut être mis en oeuvre à un coût très avantageux, le procédé pou- vant être entièrement automatisé et ne générant que de faibles cots d'outillage et de matière et en outre ne générant pas de déchets. A la diff - rence de l'état de la technique, il n'est pas nécessaire de recourir à dc comnl- plexes et coûteuses opérations de découpage et d'enroulage. La mise en place de l'enveloppc sur le tube de circulation se fait selon l'invention par simple enroulement de la bande sur le tube. De préfé- rence, pour cela on fait tourner le tube de circulation autour de son axe longitudinal et on enroule la bande sur le tube de circulation rond. Il s'est avéré particulièrement avantageux de cintrer en même temps l'enveloppe et le tube de circulation pour obtenir une forme sensiblement de U et de les souder avec l'élément chauffant au cours d'une phase de chauffage. En fonction des géométries et des matériaux retenus, il peut également être avantageux de souder la bande sur le tube de circulation avant le cintrage de ce dernier. Il est encore avantageux que chaque spire élémentaire de la bande s'étendent seulement sur un tronçon de longueur limitée, et de ce fait faiblement courbé, du tube de circulation. Ainsi les contraintes qui apparaissent lors du chauffage du dispositif peuvent être compensées de manière plus efficace par la bande enroulée en spirale. En outre il est pos- sible d'obtenir, malgré le cintrage, lors de la fabrication du tube de circu- lation avec son enveloppe, une liaison par soudure entre la bande et le tube sur toute la surface de la bande, sans cavités indésirables entre ces deux éléments. Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, un faible espace est maintenu chaque fois entre deux spires consécutives enroulées sur le tube de circulation. Sans un tel jeu obtenu par l'espace- ment des spires de bande, dont la largeur est comprise de préférence dans une plage allant d'environ 0,5 à 1,5 mm, les portions consécutives de bord latéral de la bande pourraient venir en butée les unes contre les autres lors d'une élévation de la température. Ceci pourrait avoir une incidence néga- tive sur la tenue de la soudure entre le tube de circulation et la bande ou l'enveloppe. Pour garantir un transfert de chaleur optimal de la bande vers le tube de circulation sur toute la longueur à chauffer du tube de circula- tion, l'espace entre spires ne doit pas être trop important. Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention. le tube de circulation est réalisé en acier allié et l'enveloppe en alumi- nium. Ainsi les exigences du dispositif sur le plan de la distribution de la chaleur et de la conductibilité thermique d'une part et sur le plan de l'hygiène d'autre part sont satisfaites tout en conservant une bonne liaison entre le tube de circulation et l'enveloppe voire l'élément chauffant. Un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention sera décrit dans ce qui suit en faisant référence aux dessins schématiques. Ceux-ci représentent: figure 1, en vue de dessus et de manière simplifiée, un dispositif pour le chauffage de liquides, figure 2, dans une vue de côté, la fabrication de l'enveloppe du tube de circulation et figure 3, à une échelle supérieure, le dispositif selon l'invention dans une représentation en coupe suivant la ligne 1II-III de la figure 1. Le dispositif 1 pour chauffer des liquides représenté sur les figu- res 1 et 3 comporte un élément chauffant 3 tubulaire en forme de U connu en soi, pourvu de préférence d'une enveloppe en aluminium, et un tube de circulation d'eau 5 en acier allié de forme adaptée. Le tube de circulation d'eau est entouré d'une enveloppe en un matériau bon conducteur de la chaleur, par exemple en aluminium ou en un alliage d'aluminium. qui se présente sous la forme d'une bande d'aluminium 7 enroulée en spirale sur le tube 5. Aux deux extrémités de l'enveloppe 7, le tube de circulation d'eau 5 dépasse hors de l'enveloppe 7 afin de faciliter les raccordements côté eau. Le tube de circulation d'eau 5 et la bande d'aluminium 7 sont sou- dés l'un à l'autre sur toute la surface. Pour cela la bande d'aluminium 7 est pourvue d'une couche de soudure 9 (placage de soudure) sur sa face inté- rieure. L'élément chauffant 3 de forme adaptée s'étend le long de l'enve- loppe 7; l'élément chauffant est lié avec une bonne conductibilité thermi- que et fermement sur le plan mécanique à l'enveloppe 7 par une soudure 1 1 adaptée. Pour réaliser l'enveloppe, on enroule la bande d'aluminium 7 en spirale sur le tube de circulation d'eau 5, de la manière représentée à la figure 2. Le tube de circulation d'eau 5 tourne autour de son axe longitudi- nal tandis que la bande d'aluminium 7 est dévidée directement de la bobine (non représentée) et enroulée sur le tube de circulation d'eau 5. Après mise en place d'une longueur d'enveloppe appropriée, on coupe simple- ment la bande d'aluminium 7. Pour assurer la stabilité de la liaison entre la bande d'aluminium 7 et le tube de circulation d'eau 5, une fente 13 en spi- rale est prévue entre les spires de bande d'aluminium 7. De la sorte, les mouvements de matière engendrés par le cintrage en U du tube 5 avec son enveloppe 7 d'une part et les contraintes en fonctionnement engendr6es par les différences de coefficient de dilatation des composants utilisés d'autre part peuvent être compensées. Le transfert de chaleur de bonne qualité et régulier entre l'élément chauffant tubulaire 3 et l'eau qui circule dans le tube de circulation 5 n'est pas affecté. REVENDICATIONS 1. Dispositif de chauffage de liquides, notamment pour une machine à café ou une cafetière, comprenant une enveloppe (7) qui entoure au moins partiellement un tube de circulation d'eau (5) doté d'une faible conductibilité thermique et dont la surface intérieure est pourvue d'un placage de soudure ainsi qu'un élément chauffant tubulaire essentiel- lement parallèle au tube de circulation, qui est lié de manière thermo- conductrice à l'enveloppe aux fins de chauffer l'eau qui s'écoule à travers le tube de circulation d'eau, caractérisé par le fait que l'enveloppe (7) est formée d'une bande (7) enroulée en spirale sur le tube de circulation d'eau (5). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un faible espace (13) est maintenu chaque fois entre deux spires consé- cutives de la bande (7) enroulée sur le tube de circulation d'eau (5). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'espace (13) est compris dans une plage allant d'environ 0,5 mm à 1,5 mm. 4. Dispositif selon une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé par le fait que le tube de circulation d'eau (5) est en acier allié. 5. Dispositif selon une quelconque des revendications précéden- tes, caractérisé par le fait que la bande (7) est en aluminium.