Brevet FR2783997A1 — publié le 20000331

i L'invention concerne un type particulièrement perfectionné d'unité de chauffage par rayonnement, en particulier pour le chauffage d'une plaque en vitre céramique avec au moins un point de cuisson, comprenant au moins une résistance de chauffage, du type à fil enroulé en spirale, s'étendant sur la surface d'un champ de chauffage, placé au-dessous de, mais au contact avec, une plaque respective en vitrocéramique. On va faire référence ci-après dans cette description à un type de résistance particulier, appelé en spirale, précisément parce que leur élément résistif est formé comme une spirale prolongée et prenant un façonnage différencié, mais restant entendu que la présente invention s'applique à tout type de résistance chauffante en fil, pouvant prendre toute forme apte à être utilisée sans aucun moyen supplémentaire de fixation, sur des éléments auxiliaires de support. Comme on le sait, les résistances en fil pour le chauffage de plans de cuisson en vitrocéramique sont disposées à l'intérieur d'un élément qui présente des caractéristique isolantes, soit thermiquement, soit électriquement, et sont normalement fixées sur le fond dudit élément, ce fond étant constitué d'un matériau support de type pulvérulent, comprimé, relativement élastique s'il est soumis à une compression. Une telle fixation peut être effectuée de différentes manières, par exemple par des crampons appliqués entre le fil résistif et le fond du champ de chauffage, ou au moyen de l'insertion partielle du fil résistif dans le matériau de support, ou au moyen de la formation de nervures en relief sur le même fond avec le même matériau, et insertion de courts tronçons alternés de fils résistifs dans lesdites nervures. Tout ce qui est indiqué ci-dessus est bien connu de l'homme de l'art et est rappelé seulement dans le but d'un préliminaire général. A cette fin, dans la riche documentation en brevet concernant l'argument cité, seulement dans le but de fournir une plus ample documentation, on va citer les brevets US 4 810 857 - US 4 931 621 et les brevets prioritaires y étant cités. La technologie décrite dans lesdits documents désormais bien arrivée à maturité dans tous leurs aspects permet d'obtenir des produits fiables à une échelle industrielle, sans problème particulier, ni technique, ni de production. Cependant, il reste dans certains cas des problèmes imputables à l'incertitude du blocage du fil résistif qui, devant rester dans l'air pour obtenir l'effet de rayonnement, ne peut être retenu et bloqué que sur la valeur d'un court tronçon de leur étendue. De tels problèmes sont typiquement la mise en court-circuit entre des spires physiquement proches, mais disposées à une certaine distance entre elles dans le sens du parcours du fil et ainsi de la tension relative, la rupture ou le relâchement des crampons de blocage avec les problèmes fonctionnels ou de sécurité conséquents, la création de zones faibles dans le fil du fait par exemple des vibrations, d'éventuelles formations de points d'amorçage de rupture en cas de surtempérature. Ainsi, il serait avantageux de pouvoir disposer d'un mode de blocage du fil résistif chauffant, entre le fond dudit champ de chauffage et le plan placé au-dessus, en vitrocéramique, permettant de résoudre lesdits problèmes d'incertitudes du support et de l'isolation, permettant la production à très grande échelle et présentant une simplicité et une économie, une sécurité et étant réalisables avec les technologies actuellement disponibles. Ce but est atteint par une unité de chauffage par rayonnement, utilisée pour des plans de cuisson en vitrocéramique, comprenant: - un champ de chauffage surmontant une couche de matériaux thermiquement et électriquement isolants, est disposé de manière sensiblement plane, - une paroi sensiblement verticale constituée de matériaux thermiquement isolants, disposés de manière à délimiter latéralement et au moins partiellement la surface supérieure dudit champ de chauffage, et étendus vers le haut au-delà de ladite surface supérieure dudit champ, - une pluralité de tronçons de fils métalliques, électriquement résistifs, enroulés en spirale et disposés à l'intérieur dudit champ de chauffage et sous le niveau défini par le bord supérieur de ladite paroi sensiblement verticale, caractérisée par le fait que lesdits tronçons de fils sont séparés et sont soulevés à l'aide de moyens de support dudit champ de chauffage, et sont aptes à maintenir, en position préfixée, lesdits tronçons respectifs de spirales s'engageant avec chacune desdites spirales. Lesdits moyens de support sont insérés à l'intérieur desdites spirales en fil résistif et sont étendus sur la totalité de la longueur du tronçon respectif. Ladite paroi sensiblement verticale présente une pluralité de trous traversants, alignés avec lesdits éléments de support, dont les extrémités sont insérées dans lesdits trous traversants respectifs. Ladite paroi sensiblement verticale est formée de deux secteurs superposés, dans lesquels le secteur inférieur soutient les extrémités desdits éléments de support. Lesdites niches respectives, susceptibles de loger lesdites extrémités, sont ménagées en correspondance avec lesdites parties de soutien desdites extrémités sur ledit secteur inférieur. Lesdites extrémités desdits éléments de support sont séparés de ladite paroi sensiblement verticale et sont dotées de dispositifs d'appui et d'ancrage, respectifs, audit champ de chauffage. Lesdits éléments de support présentent un développement linéaire et au moins partiellement, la même longueur et sont disposés parallèlement et/ou avec une orientation mutuellement perpendiculaire. Ledit champ de chauffage a une forme de parallélogramme, en particulier rectangle ou carré. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après, donnée à seul titre d'exemple non-limitatif et au regard des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 et la figure 2 représentent respectivement une vue de dessus d'un champ de chauffage équipé de supports du fil chauffant selon l'invention, et une vue en coupe verticale selon AA dudit champ de chauffage, les figures 3 et 4 représentent une vue en perspective d'une partie d'une section verticale d'un premier mode de réalisation de l'invention, observé respectivement depuis l'extérieur et depuis l'intérieur de la paroi verticale délimitant le champ de chauffage, la figure 5 représente une vue en perspective d'une partie d'un deuxième mode de réalisation d'une unité de chauffage selon l'invention, la figure 6 représente une vue en perspective d'une partie d'un troisième mode de réalisation d'une unité de chauffage selon l'invention. En faisant référence aux figures 1 et 2, l'invention consiste en la réalisation d'un dispositif de support de la résistance dans un champ de chauffage 1, qui est défini comme le volume contenant les résistances chauffantes, et qui est délimité en partie basse par une couche isolante 2, présente une forme carrée et est entourée sur les quatre côtés par une paroi 3 verticale, isolante, qui s'élève au-dessus de la surface supérieure 4 de ladite couche isolante pour une hauteur permettant de contenir ledit champ de chauffage. De toute évidence pour obtenir une simplicité majeure au niveau de la construction de ladite paroi verticale 3 dans la figure 1, on a représenté quatre parois verticales égales, délimitant chacune un bord respectif dudit champ de chauffage. Dans ledit champ de chauffage, c'est-à-dire à l'intérieur desdites parois verticales et sur ladite couche isolante 2 est disposée une pluralité de spires 5 en fil résistif qui, sur la figure 1, est représentée comme étant un fil unique enroulé en spirale et façonné selon des tronçons linéaires. En correspondance avec lesdits tronçons linéaires, les spires afférentes de fil résistif reçoivent intérieurement un élément de support 6 isolant rigide, sensiblement rectiligne, de manière que chacun desdits tronçons soit associé à un élément respectifs desdits éléments de support, celui-ci soutenant, par un simple contact, le poids des spires afférentes. La fonction desdits éléments de support 6 est double, c'est-à-dire celle de fournir et de maintenir une configuration préfixée sur l'enveloppe intérieure de spires et de maintenir ces spires à distance de la surface supérieure de la couche isolante 2. En réalité, si l'on souhaite que les spires résistives assument une certaine configuration et distribution dans le champ de chauffage, il sera suffisant de disposer lesdits éléments de support 6 selon la configuration voulue, après les avoir insérés dans les spirales de fils résistifs constituant chaque tronçon linéaire unique. Quand lesdites spires sont en état d'envelopper les éléments de support respectifs, soit elles sont empêchées de se déplacer dans le sens transversal par rapport à l'élément de support, soit on élimine toute possibilité de déformation et ainsi de court-circuit entre des spires distantes, soit elles sont disposées à une distance voulue vis-à-vis de ladite couche isolante 2. En définitive, on obtient une structure composée de tronçons de spires de fils résistifs et d'éléments de support respectifs qui donnent un résultat extrêmement plus stable, robuste et moins vulnérable aux sollicitations mécaniques par rapport à d'autres dispositifs et/ou modes de blocage du fil résistif mis en spirale. Avantageusement, il est possible d'envisager différentes manières de disposer lesdits éléments linéaires de support 6 à la distance souhaitée de ladite couche isolante 2. En se référant aux figures 3 et 4 qui représentent respectivement de l'extérieur et de l'intérieur, une vue en coupe d'une partie d'une unité de chauffage selon l'invention, dans laquelle ladite paroi sensiblement verticale 3 ou, mieux, selon ce qui a été représenté sur la figure, les quatre éléments latéraux qui constituent conjointement leur dite paroi, sont constitués de deux secteurs 3a et 3b qui sont respectivement inférieurs et supérieurs, l'un appuyant sur l'autre pour constituer conjointement la paroi verticale complète. Après avoir fixé le secteur inférieur 3a, lesdits éléments de support 6 sont mis en position de manière que les extrémités 7 afférentes s'appuient sur le bord supérieur du secteur inférieur 3a, de préférence dans une niche 8 appropriée respective ménagée sur ledit bord, comme représenté sur la figure 4. Ensuite, on met en position le secteur 3b, qui complète la paroi verticale et qui maintient bloquée en position ladite extrémité 7, en le pressant avec son poids contre le secteur inférieur 3a. Naturellement, il est possible également d'envisager la variante constituant à creuser ladite partie de niche en partie dans ledit secteur inférieur 3a et en partie dans le secteur supérieur 3b. Une deuxième manière de bloquer lesdits éléments de support est représentée sur la figure 5, dans laquelle est illustrée une pluralité de trous traversants 9 ménagés horizontalement dans ladite paroi verticale 3, en position pour correspondre aux extrémités 7 desdits éléments de support 6; ceux-ci étant bloqués dans la position souhaitée en les insérant préalablement entre la trame des spirales de fil résistif dudit tronçon linéaire afférent, puis en enfilant les extrémités 7 dans lesdits trous traversants 9 correspondants. Un troisième mode de blocage est représenté sur la figure 6; sur cette figure est illustré le fait qu'une extrémité 12 d'un élément de support 6, est soutenue sur ladite couche isolante 2 au moyen d'une pluralité de dispositifs d'appui et d'ancrage 13, cette extrémité étant soutenue, l'utilisation desdits dispositifs sur ladite couche étant facilitée par le fait que celle-ci est normalement réalisée en un matériau isolant, synthétique ou facilement perçable et permettant d'être entaillé. L'insertion desdits éléments de support est facilement obtenue selon la procédure suivante: d'abord le fil résistif, déjà façonné en spirale, est placé dans une forme ou une cavité appropriée qui reproduit le schéma final du développement du fil résistif; ensuite ledit fil est alimenté en courant électrique de manière augmenter la température jusqu'à l'incandescence, on procède alors à la coupure d'alimentation et on laisse refroidir. Après le refroidissement, le fil prend élastiquement la forme et l'étendue qu'il avait durant la phase à haute température, et, ainsi, il peut être positionné dans le champ de chauffage ou sur un plan de travail intermédiaire. Du fait de son élasticité, la forme prise est maintenue et, en particulier, il lui est donné la forme en tronçons parallèles et perpendiculaires, comme représenté sur la figure 1, l'exécution de l'insertion des différents éléments de support étant devenue particulièrement rapide et commode. Un tel avantage est encore augmenté si, comme l'homme de l'art le comprendra facilement, lesdits éléments de support présentent la même longueur et/ou si le champ de chauffage présente la forme d'un parallélogramme ou d'un rectangle. Il est évident que ce qui a été expliqué et montré en référence aux dessins annexés, est donné à titre d'exemple de réalisation de l'invention et peut subir de nombreuses variantes et modifications sans sortir du champ de celles-ci. REVENDICATIONS 1. Unité de chauffage par rayonnement, utilisée pour des plans de cuisson en vitrocéramique, comprenant: - un champ de chauffage (1) surmontant une couche de matériaux thermiquement et électriquement isolants (2), est disposé de manière sensiblement plane, - une paroi (3) sensiblement verticale constituée de matériaux thermiquement isolants disposés de manière à délimiter latéralement et au moins partiellement la surface supérieure (4) dudit champ de chauffage, et étendus vers le haut au-delà de ladite surface supérieure dudit champ, - une pluralité de tronçons de fils métalliques (5), électriquement résistifs, enroulés en spirale et disposés à l'intérieur dudit champ de chauffage et sous le niveau défini par le bord supérieur de ladite paroi sensiblement verticale, caractérisée par le fait que lesdits tronçons de fils sont séparés et sont soulevés à l'aide de moyens de support (6) dudit champ de chauffage, et sont aptes à maintenir, en position préfixée, lesdits tronçons respectifs de spirales s'engageant avec chacune desdites spirales. 2. Unité de chauffage selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits moyens de support (6) sont insérés à l'intérieur desdites spirales en fil résistif et sont étendus sur la totalité de la longueur du tronçon respectif. 3. Unité de chauffage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que ladite paroi (3) sensiblement verticale présente une pluralité de trous traversants (9), alignés avec lesdits éléments de support (6), dont les extrémités sont insérées dans lesdits trous traversants respectifs. 4. Unité de chauffage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que ladite paroi sensiblement verticale est formée de deux secteurs (3a, 3b) superposés, dans lesquels le secteur inférieur (3a) soutient les extrémités (7) desdits éléments de support (6). 5. Unité de chauffage selon la revendication 4, caractérisée par le fait que des niches (8) respectives, susceptibles de loger lesdites extrémités, sont ménagées en correspondance avec lesdites parties de soutien desdites extrémités (7) sur ledit secteur inférieur (3a). 6. Unité de chauffage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que les extrémités (12) desdits éléments de support sont séparés de ladite paroi sensiblement verticale et sont dotées de dispositifs d'appui et d'ancrage (13), respectifs, audit champ de chauffage. 7. Unité de chauffage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que lesdits éléments de support (6) présentent un développement linéaire. 8. Unité de chauffage selon la revendication 7, caractérisée par le fait que lesdits éléments de support présentent, au moins partiellement, la même longueur et sont disposés parallèles et/ou avec une orientation mutuellement perpendiculaire. 9. Unité de chauffage selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que ledit champ de chauffage (1) a une forme de parallélogramme, en particulier rectangle ou carré.