Brevet FR2800559A1 — publié le 20010504

PARTIE CHAUFFANTE D'APPAREIL ELECTROMENAGER COMPORTANT UN CAPTEUR DE TEMPERATURE présente invention concerne le montage de capteurs de temperature dans appareils électroménagers et se rapporte plus particulièrement a une partie chauffante d'appareil électroménager, comportant un capteur de température. présente invention concerne en particulier, mais non exclusivement, les chaudières de cafetières électriques. capteurs de température tels que par exemple des résistances à coefficient température positif (CTP) ou négatif (CTN) sont formés un corps prolongé par deux fils électriques de connexion. Lorsque qu'un capteur est utilisé pour suivre l'évolution de la température d'une pièce associée à des moyens de chauffe, un bon transfert thermique par contact est nécessaire entre la pièce et le capteur. A cet effet, une gaine déformable, généralement thermoplastique, est montée autour du capteur. Cette gaine permet également de réaliser une isolation électrique du capteur, car les fils de connexion du capteur ne sont généralement pas protégés. Cette gaine sert aussi à protéger les pièces de connexion des fils du capteur avec les fils du circuit électrique. Lorsque les températures atteintes par la pièce sont importantes, par exemple comprises entre 175 et 450 C, l'isolation du capteur au moyen d'une gaine thermoplastique devient insuffisante. De plus, les thermoplastiques prévus pour des températures supérieures à 175 C ne sont pas souples et sont sensibles à la déchirure lors de pliages. L'utilisation d'un fourreau textile enduit, par exemple un fourreau de fibres de verre enduites de silicone, est satisfaisante pour la tenue en température et permet un pliage, mais ne donne pas satisfaction pour la tenue aux tests diélectriques, notamment au niveau des pièces reliant les fils du capteur aux fils de connexion. La forme anguleuse de ces pièces induit des effets de pointe entraînant un claquage diélectrique. Des gaines en silicone moulé présentent une tenue en température et une tenue diélectrique satisfaisantes, mais ne permettent pas de pliage. L'objet de la .présente invention est de proposer une partie chauffante d'appareil électroménager comportant un capteur de température disposé dans une gaine susceptible d'être pliée, présentant un comportement satisfaisant lors du fonctionnement de l'appareil ainsi que lors de tests diélectriques, permettant ainsi de remédier aux inconvénients précités. Cet objet est atteint avec une partie chauffante d'appareil électroménager, comportant moyens de chauffe, une pièce réalisée en un matériau conducteur chaleur, et disposée en relation thermique avec les moyens chauffe, un capteur de température muni de deux fils de connexion assembles chacun avec fil d'alimentation au moyen d'une pièce de serrage, le capteur et les pièces serrage étant disposés dans une gaine, le capteur disposé dans la gaine etant maintenu contre la pièce par une patte de serrage, dans lequel la gaine est constituée d'un manchon en matière thermoplastique entouré par un fourreau comportant une paroi intérieure fibreuse entourée une zone fibreuse enduite. Cette construction permet d'obtenir lors chauffage de la gaine une insertion de la matière thermoplastique du manchon dans la paroi fibreuse du fourreau et ainsi d'assurer à la fois de manière efficace un bon contact thermique, une protection contre les températures élevées et isolation diélectrique convenable, avec une construction facile à obtenir, et coût réduit. Avantageusement, autour du capteur, la matière du manchon est au moins partiellement insérée dans la paroi intérieure fibreuse du fourreau. Cette disposition permet d'améliorer le contact thermique entre le capteur et la pièce. Avantageusement encore, la matière du manchon vient en contact avec la zone fibreuse enduite du fourreau dans la zone de la gaine comprise entre le capteur et la piece. Cette disposition permet d'optimiser le transfert thermique entre la pièce le capteur en évitant la présence de vides entre le capteur pièce. Selon une autre disposition avantageuse, la patte de serrage est réalisée matériau bon conducteur de chaleur, et est en relation thermique avec la pièce. Cette disposition permet de faciliter les échanges thermiques avec le capteur. Avantageusement alors, la matière du manchon vient en contact avec la zone fibreuse enduite du fourreau dans la zone de la gaine comprise entre le capteur et la patte de serrage. Cette disposition permet d'optimiser le transfert thermique entre la patte de serrage et le capteur en évitant en évitant la présence vides entre le capteur et la patte de serrage. Avantageusement, la gaine peut être pliée et présenter un angle compris entre 10 et entre le capteur et l'une ou les pièces de serrage. Cette disposition permet faciliter la connexion des fils montés sur le capteur à d'autres éléments. Selon une autre disposition avantageuse, la patte de serrage est réalisée dans un matériau conservant des propriétés élastiques dans la gamme de températures rencontrées. Cette disposition permet de conserver contact entre le capteur, la gaine et la pièce pendant le fonctionnement l'appareil pour assurer un bon contact thermique. Selon une autre disposition avantageuse, la patte de serrage est realisée dans un matériau présentant des propriétés de déformation plastique au delà de la limite élastique. Cette disposition permet, lors du montage de la patte de serrage, d'absorber les tolérances géométriques de la gaine dans laquelle est disposé le capteur. Selon une autre disposition avantageuse, le capteur présente une géométrie cylindrique. Cette disposition permet de faciliter la mise en place du capteur ainsi que le contact thermique avec la gaine et la pièce. Selon une autre caractéristique avantageuse, la pièce et /ou la patte de serrage présentent) une zone concave venant en appui sur la gaine au niveau du capteur température. Cette disposition permet de faciliter le serrage du capteur dans la gaine, et donc de garantir un meilleur contact thermique avec la pièce et la patte de serrage. Avantageusement alors, la pièce, respectivement la patte de serrage, présente une forme en V. Cette disposition permettant d'obtenir des bandes d'appui entre le capteur d'une part, la pièce et la patte de serrage d'autre part est particulierement intéressante lorsque le capteur est cylindrique. Cette disposition permet de favoriser le contact thermique entre le capteur d'une part, la pièce et la patte de serrage d'autre part. Cette disposition permet également de répartir l'effort d'appui sur le capteur, notamment lorsque celui-ci se présente sous la forme d'une ampoule cylindrique en verre. Selon autre disposition avantageuse, l'épaisseur du manchon est plus faible dans les zones d'appui de la pièce et de la patte de serrage que dans les autres zones. Cette disposition contribue encore à améliorer le contact thermique entre le capteur d'une part, la pièce et la patte serrage d'autre part. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens chauffe sont susceptibles de porter la pièce à une température supérieure a 175 C dans la zone du capteur lors du fonctionnement de l'appareil. Le fourreau constitue alors écran thermique permettant de protéger le capteur. Selon caractéristique préférée de l'invention, le manchon est thermo- rétractable. Cette disposition permet notamment d'enserrer les pièces de serrage des fils lors de la rétraction du manchon. Cette disposition permet également de plaquer le manchon sur le capteur, ce qui favorise les échanges thermiques et évite la présence de vides entre les parois latérales du capteur et le manchon. Avantageusement alors, le manchon recouvre partiellement une enveloppe isolante disposée sur chacun des fils. Cette disposition permet de conserver une tenue mécanique du fil d'alimentation avec le capteur en cas de rupture de l'âme métallique du fil de connexion entre l'enveloppe isolante et les pièces de serrage des fils. Avantageusement les moyens de chauffe sont susceptibles lors du fonctionnement de l'appareil de porter la température du manchon thermo- rétractable à une température supérieure à la température de rétraction dudit manchon. Cette disposition permet d'obtenir la rétraction du manchon lors de la première chauffe de l'appareil sans opération supplémentaire. Selon un mode de réalisation, la partie chauffante est une chaudière et l'appareil électroménager est une machine à boisson chaudes, notamment une cafetiere. L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un exemple de réalisation, pris à titre nullement limitatif, et illustré dans les figures annexées dans lesquelles - figure 1 est une vue du capteur et de sa gaine composite, représentée en coupe longitudinale, - la figure 2 est une vue du capteur et de sa gaine composite, représentée en coupe longitudinale après pliage, - la figure 3 est une vue du montage du capteur dans sa gaine sur une chaudière de machine à boissons chaudes, en coupe transversale - figure 4 présente un détail de la figure 3, - figure 5 illustre une vue en coupe transversale de la gaine composite avec le capteur avant montage sur la chaudière, - la figure 6 illustre une vue détaillée en coupe transversale de gaine composite avec le capteur représentés à la figure 3, après montage sur la chaudière. La figure 1 montre le capteur 1 monté dans une gaine composite 0. Le capteur 1 est par exemple une résistance à coefficient de température positif (CTP) ou négatif (CTN). Le capteur 1 comporte un corps cylindrique des extrémités duquel sortent deux fils 2 de connexion. Chaque fil 2 est monté sur un fil 3 d'alimentation au moyen d'une pièce de serrage 5. La pièce de serrage 5 vient enserrer les extrémités libres des fils 2 et 3 disposées l'une contre l'autre, le fil 3 prolongeant le fil 2. Le fil 3 est recouvert d'une enveloppe isolante 4 au delà de la zone de montage de la pièce de serrage 5. Un manchon 6 recouvre le capteur 1 et les pièces de serrage 5, dont une seule est montrée à la figure 1, le montage de l'autre pièce étant identique. Chacune des extrémités libres 7 du manchon 6 vient recouvrir une partie de l'enveloppe isolante 4 fils 3. Le manchon 6 est réalisé en matiere thermoplastique. Selon une version préférée de l'invention, le manchon réalisé en matière thermo-rétractable. Le manchon est recouvert dans la zone du capteur par un fourreau 8 extérieur. fourreau 8 recouvre également la zone des pièces de serrage 5. Chacune extrémités libres 9 du fourreau 8 atteint la zone de l'extrémité de l'enveloppe isolante 4 des fils 3. Tel que montré à la figure 5, le fourreau 8 est une gaine textile enduite extérieurement, prévue pour résister aux températures rencontrées dans l'appareil, exemple une gaine en fibres de verre enduite extérieurement de silicone. paroi intérieure 23 du fourreau 8 est constituée de fibres, la paroi extérieure comportant uniquement de l'enduit, les fibres étant noyées dans l'enduit dans la zone centrale 22. A titre de variante, la paroi extérieure 21 peut également comporter des fibres. Le capteur monté dans la gaine composite 10 formée par le manchon 6 et le fourreau 8 peut être monté sur une partie chauffante d'un appareil électroménager et par exemple, tel qu'illustré à la figure 3, être installé sur une chaudière 19 de machine à boissons chaudes. La gaine 10 peut être pliée entre le capteur 1 et l'une au moins des pièces de serrage 5, le fil 2 présentant alors un coude 24. L'angle.de pliage de la gaine peut être compris entre 10 et 120 . Dans l'exemple illustré à la figure 2, l'angle est de 45 . Tel que montré aux figures 3 et 4, le capteur 1 inséré dans la gaine 10 est maintenu contre une pièce 14 par une patte de serrage 15. La patte de serrage 15 présente une forme en V avec une zone concave 20 venant en appui sur la gaine 10 au niveau du capteur de température 1. A titre de variante, le rayon de la zone 20 pourrait être plus faible, la patte 15 venant alors appuyer la gaine 10 contre le capteur 1 selon deux bandes parallèles. A titre de variante également, l'empreinte concave pourrait être ménagée dans la pièce 14, la patte de serrage comportant ou non une empreinte concave. A titre de variante complémentaire, plusieurs pattes de serrage 15 pourraient être prévues. La patte serrage 15 est de préférence réalisée dans un matériau conservant des proprietés élastiques dans la gamme de températures rencontrées afin d'assurer serrage du capteur 1 dans la gaine 10 contre la pièce 14 dans le but de garantir un bon contact thermique. Pour faciliter le montage, la patte de serrage 15 est de préférence réalisée dans un matériau présentant propriétés déformation plastique au delà de la limite élastique. La patte serrage 1 est par exemple réalisée en un alliage cuivre-zinc tel chrysocale, ce matériau étant de plus bon conducteur de chaleur. La pièce forme une bride prenant appui sur un tube 11 de circulation d'eau d'une chaudière comportant un élément chauffant 12. La pièce 14 est realisee dans un matériau bon conducteur de chaleur tel que par exemple un alliage d'aluminium. La pièce et la patte 15 sont assemblées au moyen d'une vis 17 écrou sont ainsi mises en relation thermique. La vis 16 et l'écrou peuvent servir également à fixer d'autres éléments sur la pièce 14, tels thermostat 18. La mise place du capteur 1 monté dans la gaine 10 s'effectue de la maniere suivante. Le capteur 1 dans la gaine 10 est maintenu entre la pièce 14 la patte de serrage 15. L'élasticité de la patte de serrage 15 comprime le capteur 1 contre manchon 6 et le fourreau 8. La gaine 10 peut être coudée au niveau des fils 2. Lors de première mise en chauffe, grâce au caractère thermo-rétractable manchon le manchon 6 se rétreint et vient assurer le maintien du capteur , des pièces de serrage 5 et de l'enveloppe isolante 4 des fils 3. La matiere thermoplastique du manchon 6 se ramollit et vient s'insérer autour des fibres la paroi intérieure 23 du fourreau 8, sous l'action élastique de la patte serrage De préférence, tel que montré à la figure 6, la matière du manchon 6 vient contact avec la zone fibreuse enduite 22 du fourreau 8 dans zone 25 entre le capteur 1 et la pièce 14 ainsi que dans une zone 26 entre le capteur 1 et la patte de serrage 15. Grâce à la pression exercée par la patte 15, l'épaisseur du manchon 6 est diminuée entre le capteur 1 et la pièce 14, d'une part, entre le capteur 1 et la patte 15, d'autre part. Comme la patte 15 continue d'exercer une pression lorsque la partie chauffante a atteint sa température de fonctionnement, lors du retour à la température ambiante et lors des chauffes ultérieures, le capteur 1 est fermement maintenu en place dans la gaine 10. Lors du fonctionnement de l'appareil, les moyens de chauffe 12 peuvent porter pièce 14 à une température supérieure à 175 C dans la zone du capteur fourreau 8 permet de protéger le capteur 1 pour des températures de piece 14 pouvant aller jusqu'à 400 C voire 450 C, selon le choix caractéristiques du fourreau 8. nombreuses améliorations peuvent être apportées à ce dispositif dans cadre des revendications. REVENDICATIONS 1. Partie chauffante d'appareil électroménager, comportant des moyens chauffe 2), une pièce (14) réalisée en un matériau bon conducteur chaleur, disposée en relation thermique avec les moyens de chauffe (12), un capteur de température (1) muni de deux fils de connexion assembles chacun avec un fil d'alimentation (3) au moyen d'une pièce serrage le capteur (1) et les pièces de serrage (5) étant disposés dans une gaine 0), le capteur (1) disposé dans la gaine (10) étant maintenu contre la piece (14) par une patte de serrage (15), caractérisée en ce que la gaine (10) est constituée d'un manchon (6) en matière thermoplastique entouré un fourreau (8) comportant une paroi intérieure fibreuse (23) entourée une zone fibreuse enduite (22). 2. Partie chauffante d'appareil électroménager selon la revendication , caractérisee en ce que, autour du capteur (1), la matière du manchon est au moins partiellement insérée (25, 26) dans la paroi intérieure fibreuse (23) du fourreau (8). 3. Partie chauffante d'appareil électroménager selon la revendication caractérisée en ce que la matière du manchon (6) vient en contact avec zone fibreuse enduite (22) du fourreau (8) dans au moins une zone (25) la gaine (10) comprise entre le capteur (1) et la pièce (14). 4. Partie chauffante d'appareil électroménager selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la patte de serrage (15) est réalisée en matériau bon conducteur de chaleur et est en relation thermique avec la pièce (1 5. Partie chauffante d'appareil électroménager selon la revendication caractérisée en ce que la matière du manchon (6) vient en contact avec zone fibreuse enduite (22) du fourreau (8) dans au moins une zone (26) la gaine 0) comprise entre le capteur (1) et la patte de serrage (15). 6. Partie chauffante d'appareil électroménager selon l'une des revendications à 5, caractérisée en ce que la gaine (10) présente un angle compris entre et 120 entre le capteur (1) et l'une ou les pièces de serrage (5). 7. Partie chauffante d'appareil électroménager selon l'une revendications 1 6, caractérisée en ce que la patte de serrage (15) réalisée dans un matériau conservant des propriétés élastiques lors fonctionnement de l'appareil. 8. Partie chauffante d'appareil électroménager selon l'une revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la patte de serrage (15) réalisée dans un matériau présentant des propriétés de déformation plastique au delà de la limite élastique.- 9. Partie chauffante d'appareil électroménager selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le capteur (1) présente une géométrie cylindrique. 10. Partie chauffante d'appareil électroménager selon l'une revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la pièce (14) et /ou la patte serrage (15) présentent une zone concave (20) venant en appui sur gaine (10) au niveau du capteur de température (1). 11. Partie chauffante d'appareil électroménager selon la revendication 10, caractérisée en ce que la patte de serrage (15), respectivement la pièce, présente une forme en V. 12. Partie chauffante d'appareil électroménager selon l'une revendications 1 à 11, caractérisée en ce que l'épaisseur du manchon est plus faible dans les zones d'appui de la pièce (14) et de la patte serrage (15) que dans les autres zones. 13. Partie chauffante d'appareil électroménager selon l'une des revendications à 12, caractérisée en ce que les moyens de chauffe (12) sont susceptibles porter la pièce (14) à une température supérieure à 175 C dans la zone du capteur (1) lors du fonctionnement de l'appareil. Partie chauffante d'appareil électroménager selon l'une revendications 1 à 13, caractérisée en ce que le manchon (6) est thermo-retractable. Partie chauffante d'appareil électroménager selon la revendication 14, caractérisée en ce que le manchon (6) recouvre partiellement une enveloppe isolante (4) disposée sur chacun des fils (3). 1 Partie chauffante d'appareil électroménager selon l'une revendications 14 ou 15, caractérisée en ce que les moyens de chauffe (12) sont susceptibles lors du fonctionnement de l'appareil de porter la température du manchon (6) thermo-rétractable à une température supérieure à la température de rétraction dudit manchon. 17. Partie chauffante d'appareil électroménager selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que la partie chauffante est une chaudière (19) et que l'appareil électroménager est une machine à boisson chaudes, notamment une cafetière.