Brevet FR2853760A1 — publié le 20041015

La présente invention concerne un dispositif thermostatique à maintien d'ouverture après déclenchement. Par le document FR-2 730 856, on connaît un contacteur thermique à déclenchement retardé, comportant - un plot de contact fixe; - un plot de contact mobile monté sur une lame métallique élastique et pouvant occuper l'une ou l'autre de deux positions, pour l'une desquelles ledit plot de contact mobile est en appui contre ledit plot de contact fixe en établissant un contact électrique entre lesdits plots de contact 10 fixe et mobile, tandis que, pour l'autre desdites positions, ledit plot de contact mobile est écarté dudit plot de contact fixe en ouvrant le contact électrique entre lesdits plots de contact fixe et mobile; et - un élément déformable sensible à la température, par exemple un disque bimétallique, susceptible d'agir sur ladite lame élastique pour faire 15 changer ledit plot de contact mobile de position, par l'intermédiaire d'une tige coulissante, constituée par une résistance électrique, dont les extrémités conductrices sont respectivement en appui contre ledit élément déformable et contre ladite lame élastique. Ainsi, lorsqu'une tension est appliquée entre lesdits plots de 20 contact fixe et mobile, ladite résistance est parcourue par un courant électrique qui, par effet Joule, augmente la température de ladite résistance et, par conséquent, chauffe ledit disque bimétallique. L'apport progressif de chaleur par ladite résistance entraîne la déformation progressive du disque bimétallique, de sorte que celui-ci, à une 25 température déterminée, subit une déformation telle qu'il repousse la résistance à l'encontre de l'action élastique de la lame métallique, de sorte que le plot de contact mobile est écarté du plot de contact fixe, ce qui interrompt la liaison électrique entre lesdits plots de contact fixe et mobile. Lorsque le courant traversant ladite résistance cesse, le disque bimétallique se refroidit progressivement, de sorte qu'il reprend sa position 5 initiale, la lame élastique ramenant le plot de contact mobile contre le plot de contact fixe et repoussant la résistance contre le disque bimétallique. L'objet de la présente invention est d'adapter le contacteur thermique décrit ci-dessus à la réalisation d'un dispositif thermostatique permettant d'éviter la refermeture du contact entre lesdits plots de contact 10 mobile et fixe après une ouverture déclenchée par une élévation de température. A cette fin, selon l'invention, le dispositif thermostatique comportant: un plot de contact fixe - un plot de contact mobile monté sur une lame élastique conductrice de l'électricité et pouvant occuper l'une ou l'autre de deux positions, pour l'une desquelles ledit plot de contact mobile est en appui contre ledit plot de contact fixe en établissant un contact électrique entre lesdits plots de contact fixe et mobile, tandis que, pour l'autre desdites posi20 tions, ledit plot de contact mobile est écarté dudit plot de contact fixe en ouvrant le contact électrique entre lesdits plots de contact fixe et mobile; et - un élément déformable sensible à la température, susceptible d'agir sur ladite lame élastique pour faire changer ledit plot de contact mobile de 25 position, par l'intermédiaire d'une tige coulissante, dont les extrémités sont respectivement en appui contre ledit élément déformable et contre ladite lame élastique, est remarquable: - en ce qu'il comporte une lame élastique additionnelle conductrice de l'électricité, disposée entre ladite lame élastique et ledit élément déformable et électriquement reliée audit plot de contact fixe; et - en ce que ladite tige coulissante est constituée de deux parties successives alignées, dont: l'une est constituée par une résistance électrique et est disposée entre ladite lame élastique et ladite lame élastique additionnelle, avec ses extrémités conductrices respectivement en contact avec lesdites lames élastiques; et 10. l'autre est constituée par un barreau de matière thermiquement conductrice, mais électriquement non conductrice, et est disposée entre ledit élément déformable sensible à la température et ladite lame élastique additionnelle, avec ses extrémités au moins sensiblement au contact dudit élément déformable et de ladite lame élastique 15 additionnelle, respectivement. Ainsi, en l'absence d'apport de chaleur important audit élément déformable, le courant peut passer normalement entre les plots de contact fixe et mobile. En revanche, après déformation thermique dudit élément déformable, le courant passe à travers la résistance, qui, par effet Joule, 20 chauffe ledit élément déformable, en l'empêchant de reprendre sa forme normale. Afin d'obtenir un dispositif thermostatique miniaturisé, par exemple pour un appareil électroménager, il est avantageux que ladite résistance électrique soit du type miniature, dit MELF. De plus, pour assurer le 25 blocage de l'élément déformable en position déformée, il est préférable que ladite résistance soit du type à coefficient de température positif. Par ailleurs, ledit barreau est de préférence réalisé en une matière céramique, par exemple à la base d'oxyde d'aluminium. Dans un mode de réalisation préféré, ledit dispositif thermostatique comporte un boîtier, en une ou plusieurs pièces, comportant: - un premier évidement dans lequel est logé ledit élément déformable, sensible à la température; - un second évidement contenant ledit plot de contact fixe et ladite lame élastique pourvue du plot de contact mobile; et - une partie intermédiaire qui sépare lesdits premier et second évidements et dans laquelle: est logée au moins partiellement ladite lame élastique additionnelle est réalisée la connexion électrique entre ladite lame élastique additionnelle et ledit plot de contact fixe; et est aménagé un conduit de guidage pour le coulissement de ladite tige coulissante, ladite lame élastique additionnelle pénétrant transversalement dans ledit conduit de guidage. 1 5 Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une vue en coupe axiale schématique d'un mode de réalisation du dispositif thermostatique conforme à la présente invention, 20 ce dispositif thermostatique étant représenté à l'état non déclenché et monté dans un circuit électrique. La figure 2 est une vue schématique semblable à la figure 1, dans laquelle le dispositif thermostatique se trouve à l'état déclenché. Dans l'exemple de réalisation schématique de la figure 1, le dispo25 sitif thermostatique conforme à l'invention comporte un boîtier 1, définissant deux évidements 2 et 3 séparés par une partie intermédiaire 4 et respectivement obturés par des capsules de sertissage 5 et 6. De ce qui suivra, on comprendra aisément que la structure représentée n'est que schématique, à des fins de simplification, et que ledit boîtier 1 pourrait être constitué d'au moins deux parties assemblables, ce qui permettrait alors éventuellement de supprimer l'une ou l'autre des capsules de sertissage 5 et 6. Dans l'évidement 2 sont disposés un plot de contact fixe 7, un 5 plot de contact mobile 8 et une lame métallique élastique 9, sur laquelle est monté ledit plot de contact mobile 8. Le plot de contact fixe 7 et la lame métallique élastique 9 sont respectivement connectés à des bornes 1i0 et 11, fixées au boîtier 1 de toute manière connue et faisant saillie à l'extérieur de celui-ci. Dans l'évidement 3 est disposé un disque bimétallique 12, dont la concavité est dirigée vers la partie intermédiaire 4, lorsque ledit disque est à une température inférieure à sa température de déformation. Dans la partie intermédiaire 4 est pratiqué un conduit rectiligne 13, reliant lesdits évidements 2 et 3. Par ailleurs, conformément à la présente invention, le dispositif thermostatique de la figure 1 comporte une lame élastique additionnelle 14 conductrice de l'électricité, dont l'extrémité libre 14L débouche transversalement dans le conduit 13 et est disposée entre ladite lame élastique 9 et ledit disque bimétallique 12. La lame élastique additionnelle 14 est 20 fixée à la partie intermédiaire 4 et reliée électriquement au plot de contact fixe 7, par exemple par l'intermédiaire d'un rivet 15. Entre les lames élastiques 9 et 14 est disposée une résistance électrique 16, par exemple de type MELF et/ou à coefficient de température positif, qui est logée au moins partiellement dans le conduit 13 et 25 dont les extrémités conductrices sont respectivement en appui sur la lame élastique 9, éventuellement par l'intermédiaire d'un plot 17 fixé à cette dernière, et sur la lame élastique additionnelle 14. Entre ladite lame élastique additionnelle 14 et le disque bimétallique 12, est disposé un barreau 18 logé au moins partiellement dans ledit conduit 13. Le barreau 18 est en une matière, par exemple de type céramique, qui est électriquement isolante, mais thermiquement conductrice. Les extrémités du barreau 18 sont au moins sensiblement au contact du disque bimétallique 1 2 et de la lame élastique additionnelle 14. Sur les figures schématiques 1 et 2, le diamètre du conduit 1 3 est représenté beaucoup plus grand que celui de la résistance 1 6 et du barreau 18, à des fins de clarté. En réalité, le diamètre est juste suffisant pour que la résistance 1 6 et le barreau 1 8 puissent coulisser dans ledit conduit 1 3, en étant guidés par la paroi interne de celui-ci. Au repos, la lame élastique 9 presse les contacts mobiles 8 et 17 contre le contact fixe 7 et la résistance 16, respectivement (voir la figure 1). Comme cela est illustré sur la figure 1, le dispositif thermostatique selon l'invention peut être monté en série avec une charge 1 9, par exem15 ple un appareil électroménager, alimenté par une source de tension 20, par l'intermédiaire d'un interrupteur 21. Lorsque l'interrupteur 21 est fermé, le courant d'alimentation de la charge 19 parcourt le dispositif thermostatique de la borne 10(11) à la borne 11(10), en se divisant en deux courants parallèles à l'intérieur dudit 20 dispositif, à savoir un courant principal passant par la lame 9, le contact mobile 8 et le contact fixe 7 et un courant négligeable, à cause de la résistance 1 6, passant par le contact 1 7, la résistance 1 6, la lame additionnelle 14 et le rivet 15. Si, maintenant, le disque bimétallique 1 2 est soumis à un apport 25 de chaleur important (symbolisé sur la figure 2 par la flèche 22 et engendré par exemple par la charge 1 9), il se déforme et devient convexe en regard de la partie intermédiaire 4. Ce faisant, il repousse le barreau 1 8 qui coulisse dans le conduit 1 3 en y étant guidé. A son tour, le barreau 1 8 repousse l'extrémité libre 14L de la lame élastique additionnelle --qui se déforme-- et la résistance 1 6, qui coulisse également dans le conduit 1 3 en y étant guidé et en restant au contact de ladite lame 14. Par suite, la résistance 1 6 repousse la lame élastique 9 et écarte le plot 8 du plot fixe 7 (voir la figure 2). La totalité du courant d'alimentation de la charge 1 9 passe maintenant, de la borne 1 0(11) à la borne 11(10), par la lame élastique 9, la résistance 1 6, la lame élastique additionnelle 14 et le rivet 1 5. Il en résulte que, par effet Joule, la résistance 16 dégage de la chaleur qui est transmise au disque bimétallique 12 par le barreau 18, de sorte que, même 10 dans le cas o l'apport de chaleur 22 cesse, le disque bimétallique 12 garde sa forme déformée avec sa convexité vers le haut. Ainsi, le contact entre les plots 7 et 8 est maintenu ouvert, quoi qu'il arrive après son ouverture due à l'apport de chaleur 22. Pour ramener le dispositif thermostatique à l'état initial de la figure i 5 1, il est indispensable de couper le courant d'alimentation de la charge 1 9 par actionnement à l'ouverture de l'interrupteur 21, comme cela est illustré en pointillés sur la figure 2, de façon à faire cesser l'émission de chaleur par la résistance 1 6 et, donc, à laisser le disque bimétallique 1 2 reprendre sa forme de repos (voir figure 1). REVENDICATIONS 1. Dispositif thermostatique comportant - un plot de contact fixe (7); un plot de contact mobile (8) monté sur une lame élastique (9) conduc5 trice de l'électricité et pouvant occuper l'une ou l'autre de deux positions, pour l'une desquelles ledit plot de contact mobile (8) est en appui contre ledit plot de contact fixe (7) en établissant un contact électrique entre lesdits plots de contact fixe et mobile, tandis que, pour l'autre desdites positions, ledit plot de contact mobile (8) est écarté dudit plot 10 de contact fixe (7) en ouvrant le contact électrique entre lesdits plots de contact fixe et mobile; et - un élément déformable (12) sensible à la température, susceptible d'agir sur ladite lame élastique (9) pour faire changer ledit plot de contact mobile (8) de position, par l'intermédiaire d'une tige coulissante disposée 15 entre ledit élément déformable (12) et ladite lame élastique (9), caractérisé: - en ce qu'il comporte une lame élastique additionnelle (14) conductrice de l'électricité, disposée entre ladite lame élastique (9) et ledit élément déformable (12) et électriquement reliée audit plot de contact fixe (7) 20 et - en ce que ladite tige coulissante est constituée de deux parties successives alignées, dont: l'une (16) est constituée par une résistance électrique et est disposée entre ladite lame élastique (9) et ladite lame élastique additionnelle 25 (I14), avec ses extrémités conductrices respectivement en contact avec lesdites lames élastiques; et l l'autre (1 8) est constituée par un barreau de matière thermiquement conductrice, mais électriquement non conductrice, et est disposée entre ledit élément déformable sensible à la température (12) et ladite lame élastique additionnelle (14), avec ses extrémités au moins sensiblement au contact dudit élément déformable (1 2) et de ladite lame élastique additionnelle (1 4), respectivement. 2. Dispositif thermostatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résistance électrique (1 6) est du type miniature, dit MELF. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite résistance électrique (1 6) est du type à coefficient de température positif. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit barreau (1 8) est réalisé en matière céramique. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite matière céramique est à base d'oxyde d'aluminium. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, pourvu d'un boîtier (1), caractérisé en ce que ledit boîtier (1) comporte - un premier évidement (3) dans lequel est logé ledit élément déformable (12), sensible à la température; - un second évidement (2) contenant ledit plot de contact fixe (7) et ladite lame élastique (9) pourvue du plot de contact mobile (8) ; et - une partie intermédiaire (4) qui sépare lesdits premier et second évidements et dans laquelle: est logée au moins partiellement ladite lame élastique additionnelle 25 (14); est réalisée la connexion électrique (1 5) entre ladite lame élastique additionnelle (14) et ledit plot de contact fixe (7) ; et est aménagé un conduit de guidage (13) pour le coulissement de ladite tige coulissante (16, 18), ladite lame élastique additionnelle (14) pénétrant transversalement dans ledit conduit de guidage (13).