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Perfectionnements aux dispositifs de chauffage électrique
La présente invention est relative à des disposi- tifs de chauffage électrique et plus particulièrement aux plaques chauffantes utilisées dans la cuisine, bien qu'un grand nombre des caractéristiques de l'invention peuvent également s'appliquer à des radiateurs pour des usages techniques, industriels ou. commerciaux .
Les principaux objets de l'invention sent les suivants :
1 ) réaliser un nouveau type de dispositif de chauf- fage par surface, permettant d'obtenir des avantages particulièrement intéressants en ce qui concerne le poids de l'appareil, la solidité, la résistance à la rupture, au gauchissement, aux court-circuits, la vi- tesse de chauffage, le rendement calorifique, et la longévité ou dorée d'utilisation de l1 appareil :
2 ) réaliser un dispositif de chauffage, recouvert de feuilles métalliques, dans lequel les différentes parties-peuvent être chauffées séparément à des moments
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différents ou à des températures inégales ;
3 ) utiliser des moyens nouveaux, perfectionnés, pour protéger un tel élément de chauffage contre la graisse ou autre matière étrangère, et pour l'isoler en même temps contre les pertes de chaleur ;
4 ) réaliser une disposition nouvelle, perfection- née, pour supporter ces éléments de chauffage et pour éviter qu'ils ne soient brûlés par suite d'une tempé- rature excessive .
D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront dans la description qui va suivre, en se référant au dessin annexé, dans lequel on a représenté différents modes de réalisation spécifiques de l'invention; bien entendu, ces détails de réalisa- tion ne sont donnés qu'à titre d'exemple et l'invention n'est pas limitée à ces détails ou aux combinaisons particulières décrites; elle peut au contraire être réalisée de toute autre façon appropriée sans sortir pour cela du cadre de l'invention . Au dessin ;
La figure 1 est une vue en perspective d'un certain nombre d'éléments assemblés suivant l'invention .
La figure 2 est une vue en plan de l'ensemble d'un appareil destiné à s'adapter sur l'un des trous du dessus d'un fourneau de cuisine montrant un exemple d'utilisation des éléments représentés à la fig. 1 .
La figure 3 est une vue en coupe correspondant à la ligne brisée 3-3 de la figure 2 et représentant le mode de construction et d'assemblage des éléments de chauffage et leur support .
La figure 4 est une coupe correspondant à la ligne 4-4 de la figure 2, les éléments de chauffage étant représentés partiellement en élévation .
La figure 5 est une coupe de l'enveloppe représen- tée à la figure 4, suivant un plan perpendiculaire à
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celui de la coupe précédente, et montrant une variante de réalisation des éléments de chauffage .
La figure 6 est une vue en plan d'une variante de réalisation du dispositif de chauffage .
La figure 7 en est une coupe suivant-a ligne 7-7 de la figure 6 .
La figure'8 est une vue perspective avec arrache- ment partiel d'une portion de l'un des éléments repré- sentés dans l'une quelconque des figures précédentes .
La figure 9 est une vue en plan, montrant une variante de réalisation d'un élément annulaire disoon- tinu ,
Les figures 10 et 11 sont des coupes de deux types différents d'éléments de chauffage pouvant être montés sur un fourneau, et destinés à l'usage commercial, comme dans les cuisinières de restaurants .
Les figures 12, 13 et 14 sont des schémas de dif- férents montages des fils de chauffage, et
Les figures 15 et 16 représentent d'autres varian- tes de réalisation des organes supportant les éléments .
Une caractéristique importante de l'invention consiste à donner à Isolément de chauffage la forme d'un anneau, la résistance électrique de chauffage étant logée à l'intérieur d'une enveloppe métallique dont l'une des faces, qui sera désignée sous le nom de face de travail, est de préférence plane, bien qu'elle puisse recevoir une courbure pour s'adapter à une destination particulière, comme, par exemple, pour recevoir un récipient à fond arrondi , Une seconde caractéristique importante de l'invention consiste à assembler entre eux deux ou plusieurs de ces éléments annulaires de dimensions inégales, en les emboîtant eu encastrant les uns dans les autres de façon que leurs surfaces de tra-
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vail soient toutes tangentes à une même surface géomé- trique,
plane ou courbe suivant les cas, de façon à pouvoir chauffer sur une surface grande ou petite et à permettre le contrôle facile du chauffage; d'autres caractéristiques plus spécifiques de l'invention sont relatives aux moyens mécaniques pour supporter, loger, protéger, isoler, et utiliser ces éléments . du
Aux figures 1 à 4 dessin, on a représenté trois éléments de chauffage perfectionnés, suivant 1' invention , et désignés par 1, 2 et 3 . Chacun de ces éléments con- siste en une enveloppe annulaire en tôle mince ayant une surface de travail 4 sensiblement plane (voir fig.
8) se terminant, sur ses arêtes intérieure et extérieure par des rebords 5 et 6 respectivement, limitant un espace annulaire 7 dans lequel est logée une résistance appropriée 8, le fond de cette chambre, opposé à la surface 4, étant fermé par une plaque 9 en toute matière appropriée et fixée de façon quelconque, comme, par exemple, ainsi qu'il est représenté, au moyen des lèvres 10-10 des rebords 5 et 6 recourbées de façon à presser énergiquement sur cette plaque , Ces lèvres peuvent également être soudées, si on le désire, afin d'augmenter la solidité, et le métal choisi peut être quelconque, bien que le métal monel soit plus particu- lièrement approprié par suite de sa grande résistance à l'oxydation aux hautes températures ;
bien enten- du, on peut utiliser un tout autre métal, sans sortir pour cela du cadre de l'invention . La résistance de chauffage aura, de préférence, la forme d'un ruban en zigzag monté à l'intérieur de la chambre, le plan de ce ruban étant perpendiculaire à la surface de travail et ce ruban étant entouré et supporté en tous points par une substance rractaire isolante électriquement ,\mais
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bonne conductrice de la chaleur, et fortement tassée à l'Intérieur . On peut utiliser, avec beaucoup de succès des alliages de chrome avec des métaux du groupe ferri- que, pour constituer la résistance de chauffage, et on peut réaliser un très bon isolement au moyen d'alumine granulée ou de silicate de zirconium ou de magnésium;
mais l'invention n'est, bien entendu, pas limitée à ces matières . Les extrémités de la résistance électri- que sont connectées à des bornes de prise de courant appropriées 12-12; on peut, si on le veut, prévoir une coupure dans l'enveloppe de l'élément, entre les deux' bornes de prise de courant, comme représenté en 13 à la figure 9, qui est un plan vu par le dessous d'une variante de réalisation; toutefois, dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la surface supérieu- re 4 forme un anneau continu, comme représenté à la fig.
1 , De préférence, ces résistances électriques sont calculées de façon à produire un effet calorifique très élevé par cm2, et, du fait que le dispositif de chauf- fage est constitué par un certain nombre d'anneaux in- dépendants, on peut obtenir un chauffage beaucoup plus énergique qu'il n'était possible jusqu'à ce jour, par suite de l'indépendance mécanique des différents anneaux, permettant ainsi une dilatation de chacun d'entre eux indépendamment des autres .
Dans le cas où les éléments doivent chauffer avec une grande concentration de chaleur par cm2, il est de grande importance de les monter de telle aorte,que le départ de chaleur sur leur surface inférieure ne soit pas gêné , et la matière isolante doit plutôt être dis- posée à une certaine distance du fond des éléments; 'il est préférable, également, que les éléments soient sup- portés de façon à pouvoir se dilater et se contracter
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les uns par rapport aux autres; qu'ils ne soient pas percés de trous pour le passage de vis ou autres orga- nes de fixation; et qu'enfin ils soient montés sur la face opposée à la face de travail de façon à conserver la quantité maximum possib le de chaleur, sans risquer en même temps de subir une fusion locale .
Le moyen pour réaliser ces conditions sera constitué, de préfé- rence, par une sorte de grille, comme représenté aux fig. 2, 3, 6 et 7, cette grille étant formée de plusieurs bras radiaux 15 reliés entre eux par des nervures oir- conférejtielles 16-16 . Ces nervures portent en certains points, des bossages 17, recevant des vis à tête plate 18, qui passent à travers l'espace compris entre les éléments adjacents et recouvrent suffisamment leurs arêtes pour les maintenir en place. Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, les nervures 16 sont situées à égale distance des arêtes de chaque élément, la surface supérieure de la nervure venant très près de la face inférieure de l'élément de façon à absorber de la chaleur en un point de l'élément où ce dernier risquerait plus particulièrement de fondre.
Les nervures 16 sont partiellement ou totalement supprimées dans l'angle compris entre deux bras radiaux, comme repré- senté dans le quadrant supérieur de droite de la fig. 2 pour laisser libre l'emplacement des bornes de prise de courant 12-12 . On a supposé au dessin que tous les groupes de bornes de courant sont alignés radialement mais, bien entendu, cette condition n'est pas néces- saire . La partie extérieure des nervures est, de pré- férence, bordée par un rebord continu circonférentiel 20, ayant une dimension appropriée pour s'ajuster sur un petit trou d'un dessus de fourneau, et, dans oertai- nes conditions, le dispositif peut être employé direc- tement, sans autre accessoire supplémentaire que les
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bornes d'amenée du courant .
Toutefois, il est préfé- rable de monter ce dispositif dans une enveloppe appropriée, telle que celle représentée aux fig. et
4; et qui peut être constituée par une plaque de tôle circulaire présentant une portion annulaire sensiblement plate SI sur son bord extérieur, avec une partie recour- bée 2Z, pouvant s*adapter sur un trou de dessus de fourneau de plus grand diamètre; ce disque de tôle pré- sente sur son bord intérieur une dépression circulaire 23, destinée à recevoir le dispositif ci-dessus décrit, la partie centrale de cette plaque étant représentée ici sous forme d'un fond plat 24, limitant une chambre 25, oe fond 24 étant continu et ne présentant d'ouver- ture que pour le passage des boulons et des conducteurs électriques .
De préférence, on disposera au-dessous de l'élément de chauffage une plaque en tôle polie 26, destinée à réfléchir vers le haut une portion considé- rable de la chaleur qui vient la frapper, cette plaque étant maintenue en place au moyen de boulonna appropriés 27, et la chambre 25 étant remplie, au-dessous de cette plaque, aveo un isolant approprié, comme par exemple de la laine minérale . Pour permettre la connexion des conducteurs électriques, on a supposé que le fond 24 présente une oreille 30 matricée et recourbée vers le bas, comme représenté à la fig. 5, et servant au montage des bornes SI, cette disposition laissant en même temps une ouverture 32 pour le passage des conduc- teurs venant des bornes 12, et facilitant l'assemblage.
Ces conducteurs sont, de préférence, isolés au moyen de perles isolantes 33. Les bornes 31 peuvent, par la suite, être recouvertes d'une enveloppe séparée 35, si on le juge nécessaire , Dans certains cas et, notamment si on désire que la chaleur soit distribuée plus uni- formément ou ait une intensité moindre, ou bien si on
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veut réaliser une protection mécanique ou une protec- tion hygiénique, on peut recouvrir les éléments de chauffage dun couvercle 36, qui peut être en fonte ou en toute autre matière appropriée, et qui présente, de préférence, des nervures 37, pénétrant dans les espaces séparant les éléments de chauffage adjacents .
On a représenté aux figures 10 et 11 d'autres dispositifs pour supporter et utiliser les éléments annulaires perfectionnés ci-dessus décrits; dans ces figures, 40 désigne une plaque plane horizontale, comme le dessus d'un fourneau de grandes dimensions, par exemple une cuisinière de restaurant; ce dessus présen- te un trou 41, et 42 désigne une plaque circulaire en fonte ou tout autre métal approprié, venant s'adapter sur ce trou et dont la surface supérieure se trouve au niveau de la surface de la plaque 40, la face inférieure de cette plaque 42 étant munie de nervures 43 venues de fonte, et d'une hauteur importante .
La face inférieure de la plaque 42 porte des rainures annulaires concentri- ques 44, destinées recevoir les éléments 1 et 2 (ou un plus grand nombre si on le désire) .L'un des moyens les plus simples pour fixer ces éléments en place con- siste à noyer à la coulée dans les nervures entre les annulaires 45 rainures/ adjacentes des boulons prisonniers/servant au montage de pièces d'assemblage 46, telles que les an- neaux métalliques représentés .
Ces mêmes prisonniers peuvent également servir au montage de la plaque-réflec- , teur 47, d'un fond 48 et de la couche isolante interpo- sée 49, comme représenté à la figure 10, tous ces élé- ments étant de préférence situés au-dessus de l'arête inférieure de la paroi 43, de sorte que la graisse ou tout autre liquide qui risquerait de se répandre sur le dispositif se trouve rejetée au-delà des parties de l'appareil qui risqueraient de se détériorer .
A la.
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fig. 11, on a représenté une plaque semblable 42a, munie d'une partie cylindrique 43a, analogue à la paroi 43, sauf en ce que cette partie oylindrique a une hauteur beaucoup plus faible, et se trouve prolongée par une enveloppe en tôle 50, maintenue élastiquement par pres- sion à l'intérieur ; on a supposé que l'arête de cette enveloppe 50 est recourbée de façon à former un joint étanche 51, empêchant le passage de la graisse, et, dans oe mode de réalisation, les éléments de chauffage sont maintenus en place au moyen d'un anneau métallique d'assemblage 52 et de vis 53 .
Cet anneau sert à la fois à maintenir la partie supérieure des éléments au contact de la plaque 42a, et à ramener, à cette plaque 42a, par conductibilité, la chaleur développée sur la face inférieure des dits éléments , Une matière isolante est ensuite tassée dans l'espace 55 situé au-dessous de cet anneau et limité par on faux fond 54 .
Il n'est pas nécessaire d'utiliser un support métallique, et les pièces en porcelaine habituellement utilisées peuvent être modifiées de façon à recevoir ces éléments de chauffage à enveloppe en tôle . La forme la plus simple d'un tel support en porcelaine est représentée à la figure 15, dans laquelle la surface supérieure de la plaque réfraotaire 60 présente des rainures plates 61 pour recevoir les éléments 1 et 2 , L'utilisation de ce dispositif est limitée par la ques- tion de la concentration de la chaleur, et de la conduc- tibilité calorifique du support .
Etant donné que des substances telles que la poroelaine ont une très bonne conductibilité pour la chaleur, on réalisera une concen- tration considérable de la chaleur sans risquer de dé- truire l'enveloppe en tôle des éléments; au contraire, dans le cas où on emploierait dos substances telles que le silooel, ou autre matière ayant des caractéristiques
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d'isolement calorifique prononcées, le support devrait présenter, de préférence, une,deuxième rainure 62 au fond de la,rainure principale, comme représenté à la fig.
16, et également des évents ou canaux de convec- tion 63 destinés au départ de la chaleur , On peut augmenter le départ de chaleur en disposant un anneau métallique 64 dans la rainure 62, si on le juge néces- saire, mais on peut également laisser vide la rainure 62 .
Bien entendu, on peut apporter aux différents modes de réalisation ci-dessus décrits de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention
REVENDICATIONS
1 ) Un élément de chauffage électrique, oaraoté- risé en ce qu'il a une forme annulaire, sa face de travail étant plane .
2 ) Un élément de chauffage électrique suivant 1 caractérisé en ce qu'il comporte une résistance élec- trique noyée dans une masse de matière réfractaire .
3 ) Un élément de chauffage électrique suivant 2 caractérisé en ce que la résistance électrique a une forme en zig-zag .
4 ) Un élément de chauffage électrique suivant 1 , 2 ou 3 caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe en feuilles métalliques .
5 ) Un élément de chauffage électrique suivant 4 caractérisé en ce que l'enveloppe comprend un anneau en tôle résistante à la chaleur, et présentant deux retords s'étendant axialement et recourbés intérieure- ment, un second anneau étant fixé aux parties recourbées de ces deux rebords et ces deux anneaux limitant une chambre annulaire .
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