BE349648A - - Google Patents

Description

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  Procédé de fabrication de corps chauffants électriques pour toutes applications domestiques et industrielles. 



   Pour la fabrication de tous les corps ou éléments électri- ques de chauffe connusjusqu'ici, on emploie du fil métallique de résistance ou des feuilles de platine. On emploie, comme fils de résistance, des fils de métal, et on est amené à donner à ces métaux une résistance aussi élevée que possible, pour abaisser la consommation de courant. Ces fils métalliques de résistance présentent de très nombreux inconvénients : ils brû- lent facilement, parce qu'ils s' oxydent en peu de temps au contact de l'oxygène atmosphérique, et les variations de sec- tion transversale ainsi déterminées provoquent une surcharge et les fils brûlent. 



   On a cherché à employer, pour les éléments de chauffe, les filaments de charbon possédant une valeur spécifique élevée de résistance, mais jusqu'ici, cette tentative n'a pas eu de ré- sultat. 

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   On a également cherché de protéger de la combustion les filaments de charbon par un recouvrage d'une couche d'oxydes métalliques ou de carbonates, mais ceci n'a pas eu de suite jusqu'ici. 



   La couche posée sur le filament de charbon ne le protège pas contre le danger de combustion, parce que l'énergie super- ficielle du cha.rbon détermine une aspiration avide de l'oxygène de l'air, lequel oxygène est arnené à la surface supérieure du charbon. La couche posée sur le filament, lorsqu'elle se com- pose de carbonates, est également vite transformée, décomposée en anhydride carbonique et oxyde métallique, après un temps très court d'utilisation. 



   Le présent procédé élimine tous ces inconvénients, de sorte que l'emploi de filaments de charbon comme élément de résistance pour le chauffage est rendu possible pour toutes les applications. 



   Le procédé de l'invention réside en ce que l'on emploie, comme filament de charbon, par exemple du graphite ou du coke de gaz, possédant une énergie superficielle aussi réduite que possible. A la matière charbonneuse moulue sont mélangées les matières nécessaires à la formation d'une couche protectrice, telles que de l'oxyde de silicium ou des oxydes de calcium ou d'aluminium, ou d'autres oxydes, très difficilement réductibles par le charbon. Le mélange est travaillé, au moyen d'un liant d'espèce connue, en un corps plastique, amené alors par des presses - de façon connue - dans la forme filamenteuse requise. 



   La résistance spécifique du corps fini est déterminée, suivant l'invention, d'après les conditions requises, par la grosseur de grain ou par la quantité des oxydes métalliques ajoutés, ou par les deux à la fois. On est ainsi en mesure de déterminer la résistance spécifique du fil terminé dans les limites les plus étendues, de sorte que le filament peut lui- même être considéré comme isolateur. 

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   Le filament ainsi constitué est, comme il est connu,   séché   et alors chauffé, par intercalation dans un circuit électrique, à une température dépassant d'environ 100 C. la température de régime. Il se forme ainsi, sur la surface extérieure du corps de chauffe, une couche de carbonate métallique qui protège avant tout, pour un temps court, le filament contre le danger de brûler. En charge, la résistance du filament varie suivant l'élévation de température. On intercale un ohmmètre dans le circuit et le courant est interrompu aussitôt que la résistan- ce désirée est atteinte. 



   La couche ainsi formée protège, cornue   déj.\   dit, le fila- ment   ,. pendant   un temps court, contre le danger de brûler, car les carbonates sont à nouveaux décomposés en anhydride carbo- nique et oxydes métalliques par le chauffage à   l' air.   



   De nombreux essais ont démontré que la couche ainsi for- mée possède une très grande capacité d'isolation, même pour une épaisseur faible et à des températures relativement élevées, aussi longtemps qu'elle est composée de carbonates. 



   Après ce premier processus de fabrication suivant le pro- cédé de l'invention, la résistance complète (le filament et sa couche de carbonate) est recouverte d'une couche isolante. 



  Ensuite, on recouvre (par coulage) de métal. On peut à cet ef- fet employer tous les alliages métalliques ou les métaux purs qui ne fondent pas à la température de régime, par exemple les bronzes, l'aluminium, etc. Pendant l'opération du recouvrage par le métal, le courant est amené à nouveau au travers du corps d.e chauffe, jusqu'à ce que la surface supérieure du métal coulé sur le filament soit refroidie à un point .tel que, peu après, le métal soit   durci.   Le courant est alors coupé. 



   Le chauffage du corps de chauffe pendant le processus de coulage est indispensable, pour empêcher des distorsions par suite des divers coefficients d'expansion. 



   L'enveloppe métallique formée autour du filament empêche 

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 la destruction de la couche de carbonates sous l'effet de la pression exercée sur le filament, et en même temps, on détermi- ne ainsi un isolement hermétique empêchant d'une façon absolu- ment certaine toute entrée ultérieure d'oxygène vers le fila-   m ent.    



   Comme on n'emploie plus, pour la formation du filament, des masses poreuses et se laissant traverser, le charbon cons-   tituant   le filament ne peut plus brûler, et la destruction de la couche de carbonates formée sur le filament est empêchée d' une manière absolument sûre. 



   Comme des changements de section transversale sont abso- lument impossibles, et que l'enveloppe métallique rend l'élé- ment de chauffe complet mécaniquement très solide, les éléments fabriqués suivant le présent procédé ont une très grande du- rée. 



   Suivant le présent procédé, on peut faire des corps de chauffe de toutes formes et pour toute application. Si le corps de chauffe doit être appliqué à des buts industriels exigeant une haute température, on emploie, comme matière d'addition au filament de charbon, des oxydes métalliques difficilement fusibles, tels que l'oxyde de zirconium, l'oxyde de thorium, ou l'oxyde d'uranium. 



   REVENDICATIONS. 

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Claims (1)

1. 1 - Procédé de fabrication de corps ou éléments de chauf- fage électrique en charbon ou matière charbonneuse, caractérisé par ce que, comme matière de base, on emploie un charbon possé- dant une énergie superficielle aussi faible que possible, le filament de charbon étant mélangé à une quantité d'oxydes mé- talliques permettant de déterminer entre les limites désirées, la résistance cherchée de l'élément de chauffe ainsi que la gros- seur des grains choisis de poudre de charbon, ce mélange carac- téristique étant alors amené, de façon connue, à. la forme re- quise par des presses, le corps ainsi formé étant, après séchage, <Desc/Clms Page number 5> armé d'une couche de carbonates ou oxydes métalliques en le faisant traverser par le courant électrique,

   ce passage du courant servant également à atteindre la résistance requise, puis le corps de chauffe étant protégé, de la façon décrite, contre le danger de brûler et contre la destruction des carbo- nates formés en le recouvrent, par coulage, d'un métal appro- prié.

   2 - A titre d'article industriel, un corps ou élément de chauffe suivant revendication 1, caractérisé en ce qu'il est formé d'une âme en matière charbonneuse ou d'un mélange de charbon et d'oxydes métalliques, cette âme étant recouverte d'une couche d'oxydes métalliques et cette dernière d'une cou- che ou enveloppe de métal coulé.