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La présente invention est relative aux systèmes de chauffage des fours électriques et, plus particulièrement, aux systèmes de chauffage des fours électriques des appareils domestiques tels que les cuisinières électriques.
Actuellement, les fours électriques sont habituellement munis d'un système de chauffage qui comprend une unité chauffante inférieure, ' une unité chauffante supérieure comprenant une ou deux résistances, et un appareil de contrôle du four pour alimenter les unités chauffantes suivant diverses combinaisons et sous diverses tensions, de manière à obtenir les chaleurs convenant à la cuisson, à la grillade (ou rôtisserie) et, dans certains cas, au préchauffage. Bien que la fonction principale de l'unité chauffante supérieure soit de fournir de la chaleur radiante pour la gril- lade (ou la rôtisserie), on a trouvé que de meilleures cuissons sont obte- nues lorsque cette unité fournit aussi une certaine quantité de chaleur s'ajoutant à celle fournie par l'unité inférieure, durant la cuisson.
Ce- pendant, durant cette dernière, la chaleur fournie par l'unité supérieure doit être considérablement inférieure à celle fournie par l'unité inférieu- re et, par conséquent, un système de chauffage de four, bien conçu, doit comprendre une unité chauffante supérieure fournissant une chaleur élevée. pour la grillade et une chaleur réduite pour la cuisson. Jusqu'à présent,, ce but a été atteint en prévoyant une unité supérieure comprenant deux ré- sistances, ou en prévoyant une seule résistance alimentée sous différentes tensions pour la grillade et la cuisson.
Bien que ces deux dispositions aient été incorporées avec succès dans les systèmes de chauffage des fours, elles présentent toutes deux certains désavantages, tels que l'emploi d'uhe résistance supplémentaire ou de circuits relativement compliqués pour ali- menter une seule unité sous différentes tensions.
Un objet de la présente invention est donc de présenter un sys- tème de chauffage de four simplifié ayant seulement deux résistances chauf- fantes.
Un autre objet de l'invention est de présenter un système de' chauffage de four ayant deux éléments chauffants disposés pour etre alimen- tés de manière à produire des chaleurs convenant au préchauffage, à la cuis- son et à la grillade (ou rôtisserie).
Un autre objet de l'invention est de présenter un système de chauffage de four ayant deux éléments construits et disposés de telle ma- nière que des chaleurs convenant au préchauffage, à la cuisson et à la grillade peuvent être obtenues au connectant les éléments, soit seuls, soit en série ou,en parallèle, à une source de puissance à deux fils.
Un autre objet de l'invention est de présenter un système de! chauffage du four comprenant un élément résistant chauffant supérieur ayant un coëfficient élevé de température.
On comprendra mieux les avantages et les caractéristiques nou- velles de l'invention en se référant à la description suivante et aux des- sins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple et dans les- quels - la figure 1 est une vue frontale partielle de la partie su- périeure d'une cuisinière électrique dans laquelle la présente invention est incorporée ; - la figure 2 est une vue schématique du système de l'inven- tion représentant l'interrupteur et les contrôles du circuit dans la posi- tion "zéro" ; - la figure 3 est similaire à la figure 2, sauf qu'elle montre l'interrupteur dans la position "préchauffage";
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- la figure 4 est similaire à la figure 2, mais représente l'interrupteur dans la position "cuisson";
- la figure 5 est similaire à la figure 2, mais représente l'interrupteur dans la position "grillade".
Suivant l'invention, dans le système de chauffage de four préconisé, l'unité chauffante supérieure est une résistance ayant un coefficient de température élevé positif, et l'unité chauffante inférieure est construite de telle manière que sa résistance ne varie pas de façon appréciable avec la température. Lorsque ces unités sont connectées en parallèle à une source de puissance, elles fonctionnent toutes deux à la puissance maximum pour préchauffage du four et, lorsqu'elles sont connectes en série, la puissance de l'unité inférieure est nettement supérieure à celle de l'unité supérieure. Des connexions sont également prévues pour connecter seulement l'unité supérieure à la source de puissance, pour obtenir la puissance pleine de cette unité pour les opérations de grillade (ou rôtisserie).
A la figure 1, 1 désigne une cuisinière électrique ayant un four 2 chauffé par l'élément chauffant supérieur 3 et l'élément chauffant inférieur 4. Sur l'écran arrière 5 sont montés le bouton 6 de l'interrupteur de contrôle du four et un bouton 7 de thermostat du four; comme représenté à la figure 2, le bouton de contrôle 6 est connecté mécaniquement à un interrupteur 8 de contrôle du four, tandis que le bouton 7 de thermostat est connecté mécaniquement à un interrupteur thermostatique 9. Ce dernier pst commandé ar un élément thermosensible (non représenté) logé dans le four et controle donc les températures du four. Lorsque, la température du four s'élève au-dessus de celle à laquelle on a réglé le cadran, l'interrupteur thermostatique fonctionne pour ouvrir les contacts 10 et interrompre le circuit vers le four.
Lorsque la température du four descend en-dessous de celle désirée, l'interrupteur thermostatique ferme le circuit.
La puissance pour les éléments chauffants 3 & 4 est fournie par les lignes d'alimentation 11 & 12 qui peuvent, par exemple, être connectées à une source d'énergie électrique à 236 volts. Pour transporter la puissance vers le four, un circuit est prévu, qui comprend les fils 13 & 14 connectant l'interrupteur thermostatique 9 aux conducteurs d'alimentation 11 & 12, et les fils 15 & 16 connectant l'interrupteur de contrôle 8 à un interrupteur thermostatique 9. Pour compléter le circuit de four, une extrémité de l'élément chauffant 3 est connectée par le fil 17 à une première borne de l'interrupteur 8, une extrémité de l'élément chauffant 4 est reliée par le fil 18 à une seconde borne de l'interrupteur 8, et les autres extrémités des éléments chauffants 3 & 4 sont connectées à une troisième borne de l'interrupteur, par l'intermédiaire du fil 19.
L'interrupteur de contrôle 8, au moyen duquel le circuit du four est contrôlé manuellement, est du type à pôles multiples et à positions multiples. Pour des raisons évidentes, cet interrupteur de contrôle peut consister en plusieurs unités séparées, déplacées simultanément par une seule manette, ou il peut être un seul interrupteur comme indiqué sur le dessin. Il est aussi évident que des appareils de contrôle du four à un seul bouton, qui accomplissent à la fois le choix du circuit et le contrôle thermostatique, peuvent être utilisés.
La Société demanderesse a représenté un interrupteur à quatre positions, dont les connexions sont disposées de telle manière que les contacts sont séparés dans une première position (figure 2), que les éléments chauffants 3 & 4 sont connectés en parallèle dans une seconde position (figure 3), que les éléments chauffants sont connectés en série dans une troisième position (figure 4) et que l'élément chauffant 3, seul, est connecté aux fils 15 & 16 de transport de puissance, dans une quatrième position (figure 5).
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Suivant l'invention, l'élément chauffant supérieur 3 possède un coefficient de température élevé positif, de telle sorte que sa résis- tance est une fonction de sa température et, donc, une fonction de la ten- sion appliquée entre ses extrémités. De préférence, l'élément chauffant
3 est constitué en une substance résistive dont le coefficient de tempéra- ture se situe entre environ 0,0040 et 0,0052 à 20 C., telle que le fer, le tungstène, le nickel et certains alliages de ces métaux.
Dans une réalisation donnée à titre d'exemple et sans aucun caractère limitatif, relient chauffant 3 est constitué en une substance résistive composée de 72 % de nickel et 28% de fer, et sa résistance élec- trique varie entre environ 5,7 ohms à 260 C. en 14 ohms à 900 C.
L'élément chauffant inférieur 4 diffère de l'élément chauffant supérieur 3 en ce qu'il est un élément chauffant conventionnel dont la ré- sistance est sensiblement constante pour les températures auxquelles il fonctionne. Par exemple, la substance résistive constituant l'élément chauffant 4 peut être un alliage consistant en 80% de nickel et 20% de chrome, et la résistance peut être du type gainé ou à bobine ouverte.
Dans la réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif, l'élément chauffant 4 a une résistan- ce approximative de 14 ohms. Par conséquent, lorsque les deux unités sont connectées en parallèle pour le préchauffage du four, comme représenté à" la figure 3, les deux unités sont alimentées sous 236 volts et l'élément supérieur 3 possède une capacité de génération de chaleur d'environ 4.000 watts, et l'élément chauffant inférieur 4 une capacité d'environ 4.000 ' watts. Donc, une capacité totale de chauffe de 8. 000 watts est disponible pour le préchauffage.
Pour la cuisson, l'interrupteur 8 est actionné de telle manière que les deux éléments sont connectés en série entre les lignes à 236 volts, comme représenté à la figure 4 et, par conséquent, le courant parcourant l'élément supérieur 3 est sensiblement réduit. La chaleur fournie par l'élément supérieur 3 et sa résistance diminuent donc par suite de la chute de tension à ses bornes. Dans ces conditions, l'élément chauffant 3 a une capacité de génération de chaleur d'environ 800 watts, tandis que l'unité chauffante inférieure 4 a une capacité d'environ 2. 000 watts. On observera donc que, durant la cuisson, le rapport de la chaleur fournie à la partie inférieure du four 2 à la chaleur fournie à la partie supérieure du four, est approximativement de 2,5 à 1.
Pour la grillade (ou la rôtisserie), seule l'unité supérieure 3 est connectée aux lignes à 236 volts, comme représenté à la figure 5, et l'unité fournit la chaleur pour la grillade (ou la rôtisserie), la capacité de 1'un'ilté étant approximativement de 4.000 watts. @
De ce qui précède, il résulte que le système de chauffage de four conforme à l'invention, ne nécessite que deux unités chauffantes et des connexions de circuit relativement simples pour connecter l'unité supérieure seule, les deux unités en série et, s on le désire, les deux unités en parallèle, à une source de puissance à deux fils, Au moyen de ces connexions des circuits, le système suivant l'invention produit une grande quantité de chaleur pour préchauffer le four et des chaleurs de cuisson et de grillade (ou rôtisserie) convenables.
Bien que l'on n'ait décrit et représenté qu'une seule forme de réalisation de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à cette forme particulière, donnée simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif et que, par conséquent, toutes les variantes ayant même principe et même objet que les dispositions indiquées cidessus, rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.