<Desc/Clms Page number 1>
" Dispositif de commutation de sécurité pour chauffage électriques à résistance"
La présente invention concerne un dispositif de commutation de sécurité pour chauffages électriques à résis- tance présentant unsupport allongé des fils chauffants ou de la couche chauffante.
Un problème des chauffages électriques à résistance provient du fait qu'il faut éviter un sur chauffage et par suite une détérioration ou une destruction du dispositif de chauffage.
Bien que l'on connaisse des interrupteurs à bilame pour la protection de chauffages et de dispositifs analogues, ils présentent cependant l'inconvénient d'être très lents et ils ne sont par suite pas en mesure d'offir une protection efficace dans la plupart des cas.
L'invention évite ces inconvénients et est caracté- risée du fait que le support est rigidement maintenu à une extrémité et que l'autre extrémité est en liaison avec un
<Desc/Clms Page number 2>
interrupteur électrique de sorte que le changement de la longueur du support, provoqué par son échauffement, entraîne la manoeuvre de l'interrupteur.
Il est ainsi devenu possible d'obtenir un disposi- tif de commutation de sûreté simple qui réagit directement à la chaleur à laquelle est exposée la matière de support du dispositif de chauffage, ce qui exclut dans une large mesure un sur chauffage.
Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, à la figu- re unique du dessin annexé.
Un tube en verre 1 à paroi mince présente sur son enveloppe extérieure un chauffage électrique 2 à résistance qui, dans l'exemple de réalisation illustré, affecte la for- me d'une couche homogène électriquement conductrice. Il se- rait cependant également possible de prévoir sur le tube, à la place d'une couche, un enroulement hélicoïdal classique d'un fil de résistance. On fait passer par l'intérieur du tube 1 un liquide devant être chauffé, de sorte que le tube sert par conséquent de dispositif de chauffage à écoulement continu. Sur l'extrémité supérieure du tube, on a prévu un collier 3 qui est serré rigidement sur le tube 1 et sert à la fixation d'une barre 4-qui s'étend parallèlement au tu- be en étant légèrement distancée de celui-ci. Le serrage s'effectue à l'aide d'une vis 5.
L'extrémité inférieure du tube 1 est maintenue rigidement dans un boîtier 6 ou dans un organe analogue- Le liquide devant tre échauffé est amené depuis le bottier 6 par l'intermédiaire d'une couverture dans le tuyau et quitte celui-ci sur le coté supérieur. Près du bottier 6 se trouve un autre collier 7 qui est également disposé sur le tube 1 et d'où dépasse perpendiculairement à l'axe longitudinal du tube un bras 8 faisant ressort qui porte à l'extrémité extérieure un interrupteur basculant àmercure 9. L'extrémité
<Desc/Clms Page number 3>
inférieure de la barre 4 présente un filetage 10 qui porte un écrou 11 qui est appliqué contre le dessous du bras 8.
Une tresse 13 dépasse d'un contact 12 de l'interrupteur à bascule 9 et est reliée électriquement avec le chauffage.
Lorsque la goutte de mercure 14 vient par conséquent en liaison avec ce contact 12 le circuit électrique pour le chauffage est fermé et, inversement, lorsque la goutte 14 ne vient pas en liaison avec le contact 12 en raison de la position oblique du bras 8, ce circuit électrique est inter- rompu. Des moyens d'isolement électriques sont évidements prévus pour conduire le courant dans le sens désiré et pour assurer une protection contre l'attouchement de parties con- duisant du courant.
Lorsque le chauffage 2 est à présent mis en cir- cuit et lorsque le chaleur est transmise au tube 1 et par suite à son contenu, le tube 1 s'allonge dans le sens de sa longueur de sorte que le collier 3 se déplace un peu vers le haut en entraînant la barre 4. Un mouvement de la barre 4 est alors transmis par l'intermédiaire de l'écrou 12 sur le bras horizontal 8 et par suite sur l'interrupteur basculant à mercure 9. Le bras 8 faisant ressort fléchit quelque peu par le déplacement de la barre 4. Dès que le mouvement ascen- dant du bras 8 a atteint une valeur déterminée, la goutte de mercure 14 n'est plus en liaison avec le contact 12, de sorte que l'amenée de courant vers le chauffage est interrom- pue.
Lorsque le tube 1 s'est refroidi, il se produit un mou- vement du bras 8 en direction opposée si bien que l'inter- rupteur est de nouveau enclenché. La température de réaction de l'interrupteur 9 peut être réglée par la rotation de l'é- crou 11. La longueur du tube 1 doit être au moins trente fois sa largeur maximale.
Comme cela ressort du dessin, la disposition à distance de la barre 4 du tube 1 provoque un rapport de transmission du mouvement du fait que la trajectoire de mou-
<Desc/Clms Page number 4>
vement du levier à un bras est plus grande à son extrémité libre qu'à proximité de son point de fixation.
A la place d'un interrupteur basculant à mercure, an peut également utiliser un autre interrupteur, par exem- ple un microrupteur. Il serait, en outre, possible de dis- poser l'interrupteur à l'extrémité supérieure du tube et de l'actionner par exemple par l'intermédiaire d'un levier à deux bras présentant des longueurs de bras de levier très différentes.
Il est ainsi devenu possible de créer un inter- rupteur de sécurité pour le chauffage qui est indépendant d'un dépôt éventuel de calcaire dans le tube 1 du fait qu'il réagit directement à l'échauffement de ce tube et agit alors en même temps comme interrupteur de sécurité contre un fonc- tionnement à sec.
Etant donné que la masse à échauffer du petit tube est relativement faible, l'inertie de commutation est égale- ment réduite.
Il est également possible de réaliser le bras 8 avec une plus grande longueur et de prévoir à l'extrémité libre du bras un levier de manoeuvre manuelle permettant une mire en service à la main. La mise hors circuit se produit alors automatiquement en fonction de l'échauffement du tube 1 étant donné que l'interrupteur à mercure se trouve dans le circuit électrique du chauffage ou agit sur celui-ci par des éléments intermédiaires.
Une autre variante de réalisation réside dans l'utilisation d'une barre pleine à la place d'un tube comme support de l'enroulement chauffant, ce dispositif pouvant alors être utilisé comme chauffage ambiant, comme barre im- mergée par exemple, ou comme un organe analogue.
Il serait, en outre, possible de ne pas disposer la barre 4 parallèlement à côté de la barre portant l'enrou- lement chauffant mais de la disposer, au contraire, soit à @
<Desc/Clms Page number 5>
l'intérieur du tube 1, soit de la laisser entourer la barre et, par suite, le chauffage, en la réalisant comme un tube de plus grand diamètre, l'extrémité inférieure étant alors utilisée dans le même sens pour l'actionnement d'un inter- rupteur. Une autre variante pour un dispositif de chauffage à écoulement continu réside dans le fait que le tube 1 lui- même est fabriqué en une matière qui s'échauffe dans la mesure désirée lors du passage du courant.
Enfin, il serait encore Possible dene pas réaliser la barre 4 de façon rigide à la fiexion mais de la réaliser sous forme d'un ressort plat qui est soutenu rigidement en bas et qui fléchit en étant refroidi. Contre ce ressort plat courbé s'applique, environ en son milieu, la tige de com- mutation d'un microrupteur qui actionne l'inter=upteur dès que le point de fixation supérieur du ressort se déplace vers le haut en raison de la dilatation du tube 1 dans le cas d'un échauffement prédéterminé ou inadmissible, la fle- .ion du ressort à lame devenant ensuite plus faible.
Pour un changement de longueur donnée du tube, le changement qui en résulte dans la flexion est plus grand, de sorte que @ l'on obtient de cette façon une transmission qui forme une @ trajectoire de commutation suffisante pour l'interrupteur.
Paur le cas où l'on dispose de suffisamment de place, le ressort ou la barre 4 pourra s'étendre également vers le haut à partir d'un collier 3 au lieu de s'étendre vers le bas,. l'accroissement de la flexion du ressort étant alors utilisé pour l'actionnement de l'interrupteur. Du fait que l'on utilise comme grandeur de mesure le changement de 1 on gueux du corps, c'est-à-dire du tube qui est directement en contact par le milieu recevant le chaleur, on obtient une détermination exacte, sensible et sans retard de la production de chaleur et de la transmission de celle-ci. Il est de ce fait également possible d'accroître d'un facteur de 3 à 4 la oharge thermique du tube par unité de surface qui flat
<Desc/Clms Page number 6>
généralement de l'ordre de 10 à 15 W/cm2.
Lorsqu'il se produit un changement dans la trans- mission de chaleur, par exemple par suite d'un encrassement ou d'un dépôt de calcaire, en raison du manque de fluide ou en raison d'un changement dans la production de chaleur, la dilatation de la longueur du tube change en conséquence et l'interrupteur réagit dès que la dilatation critique de la longueur a été atteinte, indépendamment de la raison qui a provoqué la dilatation critique du corps.