Plaque chauffante électrique. On sait que le défaut principal des plaques chauffantes cotiramment employées dans les cilisinières électriques est leur mauvais ren dement résultant, en premier lieu, de l'isola tion entre le conducteur électrique constituant élément chauffant et le fond du récipient<B>à</B> chauffer, isolation qui constitue en même temps un isolant calorifique.
Cette isolation peut être obtenue soit: a) uniquement par de Vair (plaques<B>à</B> feu visible) et, dans<B>ce</B> cas, son épaisseur est relativement importante pour éviter toute possibilité de contact entre le récipient et le fil de l'élément chauffant, le rendement étant alors franchement mauvais; soit: b) par un isolant solide entre le fil de l'élément chauffant et l'enveloppe Extérieure dc la plaque, et dans ce cas, il existe, en outre, un intervalle d'air, plus ou moins important, entre cette enveloppe extérieure et le fond du récipient<B>à</B> chauffer, étant donné que l'enve loppe ne s'adapte pas<B>à</B> la forme du récipient. Le rendement est, dans ce cas, meilleur que dans le cas précédent, mais demeure encore bas.
Un autre inconvénient<B>à</B> signaler, du moins pour les plaques mentionnées sous b), (lui seules méritent d'être considérées, est la nécessité d'une batterie de cuisine spéciale, <B>à</B> fond épais et. rigoureusement plan. Une telle batterie, est pratiquement indispensable pour des plaques<B>à</B> enveloppe rigide, mais elle est également fort utile lorsque cette enveloppe est relativement souple, car celle-ci ne l'est jamais suffisamment pour pouvoir s'adapter contre le fond du récipient. Cependant, la pla néité du fond de celLii-ci ne pouvant se con server indéfiniment, le rendement baissera rapidement,<B>à</B> moins d'un entretien particu lièrement soigné de la batterie de cuisine et de son remplacement relativement fréquent.
En outre, toute impureté sur le fond pouvant faire cale entre<B>le</B> récipient et la plaque in flue sur le rendement d'une manière très<B>dé-</B> favorable.
Un dernier inconvénient<B>à</B> noter est l'iner tie<B>de</B> telles plaques, spécialement gênante clans les utilisations de eourte durée. Cette inertie résulte surtout de la présence d'une ou plusieurs couches de calorifuge autour de l'élément chauffant, et de la, capacité calori- fiqLie non négligeable de l'enveloppe exté rieure. Ces inconvénients peuvent être éliminés lorsqu'on prévoit l'alimentation des plaques chauffantes sous très basse tension de Füxdre d'une dizaine de, volts'. On obtient alors les avantages suivants: a) Réduction importante de l'isolation électrique entre l'élément chauffant et le ré cipient<B>à</B> chauffer.
L'élément chauffant peut, alors, constituer lui-même la surface sur la quelle repose<B>le</B> récipient. D'autre part, étant donné que la valeur de la résistance<B>à</B> obtenir est relativement faible, la réalisation de telles plaques n'offre pas de difficulté. <B>b)</B> Suppression de la nécessité d'une bat terie<B>de</B> cuisine spéciale.
<B>c)</B> RédiTetion au minimum de l'inertie de la plaque.
<B>d)</B> Suppression de tout danger d'électro cution par contact de l'usager avec le fil de, la résistance ou les conducteurs d'amenée du courant.
Toutefois, dans les réalisations faites jus qu'ici<B>de</B> ce principe, la surface chauffante ne s'adaptait pas, en, du moins, s'adaptait mal contre le fond du récipient. De ce fait, le rendement n'était bon qu'avec des réci pients<B>à</B> l'état neuf et en l'absence de toute impureté pouvant faire cale.
D'autre part, ce rendement était encore affecté par des pertes calorifiques non négli- gea-bles <B>à</B> partir de la périphérie de la plaque, pertes d'autant plus importantes que la tem- pératurei <B>à</B> cette périphérie était élevée.
La présente invention a pour but d'obtenir une plaque chauffante alimentée sous basse tension s'adaptant effectivement contre le fond du récipient<B>à</B> chauffer même lorsque celui-ci est relativement très déformé.
L'invention a pour objet une plaque chauf- faute électrique destinée<B>à</B> être alimentée sous tension faible, caractérisée en ce qu'elle com prend une surface chauffante faisant fonction de conducteur électrique formée<B>de</B> lames flexibles disposées de manière<B>à</B> délimiter -une ouverture centrale dans ladite surface chauf- faute, les bords desdites lames, adjacents<B>à</B> cette ouverture centrale, étant susceptibles de fléchir indépendamment les uns des autres, deux desdites lames voisines l'une<B>de,</B> l'autre ayant leurs bords adjacents<B>à</B> la périphérie reliés chacun<B>à</B> une borno d'amenée de cou rant,
tandis que les autres lames sont reliées deux<B>à</B> deux entre, elles par leurs bords adja cents<B>à</B> la périphérie en série mécaniquement et élastiquement.
On obtient ainsi l'effet et l'avantage sui vant<B>:</B> Grâce<B>à</B> la constiti ition de la sur face chauffante par un ensemble de lames flexibles admettant une déformation élastique, on multiplie les points de contact et, de ce f ait, on facilite la transmission de chaleur par conduction de la surface chauffante au fond du récipient<B>à</B> chauffer, lesdites lames ten dant<B>à</B> épouser la forme du fond<B>de</B> ce der nier.
D'autre part, les laines parcourues par le courant électrique<B>de</B> chauffage peuvent avoir de préférence: -une forme telle que la résis tance électrique par -unité de longueur est maximum dans la partie centrale de la sur face et diminue en allant vers la périphérie, devenant relativement très faible<B>à</B> la péri phérie;<B>de</B> sorte, que grâce<B>à</B> cette variation de la résistance électrique dans le sens de la longueur des lames, l'échauffement de la sur face n'est pas uniforme et la température<B>à</B> la périphérie de celle-ci est relativement faible, rendant les pertes calorifiques<B>à</B> partir de cette périphérie pratiquement négligeables.
Il importe de signaler qu'une condition essentielle de bon fonctionnement d'une telle plaque est le maintien de l'élasticité desdites lameg. Ceci peut être assuré, soit simplement en limitant la déformation possible, a-fin de ne pas dépasser la limite élastique, et ceci, an moyen d'une butée convenablement disposée et éventuellement d'un ressort sollicitant la- jite butée contre lesdites lames.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemples, deux formes d'exécution de la plaque, chauffante électrique faisant l'objet de l'invention.
Les fig. <B>1</B> et 2 représentent une vue en plan et une coupe en élévation d'une première forme d'exécution.
La fig. <B>3</B> est une vue en élévation avec coupe partielle d'une deuxième forme d'exé cution.
La plaque représentée<B>à</B> la fig. <B>1</B> comprend une surface en tôle de résistance appropriée (en niel#:el-ehrome ou acier inoxydable, par exemple) découpée en huit lames distinctes<B>1,</B> en -forme de secteurs radiaux délimitant une ouverture centrale et reliés entre eux en série mécaniquement et électriquement, par leurs bords adjacents<B>à</B> leur périphérie. Les lames sont séparées par des lentes 2. Chaque lame est, en outre, fend-Lie radialement par des fentes médianes<B>3</B> s'étendant de la périphérie ,jusqu'en un point voisin de l'ouverture een- trale.
La fig. 2 (coupe suivant la ligne<B>1,1</B> de 1-i rig. <B>1)</B> montre que la surface chauffante est légèrement conique<B>à</B> Pétat de reposi. Les lames 4 et<B>5</B> présentent chacune une oreille visible dans la fig. 2, oreilles servant de bor nes d'entrée et<B>de</B> scetie du courant électrique.
L'ensemble<B>(le</B> lames repose par sa péri phérie sur un support circulaire<B>6</B> (en acier ou aluminium, par exemple) avec interposi tion d#une couche d'isolant électrique et ther- inique (amiante par exemple)<B>7.</B> Les lames peuvent être embouties sur ce support, comme représenté sur la fig. 2, ou encore être fixées solidement sur celui-ci, au moven de vis ou de rivets, isolés thermiquement et électriquement, par exemple par tubes et rondelles isolantes.
lie support<B>6</B> est en forme<B>de</B> cuvette et pré sente une partie<B>8</B> formant réflecteur de la chaleur rayonnée par les lames vers le bas. Ce réflecteur<B>8</B> petit être rendu amovible, par exemple par une fixation<B>à</B> bWionnette <B>9,</B> en vue d'un démontage rapide pour un nettoyage éventuel. Le réflecteur supporte une butée<B>10</B> en matière isolante (en stéatite, par exemple) qui limite la déformation possible des lames<B>1</B> sous l'effet du poids d'un récipient posé sur la surface chauffante. Cette butée repose sur une partie plane au centre du réflecteur, et est munie d'un filetage sur lequel se visse un écrou<B>11,</B> la rendant solidaire du réflecteur.
Ce dernier peut être muni d'ouvertures 12, de préférence, de très petites dimensions, servant <B>à</B> l'évacuation des liquides Pouvant être déver sés accidentellement sur la plaque. La plaque peut être fixée sur le châssis d'un réchaud, d'une cuisinière électrique, etc., au moyen de pattes de fixation<B>13.</B>
La forme d'exécution représentée<B>à</B> la fig. <B>3</B> diffère de celle qui vient d'être décrite, par la présence d'un ressort<B>à</B> lame 1.4, comme figuré sur le dessin, ressort qui presse la bu tée<B>10</B> contre la face inférieure des lames<B>1,</B> maintenant leur déformation initiale. Un écrou<B>11,</B> dans lequel est vissée la butée<B>10,</B> est, fixé au ressort 14. Ce ressort est rivé au réflecteur<B>8</B> du support, mais est isolé t.hermi- quement par rapport<B>à</B> celui-ci par des ron delles<B>15,</B> en amiante, par exemple. Un cou vercle<B>16</B> s'emboîtant sur le support et muni d#une ouverture centrale<B>1-7,</B> eoinplète, l'en semble.
Le fonctionnement de la plaque se concoit sans autre. Da fait que la surface chauffante de la plaque est légèrement conique<B>à</B> l'état du repos, elle s'adapte même aux fonds relit- tivenient concaves des récipients. Or, cette<B>dé-</B> formation des fonds est particulièrement fré quente et était fort gênante jusqu'ici, aupoint de vue du chauffage électrique, tandis que Oa.ns le cas de la plaque, faisant l'objet de l'invention, les lames de la surface chauffante épouseront aussi parfaitement que possible la forme de tels fonds.
Mais aussi, au cas oà le fond attrait une forme différente, convexe, par exemple, la surface l'époitiserait égale ment; en effet, sous le poids du récipient,<B>le-,</B> lames fléchiront, dans la mesure du possible, suivant les bossages et les irrégularités de la surface du fond. Même si une ou plusieurs impuretés formant cales se trouvaient sur le fond du récipient, empêchant une ou plusieurs lames de la surface chauffante de toucher le dit fond, ce qui, d'ailleurs est peu probable, étant doainé leur grande possibilité de défor mation, d'a-titres la-mes s'y plaqueraient cepen dant, assurant une transmission suffisante de <B>la</B> chaleur.
Afin d'éviter une déformation par trop prononcée des lames, dépassant la limite élastique du métal utilisé pour leur constitu tion, sous l'effet dLin récipient<B>à</B> fond parti culièrement convexe et relativement lourd ou alourdi, la butée<B>10</B> limite cette déformation dans une mesure adéquate!.
Dans le cas de la forme d'exécution repré sentée en fig. <B>3,</B> le fonctionnement est le même sauf que du fait de l'action auxiliaire du res sort 14, on pourra admettre une déformatioil plus importante des lames dans les deux sens, car le ressort viendra alors suppléer<B>à</B> l'insuf fisance ou<B>à</B> la perte de l'élasticité de celles-ci.
Quant<B>à</B> la répartition de l'échauffement sur la surfac-ei chauffante, on remarque im médiatement, d'après les fig. <B>1</B> et 2, que: 11, La résistance électrique des lames<B>1</B> n'est pas uniformément répartie.
21, La résistance maximum par unité de longueur coincide avec l'extrémité des fentes <B>3</B> (cercle eu trait mixte intérieur)-.
<B>30</B> La résistance n-Linimum. par unité de longueur se trouve<B>à</B> la périphérie de la sur face chauffante (extérieurement au cercle en trait mixte extérieur). La température de la surface chauffante ne sera pas non plus uni forme. En particulier, elle diminueraen allant vers l'extérieur,<B>à</B> partir de la moitié ou des deux tiers du diamètre.
La diminution sera particulièrement nette au voisinage de la pé- rip.hérie, la résistance par unité de longueur <B>y</B> étant relativement très<B>f</B> aible. En consé- quEnce, les pertes calorifiques (par convec tion et par rayonnement)<B>à</B> partir de la péri phérie seront considérablement réduites.
Dans certaines conditions, la forme des lames des formes d'exécution précédemment décrites peut présenter deux inconvénients: d'-une part, celui de la fragilité des bouts, quoi que arrondis, d'autre part, celui d'une répar tition défectueuse du courant dans ceux-ci. Eu effet, la densité du courant<B>y</B> est réduite, <B>à</B> moins que la lente soit prolongée au détri ment de la résistanoei mécanique, et cette ré duction de la densité va<B>à</B> l'encontre de la ré partition de l'échauffement que l'ou désire obtenir.
Pour ces raisons, on peut être conduit<B>à</B> adopter pour les lames de la surface cliauf- faute un contour trapézoïdal plus prononcé (de préférence également<B>à</B> angles arrondis) qui assure, une meilleure résistance mécanique dans la portion des lames adjacente<B>à</B> l'ou verture centrale.
D'autre part, pour éviter l'accrochage des lames au récipient<B>à</B> chauffer, par suite de leurs orientations variées, les extrémités cen trales des lames sont courbées de manière<B>à</B> former une partie annulaire plane dans, la ré gion avoisinant l'ouverture centrale de la sur face chauffante.
Le contoiLIT intérieur de cette partie annulaire plane est constitué par l'ou- vert-Lire centrale, et le contour extérieur est voisin de l'extrémité intérieure des fentes<B>3.</B> Enfin, malgré la très basse tension d'ali mentation et la très faible résistance de l'en semble de lames en série formant la, surface chauffante, il est nécessaire de recouvrir cette surface en contact avec le récipient<B>à</B> chauf fer, d'une pellicule isolante ou senii-conduc- trice. Cette pellicule a peur but de rendre le courant dérivé dans le récipient pratiquement négligeable, quelle que soit la matière consti tuant celui-ci.
La pellicule doit conserver ses propriétés isolantes<B>à</B> haute température, et présenter une rigidité mécanique suffisante pour résister<B>à</B> tout frottement contre le réci pient.
La pellicule peut consister en une couche deémail mince, dure, traitée<B>à</B> haute tempé rature, donc supportant la chaleur sans incon vénient. La pellicule ainsi formée assure une isolation parfaitement suffisante entre la sur face chauffante et le récipient<B>à</B> chauffer, ne gêne pratiquement pas la transmission de la chaleur, résiste<B>à</B> tout frottement, est d'une belle présentation et est très facile<B>à</B> entre tenir. Enfin, une propriété remarquable et importante, elle contribue également au pla quage des lames de la surface chauffante con tre le récipient<B>à</B> chauffer.
En effet, on con çoit que, lorsque la face supérieure des lames est recouverte d'émail, celles-ci en s'échauf- fa-nt ont tendance<B>à</B> re. relever par<B>le</B> fait que la couche d'émail se dilate moins que le mé tal formant les lames. Elles s'appliquent donc contre le récipient et établissent un contact intime avec ce dernier, améliorant les condi tions de transmission de la chaleur par con- duction calowilique.