Dispositif de chauffage électrique. La présente invention se rapporte à un dispositif de chauffage électrique, en parti culier à un dispositif de ce genre employé pour (les buts culinaires.
Le but de l'invention est de pourvoir à, (les moyens de chauffage dans lesquels la, ca pacité de chaleur est tellement petite que le dispositif soit porté à la température désirée quelques -secondes après la mise en jeu du courant.
Le dispositif de chauffage électrique sui vant l'invention comporte au moins un élé ment de chauffage :i résistance avant la forme d'une courbe comprise dans un plan et une armature métallique coope#raiii < avec cet élément pour l'aider à résister ii ile. (Wornia- tions tendant à l'amener horde ce plan.
Une forme d'exécution cle l'objet (le l'in vention comporte (les plaques (le inét:il rela tivement mince. celles-ci présentant d^; auge: établie: de façon telle cive lorsque les plaques sont assemblée. avec leurs faces correspondante: tournée: l'une contre l'autre, elles forment un espace creux.
Un fil de résis tance enroulé de préférence en hélice est longé dans l'espace ereilx ainsi formé, ce fil de résistance étant entouré par une matière conductrice, mais isolante iln point de vue électrique, telle que, par exiInl- ple, de l'oxyde (le magnésium.
Le dessin annexé représente, à. Litre (l'exemple, imp forme d'exécution de l'objet de l'invention. ainsi qu'une variante (Io dé tail de celui_-ci.
La fir_. 1 est une vue en plan, partie en Poupe. <B>cl-</B> cette forme d'exécution du dÏ.apoa- tif de chauffage: L a fig. ? e.t. une coupe suivant. lia, ligue 11-1I (le la fil-. 1: La fig. :3 en est. une vue (le dessous;
La fi-. -f est une coupe partielle, à échelle phis --raiide. Prise par une certaine partie dit dispositif. et La<B>flic.</B> ô est une coupe, semblable à celle de la fi-. d, de la variante de détail précitée.
Comme on peut le voir aux fig. 1 et ?, une plaque de métal 1 est prévue pour coopé rer avec une plaque similaire ?, de façon à. former le corps de chauffe. Une rainure ou auge 3 est aménagée dans la. plaque 1, par exemple par estampage lorsque les plaques sont formées de tôle. Il est, toutefois, aussi possible d'employer des plaques en métal coulé.
Les auges s'étendent suivant une courbe située entièrement dans un plan. Dans l'exemple représenté, cette courbe est. une spirale, mais il est entendu qu'elle pourrait avoir toute autre configuration convenable, par exemple être composée partiellemt@nt ou complètement de parties droites. -1 dési-,ne une deuxième rainure ou auge qui est égale ment établie en forme d'une spirale et forme avec i'auge on rainure 3 une paire -de spirales situées l'une dans l'autre, comme on peut le voir à la fig. 1.
La. plaque 2 est pourvue d'auges on rai nures similaires -5 et 6 qui ont la. même forme que les auges ou rainures correspondantr--s 13 et d et qui se trouvent symétriquement en face ,le ces dernières lorsque les plaques :ont assemblées avec leurs faces tournées l'une contre l'autre. Chaque auge ou rainure de la plaque 1 forme avec l'auge ou rainure cor respondante de la plaque ? un espace creux en forme de conduit curviligne.
A l'intérieur de cet espace ou conduit est logé un fil de ré sistance ( enroulé, de préférence, en forme d'hélice. dont l'axe s'étend le long (le l'axe de l'espace creux ou conduit. Le fil .de résis tance est entouré et enveloppé d'une matière isolante au point de vue électrique 8, clans laquelle il est noyé, comme il sera encore mieux expliqué pIus loin. Cette matière. bien qu'elle soit isolante au point de vue électri que, est un très bon conducteur thermique.
Des élargissement= 11 sont prévus aux extrémités intérieur,,-: des rainures ou au@,e@. !es bouts des fils (le résistance respectifs ï <B>n</B> -.2n#taiit dan5# ces élargi.ssements. Des bou- # <B>* é</B> t t- lon-; d'assemblage 12 permettent d'établir d'une manière convenable une connexion avec l'extrémité de chaque fil 7.
A l'extrémité extérieure de chaque espace creux ou conduit est prévu un élargissement similaire dans le quel est logé un boulon d'assemblage 13 (fi;-. 3). Les deux boulons d'assemblage 1? sont reliés l'un à l'autre et à une borne 1.1 au moyen d'une pièce 15 en forme de bande. Les deux boulons d'assemblage 13 sont re liés, chacun, au moyen d'une pièce 16 en forme de bande à des bornes 17. Les trois bornes 14 et 17, sont isolées au moyen d'un bloc 18 en matière isolante, par exemple en porcelaine, ce bloc étant fixé à la portion .cen trale renfoncée d'une cuvette 19 au moyen de brides 21.
La cuvette 19 forme le support pour l'en semble des plaques 1 et 2 qui, lui-même, sert de couvercle de fermeture à la. cuvette. Elle est pourvue, en haut, d'un rebord 22, au moyen duquel le dispositif se fixe à demeure sur la plateforme de Buisson d'un appareil à cuire. Pour présenter un appui aux plaques 1 et ? de la, part de la cuvette 19, il est prévu des nervures de support 23 de section trans- vPl1sale en forme de V inversé, qui sont fixées au fond de la cuvette 19 à l'aide de pieds fendus ?-1- qui traversent le fond de cuvette et qui sont recourbés sur celle-ci sur son côté extérieur.
Les bords supérieurs des ner vures 23 s'engagent avec la surface inférieure des auges 5 et 6 en -des endroits espacés for més pratiquement par des points. Il en ré- suite que la. connexion thermique entre les nervures et les auges n'entre pour ainsi dire pas en ligne de compte pour la transmission de chaleur.
La seule autre connexion entre les pla ques et la cuvette 19 est établie par un boulon central 2:i qui peut servir de moyen pour re lier les plaques à. la terre par l'intermédiaire d'un conducteur 26. Des douilles isolantes ?7 entre chacun des boulons d'assemblage 1? et 13 et la cuvette 19 empêchent. l'établisse ment de court-circuits entre les bornes du fil de résistance 7. Le boulon 25 et les bou lons d'assemblage 12 et 13 empêchent méca- niquement tout déplacement des plaques 1 et ? vers le haut à partir des nervures 23.
Lors .de la fabrication du dispositif, un fil de résistance enroulé en hélice est placé dans chacune des aubes ou rainures 3 et 4 ou des aubes ou rainures conjuguées 5 et 6. Dans les spires de ehaque hélice est enfilé un ou plu sieurs fils ou rubans en magnésium, tandis qu'à l'extérieur -de ces hélices sont prévus soit des rubans en mangésium enroulés autour des hélices ou des fils os des rubans en mabné- sium longeant les hélices à l'extérieur de celles-ci.
Cet ensemble de fil de résistance et de magnésium peut être placé dans l'auge de fond ou dans l'auge -de dessus conjuguée cor respondante ou même en partie dans l'aube de fond et en partie dans l'auge de dessus cor respondante. Les extrémités du fil à résis tance sont reliées aux boulons d'assemblage 1? et 13.
Les plaques 1 et \? sont. alors assemblées de façon que les auges ou rainures conjuguée se trouvent en face l'une de l'autre et qu'elles s'étendent, en profondeur, dans des directions inverses à partir .des faces .de contact des pla ques. De cette façon, les diverses auges ou rainures coopèrent pour former un ou plu sieurs espaces creux conduits fermés tout au tour, sans .cependant être absolument étanches. Il y a. suffisamment de jeu entre les faces de contact des plaques pour laisser passer de la vapeur lorsque l'ensemble se trouve à une température élevée sous pres sion élevée.
Les plaques sont ensuite fixées l'une à l'autre, dans l'exemple représenté par voie de soudage par point en plusieurs en droits, préférablement entre une section d'aube et la section d'auge suivante latérale ment adjacente. Par exemple, -un soudage par point peut être établi à l'endroit 30 (fig. 4) compris entre la spire située le plus à l'exté rieur de l'auge 3 et la spire adjacente de l'auge 4.
Le nombre de ces soudages par point n'est pas suffisamment grand pour s'opposer complètement à l'arrivée de vapeur entre les plaques dans les auges ou conduits à fil de résistance et à remplissage de magnésium, toutes les parties intérieures des espaces creux ou auges étant, par conséquent, accessi bles à de la vapeur sans que celle-ci ait be soin de circuler le long de l'espace creux ou conduit pour atteindre une partie particu lière quelconque de celui-ci.
L'ensemble ainsi établi est alors placé dans un autoclave et soumis à de la vapeur sous pression élevée et par conséquent à haute température. Il est avantageux d'employer une température s'élevant jusqu'à 1000 C, mais toute température au-dessus de 100 C peut suffire pour obtenir l'effet désiré. La vapeur ainsi admise agit sur le magnésium dans les auges ou conduits pour produire de l'hydroxyde de magnésium. Cette dernière substance est plus volumineuse que le magné sium métallique, de sorte que l'accroissement en volume de la matière contribue à parfaire le remplissage complet des espace creux -ou conduits.
La dilatation de la matière donne lieu à un écartement des plaques 1 et 2, sauf aux endroits où elles sont maintenues ensem ble par les soudages, cet écartement étant évidemment très faible et servant simplement à procurer à la vapeur l'accès à toutes les parties de l'espace ou conduit tubulaire. Après la transformation complète du ma gnésium en hydroxyde de magnésium par l'action de la vapeur, le dispositif est retiré de l'autoclave et chauffé pour chasser l'eau de l'hydroxyde de magnésium et transformer ce dernier en oxyde de magnésium.
La ma tière de remplissage ainsi établie consistant en oxyde -de magnésium, adhère fermement au fil de résistance ainsi qu'aux surfaces in térieures des auges formant les espaces creux ou .conduits tubulaires .
Cette opération de chauffage est continuée jusqu'à ce que toute l'eau ait été ainsi élimi née. Le dispositif peut être chauffé en partie par traitement dans un four et en partie en envoyant un courant électrique à. travers l'élément de résistance. Lorsque le séchage est effectué, les plaques sont pressées l'une contre l'autre et fixées dans cette position par des soudages par point additionnels établis entre des parties voisines des spirales ou en tre des portions latéralement adjacentes des ,tu-es ou rainures courbe. Ces soudages :ont désignés par<B>3-21</B> aux fi--.<B>1</B> et. 4.
Les bords des plaques sont ensuite soudés f#nseinble sur toute la circonférence comme oit peut le voir en 34 aux fig. 1 et -1. Ceci peut être accompli par voie de soudage électrique oit autogène pour assurer que l'oxyde de ma- gnésiuM soit complètement à l'abri fluences provenant de l'extérieur.
Lorsque le corps de chauffe a été fabriqué de la manière dc.crite, il est monté dans la cuvette. ce (lui st fait d'une façon qui lie présente rien de par ticulier et- qui n'a pas besoin d'être décrite.
Bien que dans -les fig. 1 à d un él(nic>nt de chauffage est employé clans lequel un seul fil de résistance hélicoïdal avec sa d'enveloppement isolante au point de vile électrique est logé dans un espace creux.
il e-,t évident que l'invention ne se limite pas à cet exemple. La fig. i montre une variante du corps de chauffe, dans laquelle deux fil, ,l,- résistance hélicoïdaux 11 et d? sont pla- ec#,z dans chaque espace creux ou conduit for m#i par les auges ou rainures con,ju Buées f:
3 c>t -1-1 des plaques en métal 46 et. .lî. Les détails <I>(le</I> fabrication et d'aittrcs détails de @#ou;truction peuvent être les mêmes que ceux (t il'oil il déjà décrits.
En fonctionnement du dispositif décrit. le courant électrique est. amené -à celui-ci par le-, bornes <B>Il</B> et<B>17.</B> Les connexion; de borne: .,ont effectuées par l'intermédiaire l'interrupteurs non-représeniés. Ces con- iii,xions peuvent ête établies de façon que les deux éléments de résiaaiiee :
"lent reliés en -prie oit en parallèle ou qu'un seul lément. (le résistance soit employé.
Le courant électrique chauffe l'él(nlent de résistance et la ehalr.ur est conduite â Ira- vers ]"oxyde de magné :ium et les paroi: des autres ou ramures des plaques 1 et ?.
De la (-haleur est aussi conduite le long de, parties lilatc-s des plaques 1 et ? comprises entre ie-s parois des auges de celles-ci.
Comme la masse de métal à chauffer est petite. la. chaleur provenant de l'élénieni de résistance î provoque rapidement un chauf- fa"-e du corps de chauffe à la température de fonctionnement voulue.
Le cli-positif est, par conséquent, prêt à être employé pour cuire très peu de temps pour la mise en jeu du cou rant. Quelques secondes suffisent pour chauffer le corps de chauffe à la température du rouge.
La, disposition des parties plates entre les spires des plaques a pour effet de garan tir le corps de chauffe contre 'des déforma- fions en raison d'un certain .renforcement qu'elles procurent.
Par conséquent, lorsqu'un ustensile à cuire est. placé sur le corps de chauffe, le fond de l'ustensile fera. intime- ment contact avec pratiquement toutes les portions des parties élevées ou saillatiies dit corps de chauffe et il existera, par conséquent, une bonne conduction thermique. entre le corps de chauffe et l'ustensile. Si l'ustensile.
clan: lequel on cuit. est en aluminium ou autre métal brillant. il lie recevra pas facilement de chaleur par radiation. II est, par conséquent, important d'établir un bon colitact avec le corps de chauffe. de façon à assurer la con- duction de la chaleur.
@i l'tlâtellsile est en lune matière qui re- eoit facilement de la chaleur par radiation, mais qui n'est pas bonne conductrice de la chaleur, comme, par exemple. du fer émaillé ou de la matière céramique,
les plaques 1 et chaufferont un ustensile pareil mieux qu'un dispositif de chauffage comportant une spi rale à spires libres parce que la radiation de chaleur à partir de chaque spire de cette der- ïlière spirale, se fera. clans tout- les cliree- tions et une partie, au moins, de; radiation: de chaleur prendront. une direction parallèle au fond de l'ustensile et n'atteindront, par conséquent. ,jamais ni le fond de celui-ci. ni la etlvette (le support 19.
Dans le dispositif -décrit. la radiation de chaleur à partir des parties plates des <B>pla-</B> <I>ques</I> est presque entièrement. verticale aux e n droits oit les portion: ad,jaceiltes du corps de chauffe sont reliées par des partie: plate.
Lit radiation de chaleur à partir clos parois de; auges ne se fera pas dans toutes les direction- parce que dans la direction horizontale les parties plate: ..ont dans le chemin de cette rit- diction et qu'elles sont de plus presqu'à la même température que lesdites parois. Il y aura une radiation de chaleur vers le bas qui sera réfléchie ou renvoyée par la cuvette de support et qui, par conséquent, arrivera à la surface des portions d'aube: et des parties plates des plaques.
Comme cette surface n'est pas brillantQ, elle absorbe facilement cette radiation et la chaleur radiée dans la cuvette de support n'est, par conséquent. pas délivrée dans l'espace, mais elle est conservée et at teint finalement l'ustensile.
Le fond de la cuvette de support est per foré comme il est indiqué en 31 à la fig. 3, mais ces trous ne sont pas de grandeur suffi sante en comparaison de la surface de la cu vette de support, pour entraver gravement l'action de réflexion ,susmentionnée. Les trous 31 servent à l'écoulement de liquides qui pourraient être versé. sur le dispositif et <I>s</I> 'éco der dans la cuvette de support.
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