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Dispositif pour éviter la congélation de l'eau dans les radiateurs d'automobile.
L'objet de la présente invention est l'établissement d'un , dispositif chauffé électriquement pour empêcher l'eau de se conge- ler dans les radiateurs d'automobile et destiné à être vissé dans l'ouverture taraudée du robinet ou bouchon de vidange du radia- teur. Ce dispositif est de construction simple et peu couteuse et, lorsque l'appareil est en place,l'élément de chauffage se trouve entièrement à l'intérieur du radiateur lui-même et par suite, au sein même de l'eau contenue dans le radiateur.
Le dispositif perfectionné comprend un cylindre métallique fermé à une extrémité et ! l'intérieur duquel l'élément de chauffa ge est enfermé d'une manière étanche. L'extrémité du cylindre la plus éloignée de son extrémité fermée est filetée de manière à se visser dans l'orifice habituel taraudé situé à la partie inférieure du radiateur en vue de recevoir le bouchon de vidange.
A l'extré- mité du cylindre et au-dessous de ce f$letage est formé une embase
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constituée par une plaque métallique relativement épaisse de forme hexagonale ou analogue permettant le serrage d'une clef anglaise et à cette plaque est fixé un bloc isolant muni de douilles per- mettant la fixation d'un bouchon de prise de courant et contenant les connexions aboutissant aux éléments chauffants proprement dits contenus dans le cylindre.
Dans son ensemble le dispositif forme un bouchon combiné de chauffage et de vidange de construction simple et,si l'on prend soin d'établir le filetage des divers modèles de dispositif de façon qu'il s'adapte aux diverses ouvertures de vidange qu'on trou ve sur les divers modèles de véhicules,le dispositif est facile- ment adaptable à n'importe quelle marque de véhicule existante.
Dans les dessins ci-joints :
La fig. 1 est une coupe du dispositif et
La fig. 2 représente en perspective une forme d'élément de chauffage à destination du dispositif.
La ig. S est une coupe d'une autre forme d'élément de chauf- fage et
La fig. 4 représente un mode de bobinage et de construction de l'elément de chauffage suivant la fig. 3.
A est un cylindre métallique dont l'extrémité supérieure! est fermée et étanche. Elle comporte une partie filetée C desti- née à se visser dans l'ouverture de vidange du radiateur du véhi cule= L'extrémité A' affecte la forme d'un écrou hexagonal et une rondelle D est prévue. L'extrémité A' est alésée de façon à per- mettre l'insertion de l'élément de chauffage I qui est fixe par une de ses extrémités dans le bloc isolant F tandis que son autre extrémité occupe la chambre B. Le bloc F est vissé sur l'écrou A et ce bloc présente deux douilles métalliques destinées à la réception d'une prise de courant à brochés.
G est un manchon cyli@ drique en fibre qui isole l'élément de chauffage de tout contact métallique et qui est maintenu en place entre l'épaulement que présente le cylindre en H et le bloc de fibre. Des feuilles de mica remplissent l'espace compris entre! /et B (non représenté
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dans la fig. 1). Un bouchon obturateur tournant F' dont les bou- tons de retenue sont représentés en S est prévu à l'effet de masquer les orifices des douilles P. K est une partie de la paroi du radiateur et J représente l'eau.
Comme l'indique la fig. 2, l'élément de chauffage peut être composé d'un bloc E de porcelaine à section sensiblement carrée mais à faces légèrement concaves,comme il est indiqué en E' et muni d'un passage E2 occupant toute sa longueur. A son extrémi- té logée dans le cylindre A le bloc est muni d'un grand nombre de rainures transversales (ou de perforations) pratiquées dans ses arêtes (fig. 2) destinées à recevoir un grand nombre de spires de fil fin à haute résistance électrique; ces rainures ou perforations ne sont pas figurées dans les dessins.
Les extré- mités du fil sont raccordées aux conducteurs plus gros L' abou- tissant ux contacts à fiches P vissés dans E, l'un passant par le passage central et l'autre par une rainure établie sur la bbbine pour traverser des trous percés dans le manchon de fibre G et aboutir aux serre-fils N disposés dans une 'excavation pra- tiquée dans le bloc F. Le bloc F est muni d'un petit passage Z situé dans l'axe du passage I2 de la bobine et destiné à servir d'exutoire à un excès éventuel de chaleur.
Pour assurer le fonctionnement du dispositif on l'alimente l'aide d'un courant électrique provenant d'une source princi- pale ou autre par l'intermédiaire d'un câble souple et d'une fi- che à broches introduite dans les douilles de contact vissées dans F. Ce courant engendre de la chaleur dans les enroulements de l'élément de chauffage,laquelle se transmet au cylindre A, chauffant ainsi l'eau contenue dans le radiateur proprement dit.
Cette chaleur empêche la glace de se formel dans les tubes de radiateur ou dans la chemise d'eau du moteur.
Bien que le mode de construction de l'élément de chauffage décrit ci-dessus soit d'un excellent rendement en ce qui concerne les bouchons de dimensions modérées,dans nombre de radiateurs
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d'automobile l'ouverture située à la partie inférieure du radia- teur et destinée à recevoir le bouchon ou le robinet de vidange est tout à fait réduite (environ 12 m/m) bien que suffisante pour permettre la vidange de l'eau en vue de laquelle elle était uniquement établie,et il ne serait pas possible de cons- truire convenablement l'élément décrit ci-dessus de façon qu'il soit d'un bon rendement pour des dimensions si réduites.
Pour surmonter cette difficulté on a conçu la méthode sui- vante,pour le bobinage et le logement du fil en vue de fournir un mode de construction de l'élément de chauffage qui convienne pour les éléments de chauffage de dimensions très réduites desti nés au chauffage par immersion des radiat eurs.
En se référant aux fig. 5 et 4 la méthode consiste à bobiner le fil Q qu'on a pu préalablement aplatir pa,r liminagesur des lames de mica à haute résistance diélectrique ou analogue ,ces lames étant ensuite empilées en zig-zag.chacune des lames de mi- ca bobinée alternant avec une lame de mica unie T légèrement plus grande.
Le fil est réparti asymétriquement sur les lames demica, c'est à dire que les lames situées aux extrémités du paquet re- çoivent le nombre de spires le plus élevé tandis que les lames centrales en reçoivent un nombre réduit. Les lames sont munies à leurs extrémités de petites ouvertures U réunies aux bords des lames par des fentes U' disposées en biais. Pour le bobinage on glisse le fil par les fentes dans les trous,de sorte qu'il se trouve retenu à sa place aussi bien pendant qu'après le bobinage de la ibame.
La raison de l'asymétrie de ce bobinage est que le centre du paquet est le siège d'un développement de chaleur intense qui atteint de 600 à 700 C.
Le paquet ainsi constitué est ensuite glissé dans le tube A garni intérieurement de mica afin de l'isoler du métal.
On a réussi dans des tubes dont le diamètre n'excédait pas 46 m/m de long sur 11 m/m de diamètre,! loger jusqu'à 5,5 mètres de fil à haute résistance.
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Si l'on utilise de la sorte 5,5 m.de fil il convient,dans le cas de voltages élevés,d'intercaler dans le circuit de 2,5 à 3 mètres de fil supplémentaire qui demeurent inutilisés en un endroit quelconque. On peut obtenir ce résultat en bobinant un fil résistant sur la prise de courant,ou en utilisant une lampe à filament de charbon ou autre de résistance convenable. Celle- ci fonctionne d'ailleurs, comme témoin visible de ce que le chauffage fonctionne.
Le tube chauffant est en outre de préférence noirci à l'intérieur et à l'extérieur au moyen de noir de Brunswiek ou analogue afin de faciliter le rayonnement de la chaleur dans l'eau.
En adoptant ce mode de bobinage et de logement du fil chaque fois que le tube chauffant doit avoir des dimensions ré- duites on a constaté que l'élément fournissait une durée de ser- vice satisfaisante, en l'absence de tout grillage,après plusieurs Semaines de chauffage continu,prolongé nuit et jour,sur une tension de 240 volts. Avec des tensions plus faibles la lon- gueur de fil nécessaire est bien moindre et toutes les spires peuvent être utilisées pour le chauffage.
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Device to prevent water from freezing in automobile radiators.
The object of the present invention is to provide an electrically heated device for preventing water from freezing in automobile radiators and intended to be screwed into the threaded opening of the valve or drain plug. radiator. This device is of simple and inexpensive construction and, when the apparatus is in place, the heating element is located entirely inside the radiator itself and therefore, within the water contained in the heater. radiator.
The improved device comprises a metal cylinder closed at one end and! the interior of which the heating element is sealed. The end of the cylinder furthest from its closed end is threaded so as to screw into the usual threaded hole located at the bottom of the radiator in order to receive the drain plug.
At the end of the cylinder and below this thread is formed a base
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constituted by a relatively thick metal plate of hexagonal shape or the like allowing the tightening of an adjustable spanner and to this plate is fixed an insulating block provided with sockets allowing the fixing of a plug of socket outlet and containing the end connections to the actual heating elements contained in the cylinder.
As a whole the device forms a combined heating and drain plug of simple construction and, if care is taken to establish the thread of the various models of device so that it adapts to the various drain openings that found on various vehicle models, the device is easily adaptable to any existing vehicle brand.
In the attached drawings:
Fig. 1 is a section of the device and
Fig. 2 shows in perspective a form of heating element intended for the device.
The ig. S is a cross section of another form of heating element and
Fig. 4 shows a method of winding and construction of the heating element according to FIG. 3.
A is a metal cylinder whose upper end! is closed and waterproof. It has a threaded part C intended to be screwed into the drain opening of the radiator of the vehicle = The end A 'takes the form of a hexagonal nut and a washer D is provided. The end A 'is bored so as to allow the insertion of the heating element I which is fixed by one of its ends in the insulating block F while its other end occupies the chamber B. The block F is screwed on the nut A and this block has two metal sockets intended to receive a plug socket outlet.
G is a cylindrical fiber sleeve which isolates the heating element from any metallic contact and which is held in place between the shoulder of the H-cylinder and the fiber block. Sheets of mica fill the space between! / and B (not shown
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in fig. 1). A rotating shutter plug F ', the retaining buttons of which are shown at S, is provided for the purpose of masking the orifices of the bushings P. K is part of the wall of the radiator and J represents water.
As shown in fig. 2, the heating element may be composed of a porcelain block E with a substantially square section but with slightly concave faces, as indicated at E 'and provided with a passage E2 occupying its entire length. At its end housed in cylinder A, the block is provided with a large number of transverse grooves (or perforations) made in its edges (fig. 2) intended to receive a large number of turns of fine high-strength wire. electric; these grooves or perforations are not shown in the drawings.
The ends of the wire are connected to the larger conductors L 'terminating a P plug contacts screwed into E, one passing through the central passage and the other through a groove established on the bbbine to pass through drilled holes in the fiber sleeve G and end in the clamps N arranged in an excavation made in the block F. The block F is provided with a small passage Z located in the axis of the passage I2 of the spool and intended to serve as an outlet for any excess heat.
To ensure the functioning of the device, it is supplied with an electric current coming from a main source or other source via a flexible cable and a pin plug inserted in the sockets. contacts screwed into F. This current generates heat in the windings of the heating element, which is transmitted to cylinder A, thus heating the water contained in the radiator itself.
This heat prevents ice from forming in the radiator tubes or in the engine water jacket.
Although the construction of the heating element described above is of excellent performance with regard to plugs of moderate dimensions, in many radiators
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the opening located at the bottom of the radiator and intended to receive the plug or the drain valve is quite small (about 12 m / m) although it is sufficient to allow the water to be drained in view of which it was only established, and it would not be possible to properly construct the element described above so that it would be of good performance for such small dimensions.
To overcome this difficulty, the following method has been devised for winding and housing the wire with a view to providing a method of construction of the heating element which is suitable for heating elements of very small dimensions intended for heating. by immersion of the radiators.
Referring to Figs. 5 and 4 the method consists in winding the wire Q which it has been possible to flatten beforehand by removing it on strips of high dielectric strength mica or the like, these strips then being stacked in a zig-zag fashion. Each of the mica strips wound alternating with a slightly larger plain T mica blade.
The wire is distributed asymmetrically on the demica blades, that is to say that the blades located at the ends of the bundle receive the highest number of turns while the central blades receive a reduced number. The slats are provided at their ends with small openings U joined to the edges of the slats by slits U 'arranged at an angle. For winding, the wire is slipped through the slots in the holes, so that it is retained in its place both during and after winding the ibame.
The reason for the asymmetry of this winding is that the center of the bundle is the site of an intense heat development which reaches 600 to 700 C.
The package thus formed is then slipped into the tube A lined on the inside with mica in order to isolate it from the metal.
We succeeded in tubes whose diameter did not exceed 46 m / m in length and 11 m / m in diameter! house up to 5.5 meters of high resistance wire.
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If 5.5 m. Of wire is used in this way, in the case of high voltages, 2.5 to 3 meters of additional wire should be inserted into the circuit, which remain unused in any place. This can be achieved by winding a strong wire over the outlet, or by using a charcoal or other lamp of suitable resistance. This works, moreover, as a visible indicator that the heating is working.
The heating tube is further preferably blackened inside and out by means of Brunswiek black or the like in order to facilitate the radiation of heat into the water.
By adopting this method of winding and housing the wire each time the heating tube must have reduced dimensions, it has been observed that the element provides a satisfactory service life, in the absence of any scorch, after several Weeks of continuous heating, prolonged night and day, on a voltage of 240 volts. With lower voltages the required wire length is much less and all the turns can be used for heating.