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"Perfectionnements apportés aux moyens pour développer de l'énergie calorifique à l'aide de résistances électriques, notamment à ceux pour appareils tels que fours, étuves, séchoirs etc. ".
L'invention'est relative aux moyens pour développer de l'énergie oalorifique à l'aide de résistances électriques, et elle concerne plus spécialement (parce que c'est dans leur cas que son application paraît devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi ces moyens, ceux destinés aux appareils tels que fours (industriels ou domestiques), étuves, réchauffeurs, bouilloires, séchoirs, etc.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, ces moyens, qu'ils répondent, mieux que jusqu'ici, aux divers desiderata de la pratique.
Elle consiste, principalement, à avoir recours, pour réaliser les moyens du genre en question, à du fil (câble, etc.)'
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résistant, que l'on établit suivant une longueur indéfinie quelconque et que l'on recouvre extérieurement par une arma- ture métallique, de préférence souple, dont on l'isole conve- nablement, ce fil étant susceptible d'être découpé suivant toute longueur correspondant à la puissance chauffante de cha- cun des appareils devant utiliser lesdits moyens, voire de constituer par lui-même la surface chauffante desdits appareils.
Elle consiste, mise à part cette disposition princi- pale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de pré- férence en même temps, et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'ap- plication (notamment ceux où on l'applique aux appareils tels que fours, séchoirs, étuves, etc. ), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions ; et elle vise plus par- ticulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nou- veaux, les dispositifs mettant en oeuvre les moyens du genre et en question/comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments spéciaux propres à, leur établissement, ainsi que les appareils et installations comprenant de semblables dis- positifs.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du cpmplément de description qui suit, ainsi que du des. sin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien enten- du, donnés surtout à titre d'indication.
Les fig. 1 et 2, de ce dessin, montrent, chacune en perspective schématique, l'ensemble d'un four et de sa résis- tance chauffante, ledit ensemble étant établi conformément à l'invention.
Les fig. 3 à 5 montrent, chacune en coupe schématique transversale, une résistance électrique établie suivant trois modes de réalisation différents de l'invention.
Les fig. 6 et 7 montrent, la première, en coupe schématique longitudinale, la seconde, en vue extérieure. un
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résistance établie conformément à deux autres modes de réali- sation de l'invention.
Les fig. 8 à 10, enfin, montrent, chacune en coupe schématique longitudinale, une résistance établie encore suivant trois autres modes de réalisation de l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon ceux de ses modes d'application ainsi que ceux des modes de réali- sation de ses diverses parties auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant par exemple d'éta- blir des circuits résistants destinés à être montés sur des appareils utilisant une source de chaleur électrique, par exemple sur des fours, bouilloires, séchoirs, étuves, etc., on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
On a recours, pour constituer lesdits circuits, à du fil ou autre conducteur résistant, que 1 on prépare à l'a- vance, suivant un métrage indéfini, en l'entourant d'une ar- mature métallique dont on l'isole convenablement, ce conduc- teur armé étant susceptible d'être découpé suivant toutes longueurs désirées, correspondant aux puissances chauffantes à prévoir pour lesdits appareils, voire de constituer par lui-même les surfaces de chauffe de ces mêmes appareils.
A cet effet, par exemple, on peut procéder, pour établir ce conducteur résistant; armé, de multiples manières, par exemple de celles qui vont plus spécialement être indi- quées.
Pour ce qui est d'abord, du conducteur résistant a proprement dit, on peut le constituer, par exemple, ou bien par un simple fil ou toron métallique, ce fil pouvant être, soit simplement tendu longitudinalement, soit disposé en spirale (fig. 1 et 9) et monté par exemple sur un cordon d'amiante b1, ou bien par un ruban ou plusieurs rubans juxtaposés (fig.
4), ou bien par plusieurs fils que l'on isole les uns des
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des autres et que l'on dispose, soit les uns à côté des autres (fig. 3), soit concentriquement (fig. 5 et 10).
Suivant ce dernier mode de réalisation qui a pour but d'établir le maximum de conducteurs sous une faible sec- tion, on dispose par exemple au centre un fil ou un toron de fils, que l'on entoure d'un premier guipage, puis on en- roule autour de ce guipage une spirale de fil résistant et, après un second guipage, on enroule encore une deuxième spi- rale, Ces spirales pourront d'ailleurs être remplacées par des tresses occupant un volume minimum.
Enfin, dans le cas où en enroule le fil en spira- le et où il peut naître, de ce fait, une certaine self-induc- tion, on la combattra avantageusement en séparant l'ensemble du conducteur résistant en plusieurs portions de fils entou- lées en sens contraire, ainsi qu'on l'a représenté sur les fig. 9 et 10, par exemple.
Pour ce qui est,maintenant, de l'isolant b à pré- voir entre le conducteur résistant a et larmature extérieure métallique c, de même qu'entre les différents fils du conduc- teur dans le cas où il comporte plusieurs fils pouvant avoir des tensions différentes, ou formant des circuits différents, on aura recours, pour l'établir, à une matière isolante résis- tant , sans se décomposer, aux températures élevées, par exemple, soit à une matière susceptible de s'adapter sur le conduc- teur sous forme de guipage ou de tressage, matière telle que l' amiante, soit à des couches de mica ou de micanite, ces couches étant éventuellement insérées entre des guipages d'amiante, soit encore à un produit réfractaire susceptible d'être appliqué sous forme d'enduit, par exemple à un émail.
Dans le cas où l'on a recours à de l'amiante, il y aura avantage à soumettre l'isolant à un séchage avant de l'appliquer sur le conducteur; on pourra aussi faire passer
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le guipage d'amiante, avant l'application, dans un bain de silicate de soude, de magnésie, d'argile ramollie, ou de toute autre matière susceptible de devenir non-conductrice par séchage ou cuisson.
De toute façon, l'isolement pourra être effectué, soit de façon telle que la matière isolante occupe tout l'inter- valle compris entre le conducteur résistant et l'armature c, soit de façon telle qu'elle n'occupe qu'une partie de cet intervalle, l'isolement pouvant être obtenu, par exemple, comme représenté sur la fig. 6, par des spires d'amiante non jointives.
En outre, l'isolement pourra avoir une section renforcée en certains endroits, notamment aux extrémités du circuit résistant, cela dans le but d'écarter l'armature du fil résistant aux points de connexion.
Pour ce qui est, enfin, de l'armature ± propre à venirrecouvrir l'ensemble, on la réalisera de toute façon appropriée suivant qu'on veut, ou non, la rendre étanche à la vapeur, aux gaz ou aux liquides, et suivant le coefficient de transmission que l'on veut adopter pour le passage des calories vers l'extérieur.
Dans le cas où l'on ne recherche pas l'étanchéité, on la constituera par exemple par des spires, jointives ou non-jointives, d'un fil ( fig. 1), ou d'un ruban (fig. 7) métallique, ou encore par un tressage de fils métalliques.
Dans le cas, au contraire, où l'on recherche l'étan- chéité (notamment pour des appareils à chauffer les liquides ou pour des fours pour le traitement des matières dégageant des gaz, ou nécessitant la présence de gaz, pouvant détériorer le fil résistant), l'armature pourra être constituée, par exemple, soit par un ruban enroulé en spires jointives et serties les unes aux autres, soit par un tube, de préféren- ce flexible, réalisé de toute manière appropriée. Ce tube sera constitué, par exemple encore, à l'aide d'un ruban
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disposé le long de l'élément conducteur et replié de façon à entourer ledit élément, les deux bords longitudinaux dudit tube étant réunis par sertissage, agrafage, ou soudage.
Enfin, on peut encore entourer l'armature d'une seconde couche protectrice constituée, par exemple (fig. 8), par un enroulement métallique d à spires espacées ou join- tives, 1 ensemble pouvant être enduit d'un vernis ou autre matière réfractaireu
Quelque soit le mode de réalisation adopté, on peut donc obtenir, suivant un métrage indéfini, du fil résistant armé que l'on débitera ensuite en éléments de longueurs correspondant aux puissances des circuits chauffants des ap- pareils d'utilisation.
Pour monter lesdits éléments sur lesdits appareils, on pourra procéder de diverses manières, mais, de toute fa- çon, ce montage sera rendu particulièrement aisé du fait que, d'une part, aucun court-circuit n'est à craindre, ni entre les différentes parties de chaque circuit chauffant, ni entre ledit circuit et les parties métalliques de l'appareil d'uti- lisation, et, d'autre part, le fil résistant, par suite de sa rigidité relative, ne nécessitera, pour son montage, qu'un nombre de supports restreinte
S'il s'agit, par exemple, d'un four cylindrique ou autre, et à supposer, par exemple encore, que ce four possède une paroi métallique e, on pourra venir enrouler l'élément résistant, en spires jointives ou non-jointives, autour de ladite paroi, laquelle pourra être relativement mince,
étant donnée la résistance mécanique relativement élevée dudit élément; cette paroi pourra éventuellement être suppor- tée par une autre paroi f, perforée de .façon à faciliter les échanges thermiques.
Mais on pourrait aussi, suivant une disposition particulièrement avantageuse, supprimer les parois e, f, et les remplacer par le fil résistant lui-même, qui pourra consti- tuer à lui seul la surface chauffante du four (fig.2), Une telle
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disposition permet, comme on le conçoit, d'établir un four de prix de revient extrêmement faible et de rendement thermique très élevé. Bien entendu, l'extérieur du four sera revêtu d'une paroi calorifuge appropriée, non représentée sur le dessin.
Enfin, dans tous les cas où il s'agira d'établir des appareils pour lesquels la surface chauffante sera en contact avec des liquides ou avec des gaz corrosifs, le conduc- teur résistant sera toujours parfaitement protégé.
L'invention permet donc, en résumé, d'établir,en partant de conducteurs résistants armés établis à l'avance, d'obtenir des résistances chauffantes de toutes longueurs désirées, ces résistances pouvant essentiellement constituer elles-mêmes des surfaces de chauffe grâce à la résistance méca- nique relativement élevée qui leur est conférée par leur arma- ture, le conducteur étant en outre parfaitement protégé contre toute cause de court-circuit ou d'altération.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation denses diverses parties ayant plus spécia- lement été envisagés ; en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celles où elle serait appliquée à des résistances rhéos- tatiques telles que celles destinées au réglage de l'intensité lumineuse des salles de spectacles ou autres, auquel cas l'ar- mature aurait une grande section par rapport à celle du fil ré- sistant, de manière à répartir les calories dégagées sur une grande surface et à éliminer ainsi les risques d'incendie, et celles pour lesquelles, dans le cas où le fil est enroulé en spirale (fig.
1, 9, 10), chaque spire serait consti- tuée par plusieurs fils disposés côte à côte.
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"Improvements made to the means for developing heat energy using electrical resistances, in particular to those for appliances such as ovens, ovens, dryers etc.".
The invention relates to the means for developing oalorific energy using electrical resistors, and it relates more specifically (because it is in their case that its application seems to offer the most interest), but not exclusively, among these means, those intended for devices such as ovens (industrial or domestic), ovens, heaters, kettles, dryers, etc.
Its aim, above all, is to make these means such that they respond better than hitherto to the various desiderata of practice.
It consists, mainly, in having recourse, to realize the means of the kind in question, to wire (cable, etc.) '
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resistant, which is established at any indefinite length and which is covered on the outside with a metallic armor, preferably flexible, from which it is suitably isolated, this wire being capable of being cut along any length corresponding to the heating power of each of the devices having to use said means, or even constituting by itself the heating surface of said devices.
It consists, apart from this main provision, of certain other provisions which are preferably used at the same time, and which will be discussed more explicitly below.
It relates more particularly to certain modes of application (in particular those where it is applied to apparatus such as ovens, dryers, ovens, etc.), as well as certain embodiments of said arrangements; and it relates more particularly still, and this as new industrial products, to the devices implementing the means of the kind and in question / comprising the application of these same provisions, the special elements specific to their establishment, as well as as apparatus and installations comprising similar devices.
And it can, in any case, be well understood with the aid of the description cpmplément which follows, as well as of the. sin appended hereto, which supplement and drawing are, of course, given primarily by way of indication.
Figs. 1 and 2 of this drawing show, each in schematic perspective, the assembly of an oven and its heating resistor, said assembly being established in accordance with the invention.
Figs. 3 to 5 show, each in schematic cross section, an electrical resistance established according to three different embodiments of the invention.
Figs. 6 and 7 show, the first, in longitudinal schematic section, the second, in exterior view. a
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resistance established in accordance with two other embodiments of the invention.
Figs. 8 to 10, finally, show, each in longitudinal schematic section, a resistance established according to three other embodiments of the invention.
According to the invention, and more especially according to those of its modes of application as well as those of the embodiments of its various parts to which it seems that preference should be given, proposing for example to To establish resistive circuits for mounting on apparatus using an electric heat source, for example on ovens, kettles, dryers, stoves, etc., is done as follows or analogously.
To constitute the said circuits, use is made of wire or other resistant conductor, which is prepared in advance, following an indefinite yardage, by surrounding it with a metal frame from which it is suitably isolated. , this armed conductor being capable of being cut into any desired length, corresponding to the heating powers to be provided for said devices, or even of itself constituting the heating surfaces of these same devices.
For this purpose, for example, one can proceed, to establish this resistant conductor; armed, in many ways, for example in those which will be more specially indicated.
As regards first of all, the resistance conductor itself, it can be constituted, for example, or else by a simple wire or metal strand, this wire being able to be either simply stretched longitudinally or arranged in a spiral (fig. 1 and 9) and mounted for example on an asbestos bead b1, or else by a tape or several juxtaposed tapes (fig.
4), or by several wires that are isolated from one
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of others and placed either next to each other (fig. 3) or concentrically (fig. 5 and 10).
According to this last embodiment, the aim of which is to establish the maximum number of conductors under a small cross-section, for example a wire or a strand of wires is placed in the center, which is surrounded by a first wrapping, then a spiral of resistant thread is wound around this wrapping and, after a second wrapping, a second spiral is wound up again. These spirals can moreover be replaced by braids occupying a minimum volume.
Finally, in the case where the wire is wound up in a spiral and where a certain self-induction may arise, it will be advantageously combated by separating the whole of the resistant conductor into several portions of surrounding wires. - Lées in the opposite direction, as has been shown in FIGS. 9 and 10, for example.
As regards, now, the insulation b to be provided between the resistant conductor a and the metallic outer armature c, as well as between the various wires of the conductor in the case where it comprises several wires which may have different voltages, or forming different circuits, to establish it, we will have recourse to an insulating material which is resistant, without decomposing, to high temperatures, for example, or to a material capable of adapting to the conduc- teur in the form of wrapping or braiding, a material such as asbestos, either to layers of mica or micanite, these layers possibly being inserted between asbestos wraps, or to a refractory product capable of being applied under form of coating, for example enamel.
If asbestos is used, it will be advantageous to subject the insulation to drying before applying it to the conductor; we can also pass
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asbestos wrapping, before application, in a bath of sodium silicate, magnesia, softened clay, or any other material liable to become non-conductive by drying or firing.
In any case, the insulation can be carried out, either in such a way that the insulating material occupies the entire interval between the resistant conductor and the reinforcement c, or in such a way that it occupies only one part of this interval, the isolation being obtainable, for example, as shown in FIG. 6, by non-contiguous asbestos turns.
In addition, the insulation may have a reinforced section in certain places, in particular at the ends of the resistance circuit, with the aim of removing the reinforcement of the resistance wire at the connection points.
As regards, finally, the ± proper reinforcement to come and cover the whole, it will be produced in any appropriate way depending on whether or not we want to make it impermeable to vapor, gases or liquids, and according to the transmission coefficient that we want to adopt for the passage of calories to the outside.
If the tightness is not sought, it will be constituted for example by turns, contiguous or non-contiguous, of a wire (fig. 1), or of a metallic tape (fig. 7). , or by a braiding of metallic threads.
In the case, on the contrary, where tightness is sought (in particular for devices for heating liquids or for furnaces for the treatment of materials giving off gases, or requiring the presence of gas, which can damage the wire. resistant), the reinforcement could be constituted, for example, either by a tape wound in contiguous turns and crimped to each other, or by a tube, preferably flexible, produced in any suitable manner. This tube will be formed, for example again, using a tape
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disposed along the conductive element and folded over so as to surround said element, the two longitudinal edges of said tube being joined by crimping, stapling, or welding.
Finally, the reinforcement can also be surrounded by a second protective layer constituted, for example (fig. 8), by a metal winding d with spaced or joined turns, 1 assembly possibly being coated with a varnish or other material. refractory
Whatever the embodiment adopted, it is therefore possible to obtain, according to an indefinite length, reinforced resistance wire which will then be cut into elements of lengths corresponding to the powers of the heating circuits of the devices of use.
To mount said elements on said devices, one can proceed in various ways, but, in any case, this assembly will be made particularly easy because, on the one hand, no short-circuit is to be feared, nor between the different parts of each heating circuit, or between said circuit and the metal parts of the appliance, and, on the other hand, the resistance wire, due to its relative rigidity, will not require, for its assembly , that a limited number of supports
If it is, for example, a cylindrical furnace or the like, and assuming, for example again, that this furnace has a metal wall e, the resistant element can be wound up, in contiguous turns or not. contiguous, around said wall, which may be relatively thin,
given the relatively high mechanical strength of said element; this wall could optionally be supported by another wall f, perforated so as to facilitate heat exchange.
But one could also, according to a particularly advantageous arrangement, eliminate the walls e, f, and replace them by the resistance wire itself, which could constitute by itself the heating surface of the oven (fig. 2).
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arrangement allows, as can be seen, to establish a furnace of extremely low cost price and very high thermal efficiency. Of course, the exterior of the oven will be lined with a suitable heat-insulating wall, not shown in the drawing.
Finally, in all cases where it is a question of establishing devices for which the heating surface will be in contact with liquids or with corrosive gases, the resistant conductor will always be perfectly protected.
The invention therefore makes it possible, in summary, to establish, starting from armed resistance conductors established in advance, to obtain heating resistors of any desired length, these resistors being able to essentially constitute themselves heating surfaces thanks to the relatively high mechanical resistance conferred on them by their armature, the conductor being furthermore perfectly protected against any cause of short-circuit or alteration.
As goes without saying, and as it follows moreover already from the foregoing, the invention is in no way limited to those of its modes of application, nor to those of the dense embodiments various parts having more especially been considered; embraces, on the contrary, all the variants, in particular those where it would be applied to rheostatic resistances such as those intended for the adjustment of the luminous intensity of theaters or others, in which case the frame would have a large section in relation to that of the resistant wire, so as to distribute the heat released over a large area and thus eliminate the risk of fire, and those for which, in the case where the wire is wound in a spiral (fig.
1, 9, 10), each turn would be made up of several threads arranged side by side.