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" Procédé de fabrication d'un élément de chauffage électrique et élément de ohauffage obtenu par oe procédé "
La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'un élément de chauffage électrique comportant une résistance électrique noyée dans une masse isolante élec- trique, l'ensemble étant contenu dans une enveloppe.
On donnait des éléments de ce-genre obtenus en disposant la résistance sons forme de fil roulé en hélice à 1''intérieur d'un tube et isolé des parois de celui-ci par une masse iso- lante pouvant être , par exemple, un oxyde de magnésium obtem dans le tube même par transformation de magnésium métallique, cette transformation étant obtenue par élévation de tempéra- ture sous pression de vapeur d'eau.
' les éléments tubulaires ainsi obtenus doivent être en- suite courbés pour obtenir des formes convenables d'utili- sation.
On connaît également des éléments de chauffage ou des appareils de chauffage électrique du genre susdit dans les- quels la résistanoe est noyée dans une masse de matière iso- lante contenue dans une enveloppe qui présente la forme des appareils que l'on désire obtenir. La masse isolante est com-
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primée de façon à éviter tout contact et toute fuite élec- trique entre la résistance qui y est noyée et les parois de l'enveloppe.
La présente invention, a pour but de réaliser de ma- nière plus pratique des éléments de chauffage électrique et d'obtenir des avantages particulièrement intéressants du. fait de la faible masse des éléments obtenus et de l'utili- sation d'enveloppe très légères, ce qui assure une grande vitesse de chauffage, un grand rendement calorifique, une grande intensité de chauffage par centimètre carré de surface et une longue durée das éléments.
A cet effet, suivant l'invention, une enveloppe de forme appropriée étant choisie, on place dans cette envelop- pe la résistanoe et une couche de matière isolante enroulées en spirale, de façon qu'entre chaque spire de la résistance s'interpose la couche d'isolant choisi.
Ce procédé est particulièrement avantageux dans le cas où la masse isolante provient de la transformation d'un métal en matière isolante.
Dans ce cas, on place dans l'enveloppe susdite la résistance et un ruban de métal à transformer enroulés en spirale et on effectue ensuite la transformation du métal en isolant, l'enveloppe ainsi remplie pouvant être fermée après étuvage.
Lorsque la transformation du métal en oxyde isolant s'accompagne d'un foisonnement comme dans le cas du xxxxx magnésium et des alliages de magnésium, le ruban métallique qui doit subir la transformation est ondulé.de préférence transversalement, c'est-à-dire que les ondes sont perpendi- culaires à la longueur du ruban. L'amplitude des ondulations est déterminée en fonction de l'épaisseur du ruban et de la compression que l'on veut obtenir par le foisonnement.
Un élément de chauffage électrique suivant l'invention
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oomporte une résistance enroulée en spirale et dont les différentes spires sont séparées l'une de l'autre par une matière isolante comprimée provenant de la transformation d'un métal oxydable, l'ensemble étant contenu dans une enveloppe. La matière isolante se présente généralement sons la forme d'un ruban métallique.
D'autres particularités et détails de l'invention appa- ratront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, quelques formes de réalisation d'un élément ou d'un appareil suivant l'invention.
Figure 1 représente en perspective et après coupe axiale une plaque chauffante réalisée suivant l'invention.
Figure 2 représente une partie de l'enroulement en spirale de la résistance et du ruban métallique destiné à être transformé en matière isolante.
Figure 3 est une vue en perspective d'une partie d'un enroulement dans lequel le ruban destiné à former la matière isolante est ondulé transversalement.
Figure 4 est une vue en plan d'un fer à repasser réalisé suivant l'invention.
Figure 5 représente une variante de la disposition de 1 élément résistant et du ruban destiné à former la matière isolante dans le cas d'un élément chauffant allongé.
Figures 6 et 7 représentent des variantes d'alimentation de l'élément résistant.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments Identiques.
A la figure 1, on a représenté une plaque chauffante comportant une enveloppe 2 dans laquelle est disposée une résistance 3 noyée dans une masse d'oxyde de magnésium 4.
Cette plaque chauffante a été obtenue en enroulant cote à cote sone forme de spirale ( voir figure 2) une résistance
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constituée par un ruban 3 et un ruban de magnésium la.
Ce double enroulement en spirale étant disposé dans l'enveloppe 2, on soumet celle-ci aux conditions requises pour transformer le magnésium en oxyde de magnésium. Après que cette transformation est effectuée, on recouvre le ruban résistant 3 et la masse isolante 4 d'une plaque 5 qui peut être fixée à l'enveloppe 2, par exemple par sertissage. Avant la mise en place du double enroulement en spirale dans l'en- veloppe 2, on peut recouvrir celle-ci d'une plaque de magnésiam qui est transformée en oxyde de magnésium en même temps que le ruban 4a.
Le ruban résistant 3 peut être connecté à un des pales d'une source de courant par l'intermédiaire d'une borne centrale 6 passant dans un bloc de stéatite disposé dans la plaque 5 et à l'autre pôle par une borne latérale 7 passant dans la flasque 2a de l'enveloppe 2 en étant isolée de celle- ci par un bloo de stéatite.
Etant donné que la transformation du magnésium en oxyde de magnésium est accompagnée d'un foisonnement, on emploie avantageusement comme ruban en magnésium un ruban ondulé.
Les ondulations de ce ruban peuvent être longitudinales mais elles seront de préférence transversales comme représenté à la figure 3 de façon à ne pas entraver l'enroulement en spi- rale. La forme de ces ondulations peut évidemment être quel- conque,
L'enroulement de la résistance et de la matière isolante ne doit pas nécessairement être effectué suivant une spirale, il suffit que l'élément résistant et la matière isolante soieq juxtaposés l'un à l'autre et enroulés ensemble quel que soit le profil de l'enroulement.
La figure 4 représente un fer à repasser dans lequel les spires de l'enroulement sont allongées de façon à se rapprocher du contour extérieur du fer.
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Dans le oas où l'appareil de chauffage se présente sous une forme allongée, on peut également, comme représenté à la figure 5, juxtaposer la résistance et la couche de matière isolante en leur faisant faire un trajet en zigzag.
Dans ce cas, la résistance 3 est disposée entre deux rubans 4a.
La disposition des bornes d'amenée de oourant peut être quelconque. Au lieu d'avoir une borne centrale et une borne latérale comme représenté à la figure 1, on peut évidemment avoir deux bornes latérales comme représenté à la figure 6.
Dans ce cas, il faut employer deux rubans de matière destit- née à constituer la masse isolante, un de ces rubans étant disposé entre les deux parties repliées de l'élément résis- tant, et l'autre à l'intérieur de la spire intérieure,,
On pourrait également, tout en ayant une borne centrale, avoir plusieurs bornes latérales. A la figure 7, on a repré- sente un enroulement comportant deux circuits en parallèle alimentés par une borne centrale et par deux bornes latérales.
Le procédé suivant l'invention peut évidemment être réalisé quelle que soit la nature de la matière isolante employée et dans le cas où cette matière isolante résulte de la transformation d'un corps, quelle que soit la nature de cettevtransformation. Il est évident également que l'invention peut être réalisée quelles que soient les conditions dans lesquelles la transformation doit être effectuée.
L'invention peut être appliquée quelle que soit la na- ture de l'appareil de chauffage. Celui-ci peut être oomstitué par exemple par une plaque chauffante, une grille, un élément de four, un radiateur, un appareil amovible aussi bien qu'un appareil fixe.
REVENDICATIONS.
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"Method of manufacturing an electric heating element and heating element obtained by this process"
The present invention relates to a method of manufacturing an electric heating element comprising an electric resistance embedded in an electrically insulating mass, the assembly being contained in an envelope.
Elements of this kind were given obtained by arranging the resistance in the form of a wire wound in a helix inside a tube and isolated from the walls thereof by an insulating mass which could be, for example, a tube. magnesium oxide obtained in the tube itself by transformation of metallic magnesium, this transformation being obtained by raising the temperature under water vapor pressure.
The tubular elements thus obtained must then be bent to obtain suitable shapes of use.
Heating elements or electrical heating devices of the aforesaid type are also known in which the resistanoe is embedded in a mass of insulating material contained in a casing which has the shape of the devices which it is desired to obtain. The insulating mass is com-
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awarded in order to avoid any contact and any electrical leakage between the resistance embedded in it and the walls of the enclosure.
The object of the present invention is to produce electric heating elements more practically and to obtain particularly advantageous advantages of. due to the low mass of the elements obtained and the use of very light casings, which ensures a high heating speed, a high calorific efficiency, a high heating intensity per square centimeter of surface and a long duration in elements.
For this purpose, according to the invention, an envelope of suitable shape being chosen, the resistanoe and a layer of insulating material wound in a spiral are placed in this envelope, so that between each turn of the resistance is interposed the layer of insulation chosen.
This process is particularly advantageous in the case where the insulating mass comes from the transformation of a metal into insulating material.
In this case, the resistance and a metal tape to be transformed into a spiral are placed in the aforementioned envelope and the metal is then transformed into insulation, the envelope thus filled being able to be closed after baking.
When the transformation of the metal into an insulating oxide is accompanied by an expansion as in the case of xxxxx magnesium and magnesium alloys, the metal strip which must undergo the transformation is preferably transversely corrugated, that is to say that the waves are perpendicular to the length of the tape. The amplitude of the corrugations is determined as a function of the thickness of the strip and of the compression that is to be obtained by the expansion.
An electric heating element according to the invention
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oomporte a resistor wound in a spiral and the different turns of which are separated from each other by a compressed insulating material resulting from the transformation of an oxidizable metal, the whole being contained in an envelope. The insulating material is generally in the form of a metallic tape.
Other features and details of the invention will become apparent from the description of the drawings appended hereto and which represent schematically, and by way of example only, some embodiments of an element or apparatus. according to the invention.
Figure 1 shows in perspective and after axial section a heating plate produced according to the invention.
Figure 2 shows part of the spiral winding of the resistor and the metal tape to be transformed into insulating material.
Figure 3 is a perspective view of part of a winding in which the tape for forming the insulating material is transversely corrugated.
Figure 4 is a plan view of an iron produced according to the invention.
Figure 5 shows a variant of the arrangement of 1 resistance element and of the tape for forming the insulating material in the case of an elongated heating element.
Figures 6 and 7 show variants of supply of the resistance element.
In these different figures, the same reference notations designate identical elements.
In Figure 1, there is shown a heating plate comprising a casing 2 in which is arranged a resistor 3 embedded in a mass of magnesium oxide 4.
This heating plate was obtained by winding side by side its spiral shape (see figure 2) a resistor
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constituted by a tape 3 and a magnesium tape 1a.
This double spiral winding being arranged in the casing 2, the latter is subjected to the conditions required to convert the magnesium into magnesium oxide. After this transformation is carried out, the resistant tape 3 and the insulating mass 4 are covered with a plate 5 which can be fixed to the casing 2, for example by crimping. Before placing the double spiral winding in the casing 2, the latter can be covered with a plate of magnesium which is transformed into magnesium oxide at the same time as the tape 4a.
The resistant tape 3 can be connected to one of the blades of a current source via a central terminal 6 passing through a block of soapstone disposed in the plate 5 and to the other pole via a lateral terminal 7 passing in the flange 2a of the casing 2 by being isolated therefrom by a bloo of soapstone.
Since the transformation of magnesium into magnesium oxide is accompanied by expansion, a corrugated tape is advantageously used as the magnesium tape.
The corrugations of this tape can be longitudinal, but they will preferably be transverse as shown in FIG. 3 so as not to hinder the spiral winding. The shape of these undulations can obviously be any,
The winding of the resistance and of the insulating material does not necessarily have to be carried out in a spiral, it is sufficient that the resistant element and the insulating material silkq juxtaposed to each other and wound together regardless of the profile of winding.
FIG. 4 shows an iron in which the turns of the winding are elongated so as to approach the outer contour of the iron.
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In the oas where the heater is in an elongated form, it is also possible, as shown in FIG. 5, to juxtapose the resistance and the layer of insulating material by making them make a zigzag path.
In this case, the resistor 3 is placed between two tapes 4a.
The arrangement of the current supply terminals can be arbitrary. Instead of having a central terminal and a side terminal as shown in Figure 1, it is obviously possible to have two side terminals as shown in Figure 6.
In this case, it is necessary to use two tapes of material intended to constitute the insulating mass, one of these tapes being placed between the two folded parts of the resistance element, and the other inside the coil. interior,
It would also be possible, while having a central terminal, to have several lateral terminals. In FIG. 7, there is shown a winding comprising two circuits in parallel supplied by a central terminal and by two lateral terminals.
The method according to the invention can obviously be carried out whatever the nature of the insulating material used and in the case where this insulating material results from the transformation of a body, whatever the nature of this transformation. It is also evident that the invention can be carried out regardless of the conditions under which the transformation is to be carried out.
The invention can be applied regardless of the nature of the heater. This can be oomstitué for example by a heating plate, a grid, an oven element, a radiator, a removable device as well as a fixed device.
CLAIMS.
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