Générateur<B>de</B> chaleur électrique. La présente invention a trait<B>à</B> un géné rateur de chaleur électrique, c'est-à-dire<B>à</B> un appareil destiné<B>à</B> transformer l'énergie élec trique en chaleur.
Dans les générateurs de chaleur électri- (lues du genre généralement employé dans les fers<B>à</B> repasser, les chauffe-eau, les fers<B>à</B> souder, les réchauds et autres appareils, il existe un élément chauffant qui consiste en une résistance métallique montée sur des sup ports isolants pourvus de fils permettant la liaison<B>à</B> une source convenable d'électricité;
cet élément chauffant peut aussi comprendre un tube d'acier dans l'axe duquel passe un fil spiral<B>à</B> forte résistance dont les extrémi tés sont connectées<B>à</B> la source d'électricité, le circuit électrique étant isolé du tube par une composition isolante auto-durcissante. Dans le premier cas, le fil électrique<B>à</B> haute température est exposé<B>à</B> l'air et subit son ac tion oxydante qui, finalement, le détruit. Dans le second cas, le tube travaille<B>à</B> haute température et est continuellement exposé<B>à</B> l'air et<B>à,</B> l'humidité; il se pique et s'oxyde.
Dans les deux cas ci-dessus, le circuit électrique est isolé de l'objet<B>à</B> chauffer, par l'air dans le premier cas, par la composition isolante dans le second; la chaleur doit che miner<B>à</B> travers ces milieux, ce qui occasionne des pertes de rendement dans le premier cas et, dans le second cas, gêne le libre écoule ment thermique. Tout ceci fait que l'élément travaille<B>à</B> une température atteignant pres que le point de fusion du fil. Les actions na turelles sur ces éléments<B>à</B> haute température provoquent leur destruction, de telle sorte que pour éliminer le risque d'une surchauffe fatale du générateur, on utilise accessoirement <B>à</B> lui un thermostat séparément disposé, qui lui coupe l'arrivée de courant électrique quand sa température dépasse un point<B>dé-</B> terminé.
La présente invention a pour objet un générateur de chaleur électrique, caraetérisé en ce qu'il comporte au moins un élément chauffant constitué par une succession de pièces élémentaires en contact imparfait les unes avec les autres, ledit élément ayant ses extrémités serrées entre deux plaques de con tact réunies mécaniquement l'une<B>à,</B> l'autre par une pièce faite en une matière ayant un coefficient de dilatation thermique supérieur<B>à</B> celui des pièces élémentaires, de telle sorte que la pression aux contacts imparfaits dimi nue quand la température du générateur aug mente.
Les pièces élémentaires constituant un élément chauffant peuvent être en carbone. Elles peuvent aussi être alternativement en carbone et en métal, de préférence en fonte. Elles peuvent encore être alternativement en l'une et l'autre de deux substances métalli ques de propriétés électriques différentes (fonte et. acier, par exemple).
Les pièces élémentaires constituant un élément chauffant peuvent avoir une section longitudinale en forme de. chevron, l'une des- dites pièces sur deux successives ayant du jeu latéral par rapport aux deux qui l'entou rent, cette disposition ayant pour résultat que les pièces élémentaires sont toujours en contact les unes avec les autres même aux faibles pressions de contact, par suite du<B>dé-</B> placement latéral des pièces les plus étroites.
Un élément chauffant peut être shunté par une forte résistance telle qu'une longueur appropriée de fil ou ruban en nickel-clirome, afin d'éviter la naissance d'arcs aux surfaces en contact imparfait, ce qui est avantageux dans les générateurs de chaleur appelés<B>à</B> fonctionner sous des tensions de distribution normales, telles que<B>230</B> volts, par exemple.
La pièce<B>à</B> coefficient de dilatation ther mique supérieur<B>à</B> celui des éléments est de préférence constituée par une enveloppe en métal ou autre substance appropriée, qui en ferme au moins un -élément chauffant. Cette fermeture est de préférence hermétique, afin de soustraire l'élément<B>à</B> l'influence des agents atmosphériques.
<B>-</B> Le générateur de chaleur suivant l'inven tion peut comporter- un dispositif de réglage de la pression initiale sur -au moins un 616- ment chauffant, ledit dispositif, dans le cas où l'élément chauffant est enfermé bermé- tiquement dans. une enveloppe, permettant le réglage<B>à</B> partir de li extérieur, la fermeture de l'enveloppe restant hermétique.
Le dispositif de réglage précité déplace préférablement l'une de plaques de contact de l'élément chauffant considéré, plaque pré vue réglable,<B>à</B> travers un diaphragme éta-n- che. La plaque de contact réglable peut être solidaire d'un conducteur rigide lui-même solidaire du diaphragme déformable, lequel est élastique et compris entre deux joints com pressibles, taudis que le dispositif de réglage de la pression initiale agit directement sur le dit diaphragme. Dans une variante d'exécu tion le dispositif de réglage agit sur le con ducteur rigide.
La plaque<B>de</B> contact réglable d'au moins un élément chauffant peut encore être soli daire de l'enveloppe enfermant l'élément par l'intermédiaire d'une portion pourvue d'une élasticité suffisante pour permettre les dépla cements de ladite plaque, taudis que le dis positif de réglage de la pression initiale agit sur le diaphragme déformable, lequel<B>à</B> son tour agit sur ladite plaque réglable par l'in termédiaire d'un renvoi<B>à</B> leviers.
Le dispositif de réglage est préférable- ment constitué par une vis combinée avec une graduation et un index.
Le générateur de chaleur électrique sui vant l'invention peut comprendre plusieurs éléments chauffants disposés parallèlement les uns aux autres. Chaque élément peut être enfermé dans une enveloppe individuelle, les plaques de contact d'extrémité des éléments étant alors solidaires deux<B>à</B> deux, sauf la première du premier élément et la dernière du dernier, afin que les éléments soient connec tés en série; dans cette disposition, chaque élément est autorégulaieur de façon isolée.
Le générateur peut encore, suivant une va riante d'exécution, comporter une enveloppe unique.pourvue de rainures pour loger les éléments. et fermée par un couvercle; en pa reil cas-, la pression sur les éléments est ré glée pour tous<B>à</B> la fois par la dilation de l'enveloppe unique.
Dans cette dernière variante d'exécution, un dispositif unique de réglage de la pres- sion initiale peut agir sur une pièce de pous sée agissant<B>à</B> son tour sur toutes les pla ques de contact réglables situées d'un même côté. On peut encore prévoir des plaques de contact réglables chaque fois communes pour deux éléments voisins, lesdites plaques ayant la, face opposée aux éléments de forme recour bée, tandis que le générateur comporte des sièges de forme correspondante pour recevoir lesdites plaques et est pourvu d'un dispositif unique de réglage de la pressibn initiale, la quelle se répartit entre les éléments par suite de la possibilité d'orientation desdites pla ques sur leurs sièges.
Pour la réalisation d'un réchaud avec élément chauffant unique, les pièces élémen taires dudit élément peuvent être empilées verticalement, la plaque de contact supérieure de l'élément formant plaque chauffante du réchaud. On peut encore réaliser un réchaud <B>à</B> éléments multiples et enveloppe unique, la plus grande face de l'enveloppe formant alors la, plaque chauffante du réchaud.
Pour la réalisation d'un fer<B>à</B> souder avec élément chauffant unique, l'une des plaques de contact dudit élément porte de préférence directement la pointe du fer.
Les vides intérieurs subsistant,<B>à</B> Finté- rieur de l'enveloppe enfermant au moins un élément chauffant, peuvent être remplis avec une matière telle qu'une huile<B>à</B> point de<B>dé-</B> composition élevé, qui facilite la transmis sion de la chaleur des pièces élémentaires<B>à</B> l'enveloppe.
L'une des plaques de contact d'un<B>élé-</B> ment peut être solidaire de l'enveloppe, no tamment dans le cas des appareils devant fonctionner<B>à</B> tension réduite.
Les dessins annexés montrent,<B>à</B> titre d'exemple, diverses formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Fig. <B>1</B> est une vue de côté d'un chauffe- eau thermostatique <B>à</B> élément unique, les ex trémités étant montrées en coupe; Fig. 2 est une vue de côté d'un chauffe- eau thermostatique <B>à</B> deux éléments, les ex- trémîtés étant montrées en coupe; Fig. <B>3</B> est une vue de côté d'un généra teur de chaleur thermostatique <B>à</B> éléments multiples destiné<B>à</B> un four ou<B>à</B> un gril;
Fig. 4 est une coupe longitudinale d'un générateur de chaleur thermostatique <B>à</B> un seul élément appliqué<B>à</B> un fer<B>à</B> souder; Fig. <B>5</B> est une coupe longitudinale d'un générateur de chaleur thermostatique <B>à</B> un seul élément prévu pour un réchaud, de pré férence<B>à</B> basse tension; Fig. <B>6</B> est une coupe longitudinale d'un générateur de chaleur thermostatique <B>à</B> un seul élément appliqué<B>à</B> un fer<B>à</B> repasser dont la poignée n'est pas figurée; Fig. <B>7</B> en est une vue en plan avec enlè vement du couvercle;
Fig. <B>8</B> est une coupe longitudinale d'un générateur de chaleur thermostatique <B>à</B> un seul élément appliqué<B>à</B> un radiateur<B>à</B> ai lettes; Fig. <B>9</B> est une coupe longitudinale d'un générateur de chaleur thermostatique <B>à</B> un seul élément appliqué<B>à</B> un fer<B>à</B> souder de forte puissance;
Fig. <B>10</B> est une coupe transversale sui vant V-W de fig. <B>9;</B> Fig. <B>Il</B> est -une vue en plan, avec coupes partielles, d'un générateur de chaleur fher- mostatique <B>à</B> éléments multiples destiné<B>à</B> servir de réchaud de cuisine pour une tension de<B>230</B> volts;
Fig. 12 est une coupe suivant X-Y de fig. <B>il;</B> Fig. <B>13</B> est une coupe d'un générateur de chaleur thermostatique <B>à</B> éléments multiples disposés eu parallèle avec des résistances, le générateur étant prévu pour servir de réchaud de cuisine sousune tension de<B>230</B> volts; Fig. 14 est une coupe partielle d#un <B>gé-</B> nérateur montrant une variante de réalisation d'un élément chauffant;
Fig. <B>15</B> est une coupe partielle du fer<B>à</B> repasser des fig. <B>6</B> et<B>7,</B> montrant une va riante du dispositif de réglage thermique du fer.
Dans ces figures, un élément chauffant- tel que<B>1</B> (les chiffres de références sont les mêmes dans toutes les figures pour désigner les mêmes parties) est constitué par une sé rie de pièces élémentaires<B>IA</B> en carbone ou de pièces élémentaires en carbone, alternant avec des pièces élémentaires en métal, ou de pièces élémentaires en acier alternant avec des pièces élémentaires en fonte, ou de pièces élémentaires en métal de même genre ou de même nature.
Pour un élément chauffant<B>à</B> grande résistance, on utilise du carbone sous forme amorphe et l'on prévoit dans l'élément <B>1</B> un grand nombre de surfaces de contact li3. Dans le cas d'un élément chauffant<B>à</B> faible résistance-, on utilise plutôt du carbone sous forme graphitique avec un petit nombre de surfaces de contact IB dans l'élément<B>1.</B> Ce dernier peut, dans ce *Cas, être constitué par des pièces élémentaires alternativement en acier et fonte ou autres groupes semblables de métaux différents. Les pièces élémentaires <B>1A</B> peuvent être circulaire, rectangulaires, ou de toute autre forme.
L'enveloppe 2 est faite en cuivre, acier, fonte ou autre métal approprié suivant l'usage auquel l'élément chauffant est destiné. En fig. <B>1,</B> qui montre un chauffe-eau<B>à</B> un seul élément, l'enveloppe 2 est de préférence en cuivre et elle est fixée par brasure ou au trement<B>à</B> une embase<B>3A</B> servant au montage sur un réservoir ou autre. Une plaque de con tact fixe 4, en cuivre ou autre matière ap propriée, est fixée<B>à</B> l'extrémité libre de l'en veloppe 2.
L'enveloppe 2 constitue d'abord un moyen pour transmettre<B>à</B> la substance<B>à</B> chauffer la chaleur produite dans l'élément<B>1.</B> Cette enveloppe remplit encore d'autres fonctions qui seront décrites plus loin.
L'élément comprend encore une plaque de contact réglable<B>5</B> disposée<B>à</B> l'extrémité de l'enveloppe 2 opposée<B>à</B> celle portant la pla que 4, cette plaque<B>5</B> étant isolée de l'enve loppe par une couche<B>6</B> de mica ou analogue. Les pièces élémentaires de carbone<B>1A</B> sont empilées entre la plaque de contact fixe 4 et la plaque de contact réglable<B>5,</B> et. la cou che<B>6</B> de mica s'étend dans un jeu prévu en- ire les pièces élémentaires de carbone<B>IA</B> et l'enveloppe 2, de façon<B>à</B> constituer un isolant entre lesdites pièces et l'enveloppe.
La cou- elle isolante<B>6</B> peut consister en des rubans longitudinaux, ce qui facilite le passage de la chaleur des pièces de carbone<B>à</B> l'enveloppe 2. Dans le cas d'un élément chauffant<B>à</B> basse température, l'on peut remplir les vides<B>à</B> l'intérieur de l'enveloppe 2<B>à</B> l'aide d'une huile<B>à</B> point<B>de</B> décomposition élevé; cette huile aide<B>à</B> la transmission de la chaleur de l'élément chauffant<B>à</B> l'enveloppe et elle empêche la formation d'arcs aux sur faces de contact<B>1]B.</B>
L'appareil comprend encore un conducteur central<B>5A</B> solidaire de la plaque de contact réglable<B>5,</B> et un diaphragme 5B, de préfé- rence'solidaire du conducteur central 5A- Ce dernier est pourvu,<B>à</B> son extrémité libre, d'un écrou de serrage<B>50</B> et d'un écrou<B>5D</B> formant, borne.
L'embase<B>3</B> est pourvue d'une chambre<B>à.</B> diaphragme renfermant des rondelles iso lantes compressibles<B>8,</B> en amiante ou ana logue, disposées des deux côtés du dia phragme 5B. Une pièce de serrage<B>9,</B> en laiton ou autre métal approprié, pourvue d'une por tion filetée<B>9A,</B> permet de régler la pression en bout sur les pièces élémentaires de carbone lA entre les plaques de contact 4 et<B>5,</B> et maintient l'élément chauffant<B>1</B> hermétique ment fermé.
Un canon<B>10</B> avec épaulement<B>10A,</B> fait en matière isolante, est prévu pour isoler le conducteur central<B>5A</B> de la Pièce de serrage <B>9.</B> D'autre part, un isolant 10B est disposé entre la périphérie du diaphragme 5B et l'embase<B>3.</B> Cette dernière porte une vis 3B formant borne destinée<B>à</B> recevoir un fil électrique. En serrant des fils conducteurs sous la borne 3B et sous l'écrou<B>5D,</B> on peut faire passer un courant électrique par le con ducteur central<B>5A,</B> les pièces élément-aires de carbone<B>IA,</B> la plaque de contact fixe 4, l'en veloppe 2 et l'embase<B>3.</B>
Le fonctionnement du générateur de chaleur décrit en référence<B>à</B> la fig. <B>1</B> est le suivant: Quand l'appareil est mis sous tension et n'est pas<B>déjà</B> échauffé, l'enveloppe 2 est froide; les surfaces de contact 1B assurent<B>de</B> bons contacts entre les pièces élémentaires de carbone<B>1A.</B> Le courant échauffe rapidement ces dernières et la chaleur est transmise<B>à</B> l'enveloppe 2 et de celle-ci<B>à</B> l'eau froide qui l'entoure ( 'puisqu'il s'agit d'un chauffe-eau).
L'échauffement de l'enveloppe 2 provoque une augmentation de la longueur de celle-ci, ce qui occasionne une diminution de la pression en bout sur l'élément chauffant<B>1.</B> Les contacts en 1B deviennent ainsi impar faits et, par suite, la résistance électrique de l'élément<B>1</B> augmente; le courant électri que est réduit en intensité, mais non coupé, et en raison de la diminution d'intensité du courant susceptible d'être transformé en cha leur, la température de l'enveloppe 2 ne<B>dé-</B> passe pas un maximum désiré, l'enveloppe 2 est alors<B>à</B> son point de dilation maximum et, par suite, le courant traversant l'élément chauffant est minimum.
Lors d'une baisse de température de l'eau, il se produit une con traction de l'enveloppe 2, d'où résulte une augmentation de l'intensité du courant sus ceptible d'être transformé en chaleur. De cette façon, le générateur de chaleur suivant l'invention fonctionne comme un thermostat et est autorégulateur thermiquement.
Quand on désire, par exemple, accroître la température<B>à</B> laquelle l'action thermosta- tique se produit dans le générateur, on tourne dans le sens approprié la pièce de serrage<B>9</B> de façon<B>à</B> provoquer une augmentation de la pression en bout sur l'élément chauffant <B>I.,</B> cette augmentation étant approximative ment maintenue dans tout le champ des va riations de température auxquelles l'enve loppe<B>2)</B> est soumise durant le fonctionnement du générateur avec le nouveau réglage.
Le chauffe-eau thermostatique <B>à</B> deux éléments suivant fig. 2 comprend une em base<B>3</B> portant deux enveloppes<B>2.</B> Chacune de celle-ci renferme des pièces élémentaires de carbone l.# et une couche isolante au mica <B>6.</B> Sur la figure, les plaques de contact<B>5</B> pries de l'embase sont représentées comme étant fixes, ceci<B>à</B> titre de variante d'exécu tion par rapport<B>à</B> la plaque de contact ré- glable <B>5</B> combinée avec le diaphragme 5B, <U>comme</U> représenté en fig. <B>1.
A</B> chaque enve loppe 2 se rattachent un conducteur central àA, un écrou 5c, un écrou<B>5D</B> formant borne, un canon isolant<B>10</B> avec épaulement IOA, une pièce de serrage<B>9</B> et un tube isolant<B>8A</B> au lieu de la rondelle compressible<B>8</B> suivant fig. <B>1.</B>
Une variante dans le mode de fixation du conducteur central<B>5A</B> consiste<B>à</B> utiliser un composé<B>à</B> base de porcelaine au lieu de la pièce de serrage<B>9,</B> du canon isolant<B>10</B> avec épaulement IOA et du tube isolant de mica 8A- Une autre variante consiste<B>à</B> prévoir un presse- étoupe traversé par le conducteur central. Le presse-étoupe est isolé de l'embase<B>3</B> et<B>y</B> est fixé par un filetage formant fermeture; le conducteur central<B>5A</B> est monté de façon ré glable dans le presse-étoupe et une matière de bourrage, telle que du carbone en pou dre, est comprimée autour du conducteur<B>5A</B> par le chapeau de serrage du presse-étoupe.
L'appareil comprend une boîte de liaison <B>11,</B> faite en laiton ou autre métal approprié, dans laquelle les extrémités libres des enve loppes 2 sont fixées par brasure ou autrement. Une garniture 12 de mica ou autre isolant convenable est disposée<B>à</B> l'intérieur de la boîte de liaison<B>Il.</B> Une plaque de contact fixe 4 est placée<B>à</B> l'intérieur de la garniture 12 et les deux séries de pièces élémentaires de carbone lA sont en contact avec la plaque de contact 4 et s'étendent jusqu'aux plaques de contact<B>5.</B> Un couvercle métallique<B>11A</B> est brasé ou autrement fixé<B>à</B> la boîte<B>11</B> en 11B pour réaliser une fermeture étanche.
Le générateur de chaleur pour four ou gril, représenté en fig. <B>3,</B> comprend plusieurs éléments chauffants<B>1,</B> quatre dans l'exem ple figuré, ayant de préférence leurs enve loppes 2 en acier soudé<B>à</B> l'autogène ou brasé dans les embases<B>3</B> et les boîtes de liaison<B>11,</B> également faites de préférence en acier.
L'appareil comprend des pièces élémen taires de carbone<B>IA,</B> des couches isolantes de mica<B>6,</B> des garnit-Lires de mica 12, des pla ques de contact fixes 4, des conducteurs<B>5A</B> et les pièces accessoires, le tout comme<B>dé-</B> crit aux paragraphes ci-dessous. L'action thermostatique peut se produire simultané ment dans les éléments chauffants<B>1.</B> Les em bases<B>3</B> sont de préférence fixées<B>à</B> un support approprié indiqué en traits mixtes en<B>13</B> et les boîtes de liaison<B>11 y</B> sont montées de façon <B>à</B> pouvoir coulisser afin que les enveloppes 2 puissent se dilater et se contracter librement pendant le fonctionnement normal du généra teur.
La fig. 4 représente un générateur ther- mostatique <B>à</B> élément unique, adapté<B>à</B> un fer<B>à</B> souder.
L'élément chauffant<B>1</B> est disposé dans son enveloppe 2, faite en laiton ou autre mé tal approprié, celle-ci étant fixée<B>à</B> l'embase <B>3</B> ou étant d'une pièce avec elle. L'extrémité opposée de l'enveloppe<B>2</B> porte une pointe remplaçable<B>2A,</B> faite de préférence en cuivre. L'appareil comprend une série de pièces<B>élé-</B> mentaires de carbone<B>1A,</B> isolées de l'enve loppe 2 par une couche<B>6</B> de mica. La plaque de contact fixe 4 est de préférence d'une seule pièce avec l'enveloppe 2 et elle com porte un prolongement fileté 4A sur lequel se monte la pointe remplaçable<B>2A.</B>
L'appareil comporte encore une plaque de contact réglable<B>5,</B> un conducteur central<B>5A,</B> un diaphragme flexible 5B, Une PleCe de ser rage<B>9</B> faite en laiton ou autre matière ap propriée; la pièce de serrage<B>9</B> fait de pré férence corps avec la tige tubulaire 14 du fer, un espace isolant 14A étant ménagé en tre la tige 14 et le conducteur central 5A- La pièce de serrage<B>9</B> est pourvue d'un fi letage en<B>9A,</B> par le moyen duquel le dia phragme 5B peut être fixé<B>à</B> l'intérieur de l'embase<B>3</B> entre les rondelles isolantes 8A. Dans ces conditions, l'élément chauffant<B>1</B> est hermétiquement fermé<B>à</B> l'intérieur de son enveloppe 2.
La tige 14 comporte une portion 14B, de plus grand diamètre, pour la fixation d'un manche<B>là,</B> dont une partie seulement est vi sible sur la figure. Cette augmentation de diamètre permet aussi de loger un dispositif pour régler la pression en bout sur les pièce<B>-</B><I>s</I> de carbone 1A- Ce dispositif comprend un écrou de réglage<B>16</B> monté sur le conducteur central<B>5A</B> qui est fileté, cet écrou pouvant être réglé par une ouverture 140 prévue dans la portion 14B.
Un bouton en matière isolante <B>17,</B> formant index, est fixé<B>à</B> l'écrou<B>16</B> et<B>dé-</B> passe<B>à</B> travers l'ouverture 140; une gradua tion<B>17A</B> est prévue sur le bord de l'ouverture 14]3 pour le bouton ou index<B>17.</B> Ce dernier porte de préférence un couvercle recourbé fi guré en traits mixtes en<B>17D,</B> qui recouvre l'ouverture 14e et empêche l'entrée de ma tières susceptibles de faire court-circuit en tre l'écrou de réglage<B>16</B> et la portion élargie 114B de la tige 14.
De chaque côté de l'écrou<B>16</B> se trouve une rondelle<B>18</B> en mica ou autre matière isolante. Les rondelles<B>18</B> et l'écrou<B>16</B> sont maintenus <B>à</B> la position représentée par une bague de poussée<B>19</B> fixée<B>à</B> l'intérieur de, la portion 14B par des vis dont l'une est visible en 19A- Les rondelles<B>18</B> forment paliers de butée de l'écrou<B>16</B> et en même temps support pour le conducteur central 5.1.
L'écrou de réglage<B>16</B> combiné avec le conducteur central<B>5A</B> et le diaphragme 5B constitue un moyen pour régler la pression entre la plaque de contact réglable<B>à</B> et la plaque de contact fixe 4, sur les pièces de carbone intermédiaires<B>1A,</B> l'élément chauf fant restant hermétiquement fermé. Par le moyen du bouton<B>17</B> et de la graduation<B>17A,</B> on peut ainsi obtenir immédiatement tous ré glages de la température de fonctionnement, comme conséquence des réglages de la pres sion en bout sur l'élément chauffant<B>1</B> et des modifications correspondantes de sa résis tance électrique.
<B>Il</B> est prévu une -vis 14D, formant borne comme la vis 3B suivant fig. <B>1,</B> et des fils 5DD et 14DD passant<B>à</B> travers le manche<B>15</B> permettent au courant de chauffage prove nant d'une source appropriée de passer par le conducteur central àA, la plaque de contact réglable<B>5,</B> les pièces de carbone<B>IA,</B> la plaque de contact fixe 4, l'enveloppe 2, l'embase<B>3,</B> la tige 14 et sa portion élargie l4j3.
Le réchaud montré en fig. <B>à</B> est de pré férence prévu pour basse tension. Il comprend un élément chauffant<B>1</B> composé de pièces élémentaires de carbone lA disposées entre la plaque de contact réglable<B>5</B> et la plaque fixe 4, cette dernière constituant une extrémité de l'enveloppe 2.
L'enveloppe 2 est en laiton ou autre mé tal approprié. Le vide ménagé entre l'élément chauffant<B>1,</B> l'enveloppe 2 et le diaphragme<B>5</B> est de préférence rempli d'une matière<B>6</B> iso lante de l'électricité et résistante<B>à</B> la cha leur, telle que du mica ou de l'amiante, ceci dans le but de prévenir un déplacement laté ral des pièces élémentaires de carbone<B>IA,</B> tandis qu'on prévoit un recouvrement exté rieur 6B de matière calorifuge, telle que l'a miante, afin que le maximum possible de la chaleur produite par l'élément chauffant<B>1</B> se transmette<B>à</B> travers l'enveloppe 2 jusqu'à la plaque de contact fixe 4.
Le diaphragme 5B est monté entre des rondelles isolantes<B>8A</B> et l'enveloppe 2 est fixée<B>à</B> l'embase<B>3,</B> laquelle est faite en fonte ou métal analogue. Cette fixation est obtenue par des vis dont l'une est visible en 2B; en outre, afin d'éviter la -transmission de la cha leur de l'enveloppe<B>à</B> l'embase, on a disposé du mica ou autre matière isolante en 2c. Une Vis <B>2D,</B> prévue<B>à</B> un emplacement convenable sur l'enveloppe 2, forme borne comme la vis 3B suivant fig. <B>1.</B>
L'écrou de réglage comporte une pièce taraudée<B>16A</B> Se vissant sur le conducteur cen tral<B>5A,</B> un canon isolant 16B, une pièce de poussée<B>160</B> et un bouton de réglage<B>17</B> avec l'index<B>17B,</B> tandis que la graduation<B>17A</B> correspondant<B>à</B> l'index<B>17B</B> est placée<B>à</B> l'ex térieur de l'embase<B>3 à</B> un emplacement ap proprié. Une cloison 3c, de préférence venue de fonte avec l'embase<B>3,</B> forme collier de poussée inférieur pour l'écrou<B>16.</B> Une cloison démontable<B>3D</B> forme le collier de poussée su périeur. On prévoit des billes 20, de préfé rence en acier, pour réduire le frottement en tre la pièce<B>16e</B> et ses colliers de poussée <B>30</B> et<B>3D</B> pendant la manceuvre.
L'embase<B>3</B> est pourvue d'une fenêtre pour le passage de la tige<B>17e</B> du bouton<B>17.</B> Trois pieds<B>3F</B> sont prévus sur ladite embase, et un couvercle 21 protège PéCrOU _5D qui forme borne.
Les fig. <B>Il</B> et 12 montrent une variante d'exécution de réchaud, de préférence pour des tensions habituelles de distribution, telles que<B>9-30</B> volts. L'appareil comprend plusieurs éléments chauffants<B>1,</B> six dans l'exemple représenté, composés de pièces élémentaires de carbone<B>IA</B> disposées entre des plaques de contact réglables<B>5</B> et des plaques de con tact fixes 4. Deux des plaques de contact fixes sont pourvues d'écrous<B>5D</B> formant bornes, par le moyen desquelles le réchaud peut être relié<B>à</B> une source d'électricité.
L'appareil est pourvu d'une enveloppe 2, faite en fonte ou autre métal ou alliage ap proprié et possédant des canaux de préférence rectangulaire<B>2N</B> sur sa face interne pour lo ger les pièces élémentaires de carbone IA- Une couche<B>6,</B> de mica par exemple, isole les pièces élémentaires de carbone lA de l'enveloppe 2. Cette couche peut être conti nue sur toutes les faces desdites pièces, ou bien elle peut comporter des trous tels que <B>6A</B> pour faciliter le passage de la chaleur engendrée dans les pièces élémentaires<B>IA à</B> la face<B>2p</B> du réchaud.
Un couvercle démontable 2Q fait partie de l'enveloppe 2 et sert de base au réchaud. Entre la face interne du couvercle<B>2Q</B> et la couche isolante<B>6</B> il est prévu une épaisseur 6B d'amiante ou autre matière formant iso lant thermique.
L'appareil comprend encore une pièce de réglage de contact<B>5F,</B> faite en fonte ou autre métal approprié, s'étendant le long des di verses plaques de contact réglables -4. Une vis de réglage<B>16D,</B> prévue dans une des parois d'extrémité de l'enveloppe 2 et portant con tre la pièce de réglage<B>5F,</B> permet de régler simultanément la pression en bout sur toutes les pièces élémentaires de carbone<B>IA.</B> Un contre-écrou<B>16F</B> est prévu pour bloquer en position la vis de réglage 16D- Une variante d'exécution du mode de ré glage consiste<B>à</B> prévoir une vis de réglage <B>16D</B> et une plaque de contact réglable pour chacun des éléments chauffants de l'ensem- ble,
ce qui permet de régler séparément et in dépendamment chaque élément.
Une autre variante d'exécution d'un ré chaud représentée en fig. <B>13,</B> comporte plu sieurs éléments chauffants<B>1</B> (quatre dans l'exemple représenté) comprenant des pièces élémentaires de carbone<B>IA</B> disposées entre des plaques de contact réglables<B>à</B> et des pla ques de contact fixes 4. Les plaques<B>5</B> sont de préférence en carbone bien qu'un métal convenable tel que le cuivre puisse être aussi employé: les faces des plaques<B>5</B> opposées aux surfaces de contact IB sont recourbées comme indiqué en 5c,.
Des sièges<B>%,</B> faits en métal tel que la fonte, sont prévus pour recevoir les plaques de contact réglables<B>5.</B> Une vis de réglage <B>16D</B> est prévue dans l'un des bords de l'en veloppe 2; une plaque<B>16E</B> reçoit la pression de ladite vis et une couche isolante<B>6,</B> en mica par exemple, est prévue autour des côtés des sièges 511, sauf sur les côtés recourbés<B>5e.</B>
Le but des plaques de contact<B>à à</B> côté re courbé, combinées avec les sièges 5T.T et la vis de réglage<B>16D,</B> est d'assurer légalisation ap proximative, pour tous les<B>61 '</B> éments chauf fants<B>1,</B> de la pression en bout résultant du réglage de la vis<B>16D.</B>
Une forte résistance<B>le,</B> telle qu'un fil ou un ruban en nickel-chrome, est disposée le long de chaque élément chauffant<B>1</B> avec le quel elle est reliée en parallèle entre une pla que de contact fixe 4 et une plaque de con tact réglable<B>5,</B> ou entre deux plaques de con tact réglables<B>5</B> opposées, un isolant<B>6,</B> tel que du mica, étant prévu pour isoler la ré sistance<B>10</B> des éléments chauffants<B>1</B> voi sins ou de l'enveloppe 2. Cette forte résis tance<B>le</B> constitue un shunt pour les éléments chauffants<B>1</B> et elle a pour fonction d'éviter la naissance d'arcs entre les surfaces de contact 1B de l'élément chauffant<B>1.</B>
La fig. 14 montre une variante d'exécu tion d'élément chauffant dans lequel les pièces élémentaires de carbone lA ont Une section en forme de chevron et des faces de contact planes 1B.
Des pièces de carbone lar ges lAw alternent avec des pièces de carbone plus étroites 1AN, de telle sorte que des jeux latéraux 1AC sont ménagés pour permettre des petits déplacements latéraux des pièces étroites IAN par rapport aux pièces larges 1AW. En se déplaçant latéralement,
les pièces étroites IAN provoquent la formation d'une ligne de points de contact ou de petites sur faces de contact<B>à</B> travers tout l'élément chauffant<B>1</B> aux surfaces IB et dans ces con ditions on réduit au minimum le risque de naissance d'ares entre les surfaces adjacentes IB lorsque l'élément chauffant<B>1</B> est relié<B>à</B> une source d'électricité<B>à</B> une tension telle que <B>230</B> volts et que l'enveloppe 2 s'est dilatée<B>à</B> son maximum.
Une variante de la disposition précédente consiste<B>à</B> donner aux pièces élémentaires de carbone lAw et IAN la forme de cuvettes au lieu de celle mentionnée ci-dessus; de même les portions centrales peuvent être arrondies comme indiqué en 1AR au lieu d'être<B>à</B> angle vif suivant IAP- Les fig. <B>6</B> et<B>7</B> montrent un fer<B>à</B> repasser.
Il comprend une série de pièces élémentaires de carbone<B>IA</B> de forme rectangulaire consti- tua-nt l'élément chauffant<B>1;</B> la surface de re passage 2DD, le couvercle supérieur 2r et les côtés 2F constituent l'enveloppe 2; une couche <B>6</B> de mica est prévue entre l'élément chauf fant<B>1</B> et son enveloppe 2, laquelle est de pré férence en fonte. L'embase<B>3</B> fait de préfé rence corps avec la surface<B>de</B> repassage 2DD de même que les côtés<B>2p</B> et la plaque de con tact réglable<B>5,</B> laquelle est amincie en<B>5E,</B> afin de pouvoir fléchir dans les conditions<B>dé-</B> crites ci-après.
La plaque de contact fixe 4, de préférence en acier, est pourvue de bras latéraux 4j3 dans le but de maintenir latéralement les pièces élémentaires de carbone<B>IA,</B> des lamelles<B>6A</B> en mica ou autre isolant empêchant un court- circuit de se former entre les pièces élémen taires de carbone<B>IA</B> et les bras latéraux 4B Des pièces isolantes analogues<B>60</B> sont dispo sées entre la plaque de contact fixe 4 et l'em base<B>3,</B> tandis qu'un canon isolant<B>6D</B> avec épaulement est prévu sous l'écrou 5c. Une vis 3r, formant borne est disposée<B>à</B> un em placement approprié sur l'embase<B>3.</B>
Le fer<B>à</B> repasser décrit, lorsqu'il doit fonctionner sous une basse tension telle que <B>15</B> volts, est de préférence partiellement rem pli d'huile<B>à</B> point de décomposition élevé. Cette huile entoure les pièces élémentaires de carbone<B>1 A</B> et aide<B>à,</B> la transmission de la chaleur<B>à</B> toutes les parties de la surface de repassage 2DD.
Le fer<B>à</B> repasser comprend encore -une vis de réglage<B>16D</B> prévue dans le couvercle d'une chambre<B>à</B> diaphragme<B>7.</B> Un bouton<B>17</B> et un index<B>1.7B</B> sont fixés<B>à</B> la vis<B>16D.</B> l'index<B>17p</B> se déplaçant devant une graduation 17A sur la face supérieure de la chambre<B>à</B> dia phragme<B>7.</B> Un diaphragme 5B est fixé par brasure, soudure ou d'autre façon appropriée au bas de la chambre<B>7.</B> Ce diaphragme cons titue un moyen permettant la dilatation de l'air et de l'huile<B>à</B> l'intérieur du fer<B>à</B> repas ser et en outre il permet de régler la pression en bout sur l'élément chauffant<B>1,</B> celui-ci restant hermétiquement enfermé.
Un levier en acier ou autre métal convenable, est articulé en 22A sur des oreilles<B>23</B> qui font corps avec le couvercle 2j-,. L'une des extré mités du levier 22 est en contact avec la face inférieure du diaphragme<B>513,</B> juste sous la vis de réglage<B>16D,</B> l'autre extrémité dudit le vier 22 étant en contact avec la face de la plaque de contact réglable<B>5</B> opposée<B>à l'élé-</B> ment<B>1.</B> Ce levier 22 a pour but de transmettre le mouvement de la vis de réglage<B>16D à</B> la plaque de contact réglable<B>5,</B> afin d'assurer le réglage de la pression en bout dans l'élé- ment <B>1,
</B> ce qui permet de régler la tempéra ture de celui-ci de la façon décrite concernant les appareils précédents.
Le couvercle 2je est de préférence soudé aux côtés 2r et<B>à</B> l'embase<B>3</B> du fer en<B>3H;</B> une poignée appropriée est fixée au fer comme indiqué en traits mixtes en Une variante d'exécution du dispositif de réglage thermique du fer est indiquée en fig. <B>là,</B> Elle consiste<B>à</B> utiliser un levier<B>à</B> genouillère 24 au lieu du levier articulé 22) représenté en fig. <B>6</B> et<B>7,</B> des portées 24A et 24B étant prévues sur la plaque de contact réglable<B>5</B> et<B>à</B> la jonction des côtés 2F pour les extrémités des branches 9-4.
La fig. <B>8</B> montre un radiateur<B>à</B> ailettes. Il comprend un élément chauffant<B>1,</B> consti tué par une série de pièces élémentaires de carbone<B>1A</B> disposées entre la plaque de con tact fixe 4, laquelle fait corps avec l'enve loppe 2, et une plaque de contact intérieure <B>5.</B> L'enveloppe 2, faite en laiton ou autre mé tal approprié, est pourvue d'ailettes de radia- tiOn 2H pour faciliter la transmission de la chaleur de l'élément chauffant<B>1 à</B> l'atmo sphère environnante.
L'appareil comprend en core un conducteur central<B>5A</B> avec écrou<B>5D</B> formant borne, un canon isolant<B>10</B> pourvu d'un épaulement<B>10A,</B> une pièce de serrage<B>9</B> <B>à</B> portion filetée<B>9A,</B> une rondelle de mica<B>8A,</B> une couche de mica<B>6,</B> une embase<B>3</B> et une vis 3B formant borne. On a indiqué en traits mixtes en 13B un support avec couvercle<B>à</B> bornes.
Les fig. <B>9</B> et<B>10</B> montrent un fer<B>à</B> souder de forte puissance. Il comprend un élément chauffant<B>1,</B> constitué par des pièces élémen taires de carbone<B>1A</B> disposées entre la plaque de contact réglage<B>à</B> et la plaque de contact fixe 4 qui forme l'une des extrémités de l'enveloppe 2. Cette dernière est de préférence faite en cuivre, mais tout autre métal conve nable peut aussi être employé.
Une couche isolante<B>6</B> de mica ou d'amiante est disposée entre les faces internes de l'enveloppe 2 et les pièces élémentaires de carbone 1,#. L'appareil comprend encore une pointe en cuivre amo vible<B>2A</B> fixée de préférence<B>à</B> l'aide de vis 2j <B>à</B> une portion saillante 4,1 prévue sur la plaque de contact fixe 4. Afin que la plus grande quantité possible de la chaleur pro duite dans l'élément chauffant<B>1</B> soit trans mise par l'enveloppe 2<B>à</B> la pointe amovible 2-A, les côtés de ladite enveloppe sont de pré férence recouverts d'une garniture<B>6]3</B> de ma tière calorifuge telle que l'amiante.
Une vis de réglage<B>16D,</B> prévue clans la pa roi supérieure de l'enveloppe 2, porte contre une plaque de portée<B>16E.</B> Un bouton<B>17</B> est fixé<B>à</B> la vis de réglage 161) et un index 17B est prévu sur la paroi supérieure de l'enve loppe 2 pour correspondre<B>à</B> des graduations portées par la périphérie du bouton de ré glage<B>17.</B> Une couche<B>6</B> de matière isolante, telle que du mica, est disposée entre la pla- que de Portée<B>16E</B> et la plaque de contact ré glable<B>5.</B>
L'ne partie 21# de l'enveloppe 2 est démon table et se trouve fixée en place par des vis 2L. Une tige tubulaire 14 est fixée<B>à</B> un bos sage en saillie '%, qui est solidaire de la par tie démontable 21#. Des fils iSOléS 5DD et 14DD sont reliés respectivement a la plaque de contact réglable<B>5</B> et au bossage 2m de l'en veloppe<B>92.</B> Ces fils passant<B>à</B> travers des #illets isolants 14E,
pénètrent<B>à</B> l'intérieur de la tige 14<B>à</B> Pextrémité opposée de laquelle ils sont reliés<B>à</B> des fils souples eux-mêmes re liés de préférence<B>à</B> un transformateur ali menté par une distribution appropriée d'éner- ffi 1.
e électrique.
Electric heat <B> </B> generator. The present invention relates to <B> </B> an electric heat generator, that is to say <B> to </B> an apparatus intended <B> to </B> transforming energy electric in heat.
In electric heat generators (of the kind generally employed in irons, water heaters, soldering irons, stoves and other appliances, it is there is a heating element which consists of a metallic resistance mounted on insulating supports provided with wires allowing the connection <B> to </B> a suitable source of electricity;
this heating element may also include a steel tube in the axis of which passes a spiral wire <B> with </B> strong resistance whose ends are connected <B> to </B> the source of electricity, the electrical circuit being isolated from the tube by a self-hardening insulating composition. In the first case, the high temperature <B> </B> electric wire is exposed <B> to </B> air and undergoes its oxidizing action which, ultimately, destroys it. In the second case, the tube works <B> at </B> high temperature and is continuously exposed <B> to </B> air and <B> to, </B> humidity; it stings and oxidizes.
In the two above cases, the electrical circuit is isolated from the object <B> to </B> to be heated, by air in the first case, by the insulating composition in the second; the heat must flow <B> through </B> through these media, which causes yield losses in the first case and, in the second case, hinders the free heat flow. All of this causes the element to work <B> at </B> a temperature almost reaching the melting point of the wire. The natural actions on these elements <B> at </B> high temperature cause their destruction, so that to eliminate the risk of a fatal overheating of the generator, one uses incidentally <B> to </B> him a separately arranged thermostat, which cuts off the supply of electric current when its temperature exceeds a <B> determined </B> point.
The present invention relates to an electric heat generator, characterized in that it comprises at least one heating element constituted by a succession of elementary parts in imperfect contact with each other, said element having its ends clamped between two plates of contact mechanically united one <B> to, </B> the other by a part made of a material having a thermal expansion coefficient greater <B> than </B> that of the elementary parts, so that the pressure at the imperfect contacts decreases when the temperature of the generator increases.
The elementary parts constituting a heating element can be made of carbon. They can also be made of carbon and of metal alternately, preferably of cast iron. They can also be alternately in one and the other of two metallic substances of different electrical properties (cast iron and steel, for example).
The elementary parts constituting a heating element may have a longitudinal section in the form of. chevron, one of the said pieces in two successive ones having lateral play with respect to the two surrounding it, this arrangement having the result that the elementary pieces are always in contact with each other even at low contact pressures , as a result of the <B> lateral movement of the narrowest parts.
A heating element can be shunted by a strong resistance such as an appropriate length of nickel-clirome wire or tape, in order to avoid the formation of arcs at the surfaces in imperfect contact, which is advantageous in the so called heat generators. <B> to </B> operate at normal distribution voltages, such as <B> 230 </B> volts, for example.
The part <B> with </B> thermal expansion coefficient greater <B> than </B> that of the elements is preferably formed by a metal casing or other suitable substance, which closes at least one heating element . This closure is preferably hermetic, in order to remove the element <B> from </B> the influence of atmospheric agents.
<B> - </B> The heat generator according to the invention may include- a device for adjusting the initial pressure on -at least one heating element, said device, in the case where the heating element is locked up in. an envelope, allowing adjustment <B> to </B> from the outside, the closure of the envelope remaining airtight.
The aforementioned adjustment device preferably moves one of the contact plates of the heating element in question, the adjustable pre-view plate, <B> to </B> through a staged diaphragm. The adjustable contact plate may be integral with a rigid conductor which is itself integral with the deformable diaphragm, which is elastic and included between two compressible gaskets, whereas the device for adjusting the initial pressure acts directly on said diaphragm. In an alternative embodiment, the adjustment device acts on the rigid conductor.
The adjustable contact plate of at least one heating element can still be secured to the casing enclosing the element by means of a portion provided with sufficient elasticity to allow displacement. cements of said plate, while the device for adjusting the initial pressure acts on the deformable diaphragm, which <B> to </B> in turn acts on said adjustable plate by means of a return <B> to </B> levers.
The adjustment device is preferably constituted by a screw combined with a scale and an index.
The electric heat generator according to the invention can comprise several heating elements arranged parallel to one another. Each element can be enclosed in an individual envelope, the end contact plates of the elements then being integral two <B> to </B> two, except the first of the first element and the last of the last, so that the elements are connected in series; in this arrangement, each element is self-regulating in isolation.
The generator may also, depending on a variant of execution, comprise a single casing provided with grooves to house the elements. and closed by a cover; in the other case, the pressure on the elements is regulated for all <B> to </B> at a time by the expansion of the single envelope.
In this last variant of execution, a single device for adjusting the initial pressure can act on a thrust piece acting <B> to </B> in turn on all the adjustable contact plates located at one point. same side. It is also possible to provide adjustable contact plates each time common for two neighboring elements, said plates having the face opposite to the curved-shaped elements, while the generator comprises seats of corresponding shape to receive said plates and is provided with a single device for adjusting the initial pressibn, which is distributed among the elements as a result of the possibility of orientation of said plates on their seats.
For the realization of a stove with a single heating element, the elementary parts of said element can be stacked vertically, the upper contact plate of the element forming the heating plate of the stove. It is also possible to make a <B> </B> multiple element and single shell stove, the larger side of the shell then forming the hotplate of the stove.
For the production of a <B> soldering </B> iron with a single heating element, one of the contact plates of said element preferably directly bears the tip of the iron.
The remaining interior voids, <B> to </B> the interior of the casing enclosing at least one heating element, may be filled with a material such as an oil <B> at </B> point <B > High decomposition, which facilitates the transmission of heat from the elementary parts <B> to </B> the envelope.
One of the contact plates of a <B> element </B> may be integral with the casing, in particular in the case of devices which must operate <B> at </B> reduced voltage.
The accompanying drawings show, <B> to </B> by way of example, various embodiments of the object of the invention.
Fig. <B> 1 </B> is a side view of a <B> </B> single element thermostatic water heater with the ends shown in section; Fig. 2 is a side view of a two-part thermostatic water heater <B> </B>, the ends being shown in section; Fig. <B> 3 </B> is a side view of a <B> </B> multiple element thermostatic heat generator for <B> </B> an oven or <B> </ B > a grill;
Fig. 4 is a longitudinal section of a thermostatic heat generator <B> with </B> a single element applied <B> to </B> a <B> </B> soldering iron; Fig. <B> 5 </B> is a longitudinal section of a thermostatic <B> </B> single element heat generator designed for a stove, preferably <B> at </B> low voltage; Fig. <B> 6 </B> is a longitudinal section of a thermostatic <B> </B> single element heat generator applied <B> to </B> an iron <B> </B> the handle of which is not shown; Fig. <B> 7 </B> is a plan view with the cover removed;
Fig. <B> 8 </B> is a longitudinal section of a thermostatic heat generator <B> to </B> a single element applied <B> to </B> a radiator <B> to </B> ai letters; Fig. <B> 9 </B> is a longitudinal section of a <B> </B> single element thermostatic heat generator applied <B> to </B> a <B> </B> soldering iron high power;
Fig. <B> 10 </B> is a cross section along V-W of fig. <B> 9; </B> Fig. <B> There </B> is a plan view, with partial sections, of a multiple element <B> </B> fiery heat generator intended <B> to </B> serve as a stove kitchen for a voltage of <B> 230 </B> volts;
Fig. 12 is a section along X-Y of FIG. <B> it; </B> Fig. <B> 13 </B> is a cross section of a thermostatic heat generator <B> with </B> multiple elements arranged in parallel with resistors, the generator being intended to serve as a kitchen stove at a voltage of <B > 230 </B> volts; Fig. 14 is a partial section of a <B> generator </B> showing an alternative embodiment of a heating element;
Fig. <B> 15 </B> is a partial section of the <B> iron </B> iron of fig. <B> 6 </B> and <B> 7, </B> showing a variant of the iron's thermal adjustment device.
In these figures, a heating element- such as <B> 1 </B> (the reference numerals are the same in all the figures to designate the same parts) is constituted by a series of elementary parts <B> IA < / B> in carbon or elementary parts in carbon, alternating with elementary parts in metal, or elementary parts in steel alternating with elementary parts in cast iron, or elementary parts in metal of the same type or of the same nature.
For a high resistance <B> </B> heating element, carbon in amorphous form is used and a large number of contact surfaces li3 is provided in the element <B> 1 </B>. In the case of a <B> low resistance </B> heating element, instead carbon is used in graphitic form with a small number of contact surfaces IB in the element <B> 1. </B> The latter may, in this * case, be constituted by elementary parts alternately made of steel and cast iron or other similar groups of different metals. Elementary parts <B> 1A </B> can be circular, rectangular, or any other shape.
The casing 2 is made of copper, steel, cast iron or other suitable metal depending on the use for which the heating element is intended. In fig. <B> 1, </B> which shows a <B> </B> single element water heater, the casing 2 is preferably made of copper and it is fixed by soldering or by welding <B> to < / B> a <B> 3A </B> base for mounting on a tank or other. A fixed contact plate 4, made of copper or other suitable material, is attached <B> to </B> the free end of the casing 2.
The envelope 2 constitutes first of all a means for transmitting <B> to </B> the substance <B> to </B> to heat the heat produced in the element <B> 1. </B> This envelope fills still other functions which will be described later.
The element further comprises an adjustable contact plate <B> 5 </B> disposed <B> at </B> the end of the casing 2 opposite <B> to </B> that bearing the plate 4 , this plate <B> 5 </B> being isolated from the casing by a layer <B> 6 </B> of mica or the like. The elementary carbon parts <B> 1A </B> are stacked between the fixed contact plate 4 and the adjustable contact plate <B> 5, </B> and. the layer <B> 6 </B> of mica extends in a clearance provided between the elementary carbon parts <B> IA </B> and the envelope 2, so <B> to </ B> constitute an insulation between said parts and the casing.
The <B> 6 </B> insulating layer may consist of longitudinal tapes, which facilitates the passage of heat from the carbon parts <B> to </B> the shell 2. In the case of a heating element <B> at </B> low temperature, the voids can be filled <B> inside </B> inside the envelope 2 <B> with </B> using a <B> </B> high decomposition point <B> </B> oil; this oil helps <B> in </B> the transmission of heat from the heating element <B> to </B> the casing and it prevents the formation of arcs at the contact faces <B> 1] B. </B>
The apparatus further comprises a central conductor <B> 5A </B> integral with the adjustable contact plate <B> 5, </B> and a diaphragm 5B, preferably integral with the central conductor 5A. is provided, <B> at </B> its free end, with a clamping nut <B> 50 </B> and a nut <B> 5D </B> forming, terminal.
The base <B> 3 </B> is provided with a chamber <B> with. </B> diaphragm containing compressible insulating washers <B> 8, </B> in asbestos or the like, arranged in two sides of diaphragm 5B. A clamping piece <B> 9, </B> made of brass or other suitable metal, provided with a threaded portion <B> 9A, </B> makes it possible to adjust the end pressure on the elementary carbon parts lA between the contact plates 4 and <B> 5, </B> and keeps the heating element <B> 1 </B> hermetically closed.
A barrel <B> 10 </B> with shoulder <B> 10A, </B> made of insulating material, is provided to isolate the central conductor <B> 5A </B> from the clamping piece <B> 9 . </B> On the other hand, an insulator 10B is disposed between the periphery of the diaphragm 5B and the base <B> 3. </B> The latter carries a screw 3B forming a terminal intended <B> to </ B > receive an electric wire. By tightening conductive wires under terminal 3B and under the nut <B> 5D, </B> an electric current can be passed through the central conductor <B> 5A, </B> the element-areas of carbon <B> IA, </B> the fixed contact plate 4, the casing 2 and the base <B> 3. </B>
The operation of the heat generator described with reference <B> to </B> in fig. <B> 1 </B> is as follows: When the device is powered up and is not <B> already </B> warmed up, envelope 2 is cold; the contact surfaces 1B ensure <B> of </B> good contacts between the elementary carbon parts <B> 1A. </B> The current heats up rapidly these latter and the heat is transmitted <B> to </B> casing 2 and from it <B> to </B> the cold water that surrounds it ('since it is a water heater).
The heating of the casing 2 causes an increase in its length, which causes a decrease in the pressure at the end of the heating element <B> 1. </B> The contacts at 1B thus become imperfect. facts and, consequently, the electrical resistance of the element <B> 1 </B> increases; the electric current is reduced in intensity, but not cut, and due to the decrease in intensity of the current liable to be transformed into heat, the temperature of the enclosure 2 does not <B> de- </B> not pass a desired maximum, the envelope 2 is then <B> at </B> its point of maximum expansion and, therefore, the current through the heating element is minimum.
When the temperature of the water drops, there is a contraction of the casing 2, resulting in an increase in the intensity of the current liable to be transformed into heat. In this way, the heat generator according to the invention operates like a thermostat and is thermally self-regulating.
When, for example, it is desired to increase the temperature <B> at </B> which the thermostatic action occurs in the generator, the clamping piece <B> 9 </B> of the generator is turned in the appropriate direction. way <B> to </B> cause an increase in the end pressure on the heating element <B> I., </B> this increase being approximately maintained throughout the range of temperature variations at which the envelope <B> 2) </B> is submitted during generator operation with the new setting.
The <B> </B> two-element thermostatic water heater as shown in fig. 2 comprises a base <B> 3 </B> carrying two envelopes <B> 2. </B> Each of this one contains elementary pieces of carbon 1. # and an insulating layer with mica <B> 6. </B> In the figure, the contact plates <B> 5 </B> required from the base are shown as being fixed, this <B> to </B> as an alternative embodiment with respect to < B> to </B> the adjustable contact plate <B> 5 </B> combined with the diaphragm 5B, <U> as </U> shown in fig. <B> 1.
A </B> each envelope 2 is attached a central conductor to A, a nut 5c, a <B> 5D </B> nut forming a terminal, an insulating bush <B> 10 </B> with IOA shoulder, one piece clamp <B> 9 </B> and an insulating tube <B> 8A </B> instead of the compressible washer <B> 8 </B> according to fig. <B> 1. </B>
A variant in the method of fixing the center conductor <B> 5A </B> is <B> </B> to use a <B> to </B> porcelain base compound instead of the clamping piece <B > 9, </B> of the insulating bush <B> 10 </B> with IOA shoulder and of the mica insulating tube 8A- Another variant consists of <B> </B> providing a cable gland through which the conductor passes central. The cable gland is isolated from the base <B> 3 </B> and <B> y </B> is fixed by a thread forming a closure; the center conductor <B> 5A </B> is adjustably mounted in the stuffing box and a packing material, such as carbon powder, is compressed around the conductor <B> 5A </B> by the cable gland tightening cap.
The apparatus comprises a connection box <B> 11, </B> made of brass or other suitable metal, in which the free ends of the casings 2 are fixed by soldering or otherwise. A packing 12 of mica or other suitable insulation is disposed <B> inside </B> the inside of the connection box <B> II. </B> A fixed contact plate 4 is placed <B> at </ B> the interior of the gasket 12 and the two series of elementary carbon parts 1A are in contact with the contact plate 4 and extend to the contact plates <B> 5. </B> A metal cover <B> 11A </B> is brazed or otherwise secured <B> to </B> the box <B> 11 </B> in 11B to provide a tight seal.
The heat generator for an oven or grill, shown in fig. <B> 3, </B> comprises several heating elements <B> 1, </B> four in the example shown, preferably having their casings 2 of steel welded <B> to </B> the autogenous or brazed in the bases <B> 3 </B> and the connection boxes <B> 11, </B> also preferably made of steel.
The apparatus comprises elementary carbon parts <B> IA, </B> insulating layers of mica <B> 6, </B> mica linings 12, fixed contact plates 4, <B> 5A </B> conductors and accessory parts, all as <B> described in the paragraphs below. The thermostatic action can occur simultaneously in the heating elements <B> 1. </B> The bases <B> 3 </B> are preferably attached <B> to </B> a suitable support indicated in mixed lines in <B> 13 </B> and the link boxes <B> 11 y </B> are mounted so <B> to </B> can slide so that the envelopes 2 can expand and contract freely during normal generator operation.
Fig. 4 shows a single element <B> </B> thermostatic generator, suitable <B> for </B> a <B> </B> soldering iron.
The heating element <B> 1 </B> is placed in its casing 2, made of brass or other suitable metal, the latter being fixed <B> to </B> the base <B> 3 </ B> or being in one piece with it. The opposite end of the shell <B> 2 </B> carries a replaceable tip <B> 2A, </B> preferably made of copper. The apparatus comprises a series of <B> elementary </B> carbon parts <B> 1A, </B> insulated from the casing 2 by a layer <B> 6 </B> of mica. The fixed contact plate 4 is preferably in one piece with the casing 2 and it comprises a threaded extension 4A on which the replaceable tip <B> 2A is mounted. </B>
The apparatus also comprises an adjustable contact plate <B> 5, </B> a central conductor <B> 5A, </B> a flexible diaphragm 5B, A clamping device <B> 9 </B> made made of brass or other suitable material; the clamping piece <B> 9 </B> preferably forms a body with the tubular rod 14 of the iron, an insulating space 14A being formed between the rod 14 and the central conductor 5A- The clamping piece <B> 9 </B> is provided with a <B> 9A thread, </B> by means of which the diaphragm 5B can be fixed <B> to </B> the inside of the base <B> 3 </B> between the insulating washers 8A. Under these conditions, the heating element <B> 1 </B> is hermetically sealed <B> inside </B> the inside of its casing 2.
The rod 14 comprises a portion 14B, of larger diameter, for fixing a handle <B> there, </B> of which only a part is visible in the figure. This increase in diameter also makes it possible to accommodate a device for adjusting the end pressure on the carbon <B> - </B> <I> s </I> pieces 1A- This device includes an adjusting nut <B> 16 </B> mounted on the central conductor <B> 5A </B> which is threaded, this nut being able to be adjusted through an opening 140 provided in the portion 14B.
A button in insulating material <B> 17, </B> forming an index, is fixed <B> to </B> the nut <B> 16 </B> and <B> un- </B> passes < B> to </B> through opening 140; a graduation <B> 17A </B> is provided on the edge of the opening 14] 3 for the button or index <B> 17. </B> The latter preferably has a curved cover fi gured in phantom in <B> 17D, </B> which covers the opening 14e and prevents the entry of materials liable to short-circuit between the adjusting nut <B> 16 </B> and the widened portion 114B of rod 14.
On each side of the nut <B> 16 </B> is a washer <B> 18 </B> made of mica or other insulating material. The washers <B> 18 </B> and the nut <B> 16 </B> are held <B> at </B> the position represented by a thrust ring <B> 19 </B> fixed < B> inside </B> the portion 14B by screws, one of which is visible at 19A- The washers <B> 18 </B> form thrust bearings for the nut <B> 16 < / B> and at the same time support for the central conductor 5.1.
The adjusting nut <B> 16 </B> combined with the center conductor <B> 5A </B> and the diaphragm 5B is a means to adjust the pressure between the adjustable contact plate <B> to </ B > and the fixed contact plate 4, on the intermediate carbon parts <B> 1A, </B> the heating element remaining hermetically closed. By means of the button <B> 17 </B> and the scale <B> 17A, </B> it is thus possible to immediately obtain all the settings of the operating temperature, as a consequence of the settings of the end pressure. on the heating element <B> 1 </B> and corresponding modifications of its electrical resistance.
<B> There </B> is provided a 14D-screw, forming a terminal like the 3B screw according to fig. <B> 1, </B> and 5DD and 14DD wires passing <B> through </B> through the handle <B> 15 </B> allow heating current from an appropriate source to pass through the central conductor to A, the adjustable contact plate <B> 5, </B> the carbon parts <B> IA, </B> the fixed contact plate 4, the casing 2, the base <B> 3, </B> the rod 14 and its enlarged portion l4j3.
The stove shown in fig. <B> to </B> is preferably intended for low voltage. It comprises a heating element <B> 1 </B> made up of elementary carbon parts lA arranged between the adjustable contact plate <B> 5 </B> and the fixed plate 4, the latter constituting one end of the casing 2.
The casing 2 is made of brass or other suitable metal. The vacuum formed between the heating element <B> 1, </B> the casing 2 and the diaphragm <B> 5 </B> is preferably filled with an insulating <B> 6 </B> material of electricity and resistant <B> to </B> heat, such as mica or asbestos, with the aim of preventing lateral displacement of the elementary pieces of carbon <B> IA, </ B> while an external covering 6B of heat-insulating material, such as the core, is provided so that the maximum possible heat produced by the heating element <B> 1 </B> is transmitted <B> to </B> through the casing 2 to the fixed contact plate 4.
The diaphragm 5B is mounted between insulating washers <B> 8A </B> and the casing 2 is fixed <B> to </B> the base <B> 3, </B> which is made of cast iron or analog metal. This fixing is obtained by screws, one of which is visible at 2B; in addition, in order to avoid the -transmission of heat from the casing <B> to </B> the base, mica or other insulating material has been placed in 2c. A <B> 2D, </B> screw provided <B> at </B> a suitable location on the casing 2, forms a terminal like the screw 3B according to fig. <B> 1. </B>
The adjusting nut comprises a threaded part <B> 16A </B> Screwing on the central conductor <B> 5A, </B> an insulating barrel 16B, a thrust piece <B> 160 </B> and an adjustment knob <B> 17 </B> with the index <B> 17B, </B> while the graduation <B> 17A </B> corresponding <B> to </B> the index <B> 17B </B> is placed <B> on </B> the outside of the base <B> 3 at </B> an appropriate location. A partition 3c, preferably made of cast iron with the base <B> 3, </B> in the form of a lower thrust collar for the nut <B> 16. </B> A demountable partition <B> 3D </ B > forms the upper push collar. Balls 20, preferably steel, are provided to reduce friction between the <B> 16th </B> part and its <B> 30 </B> and <B> 3D </B> thrust collars. during the maneuver.
The base <B> 3 </B> is provided with a window for the passage of the rod <B> 17th </B> of the button <B> 17. </B> Three feet <B> 3F </ B> are provided on said base, and a cover 21 protects PéCrOU _5D which forms a terminal.
Figs. <B> Il </B> and 12 show an alternative embodiment of a stove, preferably for usual distribution voltages, such as <B> 9-30 </B> volts. The apparatus comprises several heating elements <B> 1, </B> six in the example shown, composed of elementary pieces of carbon <B> IA </B> disposed between adjustable contact plates <B> 5 </ B> and fixed contact plates 4. Two of the fixed contact plates are provided with <B> 5D </B> nuts forming terminals, by means of which the stove can be connected <B> to </B> a source of electricity.
The device is provided with a casing 2, made of cast iron or other suitable metal or alloy and having preferably rectangular <B> 2N </B> channels on its internal face to accommodate the elementary carbon parts IA- A layer <B> 6, </B> of mica for example, isolates the elementary carbon parts 1A of the casing 2. This layer can be conti naked on all the faces of said parts, or else it can include holes such as than <B> 6A </B> to facilitate the passage of the heat generated in the elementary parts <B> IA to </B> the face <B> 2p </B> of the stove.
A removable cover 2Q is part of the casing 2 and serves as a base for the stove. Between the internal face of the cover <B> 2Q </B> and the insulating layer <B> 6 </B> there is provided a thickness 6B of asbestos or other material forming thermal insulation.
The apparatus further comprises a contact adjustment piece <B> 5F, </B> made of cast iron or other suitable metal, extending along the various adjustable contact plates -4. An adjustment screw <B> 16D, </B> provided in one of the end walls of the casing 2 and bearing against the adjustment part <B> 5F, </B> enables the pressure to be adjusted simultaneously by end on all elementary carbon parts <B> IA. </B> A lock nut <B> 16F </B> is provided to lock the adjustment screw 16D in position - A variant of the reset mode adjustment consists <B> in </B> providing an adjustment screw <B> 16D </B> and an adjustable contact plate for each of the heating elements of the assembly,
which makes it possible to adjust each element separately and independently.
Another variant embodiment of a hot re shown in FIG. <B> 13, </B> comprises several heating elements <B> 1 </B> (four in the example shown) comprising elementary carbon parts <B> IA </B> arranged between contact plates adjustable <B> to </B> and fixed contact plates 4. The plates <B> 5 </B> are preferably made of carbon although a suitable metal such as copper can also be used: the sides plates <B> 5 </B> opposite to the contact surfaces IB are bent as indicated at 5c ,.
Seats <B>%, </B> made of metal such as cast iron are provided to receive the adjustable contact plates <B> 5. </B> A <B> 16D </B> adjusting screw is provided in one of the edges of the envelope 2; a plate <B> 16E </B> receives the pressure of said screw and an insulating layer <B> 6, </B> of mica for example, is provided around the sides of the seats 511, except on the curved sides <B > 5th. </B>
The purpose of the <B> to </B> re-curved side contact plates, combined with the 5T.T seats and the <B> 16D, </B> adjustment screw, is to ensure approximate legalization, for all the <B> 61 '</B> heating elements <B> 1, </B> of the end pressure resulting from the adjustment of the screw <B> 16D. </B>
A strong <B> le, </B> resistor, such as a nickel-chromium wire or tape, is arranged along each heating element <B> 1 </B> with which it is connected in parallel between a fixed contact plate 4 and an adjustable contact plate <B> 5, </B> or between two opposing adjustable contact plates <B> 5 </B>, an insulator <B> 6, </ B> such as mica, being provided to insulate the resistance <B> 10 </B> from the neighboring heating elements <B> 1 </B> or from the casing 2. This high resistance <B> the </B> constitutes a shunt for the heating elements <B> 1 </B> and its function is to prevent the formation of arcs between the contact surfaces 1B of the heating element <B> 1. </ B>
Fig. 14 shows an alternative embodiment of a heating element in which the elementary carbon parts 1A have a chevron-shaped section and flat contact faces 1B.
Wide lAw carbon parts alternate with narrower 1AN carbon parts, so that 1AC side clearances are provided to allow small lateral movements of the narrow IAN parts relative to the wide 1AW parts. By moving sideways,
narrow IAN pieces cause a line of contact points or small contact points to form <B> to </B> through the entire heating element <B> 1 </B> to surfaces IB and in these conditions the risk of ares forming between the adjacent surfaces IB is minimized when the heating element <B> 1 </B> is connected <B> to </B> a source of electricity <B> to </B> a voltage such as <B> 230 </B> volts and envelope 2 has expanded <B> to </B> its maximum.
A variant of the preceding arrangement consists <B> in </B> giving the elementary carbon parts lAw and IAN the shape of cups instead of that mentioned above; in the same way the central portions can be rounded as indicated in 1AR instead of being <B> with </B> sharp angle according to IAP- Figs. <B> 6 </B> and <B> 7 </B> show an iron <B> </B>.
It comprises a series of elementary <B> IA </B> carbon parts of rectangular shape constituting the heating element <B> 1; </B> the 2DD re-passage surface, the upper cover 2r and the sides 2F constitute the envelope 2; a layer <B> 6 </B> of mica is provided between the heating element <B> 1 </B> and its casing 2, which is preferably made of cast iron. The <B> 3 </B> base preferably has a body with the 2DD ironing <B> </B> surface as well as the <B> 2p </B> sides and the adjustable contact plate < B> 5, </B> which is thinned in <B> 5E, </B> in order to be able to flex under the conditions <B> described- </B> described below.
The fixed contact plate 4, preferably of steel, is provided with lateral arms 4j3 in order to hold the elementary carbon parts <B> IA, </B> <B> 6A </B> mica lamellae laterally. or other insulating material preventing a short circuit from forming between the elementary carbon parts <B> IA </B> and the side arms 4B Similar insulating parts <B> 60 </B> are arranged between the fixed contact 4 and base em <B> 3, </B> while an insulating barrel <B> 6D </B> with shoulder is provided under nut 5c. A screw 3r, forming a terminal is placed <B> at </B> an appropriate position on the base <B> 3. </B>
The <B> iron </B> described, when it is to operate at a low voltage such as <B> 15 </B> volts, is preferably partially filled with oil <B> to </ B > high decomposition point. This oil surrounds the elementary <B> 1 A </B> carbon parts and helps <B> in, </B> the transmission of heat <B> to </B> all parts of the 2DD ironing surface .
The <B> iron </B> iron also includes a <B> 16D </B> adjustment screw provided in the cover of a <B> </B> diaphragm chamber <B> 7. </ B> A button <B> 17 </B> and an index <B> 1.7B </B> are attached <B> to </B> the screw <B> 16D. </B> the index <B > 17p </B> moving in front of a graduation 17A on the upper face of the chamber <B> at </B> diaphragm <B> 7. </B> A diaphragm 5B is fixed by soldering, soldering or another suitable way at the bottom of the chamber <B> 7. </B> This diaphragm constitutes a means allowing the expansion of air and oil <B> inside </B> the inside of the iron <B > to </B> meals and moreover it makes it possible to adjust the pressure at the end of the heating element <B> 1, </B> this one remaining hermetically sealed.
A steel or other suitable metal lever is articulated at 22A on <B> 23 </B> lugs which are integral with the cover 2j- ,. One end of the lever 22 is in contact with the underside of the diaphragm <B> 513, </B> just below the adjustment screw <B> 16D, </B> the other end of said lever 22 being in contact with the face of the adjustable contact plate <B> 5 </B> opposite <B> to the element <B> 1. </B> This lever 22 is intended to transmit the movement of the adjusting screw <B> 16D to </B> the adjustable contact plate <B> 5, </B> to ensure the end pressure adjustment in the element <B > 1,
</B> which makes it possible to adjust the temperature of the latter in the manner described for previous devices.
The cover 2je is preferably welded to the sides 2r and <B> to </B> the base <B> 3 </B> of the iron in <B> 3H; </B> a suitable handle is attached to the iron as indicated in phantom lines in An alternative embodiment of the device for adjusting the temperature of the iron is indicated in fig. <B> there, </B> It consists <B> in </B> using a <B> to </B> toggle lever 24 instead of the articulated lever 22) shown in fig. <B> 6 </B> and <B> 7, </B> of the surfaces 24A and 24B being provided on the adjustable contact plate <B> 5 </B> and <B> at </B> the junction sides 2F for the ends of branches 9-4.
Fig. <B> 8 </B> shows a <B> </B> finned radiator. It comprises a heating element <B> 1, </B> made up of a series of elementary carbon parts <B> 1A </B> arranged between the fixed contact plate 4, which is integral with the casing. 2, and an interior contact plate <B> 5. </B> The casing 2, made of brass or other suitable metal, is provided with 2H radiator fins to facilitate the transmission of heat from the 'heating element <B> 1 to </B> the surrounding atmosphere.
The apparatus further comprises a central conductor <B> 5A </B> with a terminal <B> 5D </B> nut, an insulating barrel <B> 10 </B> provided with a shoulder <B> 10A , </B> a clamping piece <B> 9 </B> <B> to </B> threaded portion <B> 9A, </B> a mica washer <B> 8A, </B> a layer of mica <B> 6, </B> a base <B> 3 </B> and a screw 3B forming a terminal. A support with <B> to </B> terminal cover has been indicated in phantom lines at 13B.
Figs. <B> 9 </B> and <B> 10 </B> show a high power <B> soldering </B> iron. It includes a heating element <B> 1, </B> made up of elementary pieces of carbon <B> 1A </B> placed between the adjustment contact plate <B> to </B> and the contact plate fixed 4 which forms one of the ends of the casing 2. The latter is preferably made of copper, but any other suitable metal can also be used.
An insulating layer <B> 6 </B> of mica or asbestos is placed between the internal faces of the casing 2 and the elementary carbon parts 1, #. The apparatus also comprises a removable copper tip <B> 2A </B> fixed preferably <B> to </B> using screws 2j <B> to </B> a protruding portion 4.1 provided on the fixed contact plate 4. So that the greatest possible quantity of the heat produced in the heating element <B> 1 </B> is transmitted through the jacket 2 <B> to </B> the removable tip 2-A, the sides of said envelope are preferably covered with a lining <B> 6] 3 </B> of heat-insulating material such as asbestos.
An adjustment screw <B> 16D, </B> provided in the upper part of the casing 2, bears against a bearing plate <B> 16E. </B> A button <B> 17 </B> is fixed <B> to </B> the adjustment screw 161) and an index 17B is provided on the upper wall of the casing 2 to correspond <B> to </B> graduations carried by the periphery of the button <B> 17. </B> A layer <B> 6 </B> of insulating material, such as mica, is placed between the Span plate <B> 16E </B> and the adjustable contact plate <B> 5. </B>
Part 21 # of enclosure 2 is a table daemon and is secured in place by 2L screws. A tubular rod 14 is fixed <B> to </B> a projecting bos sage '%, which is integral with the removable part 21 #. ISOLATED 5DD and 14DD wires are respectively connected to the adjustable contact plate <B> 5 </B> and to the 2m boss of the envelope <B> 92. </B> These wires passing <B> to </ B> through # 14E insulating eyelets,
penetrate <B> inside </B> the inside of the rod 14 <B> at </B> the opposite end from which they are connected <B> to </B> flexible threads themselves preferably linked < B> to </B> a transformer supplied by an appropriate distribution of energy 1.
electric e.