FR2503846A1 - Dispositif de chauffage de fluide, notamment pour cafetiere - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE CHAUFFAGE DE FLUIDE. ELLE SE RAPPORTE A UN DISPOSITIF DANS LEQUEL DES ORGANES 23, 24 AYANT PLUSIEURS PASSAGES PARALLELES DE CIRCULATION DE FLUIDE SONT PLACES DE PART ET D'AUTRE D'UN ENSEMBLE 21 DE CHAUFFAGE QUI COMPORTE UNE THERMISTANCE 22 A COEFFICIENT POSITIF DE VARIATION DE RESISTANCE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE. TOUTE LA CHALEUR DE LA THERMISTANCE EST RECUPEREE PAR LE FLUIDE QUI CIRCULE, ET L'ENSEMBLE DE CHAUFFAGE SE REGULE AUTOMATIQUEMENT. APPLICATION AUX ENSEMBLES DE CHAUFFAGE DES CAFETIERES ELECTRIQUES.

Description

1S03 846

La présente invention concerne un dispositif

de chauffage et plus précisément un dispositif de chauf-

fage d'un fluide destiné par exemple à un percolateur ou une cafetière ou machine à café à arrosage progressif ou analogue, afin que de l'eau y soit chauffée. Une cafetière à arrosage progressif a en général une construction telle que représentée schématiquement sur la figure 1; de l'eau F contenue dans un réservoir 1 pénètre dans un récipient 9 de chauffage par une tuyauterie 5 de déversement d'eau qui est montée entre le réservoir 1 et le récipient 9 et qui un raccord 2 et un clapet 3 de retenue, et l'eau est chauffée par un dispositif 4 destiné à chauffer le récipient 9 afin que la température

de l'eau soit accrue. L'eau F qui se trouve dans le réci-

pient 9 et qui est ainsi chauffée est portée à l'ébullition ou presque si bien que la pression interne du récipient 9 augmente et l'eau est ainsi chassée et évacuée hors du récipient 9 par la tuyauterie 5 de déversement ou par une tuyauterie 6 d'évacuation d'eau chaude partant du récipient 9 et rejoignant un support 7 de filtre monté sur un pot 8. Dans le cas considéré, comme la tuyauterie de déversement d'eau a un clapet 3 de retenue, l'eau F s'écoule dans le sens indiqué par la flèche A mais non dans le sens de la flèche B si bien que l'eau F (eau chaude) présente dans le récipient 9 de chauffage est évacuée

hors de ce récipient uniquement par la tuyauterie 6 d'éva-

cuation d'eau chaude.

Après évacuation de l'eau F (eau chaude) de la manière indiquée précédemment, la pression interne du récipient 9 diminue et, étant donné la pression de l'eau F contenue dans le réservoir 1, cette eau est à nouveau introduite dans le récipient 9 par la tuyauterie 5. Ensuite, le déversement d'eau F dans le récipient et

l'évacuation hors de ce récipient se répètent par inter-

mittence, et l'eau F (eau chaude) évacuée par intermittence par la tuyauterie 6 s'égoutte dans le support 7 du filtre et est collectée dans le pot 8 après avoir traversé la

2503 846

poudre de café ou le café moulu (non représenté) disposé

dans le support 7 de filtre de manière connue.

Dans une cafetière à arrosage progressif du type décrit précédemment, on a utilisé, comme ensemble de chauffage formant à la fois le récipient 9 et le dis- positif 4 de chauffage, un arrangement tel que représenté sur les figures 2a et 2b par exemple et qui comprend une base 10en U, formée d'un alliage moulé d'aluminium ayant

deux gorges (non référencéesj dont la configuration cor-

respond à celle de la base 10, une tuyauterie 11 de cir-

culation d'eau, formée d'alumi.nium, d'acier inoxydable

ou d'une matière analogue, et une tuyauterie 12 de chauf-

fage préparée par introduction d'un fil résistif, par exemple de "Nichrome" ou analogue, dans une tuyauterie formée par exemple d'acier inoxydable ou d'"Inconel" (marque de fabrique d'un produit fabriqué par Henry Wiggins Co., E.U.A.) une matière isolante remplissant ensuite la tuyauterie; les tuyauteries 11 et 12 sont

logées dans les deux gorges, sous pression, et un thermos-

tat 13 est placé près de la partie centrale de la base

afin qu'il règle la température de la tuyauterie 12.

Le dispositif connu de chauffage destiné à une telle cafetière à arrosage progressif, tel que décrit

précédemment, présente cependant des inconvénients.

(i) Comme la totalité de la surface périphérique de la tuyauterie 12 n'est pas obligatoirement en contact intime avec la base 10 et comme en outre la tuyauterie 12 est enfoncée dans la base 10 par application d'une pression, il existe une résistance thermique élevée de

contact entre la tuyauterie 12 et la base 10, la conduc-

tion de la chaleur de la tuyauterie 12 à la base 10 n'étant

pas réalisée favorablement.

(ii) La transmission de chaleur de la base 10 vers la tuyauterie il de circulation d'eau n'est pas non

plus favorable, compte tenu de leur disposition relative.

(iii) En plus des inconvénients des paragraphes (i) et (ii), comme la base 10 elle-même a une résistance

2503 846

calorifique élevée, le rendement thermique est faible compte tenu du mauvais couplage thermique entre les deux

tuyauteries 12 et 11 de chauffage et de circulation d'eau.

{iv) comme l'appareil met en oeuvre un fil résis-

tif, par exemple de "Nichrome" ou analogue, un commutateur de réglage de température, tel que le thermostat 13 ou

analogue, est nécessaire si bien que l'appareil a ten-

dance à former un bruit, avec une ondulation ou fluctua-

tion importante de la température, le temps nécessaire au chauffage de la quantité d'eau qu'il faut étant accru

de façon indésirable.

(v) le nombre de parties courbes ou de coudes de la tuyauterie 11 de circulation d'eau peut être accru afin que la surface de contact entre la tuyauterie 11 et la base 10 augmente mais, dans ce cas, la tuyauterie 11 nécessite une mise en forme précise et, même lorsque la gorge de logement est formée dans la base 10 avec une configuration correspondant aux coudes de la tuyauterie 11, l'obtention d'un contact thermique suffisant entre la tuyauterie 11 et la base 10 est encore très difficile, étant donné les écarts ou autres entre les surfaces de

contact lors du montage.

Ainsi, l'invention concerne un dispositif de chauffage de fluide destiné à être utilisé par exemple dans une cafetière à arrosage progressif ou analogue, réalisé de manière que, grâce à la formation de passages de circulation de fluide délimités parun métal ayant une bonne conductibilité thermique, le fluide passe d'une première surface principale de chauffage d'une thermitance en forme de plaque plane, ayant un coefficient positif

de variation de résistance avec la température, vers l'au-

tre surface principale de chauffage de cette thermistance,

et il est échauffé en outre par l'autre surface princi-

pale de chauffage lorsqu'il a été échauffé par la chaleur de la première surface principale de la thermistance ayant un coefficient positif de variation de résistance avec la température, si bien que le rendement de chauffage

2503 846

du fluide est accru par chauffage direct des passages

de fluide par la thermistance, et le commutateur ou inter-

rupteur de réglage de température ou analogue est supprimé,

grâce aux caractéristiques de réglage automatique de tem-

pérature présentées par la thermistance qui possède un coefficient positif de variation de résistance avec la température. L'invention concerne aussi un dispositif de chauffage de fluide du type décrit précédemment, dont'la construction est simple, dont le fonctionnement est stable et très fiable et qui peut être facilement fabriqué à

un faible coût.

Plus précisément, dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, un dispositif de chauffage

de fluide comporte un élément constitué par une thermis-

tance ayant un coefficient positif de variation de résis-

tance avec la température, ayant une configuration analogue

à celle d'une plaque plate qui a une première et une se-

conde surface principale de chauffage sur ses faces op-

posées, et des tubes formant plusieurs passages et cons-

titués chacun d'une matière métallique ayant une bonne conductibilité thermique et disposés de manière qu'ils passent d'abord le long de la première surface principale de chauffage puis le long de la seconde surface principale de chauffage de la thermistance à coefficient positif, si bien que le fluide s'écoule dans les divers passages formés par les tubes à plusieurs passages et le fluide qui s'écoule ainsi est d'abord chauffé par la chaleur dégagée par la première surface principale puis est chauffé par la chaleur dégagée par la seconde surface principale de la thermistance à coefficient positif de variation

de résistance avec la température.

Grâce à l'arrangement précité, le dispositif perfectionné de chauffage de fluide élimine pratiquement les inconvénients présentés par les dispositifs connus

de ce type.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

2503 846

vention seront mieux compris à la lecture de la descrip-

tion qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels, les figures 1, 2a et 2b ayant déjà été décrites: la figure3 est une perspective représentant la construction générale d'un dispositif de chauffage de fluide selon un mode de réalisation de l'invention; la figure 4 est une perspective éclatée d'un

ensemble de chauffage incorporé au dispositif de chauf-

fage de fluide de la figure 3; la figure 5 est une perspective d'un tube à

plusieurs passages utilisé dans le dispositif de chauf-

fage de fluide de la figure 3;

la figure 6 est une vue en plan du tube à plu-

sieurs passages de la figure 5, auquel sont fixées une tuyauterie d'alimentation et une tuyauterie d'évacuation d'eau; la figure 7a est une perspective d'un accessoire métallique utilisé dans le dispositif de chauffage de la figure 3; la figure 7b est une perspective d'une plaque élastique destinée à coopérer avec l'accessoire de la figure 7a afin qu'ils forment ensemble un dispositif de maintien, utilisé dans le dispositif de chauffage de la figure 3;

les figures 8a et 8b sont des schémas représen-

tant les répartitions des températures dans les tubes à plusieurs passages incorporés au dispositif de chauffage de la figure 3; la figure 9 est analogue à la figure 3 mais représente plus précisément une variante;

les figures 1ia et 10b sont des schémas repré-

sentant des configurations de tubes à plusieurs passages qui peuvent être utilisés dans la variante de dispositif de chauffage de la figure 9; la figure 11 est une perspective éclatée d'une autre variante d'accessoire métallique de fixation utilisé

250 846

dans le dispositif de chauffage de la figure 3 ou de la figure 9; la figure 12 est analogue à la figure 11 et représente plus précisément une autre variante; la figure 13 est aussi analogue à la figure 11 et représente une variante supplémentaire;

les figures 14a et 14b sont des schémas illus-

trant une autre variante d'accessoire métallique de fixa-

tion de la figure 13; la figure 15 est une élévation latérale en coupe partielle d'un dispositif de chauffage de fluide selon un autre mode de réalisation de l'invention; la figure 16 est une perspective agrandie d'un organe formant une tuyauterie et destiné au dispositif de chauffage de fluide de la figure 15; et

les figures 17a et 17b sont des schémas repré-

sentant d'autres variantes indiquant comment l'eau circule sur les faces principales supérieure et inférieure de

chauffage de thermistance à coefficient positif de va-

riation de la résistance avec la température, afin que

les directions se recoupent.

Avant la description des différents modes de

réalisation, il faut noter que les références identiques

désignent des éléments analogues sur les diverses figures.

La figure 3 représente un ensemble Hi de chauf-

fage de fluide selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, comprenant de façon générale un ensemble 21 de chauffage comprenant un élément 22 sous forme d'une thermistance ayant un coefficient positif de variation

de résistance avec la température, de configuration ana-

logue à celle d'une plaque, des tubes 23 et 24 à plusieurs passages, c'est-à-dire ayant chacun un grand nombre de passages ou de trous 53 (figure 5) constituant des passages de circulation d'eau et placés au contact des surfaces opposées de l'ensemble 21 de chauffage, et un accessoire

métallique 25 de fixation ayant une section de forme géné-

rale en U,destiné à entourer les tubes 23 et 24 afin que

2503 846

l'ensemble 21 de chauffage soit retenu entre les tubes 23 et 24, cet accessoire 25 coopérant avec une plaque élastique 26 destinée à s'accrocher aux parois latérales opposées de l'accessoire 25, d'une manière décrite dans la suite du présent mémoire.

La figure 4 représente l'ensemble 21 de chauf-

fage décrit précédemment et comprenant l'élément 22 à

thermistance à coefficient positif de variation de résis-

tance avec la température, une entretoise isolante 27 placée sous l'élément 22, des plaques 28 et 29 destinées à former des bornes et à retenir la thermistance 22 et

l'entretoise isolante 25 entre elles, et des plaques cé-

ramiques isolantes 30 et 31 destinées à retenir entre

elles les plaques 28 et 29.

Lors du montage, l'élément 22 formant la ther-

mistance à coefficient positif, préparé par frittage d'une matière pour thermistance à coefficient positif avec la configuration d'une plaque, et par formation de couches 22a et 22b d'électrodes sur les faces opposées, est logé dans un orifice rectangulaire 32 formé dans l'entretoise isolante 27 et de forme extérieure correspondant à celle de l'élément 22; la plaque céramique isolante 30 est empilée sur la plaque 28 placée au- dessus de la couche

22a d'électrode alors que la plaque isolante 31 est appli-

quée sur la plaque 29 disposée sur la couche 22b.

Les parties en saillie 33 et 34 formées aux bords opposés de la plaque 28 sont destinées à se loger dans des fentes correspondantes 35 et 36 de l'entretoise isolante 27 afin que leurs extrémités externes soient repliées et empêchent une variation de position de la plaque 28, alors que des saillies 37 et 38 des bords opposés

de la plaque 29 se logent aussi dans des fentes corres-

pondantes 39 et 40 formées dans l'entretoise 27 afin que leurs extrémités externes se replient et empêchent un

changement de position de la plaque 29.

Les plaques 28 et 29 ont en outre des pattes ou saillies 41, 42 et 43, 44 respectivement destinées

2503 846

à la connexion de fils électriques (non représentés);

en outre, dans des positions qui correspondent aux pat-

tes 41, 42 et 43, 44, l'entretoise isolante 27 a des sail-

lies 45 et 46 alors que les plaques isolantes 30 et 31 ont des saillies 47, 48 et 49, 50 comme représenté. Il faut noter qu'un jeu quelconque de pattes 41, 42 et 43, 44 formées sur les plaques 28 et 29 peut être supprimé afin que la construction puisse être simplifiée le cas échéant. D'autre part, les tubes 23 et 24 à plusieurs

passages indiqués précédemment, ont chacun une struc-

ture telle que représentée sur la figure 5.

Plus précisément, chacun des tubes 23 et 24, formés d'une matière métallique de bonne conductibilité thermique telle que l'aluminium, le cuivre ou analogue, peut être fabriqué par exemple par extrusion et a un

grand nombre de trous débouchant 53 constituant des pas-

sages de circulation d'eau mettant en communication une première face latérale 51 avec l'autre 52. Une tuyauterie

54 d'alimentation en eau et une tuyauterie 55 d'évacua-

tion d'eau (figure 6) sont fixées d'une manière décrite dans la suite du présent mémoire à la première face 51 et

à la seconde face 52 de chacun des tubes 23 et 24.

La tuyauterie 54 d'alimentation et la tuyauterie

55 d'évacuation d'eau sont chacune découpées dans des par-

ties prédéterminées afin qu'elles permettent le logement de la première face 51 et de la seconde face 52 du tube 23 ou 24, et elles sont fixées à ce dernier tube 23 ou 24 par une opération telle qu'un brasage, etc. Il faut noter que la fixation des tuyauteries 54 et 55 d'alimentation et d'évacuation d'eau peut être

réalisée par exemple par brasage sous vide selon un pro-

bédé bien connu, mettanten oeuvre une brasure et, en pra-

tique, un nombre important de tuyauteries 54 et 55 d'ali-

mentation et d'évacuation d'eau peut être brasé efficace-

ment en une seule fois.

Comme indiqué sur la figure 6, une première

2503 846

extrémité 54a de la tuyauterie 54 et aussi une pre7-ni-re

extrémité 55a de la tuyauterie 55 sont raccordees de fa-

çon étanche par brasage, après écrasement, si bien ccie l'eau qui pénètre dans la tuyauterie 54 comme indique par la flèche Ao circule dans les passages 53 du tube 23 (ou 24) comme indiqué par les flèches Ai et est évacuée

par la tuyauterie 55 comme indiqué par la flèche A2.

L'ensemble 21 de chauffage est disposé comme représenté sur la figure 3, entre les tubes 23 et 24 qui

ont les constructions indiquées précédemment, et l'en-

semble 21 et les tubes 23 et 24 forment un tout retenu par l'accessoire métallique 25 de fixation et la plaque élastique 26 constituant un dispositif de liaison décrit

plus en détail dans la suite du présent mémoire.

Comme l'indiquent les figures 7a et 7b, l'ac-

cessoire métallique 25 de fixation est préparé par pliage d'une plaque métallique élastique de largeur prédéterminée afin qu'elle prenne une configuration générale en U telle que représentée sur la figure 7a, avec des parois latérales opposées 56 et 57 qui ont des ouvertures ou fentes S ayant chacune des parties inférieures de largeur WO destinées à loger les saillies 45, 47, 49 et 46, 48, 50 de largeur

correspondante W de l'entretoise isolante 27 et des pla-

ques céramiques isolantes 30 et 31 de l'ensemble 21, et des parties supérieures de largeur Wl destinées à loger

des parties 60 et 61 de base formées aux extrémités op-

posées 58 et 59 de la plaque élastique 26 (figure 7b), les parties intermédiaires formant des fentes 56a et 57a de largeur W2 destinées à loger les extrémités opposées

58 et 59 de la plaque élastique 26.

Il est avantageux que les largeurs W, WO, Wl

et W2 soient choisies afin qu'elles satisfassent aux re-

lations W < WO, WO< W2 et Wl < W2 et que les parties pliées

62 et 63 de l'accessoire métallique 25 soient arrondies.

et présentent un faible rayon prédéterminé comme reprts-

senté sur la figure 7a si bien que l'accessoire 25 peut

être mis uniformément en contact avec la surface corros-

2503 846

pondante du tube 24 en exerçant une pression.

D'autre part, comme l'indique la figure 7b, la plaque élastique 26 est formée par pliage vers le haut

d'une matière à ressort en forme de plaque, à deux em-

placements adjacents aux bords opposés, les parties 58 et 59 d'extrémités ayant une largeur réduite par rapport

au reste de la plaque et ces parties étant en outre enco-

chées afin qu'elles forment les parties de base 60 et

61 décrites précédemment.

Lors du montage, les tubes 23 et 24 à plusieurs passages, entre lesquels est disposé l'ensemble 21 de chauffage, sont placés entre les parois latérales 56 et 57 de l'accessoire 25 et les parties d'extrémités opposées 58 et 59 de la plaque 26 sont ensuite logées dans les fentes 56a et 57a des parois 56 et 57 de l'accessoire afin qu'elles maintiennent fermement l'ensemble 21 et les tubes 23 et 24 entre l'accessoire 25 et la plaque élastique 26 étant donné la force d'élasticité exercée

par cette plaque comme indiqué sur la figure 3. L'extré-

mité ouverte de la tuyauterie 55 d'évacuation d'eau du

tube 24 et l'extrémité ouverte de la tuyauterie 54 d'ali-

mentation d'eau de l'autre tube 23 sont reliées par un

tube ou une tuyauterie qui n'est pas représenté.

Lorsque le dispositif de chauffage H1 décrit précédemment, ayant la construction indiquée sur la figure 3, est utilisé dans un appareil de chauffage d'eau, par

exemple de la cafetière représentée sur la figure 1, lors-

que l'eau F est déversée à l'extrémité ouverte de la tuyau-

terie 54 d'alimentation du passage 24, dans le sens de la flèche BO sur la figure 3, l'eau F s'écoule dans les

passages 53 (figure 5) du tube 24 et, avant qu'elle n'at-

teigne la tuyauterie 55 d'évacuation, sa température est

élevée par la chaleur transmise au passage 24 par la ther-

mistance 22 qui a un coefficient positif de variation

de résistance avec la température.

L'eau F évacuée par la tuyauterie 55 du passage 24 pénètre dans les passages 53 (figure 5) de l'autre

2503 846

tube 23 comme indiqué par la flèche BI, par l'intermédieire de la tuyauterie 54 d'alimentation d'eau de ce tube et, avant atteindre la tuyauterie 55 d'évacuation du tule 23, elle s'échauffe sous l'action de la chaleur transmise au tube 23 par la thermistance 22 si bien qu'elle est

évacuée par la tuyauterie 55 à l'ébullition ou à une tem-

pérature très peu inférieure de celle d'ébullition comme

indiqué par la flèche B2.

Ainsi, si la tuyauterie 55 d'évacuation d'eau du tube 23 est raccordée à la tuyauterie 6 d'évacuation d'eau chaude de la cafetière de la figure 1, de l'eau chaude à l'ébullition ou presque s'écoule de la tuyauterie

6 au support 7 du filtre.

Il faut noter que les sens de circulation dans les passages 53 des tubes 23 et 24 sont de préférence inversés le long des grandes faces supérieure et inférieure

de chauffage de la thermistance 22 comme décrit précédem-

ment. Grâce à l'arrangement précité et comme l'indique le schéma de la figure 8a qui montre comment varie la température dans les tubes 23 et 24, la température de la face principale supérieure de chauffage qui se trouve en regard d'une partie à faible température de la face principale inférieure de chauffage de la thermistance 22 est accrue alors que, au contraire, la température de la face principale supérieure de chauffage correspondant à une partie à haute température de la face principale

inférieure de chauffage de la thermistance 22 est ré-

duite, si bien que les contraintes thermiques dans l'élé-

ment 22 formant la thermistance à coefficient positif

de variation de résistance avec la température sont avan-

tageusement réduites.

D'autre part, comme indiqué sur la figure 8b, si l'eau F circulant dans les passages 53 des tubes 23 et 24 s'écoule dans le même sens sur les faces supérieure et inférieure de la thermistance 22, celle-ci subit une contrainte thermique importante si bien que le rendement

de l'appareil de chauffage d'eau est réduit en conséquence.

2S03 846

La figure 9 représente une variante du dispo-

sitif de chauffage de fluide Hi de la figure 3. Dans cette variante portant la référence H2 sur la figure 9, les deux tubes 23 et 24 à plusieurs passages, décrits pour l'arrangement de la figure 3, sont remplacés par un seul

tube 70 à plusieurs passages préparé par exemple par ex-

trusion et replié, sensiblement dans sa partie centrale, à une configuration en U,la tuyauterie 55 d'évacuation d'eau du tube 24 et la tuyauterie 54 d'alimentation en

eau du tube 23 de l'arrangement de la figure 3 étant sup-

primées d'un côté du dispositif H2.

L'arrangement représenté sur la figure 9 permet avantageusement l'élimination des opérations de traitement et de montage de la tuyauterie 55 d'évacuation d'eau du tube 24 et de la tuyauterie 54 d'alimentation d'eau du tube 23 nécessaire dans l'arrangement de la figure 3, si bien que le coût de l'appareil de chauffage d'eau peut

être réduit.

Il faut noter que, lorsque la distance x (cor-

respondant à l'épaisseur de l'ensemble de chauffage 21) doit être réduite dans le tube 70 replié, représenté sur la figure 1Oa, dans le cas o la moitié de la différence entre l'épaisseur T du tube 70 et le diamètre externe t de la tuyauterie 54 d'alimentation et de la tuyauterie 55 d'évacuation, comme indiqué par la relation (t - T)/2

est supérieure à x/2 par exemple, les centres des tuyau-

teries 54 et 55 d'alimentation et d'évacuation sont de préférence écartés d'une distance y (comme indiqué sur la figure 10a). Lorsque la distance x mesurée dans le tube plié 70 et lorsque l'épaisseur T du tube sont telles que x < T, les passages de circulation d'eau (qui ne sont pas représentés) formés dans le tube 70 subissent une grande déformation si ce tube 70 est plié de la manière indiquée sur. la figure 10a, les passages de circulation

d'eau pouvant même être bouchés.

Dans le cas décrit précédemment, le tube 70 à plusieurs passages peut être réalisé, comme indiqué

250OI 8 46

sur la figure 1Ob, afin qu'il soit courbé avec r: Saon de courbure R supérieur à x/2 tel que défini orécement, si bien qu'il a une configuration telle que représentée

en traits interrompus sur la figure 9. Grâce à ceie dis-

position, le tube 70 peut être en contact avec les faces principales supérieure et inférieure de chauffage de la thermistance 22 de l'ensemble 21 de chauffage, sous une pression uniforme et en direction perpendiculaire à ces surfaces. Les figures 11 à 13 représentent des variantes

de l'accessoire métallique 25 de fixation et de la pla-

que élastique 26, décrits en référence aux modes de réa-

lisation des figures 3 et 9.

Dans la variante de la figure 11, le dispositif métallique de montage comprend une pièce métallique 72 repliée en U et ayant, dans ses parois latérales opposées, des encoches 73 et 74, une plaque 75 et un fil métallique

élastique 71 ayant une configuration en U comme réprésenté.

Lors du montage, le fil élastique 71 est mis en coopéra-

tion avec les encoches correspondantes 73 et 74 de la pièce 72 afin que l'ensemble 21 de chauffage et les tubes 23 et 24 (figure 3) ou l'ensemble 21 de chauffage et le tube replié 70 (figure 9) soient retenus par la plaque

et la pièce 72, par la force exercée par le fil élas-

tique 71, sous forme d'un tout. Dans ce cas, la plaque

peut être supprimée, selon le cas.

Dans la variante de la figure 12, une partie élastiqu.e 26B qui a un rôle équivalent de celui de la plaque élastique 26 des figures 3 et 9, est solidaire

d'un bord de l'accessoire métallique 25B afin que la struc-

ture et le procédé de fabrication soient simplifiés, les fonctions et résultats obtenus étant analogues à ceux que donne la combinaison de la plaque élastique 26 et

de l'accessoire 25 représentés sur les figures 3 et 9.

En outre, dans la variante de la figure 13, l'accessoire métallique de fixation comprend une pièce métallique supérieure 82 ayant une forme générale en U,

?503 846

munie de parties 81 repliées vers l'intérieur, aux extré-

mités des parois latérales opposées, et une pièce métal-

lique inférieure 84 ayant une forme analogue en U et ayant k: > Orties correspondantes 83 repliées vers l'extérieur aux extrémités des parois latérales opposées. Lors du montage, les pièces métalliques 82 et 84 sont appliquées sur la combinaison de l'ensemble 21 de chauffage et des

tubes 23 et 24 (figure 3) ou sur la combinaison de l'en-

semble 21 de chauffage et du tube replié 70 (figure 9), par les faces supérieure et inférieure afin que 1 'ensemble forme un tout retenu par "oopération des parties

repliées 81 et 83 des pièces métalliques 82, 84, mutuel-

lement, au cours d'une seule opération.

L'accessoire métallique de la figure 13 peut aussi être modifié comme représenté sur les figures 14a

*et 14b. Dans la variante de la figure 14a, la pièce métallique supérieure 82'

comporte, aux extrémités de ses parois latérales, des parties repliées 81' et 81", tournées d'un même côté, alors que la pièce métallique

inférieure 84' comporte aussi, aux extrémités de ses pa-

rois latrales, des parties correspondantes repliées 83' et 83" tournées d'un même côté, mais du côté opposé à celui vers lequel les parties repliées 81' et 81" de la pièce supérieure 82' sont tournées. Lors du montage, les deux pièces 82' et 84' sont disposées sur la combinaison

de l'ensemble 21 de chauffage et des tubes 23 et 24 (fi-

gure 3) ou sur la combinaison de l'ensemble 21 de chauf-

fage et du tube 70 (figure 9) par les faces supérieure et inférieure de la combinaison afin que celle-ci soit retenue sous forme d'un tout par introduction d'axes 58

entre les parties repliées 81', 83' et 81", 83".

Il faut noter que, bien que cette caractéris-

tique ne soit pas représentée en particulier, l'ensemble 21 de chauffage et les tubes 23 et 24, ou cet ensemble 21 et le tube 70 peuvent être fixés comme un tout par des vis et des écrous, etc., ou par matage ou par blocage

'03 846

ou analogue, sans utilisation des accessoires métalliques

de fixation ou autres décrits précédemment.

La figure 15 représente un autre mode de réali-

sation de dispositif selon l'invention.

Le dispositif de chauffage de fluide H3 de la figure 15 comprend des tuyauteries métalliques 90 formées d'un métal possédant une conductibilité thermique favorable et qui sont repliées ou coudées en différents points,

en zigzag comme représenté sur la figure 16, et deux pla-

ques 91 de répartition sur lesquelles les tuyauteries métalliques 90 sont fixées par brasage, etc., l'élément

22 à thermistance ayant un coefficient positif de varia-

tion de résistance avec la température étant serré entre les plaques 91 et y étant fixé par combinaison des plaques 91 à l'aide de vis 92 et des écrous 93. Dans l'arrangement décrit précédemment dans lequel de l'eau circule dans

les tuyauteries métalliques 90, le long des faces supé-

rieure et inférieure de l'élément 22, les opérations de

montage de la tuyauterie 54 d'alimentation et de la tuyau-

terie 55 d'évacuation d'eau, nécessaires lors de l'utilisa-

tion des tubes à plusieurs passages 23 et 24 (figure 3) ou 70 peuvent être supprimées, la quantité d'eau à chauffer pouvant être modifiée ou réglée par variation du diamètre des tuyauteries métalliques 90 et ainsi des modifications des spécifications et du dessin du dispositif de chauffage

peuvent être grandement facilitées.

Il faut noter que, bien qu'on ait décrit l'in-

vention en référence à des modes de réalisation essentiels, elle se prête à de nombreuses variantes. Par exemple, les tubes 23 et 24 ou le tube 70 à plusieurs passages,

décrits comme formé par extrusion dans les modes de réa-

lisation qui précèdent, peuvent être remplacés par des tubes formés par soudage par laminage dans lequel des plaques métalliques d'épaisseurs différentes, formées d'aluminium ou analogue, comportant des parties de liaison et des parties de non-liaison, sont soudées par laminage et les passages sont formés par injection d'air, d'huile,

2503 846

etc. sous pression par les parties latérales dans les régions non soudées si bien-que les plaques métalliques

d'épaisseur relativement faible se dilatent.

Il faut aussi noter que les sens de circulation d'eau le long des faces principales supérieure et inférieure de chauffage de l'élément 22 peuvent être perpendiculaires mutuellement, sur les parties supérieure et inférieure

de l'élément 22 comme indiqué sur les figures 17a et 17b.

Il faut en outre noter que l'invention n'est pas limitée à une seule cafetière à arrosage progressif

mais convient aussi par exemple à un dispositif de chauf-

fage instantané d'eau et à un dispositif de chauffage

de fluide tel que l'eau, une huile, un fluide de refroi-

dissement, etc.

Comme l'indique clairement la description qui

précède, comme le fluide est destiné à être chauffé par l'élément à thermistance à coefficient positif de variation de résistance avec la température par circulation du fluide dans des passages allant d'une première face principale à l'autre face principale de chauffage de l'élément à

thermistance ayant une configuration de plaque, des dispo-

sitifs de réglage de température tels qu'un thermostat, etc. peuvent être avantageusement supprimés, grâce à la fonction de réglage automatique de température présentée par de tels éléments à thermistance à coefficient positif de variation de la résistance avec la température, le coût du dispositif de chauffage de fluide étant réduit de façon appréciable alors que le bruit est simultanément éliminé de même que les pulsations de température du fluide

à chauffer.

En outre, comme un élément à thermistance ayant un coefficient positif de variation de résistance avec la température peut être soumis à une opération de rodage ou de polissage à plat, la résistance thermique entre le fluide et l'élément à thermistance peut être fortement réduite par rapport à celle qui est obtenue par mise en oeuvre des procédés classiques selon lesquels une tuyauterie

2503 846

contenant un fil résistant est utilisée, si bien que

l'invention permet la formation d'un dispositif de chauf-

fage de fluide-ayant d'excellentes propriétés de rendement thermique et de réponse thermique, etc. En outre, étant donné les caractéristiques de variation positif de la résistance avec la température présentées par une telle thermistance, le dispositif de chauffage de fluide selon l'invention permet le chauffage d'un fluide dès la mise sous tension, sans perte, si bien que le temps total de chauffage du fluide est notablement réduit et, étant donné que la consommation d'énergie est réglée d'après les charges, le rendement énergétique

obtenu peut être très favorable.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre

d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'in-

vention.

2503 846

1 8

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de chauffage de fluide, caractérisé

en ce qu'il comprend un élément (22) à thermistance pré-

sentant un coefficient positif de variation de résistance avec la température, ayant la configuration d'une plaque

plate ayant une première et une seconde surface princi-

pale de chauffage de part et d'autre, et un dispositif (23, 24) de circulation de fluide formé d'une matière

métallique présentant une conductibilité thermique favo-

rable et disposé de manière qu'il passe d'abord le long de la première face principale de chauffage puis le long de la seconde face principale de chauffage de l'élément à thermistance en provoquant l'échauffement

du fluide lorsqu'il s'écoule dans le dispositif à pas-

sages, si bien que le fluide circulant dans ce dispositif à passages (23, 24) est d'abord chauffé par la chaleur produite par la première surface principale de chauffage

puis par la chaleur produite par la seconde surface prin-

cipale de chauffage de l'élément à thermistance (22).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (22) à thermistance à coefficient positif de variation de résistance avec la température forme un ensemble de chauffage avec des plaques (28, 29)

destinées à être au contact de la première et de la se-

conde surface principale de chauffage de l'élément à ther-

mistance (22) et le dispositif (23, 24) à passages de fluide.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif à passages de fluide comprend

des tubes (23, 24) formant plusieurs passages à l'inté-

rieur et disposés de manière qu'ils reçoivent de la cha-

leur de la première et de la seconde face principale de chauffage et ayant un canal (54) d'alimentation en fluide et un canal (55) d'évacuation de fluide communiquant avec

les passages de fluide.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les tubes comprennent un premier tube (23) et

2S03 846

1 9 un second tube (24) à plusieurs passages, formés d'une matière métallique ayant une conductibilité thermique favorable et placés respectivement le long de la première et de la seconde face principale de chauffage de l'élément à thermistance (22) à coefficient positif de variation

de résistance avec la température.

5. Dispositif selon la rever.dication 3, caractérisé

en ce que les tubes sont sous forme d'un tube (70) à plu-

sieurs passages formé d'une matière métallique ayant une

conductibilité thermique favorable et ayant une configura-

tion en U en coupe de manière qu'il soit disposé le long

de la première et de la seconde face principale de chauf-

fage de l'élément (22) à thermistance à coefficient posi-

tif de variation de résistance avec la température.

6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les tubes comprennent un premier et un second tube d'une matière métallique possédant une conductibilité

thermique favorable, repliés en zigzag et placés res-

pectivement le long de la première et de la seconde face principale de chauffage de l'élément (22) à thermistance à coefficient positif de variation de résistance avec

la température.

7. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fluide qui s'écoule dans les passages de circulation de fluide le long de la première et de la

seconde face principale de chauffage de l'élément à ther-

mistance (22) s'écoule dans des sens opposés le long des

deux faces.

8. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fluide qui s'écoule dans les passages de

fluide, le long de la première et de la seconde face prin-

cipale de chauffage de l'élément à thermistance (22), s'écoule dans des directions qui se recoupent à angles droits.

9. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble de chauffage et le dispositif à passages de circulation de fluide sont combinés sous forme

2503 846

d'un tout par un dispositif de fixation (25, 26) afin

que l'ensemble forme un dispositif de chauffage de fluide.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de fixation comprend un accessoire métallique (25) destiné à loger l'ensemble de chauffage (21) et le dispositif à passages (23, 24) et un organe

élastique (26) destiné à coopérer avec l'accessoire métal-

lique afin que l'ensemble comprenant le dispositif à pas-

sages et l'ensemble de chauffage forme un tout.

11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de fixation comprend un accessoire métallique (72) logeant l'ensemble de chauffage (21) et le dispositif à passages (23, 24) de circulation de fluide, une plaque (75) et un fil élastique (71) destinésà coopérer

avec l'accessoire afin que l'ensemble comprenant le dispo-

sitif à passages et l'ensemble de chauffage forme un

tout à l'aide de la plaque.

12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de fixation est un accessoire métallique ayant une partie (25B) de logement de l'ensemble de chauffage (21) et du dispositif à passages (23, 24) de circulation de fluide et une partie élastique (26B) jouant le rôle d'une plaque élastique et destinée à coopérer avec la partie de logement afin que l'ensemble comprenant le dispositif à passages et l'ensemble de chauffage forme

un tout.

13. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de fixation comprend un ensemble

de fixation ayant un premier et un second accessoire métal-

lique (82, 84) maintenant l'ensemble de chauffage (21) et le dispositif à passages (23, 24) entre eux, et destinés à coopérer l'un avec l'autre sur leurs bords opposés afin que l'ensemble comprenant le dispositif à passages et

l'ensemble de chauffage forme un tout.

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé

en ce que les bords opposés des deux accessoires métal-

liques (82', 84') sont destinés à coopérer l'un avec l'autre

2503 846

par l'intermédiaire d'axes (85).

15. Disoositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif de fixation comprend des vis (92) passant à travers les plaques (91) sur lesquelles ornt fixés les dispositifs à passages (90), les vis coopérant avec des écrous (93) afin que l'ensemble comprenant le dispositif à passages et l'ensemble de chauffage forme

un tout.

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que les plaques (91) sont des plaques de répartition, et les dispositifs à passages de circulation de fluide comprennent des tuyauteries formées d'un métal ayant une conductibilité thermique favorable et coudées à plusieurs emplacements afin qu'elles aient une forme en zigzag et

puissent être fixées sur les plaques de répartition.