FR2686451A1 - Thermal safety device and heating elements with such a safety device built in - Google Patents
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Abstract
Description
SECURITE THERMIOUE ET ELEMENT CHAUFFANT AVEC UNE TELLE
SECURITE INTEGREE
La présente invention concerne une sécurité thermique pour éléments chauffants comprenant une cartouche avec un interrupteur thermique établissant normalement le contact entre deux bornes d'alimentation de ltélément chauffant en courant électrique, mais susceptible d'interrompre ce contact pour couper l'alimentation électrique de ltélément chauffant lorsque la température de l'interrupteur dépasse un seuil prédéterminé. L'invention concerne également un élément chauffant pourvu d'une telle sécurité thermique.THERMAL SAFETY AND HEATING ELEMENT WITH SUCH A
INTEGRATED SECURITY
The present invention relates to a thermal safety device for heating elements comprising a cartridge with a thermal switch normally establishing contact between two supply terminals of the heating element with electric current, but capable of interrupting this contact in order to cut off the electric supply of the heating element. when the temperature of the switch exceeds a predetermined threshold. The invention also relates to a heating element provided with such thermal safety.
L'invention concerne, d'une façon générale, les éléments chauffants d'appareils ménagers tels que machines à laver, lave vaisselle, séchoirs, etc, y compris les éléments de dégivrage de réfrigérateurs. Les réglementations en matière de sécurité exigent que ces appareils soient équipés de sécurités thermiques qui coupent automatiquement et de façon durable l'alimentation électrique de l'élément chauffant en cas de surchauffe de celui-ci. Cette coupure est généralement réalisée par une sécurité, genre fusible, incorporée dans l'élément chauffant. Ceci implique que le redémarrage de l'appareil après une telle coupure implique, non seulement la découverte de la cause de la panne, mais également le remplacement du fusible et, souvent, le remplacement de tout l'élément chauffant. En tout état de cause, le redémarrage de l'appareil nécessite le dépannage par un spécialiste, c'est à dire des pertes de temps et des frais élevés. The invention relates, in general, to heating elements of household appliances such as washing machines, dishwashers, dryers, etc., including the defrosting elements of refrigerators. Safety regulations require that these devices be equipped with thermal safety devices which automatically and permanently cut off the electrical supply to the heating element in the event of it overheating. This cut is generally made by a safety device, such as a fuse, incorporated in the heating element. This implies that restarting the device after such a cut-off involves not only finding out the cause of the failure, but also replacing the fuse and often replacing the entire heating element. In any event, restarting the device requires troubleshooting by a specialist, i.e. loss of time and high costs.
Or, les causes d'une surchauffe, suivie d'une telle coupure d'alimentation, sont le plus souvent aussi banales que l'oubli de l'ouverture du robinet d'alimentation en eau, ou une pression insuffisante de liteau, de sorte que les frais du redémarrage de l'appareil sont disproportionnés par rapport à la banalité de la cause. However, the causes of overheating, followed by such a power cut, are most often as commonplace as forgetting to open the water supply tap, or insufficient batten pressure, so that the costs of restarting the device are disproportionate to the banality of the cause.
Le but de la présente invention est de prévoir une nouvelle sécurité et un nouvel élément chauffant qui, tout en répondant aux règles de sécurité et normes d'homologation, permettent, notamment pour les pannes d'origine banale, un redémarrage de l'appareil sans la nécessité d'intervention d'un dépanneur spécialisé et sans remplacement de pièces. The purpose of the present invention is to provide a new safety and a new heating element which, while meeting safety rules and approval standards, allow, especially for breakdowns of banal origin, a restart of the device without the need for intervention by a specialized convenience store and without replacement of parts.
Pour atteindre cet objectif, la sécurité thermique proposée par la présente invention est caractérisée par une résistance électrique rayonnant de la chaleur au passage du courant électrique et branchée entre lesdites bornes, en parallèle à l'interrupteur. To achieve this objective, the thermal safety proposed by the present invention is characterized by an electrical resistance radiating heat at the passage of the electric current and connected between said terminals, in parallel with the switch.
Selon un mode de réalisation préféré, ladite résistance est une pastille PTC, alors que l'interrupteur est un bimétal. According to a preferred embodiment, said resistor is a PTC pad, while the switch is a bimetal.
La cartouche peut être tubulaire et comporter sur ses deux côtés opposés des raccords mâles et femelles connectés auxdites bornes à l'intérieur de la cartouche, qui est conçue pour être introduite dans lune des extrémités d'un élément chauffant. The cartridge can be tubular and have on its two opposite sides male and female connectors connected to said terminals inside the cartridge, which is designed to be inserted into one of the ends of a heating element.
L'invention propose également un élément chauffant tubulaire ou filiforme comprenant au moins deux extrémités conçues pour être raccordées sur une source d'alimentation électrique et qui est caractérisé en ce que cette alimentation électrique est réalisée à travers une sécurité thermique telle que décrite ci-dessus, qui est intégrée dans au moins une des extrémités de l'élément. The invention also provides a tubular or filiform heating element comprising at least two ends designed to be connected to a source of electrical supply and which is characterized in that this electrical supply is produced through a thermal safety device as described above , which is integrated in at least one of the ends of the element.
En cas de surchauffe, le bimétal interrompt automatiquement, à partir d'une certaine température, le contact électrique entre les deux bornes et provoque la coupure de l'alimentation électrique de l'élément chauffant. Toutefois, étant donné que les règlements de sécurité prévoient qu'une telle coupure soit durable, au moins jusqu'a ce que les causes de la surchauffe soient éliminées, un tel bimétal ne peut pas être utilisé tout seul, car, en coupant l'alimentation de l'élément chauffant, celui-ci se refroidit à nouveau et le bimétal rétablirait le contact entre les deux bornes lorsque la température de l'élément chauffant est tombée en dessous de la température de réaction du bimétal, autrement dit, il nty aurait pas de coupure durable. In the event of overheating, the bimetal automatically interrupts, from a certain temperature, the electrical contact between the two terminals and causes the electrical supply to the heating element to be cut off. However, since safety regulations provide for such a cut-off to be durable, at least until the causes of overheating are eliminated, such a bimetal cannot be used on its own because, by cutting the supply of the heating element, this cools down again and the bimetal would restore contact between the two terminals when the temperature of the heating element fell below the reaction temperature of the bimetal, in other words, there would be nty no lasting break.
Par contre, dans la sécurité thermique proposée par la présente invention, le courant électrique est dévié dans la pastille PTC, dès que le bimétal ouvre le contact entre les deux bornes, ce qui provoque le réchauffement de la pastille PTC. Etant donné que le bimétal est placé dans la zone de rayonnement thermique de la pastille, il est maintenu à une température supérieure à sa température de réaction, de sorte que la coupure de l'alimentation électrique est maintenue, même si l'élément chauffant se refroidit, pour défaut d'une alimentation électrique. Par contre, après élimination d'une banale cause de surchauffe, par exemple ouverture du robinet d'alimentation en eau, le redémarrage de l'appareil peut être effectué en coupant manuellement l'alimentation électrique de l'appareil, ce qui met hors service l'effet de la pastille PTC et permet à l'interrupteur de rétablir, de nouveau, le contact entre les deux bornes d'alimentation. I1 suffit donc de redémarrer l'appareil en le branchant sur le secteur d'alimentation ou en manoeuvrant son bouton de mise en marche. On the other hand, in the thermal safety proposed by the present invention, the electric current is deflected in the PTC pad, as soon as the bimetal opens the contact between the two terminals, which causes the PTC pad to heat up. Since the bimetal is placed in the area of thermal radiation of the pellet, it is maintained at a temperature higher than its reaction temperature, so that the cut of the electrical supply is maintained, even if the heating element cools, for lack of an electrical supply. On the other hand, after elimination of an ordinary cause of overheating, for example opening of the water supply tap, the restarting of the appliance can be carried out by manually cutting off the electrical supply to the appliance, which puts out of service the effect of the PTC pad and allows the switch to re-establish contact between the two supply terminals again. It is therefore sufficient to restart the device by plugging it into the power supply or by operating its start button.
D'autres particularités et caractéristiques ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation avantageux présenté ci-dessous en référence aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 montre schématiquement une coupe longitudinale à travers la sécurité thermique conformément à la présente invention;
- la figure 2 montre schématiquement une vue extérieure de la sécurité; et
- la figure 3 représente schématiquement, et en partie, un élément chauffant avec une sécurité thermique intégrée dans l'une des extrémités.Other features and characteristics will emerge from the detailed description of an advantageous embodiment presented below with reference to the accompanying drawings, in which
- Figure 1 shows schematically a longitudinal section through the thermal safety according to the present invention;
- Figure 2 shows schematically an external view of security; and
- Figure 3 shows schematically, and in part, a heating element with a thermal safety integrated in one of the ends.
La sécurité thermique représentée sur les figures est constituée d'une cartouche tubulaire 10 en matière isolante. Cette cartouche comporte à l'une de ses extrémités une connexion métallique mâle 12 et à l'extrémité opposée une connexion femelle 14, toutes les deux retenues à l'intérieur de la cartouche 10. A l'intérieur de la cartouche se trouvent deux bornes électriques 16, 18 pouvant être constituées par des rivets, qui sont respectivement en contact électrique avec les connexions mâles et femelles 12, 14. Un interrupteur 20, constitué d'une lamelle flexible de bimétal est ancré sur l'une des bornes, par exemple 16, et assure, normalement, par sa flexibilité la connexion électrique avec l'autre borne 18. Une pastille 22 d'un connecteur PTC, qui est l'abréviation de "Positive Temperature Control" s'étend parallèlement à l'interrupteur 20 et est également en contact électrique avec chacune des bornes 16, 18. La propriété d'un tel connecteur PTC est d'avoir une résistance électrique élevée et de se réchauffer fortement au passage d'un courant électrique. The thermal safety shown in the figures consists of a tubular cartridge 10 made of insulating material. This cartridge has at one of its ends a male metallic connection 12 and at the opposite end a female connection 14, both retained inside the cartridge 10. Inside the cartridge are two terminals electrical 16, 18 may be constituted by rivets, which are respectively in electrical contact with the male and female connections 12, 14. A switch 20, consisting of a flexible bimetal strip is anchored on one of the terminals, for example 16, and normally provides, by its flexibility, the electrical connection with the other terminal 18. A pad 22 of a PTC connector, which is the abbreviation for "Positive Temperature Control" extends parallel to the switch 20 and is also in electrical contact with each of the terminals 16, 18. The property of such a PTC connector is to have a high electrical resistance and to heat up strongly with the passage of an electric current.
Une telle sécurité comme représentée sur la figure 2 est engagée dans l'extrémité d'un élément chauffant, comme représenté sur la figure 3 de manière que la connexion femelle 14 soit en contact électrique avec l'une des bornes électriques d'alimentation 28 de l'élément chauffant 26. Such safety as shown in Figure 2 is engaged in the end of a heating element, as shown in Figure 3 so that the female connection 14 is in electrical contact with one of the electrical supply terminals 28 of the heating element 26.
L'alimentation 28 est, de préférence, celle qui est destinée à être raccordée sur la phase du secteur d'alimentation mais, peut également être celle qui est raccordée à la masse. A la rigueur, les deux bornes d'alimentation de l'élément chauffant 26 peuvent être pourvues d'une sécurité thermique du genre proposé. La forme de l'élément chauffant n'a pas d'importance pour l'application de la sécurité proposée. Lorsque la sécurité est introduite dans l'extrémité de l'élément chauffant 26 l'espace annulaire autour de la connexion mâle 12 est rempli d'une poudre isolante 30 et refermé par un bouchon isolant creux 32 de manière que la connexion 12 puisse être raccordée sur la phase du secteur d'alimentation.The power supply 28 is preferably that which is intended to be connected to the phase of the supply sector, but may also be that which is connected to ground. Strictly speaking, the two supply terminals of the heating element 26 can be provided with thermal safety of the kind proposed. The shape of the heating element does not matter for the application of the proposed safety. When safety is introduced into the end of the heating element 26 the annular space around the male connection 12 is filled with an insulating powder 30 and closed by a hollow insulating plug 32 so that the connection 12 can be connected on the power sector phase.
En fonctionnement normal de l'élément chauffant, l'interrupteur 20 assure la connexion électrique entre les deux bornes 16 et 18. Aucun courant électrique ne passe à travers la pastille PTC à cause de la grande résistance de celle-ci. Par contre, en cas de surchauffe anormale, le bimétal de l'interrupteur 20 se plie sous l'effet de la chaleur et rompt le contact électrique au niveau de la borne 18. Dès que cette interruption se produit, la pastille PTC est exposée à la tension du réseau électrique et se réchauffe au passage du courant. Le rayonnement produit par ce réchauffement est suffisant pour maintenir l'interrupteur 20 en position ouverte, de sorte qu'il y a une interruption durable de l'alimentation de l'élément chauffant. Si l'origine de la surchauffe est une cause banale, comme par exemple l'oubli de l'ouverture du robinet d'eau dans une machine à laver, il suffit d'éliminer cette cause, de débrancher la machine pour provoquer le refroidissement de l'élément PTC 22 et la fermeture de l'interrupteur 20. Autrement dit, si l'utilisateur est en mesure d'éliminer l'origine de la surchauffe de l'élément chauffant il n'est pas nécessaire de procéder à un remplacement ou de faire appel à l'intervention d'un dépanneur. In normal operation of the heating element, the switch 20 provides the electrical connection between the two terminals 16 and 18. No electrical current passes through the PTC pad because of the high resistance thereof. On the other hand, in the event of abnormal overheating, the bimetal of switch 20 bends under the effect of heat and breaks the electrical contact at terminal 18. As soon as this interruption occurs, the PTC pad is exposed to the mains voltage and heats up when the current flows. The radiation produced by this heating is sufficient to keep the switch 20 in the open position, so that there is a lasting interruption in the supply of the heating element. If the cause of overheating is a common cause, such as forgetting to open the water tap in a washing machine, simply eliminate this cause, unplug the machine to cause cooling. the PTC element 22 and the closing of the switch 20. In other words, if the user is able to eliminate the cause of the overheating of the heating element, it is not necessary to replace or to call in the intervention of a convenience store.
Claims (5)
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| FR9200496A FR2686451A1 (en) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Thermal safety device and heating elements with such a safety device built in |
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Applications Claiming Priority (2)
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| FR9200496A FR2686451A1 (en) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Thermal safety device and heating elements with such a safety device built in |
| DE9200613U DE9200613U1 (en) | 1992-01-17 | 1992-01-20 | Thermal fuse and heating elements with such an integrated fuse |
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Family Applications (1)
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