FR2730856A1 - Delayed action thermal switch with heating element acting on temperature sensor - Google Patents

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Abstract

The delayed action thermal switch includes a fixed contact pad (9) and a mobile contact pad (8). A temperature sensitive element (15) is arranged to act on the mobile contact pad (8). An electrical heating element (19) is provided to heat the temperature sensitive element (15), and a calibrated reserve of liquid (18) is provided adjacent to the heating element to be evaporated. The electrical heating element (19) is in direct contact with the temperature sensitive element, but the time taken for the temperature to rise is dependent on the quantity of liquid to be evaporated.

Description

La présente invention concerne un contacteur thermique à déclenchement retardé, pourvu d'un élément électrique chauffant.The present invention relates to a delayed release thermal contactor, provided with an electric heating element.

Dans la technique antérieure, on connaît déjà un contacteur thermique à déclenchement retardé, comportant - un plot de contact fixe - un plot de contact mobile monté à l'extrémité libre d'une
lame métallique élastique et pouvant occuper l'une ou
l'autre de deux positions, pour l'une desquelles ledit
plot de contact mobile est en appui contre ledit plot de
contact fixe en établissant un contact électrique entre
lesdits plots de contact fixe et mobile, tandis que, pour
l'autre desdites positions, ledit plot de contact mobile
est écarté dudit plot de contact fixe en ouvrant le
contact électrique entre lesdits plots de contact fixe et
mobile - un élément déformable sensible à la température, suscepti
ble d'agir sur ladite lame élastique pour faire changer
ledit plot de contact mobile de position, par l'intermé
diaire d'une tige coulissante dont les extrémités sont
respectivement en appui contre ledit élément déformable et
contre ladite lame élastique ; et - un élément électrique chauffant pour chauffer ledit
élément déformable.In the prior art, a delayed release thermal contactor is already known, comprising - a fixed contact pad - a movable contact pad mounted at the free end of a
elastic metal blade that can occupy one or
the other of two positions, for one of which said
mobile contact pad is in abutment against said pad
fixed contact by establishing electrical contact between
said fixed and movable contact pads, while, for
the other of said positions, said movable contact pad
is moved away from said fixed contact pad by opening the
electrical contact between said fixed contact pads and
mobile - a deformable element sensitive to temperature, susceptible
ble to act on said elastic blade to change
said movable position contact pad, via
diary of a sliding rod whose ends are
respectively in abutment against said deformable element and
against said elastic blade; and - an electric heating element for heating said
deformable element.

Dans ces contacteurs connus, l'énergie calorifique apportée audit élément déformable, par l'élément électrique chauffant, entraîne la variation progressive de l'élément déformable qui, à une température déterminée, agit sur ladite tige coulissante pour faire passer le plot de contact mobile de l'une de ses positions, constituant la position de repos, à l'autre de ses positions, constituant la position de travail. Le retard de déclenchement desdits contacteurs correspond donc au temps nécessaire audit élément sensible à la température pour passer de son état de repos à celui correspondant à ladite température déterminée.In these known contactors, the heat energy provided to said deformable element, by the electric heating element, causes the progressive variation of the deformable element which, at a determined temperature, acts on said sliding rod to pass the movable contact pad from one of its positions, constituting the rest position, to the other of its positions, constituting the working position. The tripping delay of said contactors therefore corresponds to the time necessary for said temperature-sensitive element to pass from its rest state to that corresponding to said determined temperature.

Grâce à de tels contacteurs thermiques, il est possible, dans la technologie actuelle, d'obtenir des retards au déclenchement compris entre 5 et 120 secondes.Thanks to such thermal contactors, it is possible, in current technology, to obtain tripping delays of between 5 and 120 seconds.

Bien entendu, ces contacteurs thermiques connus comportent un boîtier comprenant les plots de contact fixe et mobile, la lame élastique, l'élément déformable sensible à la température, ladite tige coulissante et ledit élément électrique chauffant.Of course, these known thermal contactors include a housing comprising the fixed and movable contact pads, the elastic blade, the deformable element sensitive to temperature, said sliding rod and said electric heating element.

Ce dernier est généralement constitué par une résistance électrique calibrée en fonction de l'élément déformable, du courant traversant ladite résistance et du temps de retard désiré. L'élément déformable sensible à la température est principalement un élément bimétallique, par exemple en forme de disque.The latter generally consists of an electrical resistance calibrated as a function of the deformable element, of the current passing through said resistance and of the desired delay time. The deformable element sensitive to temperature is mainly a bimetallic element, for example in the form of a disc.

De tels contacteurs thermiques connus donnent entière satisfaction, mais ils présentent l'inconvénient de compliquer l'agencement des éléments à l'intérieur du boîtier, afin d'y loger ledit élément électrique chauffant. Ce dernier entraîne généralement une augmentation du volume dudit boîtier par rapport aux autres contacteurs thermiques du même type ne comportant pas d'élément électrique chauffant.Such known thermal contactors are entirely satisfactory, but they have the drawback of complicating the arrangement of the elements inside the housing, in order to accommodate said electric heating element therein. The latter generally results in an increase in the volume of said housing compared to other thermal contactors of the same type having no electrical heating element.

Enfin, dans ces contacteurs thermiques connus, la disposition des cosses de branchement électrique est également compliquée du fait qu'il y a lieu de prévoir l'alimentation dudit élément électrique chauffant. Finally, in these known thermal contactors, the arrangement of the electrical connection lugs is also complicated by the fact that it is necessary to provide for the supply of said electric heating element.

La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un contacteur thermique à déclenchement retardé, de structure simple, de faibles coûts et de faible volume.The object of the present invention is to remedy these drawbacks and to allow the production of a delayed-release thermal contactor, of simple structure, of low cost and of low volume.

A cette fin, selon l'invention, le contacteur thermique à déclenchement retardé du type rappelé ci-dessus est remarquable en ce que ladite tige coulissante est formée par une résistance électrique constituant ledit élément électrique chauffant.To this end, according to the invention, the delayed release thermal contactor of the type recalled above is remarkable in that said sliding rod is formed by an electrical resistance constituting said electric heating element.

Ainsi, ladite résistance électrique ne constitue pas un élément rapporté nécessitant un encombrement supplémentaire, mais se loge à la place de la tige coulissante usuelle et remplit, à la fois, la fonction de liaison mécanique entre ladite lame élastique et ledit élément déformable et la fonction de chauffage de ce dernier.Thus, said electrical resistance does not constitute an added element requiring additional bulk, but is housed in place of the usual sliding rod and fulfills, at the same time, the function of mechanical connection between said elastic blade and said deformable element and the function heating the latter.

Bien que ladite résistance puisse se présenter sous différentes formes, il est avantageux, dans ces conditions, que ladite résistance électrique se présente sous la forme d'un corps électriquement isolant, pourvu de deux embouts électriquement conducteurs aux extrémités dudit corps.Although said resistance can be in different forms, it is advantageous, under these conditions, that said electrical resistance is in the form of an electrically insulating body, provided with two electrically conductive ends at the ends of said body.

Ainsi, l'alimentation électrique de ladite résistance peut s'effectuer, d'un côté, à partir de la cosse destinée à alimenter ledit plot de contact mobile et, de l'autre côté, à partir d'une cosse supplémentaire reliée électriquement audit élément bimétallique.Thus, the electrical supply of said resistor can be carried out, on one side, from the terminal intended to supply said movable contact pad and, on the other side, from an additional terminal electrically connected to said bimetallic element.

Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, le boîtier du contacteur thermique conforme à la présente invention comporte - un réceptacle auquel sont liés les plots de contact fixe
et mobile ainsi que trois cosses, respectivement destinées
à l'alimentation du plot de contact fixe, du plot de
contact mobile et d'une extrémité de la résistance, et de
l'autre extrémité de ladite résistance ; et - un couvercle susceptible d'obturer ledit réceptacle et
aménagé pour y loger l'élément déformable bimétallique et
pour permettre le coulissement de ladite résistance
électrique.In a particularly advantageous embodiment, the housing of the thermal contactor according to the present invention comprises - a receptacle to which the fixed contact pads are linked
and mobile as well as three terminals, respectively intended
when supplying the fixed contact pad, the
movable contact and one end of the resistor, and
the other end of said resistor; and - a cover capable of closing said receptacle, and
fitted out to house the deformable bimetallic element and
to allow the sliding of said resistance
electric.

De préférence, afin de minimiser l'énergie électrique fournie par la résistance et chauffant ledit élément déformable bimétallique, ledit boîtier comporte, au moins du côté dudit élément déformable bimétallique et de ladite résistance électrique, une couche d'un produit électriquement et thermiquement isolant, évitant la dissipation thermique à l'extérieur dudit boîtier.Preferably, in order to minimize the electrical energy supplied by the resistor and heating said bimetallic deformable element, said housing comprises, at least on the side of said bimetallic deformable element and of said electrical resistance, a layer of an electrically and thermally insulating product, avoiding heat dissipation outside said housing.

Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.The figures of the appended drawing will make it clear how the invention can be implemented. In these figures, identical references designate similar elements.

La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un mode de réalisation du contacteur thermique conforme à la présente invention, cette coupe correspondant à la ligne I-I de la figure 2.FIG. 1 is a view in axial section of an embodiment of the thermal contactor according to the present invention, this section corresponding to the line I-I of FIG. 2.

La figure 2 est une vue en coupe transversale, selon la ligne II-II de la figure 1.Figure 2 is a cross-sectional view along line II-II of Figure 1.

L'exemple de réalisation de contacteur thermique conforme à l'invention et illustré par les figures 1 et 2 a été choisi du type à ouverture retardée.The exemplary embodiment of a thermal contactor in accordance with the invention and illustrated by FIGS. 1 and 2 was chosen from the delayed opening type.

On comprendra aisément de ce qui va suivre que le contacteur selon l'invention pourrait être du type à fermeture retardée : il suffirait pour cela de modifier la position relative des plots fixe et mobile. It will be readily understood from what follows that the contactor according to the invention could be of the delayed closing type: it would suffice for this to modify the relative position of the fixed and movable pads.

Sur les figures 1 et 2, on peut voir que le contacteur conforme à l'invention comporte un boîtier constitué d'un réceptacle 1 obturable par un couvercle 2 fixé sur ledit réceptacle 1 par une capsule de sertissage 3. Dans le fond du réceptacle 1, sont prévues trois cosses 4.1, 4.2 et 4.3, par exemple disposées à 1200 l'une de l'autre autour de l'axe X-X dudit boîtier.In FIGS. 1 and 2, it can be seen that the contactor according to the invention comprises a housing consisting of a receptacle 1 which can be closed off by a cover 2 fixed to said receptacle 1 by a crimping capsule 3. In the bottom of receptacle 1 , are provided three lugs 4.1, 4.2 and 4.3, for example arranged at 1200 from one another around the axis XX of said housing.

Chacune des cosses 4.1, 4.2 et 4.3 est fixée au fond dudit réceptacle par l'intermédiaire d'un rivet respectif 5.1, 5.2, 5.3.Each of the lugs 4.1, 4.2 and 4.3 is fixed to the bottom of the said receptacle by means of a respective rivet 5.1, 5.2, 5.3.

Les rivets 5.1 et 5.3 maintiennent prisonniers respectivement une lame métallique élastique 6 et une plaque métallique rigide 7.The rivets 5.1 and 5.3 keep prisoners respectively an elastic metal blade 6 and a rigid metal plate 7.

A leurs extrémités en regard, la lame 6 porte un plot de contact mobile 8, tandis que la plaque 7 porte un plot de contact fixe 9.At their opposite ends, the blade 6 carries a movable contact pad 8, while the plate 7 carries a fixed contact pad 9.

En position de repos du contacteur conforme à l'invention, le plot de contact mobile 8 est appliqué élastiquement contre le plot de contact fixe 9 par action de la lame élastique 6.In the rest position of the contactor according to the invention, the movable contact pad 8 is applied elastically against the fixed contact pad 9 by action of the elastic blade 6.

Dans le couvercle 2, est aménagé un moyeu de coulissement 10 dans lequel est logée à coulissement une résistance 11 comportant un corps isolant 12 pourvu d'embouts ou capuchons conducteurs 13 et 14, respectivement.In the cover 2, a sliding hub 10 is arranged in which a resistor 11 is slidably housed comprising an insulating body 12 provided with conductive end caps or caps 13 and 14, respectively.

L'embout 13 est en contact mécanique et électrique avec la lame métallique élastique 6.The end piece 13 is in mechanical and electrical contact with the elastic metal blade 6.

De même, l'embout 14 est en contact mécanique et électrique avec un disque bimétallique 15, disposé dans un évidement 16 pratiqué dans la partie du couvercle 2 opposée au réceptacle 1.Likewise, the end piece 14 is in mechanical and electrical contact with a bimetallic disc 15, disposed in a recess 16 formed in the part of the cover 2 opposite the receptacle 1.

Le disque bimétallique 15 est relié à la cosse 4.2 par l'intermédiaire d'une lamelle métallique 17.The bimetallic disc 15 is connected to the terminal 4.2 by means of a metal strip 17.

Enfin, une couche d'un matériau électriquement et thermiquement isolant 18 entoure le couvercle 2 ainsi que la partie du réceptacle 1 dirigée vers ledit couvercle.Finally, a layer of an electrically and thermally insulating material 18 surrounds the cover 2 as well as the part of the receptacle 1 directed towards said cover.

Comme on l'a mentionné ci-dessus, la position de repos du contacteur est celle représentée sur la figure 1, dans laquelle le plot de contact mobile 8 est en appui élastique contre le plot de contact fixe 9.As mentioned above, the rest position of the contactor is that shown in FIG. 1, in which the movable contact pad 8 is in elastic support against the fixed contact pad 9.

Bien entendu, le contacteur est destiné à commander le passage du courant entre lesdits plots de contact fixe et mobile, c'est-à-dire entre les cosses 4.1 et 4.3.Of course, the contactor is intended to control the passage of current between said fixed and movable contact pads, that is to say between the lugs 4.1 and 4.3.

Si on applique une difference de potentiel entre les cosses 4.1 et 4.2, la résistance 11 est parcourue par un courant passant par la cosse 4.1, le rivet conducteur 5.1, la lame conductrice élastique 6, l'embout 13, ladite résistance 11, l'embout 14, le disque bimétallique 15 et la cosse 4.2. Ce courant, par effet Joule, engendre de la chaleur dans la résistance 11, cette chaleur chauffant le disque bimétallique 15.If a potential difference is applied between the terminals 4.1 and 4.2, the resistor 11 is traversed by a current passing through the terminal 4.1, the conductive rivet 5.1, the elastic conductive strip 6, the end piece 13, said resistor 11, the end piece 14, the bimetallic disc 15 and the terminal 4.2. This current, by Joule effect, generates heat in the resistor 11, this heat heating the bimetallic disc 15.

L'apport progressif de chaleur par la résistance 11 entraîne la déformation progressive du disque bimétallique 15, de sorte que celui-ci, à une température déterminée, subit une déformation telle qu'il repousse la résistance 11 à l'encontre de l'action élastique de la lame 6, de sorte que le plot de contact mobile 8 est écarté du plot de contact fixe 9, ce qui interrompt la liaison électrique entre la cosse 4.1 et la cosse 4.3. The progressive addition of heat by the resistor 11 causes the progressive deformation of the bimetallic disc 15, so that the latter, at a determined temperature, undergoes a deformation such that it repels the resistor 11 against the action elastic of the blade 6, so that the movable contact pad 8 is separated from the fixed contact pad 9, which interrupts the electrical connection between the terminal 4.1 and the terminal 4.3.

Lorsque le courant traversant la résistance 11 cesse, le disque bimétallique 15 se refroidit progressivement, de sorte qu'il reprend sa position initiale de la figure 1, la lame élastique 6 ramenant le plot de contact mobile 8 contre le plot de contact fixe 9 et repoussant la résistance 11 contre le disque bimétallique 15. When the current passing through the resistor 11 ceases, the bimetallic disc 15 gradually cools, so that it returns to its initial position in FIG. 1, the elastic blade 6 bringing the movable contact pad 8 against the fixed contact pad 9 and pushing the resistor 11 against the bimetallic disc 15.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Contacteur thermique à déclenchement retardé, comportant - un plot de contact fixe (9) - un plot de contact mobile (8) monté à l'extrémité libre1. Thermal contactor with delayed release, comprising - a fixed contact pad (9) - a mobile contact pad (8) mounted at the free end d'une lame métallique élastique (6) et pouvant occuper an elastic metal blade (6) which can occupy l'une ou l'autre de deux positions, pour l'une desquelles either of two positions, one of which ledit plot de contact mobile (8) est en appui contre ledit said movable contact pad (8) bears against said plot de contact fixe (9) en établissant un contact élec fixed contact pad (9) by establishing electrical contact trique entre lesdits plots de contact fixe et mobile, stick between said fixed and movable contact pads, tandis que, pour l'autre desdites positions, ledit plot de while, for the other of said positions, said stud contact mobile (8) est écarté dudit plot de contact fixe movable contact (8) is moved away from said fixed contact pad (9) en ouvrant le contact électrique entre lesdits plots (9) by opening the electrical contact between said pads de contact fixe et mobile - un élément déformable (15) sensible à la température, fixed and mobile contact - a deformable element (15) sensitive to temperature, susceptible d'agir sur ladite lame élastique (6) pour capable of acting on said elastic blade (6) to faire changer ledit plot de contact mobile (8) de posi having said movable contact pad (8) change position tion, par l'intermédiaire d'une tige coulissante dont les tion, by means of a sliding rod whose extrémités sont respectivement en appui contre ledit ends respectively bear against said élément déformable (15) et contre ladite lame élastique deformable element (15) and against said elastic blade (6) ; et - un élément électrique chauffant pour chauffer ledit (6); and - an electric heating element for heating said élément déformable (15), caractérisé en ce que ladite tige coulissante est formée par une résistance électrique (11) constituant ledit élément électrique chauffant. deformable element (15), characterized in that said sliding rod is formed by an electric resistance (11) constituting said electric heating element. 2. Contacteur thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résistance électrique (11) se présente sous la forme d'un corps électriquement isolant (12), pourvu de deux embouts électriquement conducteurs (13, 14) aux extrémités dudit corps. 2. Thermal contactor according to claim 1, characterized in that said electrical resistance (11) is in the form of an electrically insulating body (12), provided with two electrically conductive ends (13, 14) at the ends of said body. 3. Contacteur thermique selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'alimentation électrique de ladite résistance (11) s'effectue, d'un côté, à partir de la cosse (4.1) destinée à alimenter ledit plot de contact mobile (8) et, de l'autre côté, à partir d'une cosse supplémentaire (4.2) reliée électriquement audit élément bimétallique (15).3. Thermal contactor according to claim 2, characterized in that the electrical supply of said resistor (11) takes place, on one side, from the terminal (4.1) intended to supply said movable contact pad (8 ) and, on the other side, from an additional terminal (4.2) electrically connected to said bimetallic element (15). fixe et mobile (9, 8) ainsi que trois cosses (4.1, 4.2, fixed and mobile (9, 8) as well as three terminals (4.1, 4.2, 4. Contacteur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, pourvu d'un boîtier, caractérisé en ce que ledit boîtier comporte - un réceptacle (1) auquel sont liés les plots de contact4. Thermal contactor according to any one of claims 1 to 3, provided with a housing, characterized in that said housing comprises - a receptacle (1) to which the contact pads are connected 4.3), respectivement destinées à l'alimentation du plot de 4.3), respectively intended for supplying the stud contact fixe (9), du plot de contact mobile (8) et d'une fixed contact (9), the movable contact pad (8) and a extrémité (13) de la résistance (11), et de l'autre extré end (13) of the resistor (11), and the other end mité (14) de ladite résistance (11) ; et - un couvercle (2) susceptible d'obturer ledit réceptacle mite (14) of said resistance (11); and - a cover (2) capable of closing said receptacle (1) et aménagé pour y loger l'élément déformable bimétal (1) and fitted out to house the bimetal deformable element lique (15) et pour permettre le coulissement de ladite lique (15) and to allow the sliding of said résistance électrique. electrical resistance. 5. Contacteur thermique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que son boîtier (1,2) comporte, au moins du côté dudit élément déformable bimétallique (15) et de ladite résistance électrique (11), une couche (18) d'un produit électriquement et thermiquement isolant. 5. Thermal contactor according to any one of claims 1 to 4, characterized in that its housing (1,2) comprises, at least on the side of said bimetallic deformable element (15) and said electrical resistance (11), a layer (18) of an electrically and thermally insulating product.
FR9501821A 1995-02-17 1995-02-17 HOLD CONTACTOR THERMAL CONTACTOR Expired - Lifetime FR2730856B3 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2853760A1 (en) * 2003-04-08 2004-10-15 Etls Thermostatic device for electric household apparatus, has sliding unit including thermal conducting bar with its respective ends in contact with one strip and deformable unit, to change position of mobile contact stud

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