FR2764162A1

FR2764162A1 - Reinforced electrical resistance with multiple dissipators manufacturing procedure

Info

Publication number: FR2764162A1
Application number: FR9706711A
Authority: FR
Inventors: Cecilio Arribas
Original assignee: Muller et Cie SA
Current assignee: Muller et Cie SA
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1997-05-27
Publication date: 1998-12-04
Anticipated expiration: 2017-05-27
Also published as: FR2764162B1

Abstract

The procedure consists of extruding a tubular body of aluminium or aluminium alloy to receive the heating elements (3) and fitting it with a number of thermal dissipators (12), also of aluminium, attached to the body directly or indirectly in any required configuration, e.g. by welding, rivetting or crimping. The dissipators are attached, for example, between pairs of ribs (16) projecting radially from the tubular body and extruded in one piece with it.

Description

PROCEDE DE REALISATION DE RESISTANCES ELECTRIQUES
BLINDEES A DISSIPATEURS MULTIPLES ET RESISTANCES
ELECTRIQUES AINSI OBTENUES
La présente invention se rapporte à la fabrication de résistances de chauffage électrique du type blindé à dissipateurs ou diffuseurs multiples et plus précisément du type dont le corps enveloppant la résistance blindée et l'ensemble dissipateur sont en aluminium et en particulier monobloc.METHOD FOR PRODUCING ELECTRIC RESISTORS
ARMORED WITH MULTIPLE DISSIPATORS AND RESISTORS
ELECTRICALLY OBTAINED
The present invention relates to the manufacture of electric heating resistors of the shielded type with multiple dissipators or diffusers and more precisely of the type whose body enveloping the shielded resistance and the dissipator assembly are made of aluminum and in particular monobloc.

On connaît déjà depuis longtemps les résistances électriques blindées en profilé d'aluminium monobloc, dont le corps enveloppant la partie émissive thermique, c'est à dire une ou plusieurs résistances électriques noyées dans de la magnésie ou analogue, ainsi qu'une ou plusieurs rangées d'ailettes diffusantes, sont réalisées en aluminium extrudé. Shielded electrical resistors made of one-piece aluminum profile have already been known for a long time, the body of which envelops the thermal emissive part, that is to say one or more electrical resistors embedded in magnesia or the like, as well as one or more rows diffusing fins, are made of extruded aluminum.

Plus précisément, on réalise au cours d'une même opération d'extrusion un ensemble comprenant ledit corps et une ou plusieurs ailes rayonnant à partir du corps dans un ou plusieurs plans. More specifically, in the same extrusion operation, an assembly comprising said body and one or more wings radiating from the body in one or more planes is produced.

Ensuite, dans chaque aile est formé un alignement d'ailettes par emboutissage. Then, in each wing, an alignment of fins is formed by stamping.

Du fait de ce procédé de formage des ailettes, il n'est pas possible de munir le corps émetteur thermique de plus de quatre rangées rayonnantes d'ailettes. Due to this method of forming the fins, it is not possible to provide the thermal emitter body with more than four radiating rows of fins.

Par suite, s'il s'avère nécessaire d'augmenter les capacités de dissipation thermique, il faut augmenter la hauteur des ailes porte-ailettes, ce qui accroît sensiblement l'encombrement de l'ensemble chauffant et n'est pas toujours compatible avec la place disponible dans l'appareil de chauffage à équiper, l'efficacité, par ailleurs, du système diffuseur diminuant rapidement avec l'augmentation de ladite hauteur des ailes dissipatrices. As a result, if it is necessary to increase the heat dissipation capacities, the height of the wing wings must be increased, which appreciably increases the size of the heating assembly and is not always compatible with the space available in the heating device to be fitted, the efficiency, moreover, of the diffuser system rapidly decreasing with the increase in said height of the dissipating wings.

L'invention a précisément pour but de pallier ces inconvénients en proposant une nouvelle technique de réalisation des résistances électriques blindées du type tout aluminium et en particulier monobloc. The object of the invention is precisely to overcome these drawbacks by proposing a new technique for producing armored electrical resistors of the all aluminum type and in particular in one piece.

A cet effet, I'invention a pour objet un procédé de réalisation de résistances électriques blindées à dissipateurs multiples, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser, d'une part, par extrusion d'aluminium ou d'alliage d'aluminium, un élément tubulaire destiné à recevoir la source de chauffage et, d'autre part, une pluralité d'éléments dissipateurs thermiques en aluminium, rapportés directement ou indirectement par tous moyens appropriés sur ledit élément tubulaire suivant toute configuration appropriée notamment à la dissipation thermique désirée et au logement de réception disponible dans l'appareil de chauffage devant être équipé de telles résistances chauffantes. To this end, the invention relates to a process for producing shielded electrical resistors with multiple dissipators, characterized in that it consists in producing, on the one hand, by extrusion of aluminum or aluminum alloy, a tubular element intended to receive the heating source and, on the other hand, a plurality of aluminum heat sink elements, attached directly or indirectly by any appropriate means to said tubular element according to any configuration suitable in particular for the desired heat dissipation and the receiving housing available in the heater to be equipped with such heating resistors.

Suivant un mode de mise en oeuvre du procédé, ledit élément tubulaire est muni extérieurement et de manière diamétralement opposée, de moyens en saillie susceptibles d'être solidarisés d'un ou plusieurs éléments dissipateurs en forme d'aile ajourée pour constituer une rangée d'ailettes. According to one embodiment of the method, said tubular element is provided externally and in diametrically opposite manner, projecting means capable of being secured to one or more dissipative elements in the form of an openwork wing to form a row of fins.

L'élément tubulaire peut ainsi par exemple être muni, de chaque côté, d'un jeu de trois ailes rayonnantes réunies et fixées audits moyens en saillie par une technique conventionnelle de soudage, sertissage, rivetage ou analogue. The tubular element can thus for example be provided, on each side, with a set of three radiating wings joined and fixed to said protruding means by a conventional technique of welding, crimping, riveting or the like.

L'invention a également pour objet les résistances électriques blindées obtenues conformément au procédé ci-dessus. The invention also relates to the shielded electrical resistances obtained in accordance with the above method.

D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de mise en oeuvre du procédé, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels
- Figure la à Id illustrent en coupe divers types connus de résistances
électriques blindées en profilé d'aluminium monobloc
- Figure 2 est une vue en perspective d'une résistance électrique
blindée réalisée conformément au procédé de l'invention;
- Figure 3 illustre une variante de réalisation de la résistance de la
figure 2, et
- Figure 4 illustre une variante de réalisation de la résistance de la
figure 3.Other characteristics and advantages will emerge from the description which follows of modes of implementing the method, description given by way of example only and with reference to the appended drawings in which
- Figure la to Id illustrate in section various known types of resistors
electrical shielded in monobloc aluminum profile
- Figure 2 is a perspective view of an electrical resistance
armored made according to the method of the invention;
- Figure 3 illustrates an alternative embodiment of the resistance of the
Figure 2, and
- Figure 4 illustrates an alternative embodiment of the resistance of the
figure 3.

La figure 1 a est une vue en coupe d'une résistance de chauffage électrique blindée de type connu comprenant un corps 1 enveloppant les éléments résistants chauffants 2, noyés dans de la magnésie 3 par exemple et deux ailes rayonnantes 4, ajourées pour former deux alignements d'ailettes 5. L'ensemble 1, 4, 5 est monobloc et réalisé par extrusion d'aluminium ou d'un alliage d'aluminium. Figure 1a is a sectional view of an armored electrical heating resistor of known type comprising a body 1 enveloping the heating resistance elements 2, embedded in magnesia 3 for example and two radiating wings 4, perforated to form two alignments fins 5. The assembly 1, 4, 5 is in one piece and produced by extruding aluminum or an aluminum alloy.

Les deux ailes 4 se rejoignent à la jonction avec le corps 1, de forme sensiblement elliptique. The two wings 4 meet at the junction with the body 1, of substantially elliptical shape.

Dans le mode de réalisation de la figure lb, les deux ailes 4 sont dans un même plan et diamétralement opposées sur le corps 1. In the embodiment of FIG. 1b, the two wings 4 are in the same plane and diametrically opposite on the body 1.

Dans la figure 1 c, le corps 1 comporte trois ailes 4 rayonnantes,
L'ensemble formant un Y et sur la figure id, le corps 1 comporte quatre ailes 4 disposées suivant une configuration en X.In FIG. 1 c, the body 1 comprises three radiating wings 4,
The assembly forming a Y and in Figure id, the body 1 has four wings 4 arranged in an X configuration.

Les ailettes 5 sont bien entendu réalisées après extrusion de l'ensemble monobloc 1, 4. The fins 5 are of course produced after extrusion of the one-piece assembly 1, 4.

La technique de réalisation de ces ailettes ne permet pas de former des ailettes sur un nombre d'ailes 4 supérieur à quatre sur un même corps 1, car les outillages n'ont pas l'espace suffisant pour évoluer. The technique for producing these fins does not make it possible to form fins on a number of wings 4 greater than four on the same body 1, since the tools do not have sufficient space to evolve.

Aussi, si l'on veut augmenter les capacités diffusantes des parties 4, 5, il est nécessaire d'accroître la hauteur des ailes 4. Or, plus on s'éloigne du corps 1 et moindre est l'efficacité de diffusion thermique du système. De plus, on accroît l'encombrement de l'ensemble chauffant 1 à 5, ce qui peut poser des problèmes de logement dans l'appareil de chauffage devant être équipé de telles résistances électriques. Also, if one wants to increase the diffusing capacities of the parts 4, 5, it is necessary to increase the height of the wings 4. However, the more one moves away from the body 1 and the less is the thermal diffusion efficiency of the system . In addition, the size of the heating assembly 1 to 5 is increased, which can cause housing problems in the heating appliance to be equipped with such electrical resistors.

Conformément à l'invention, on réalise, d'une part, par extrusion d'aluminium ou d'alliage d'aluminium, un corps 10 (figure 2) muni, par exemple, extérieurement et de manière diamétralement opposée, de moyens 11 permettant de rapporter des éléments dissipateurs thermiques 12 suivant une disposition ou configuration et un nombre, variables, déterminés en fonction en particulier des capacités de diffusion thermique de l'ensemble chauffant et de l'espace disponible dans l'appareil de chauffage devant recevoir un tel ensemble chauffant. According to the invention, on the one hand, by extrusion of aluminum or aluminum alloy, a body 10 (FIG. 2) is provided, for example, externally and diametrically opposite, with means 11 allowing to bring heat sink elements 12 according to a variable arrangement or configuration and number, determined in particular as a function of the heat diffusion capacities of the heating assembly and of the space available in the heating appliance which is to receive such an assembly heating.

L'élément tubulaire ou corps 10 enveloppe à la manière habituelle les résistances électriques chauffantes 2 et la magnésie ou analogue 3 environnante. The tubular element or body 10 envelops in the usual way the electric heating resistors 2 and the surrounding magnesia or the like 3.

Les éléments dissipateurs 12 sont par exemple de type conventionnel et formé d'une bande ou aile plane rectangulaire ajourée pour constituer un alignement d'ailettes 13 dont le plan est plus ou moins incliné sur celui de l'aile. The dissipating elements 12 are for example of the conventional type and formed of a strip or perforated rectangular flat wing to form an alignment of fins 13 whose plane is more or less inclined on that of the wing.

Conformément à l'invention, chaque aile ou élément dissipateur 12 est prolongé longitudinalement d'une bordure 14 solidarisée de l'un des moyens 11. According to the invention, each wing or dissipating element 12 is extended longitudinally of an edge 14 secured to one of the means 11.

Dans le mode de réalisation illustré par la figure 2, le corps 10 est muni de deux groupes de trois ailes diffusantes 12 symétriquement distribuées de part et d'autre du corps 10, dans chaque groupe, les ailes 12 rayonnant à partir de leur zone de jonction avec le corps 10. In the embodiment illustrated in FIG. 2, the body 10 is provided with two groups of three diffusing wings 12 symmetrically distributed on either side of the body 10, in each group, the wings 12 radiating from their zone of junction with the body 10.

A cet effet, lesdits moyens 11 sont constitués d'une gorge délimitée entre deux petites ailes parallèles 15 sur la face interne desquelles sont prévues en regard des nervures ou saillies 16 de sertissage. To this end, said means 11 consist of a groove delimited between two small parallel wings 15 on the internal face of which are provided facing ribs or projections 16 of crimping.

Dans ladite gorge sont reçues en superposition les bordures 14 de trois ailes 12 et l'ensemble 14, 15, 16 est serti. In said groove are received in superposition the edges 14 of three wings 12 and the assembly 14, 15, 16 is crimped.

Pour que les trois ailes 12 d'un même groupe soit rayonnantes, la bordure 14 de chaque aile 12 forme avec le plan général de cette dernière un angle approprié, soit nul, soit une trentaine de degrés, par exemple, ou une autre valeur selon le déploiement en éventail désiré. So that the three wings 12 of the same group are radiant, the border 14 of each wing 12 forms with the general plane of the latter an appropriate angle, either zero, or thirty degrees, for example, or another value according to the desired fan deployment.

Le mode de réalisation de la figure 3 diffère de celui de la figure 2 essentiellement par le mode de fixation des bordures 14 des ailes dissipatrices 12 au corps 10', qui est un soudage. A cet effet, les moyens homologues des moyens 11 de la figure 2 sont constitués de deux simples nervures planes 11', diamétralement opposées, sur l'un des flancs desquelles sont rapportés puis soudés, électriquement par points 17 par exemple, les bordures 14. The embodiment of FIG. 3 differs from that of FIG. 2 essentially by the method of fixing the edges 14 of the dissipating wings 12 to the body 10 ′, which is welding. To this end, the homologous means of the means 11 in FIG. 2 consist of two simple planar ribs 11 ', diametrically opposite, on one of the sides of which are added and then electrically welded by points 17 for example, the edges 14.

Dans la variante de la figure 4, le corps 10' est identique à celui de la figure 3, ainsi que les ailes 12 avec leur bordure 14, la seule différence étant le mode de fixation des parties 11', 14, par rivetage, les rivets étant représentés en 18. In the variant of FIG. 4, the body 10 ′ is identical to that of FIG. 3, as well as the wings 12 with their edge 14, the only difference being the method of fixing the parts 11 ′, 14, by riveting, the rivets being represented in 18.

Le nombre, la disposition et la structure des éléments dissipateurs 12 peuvent bien entendu varier dans de larges mesures sans sortir pour autant du cadre de l'invention. The number, the arrangement and the structure of the dissipating elements 12 can of course vary to a large extent without departing from the scope of the invention.

Le corps 10, 10' peut également comporter des moyens tels que 11, 11', agencés différemment et répartis différemment sur la périphérie du corps, le nombre de ces moyens pouvant être supérieur à deux. The body 10, 10 ′ may also include means such as 11, 11 ′, arranged differently and distributed differently over the periphery of the body, the number of these means possibly being greater than two.

Enfin, les moyens de fixation des éléments dissipateurs 12 sur le corps tubulaire 10, 10', dont la section peut être quelconque, peuvent revêtir d'autres formes, lesdits éléments 12 pouvant être par exemple directement fixés sur ledit corps 10, 10'. Finally, the means for fixing the dissipating elements 12 on the tubular body 10, 10 ′, the section of which may be any, can take other forms, said elements 12 being able, for example, to be directly fixed to said body 10, 10 ′.

D'une manière générale, on peut utiliser pour la fixation des éléments dissipateurs sur le corps tubulaire tous procédés de collage, simple ou avec adjonction de charges et adjuvants nécessitant ou non un traitement physique tel que rayonnements, vibrations, pressions, traitements mécaniques, traitements thermiques. In general, it is possible to use for the fixing of the dissipating elements to the tubular body all bonding methods, simple or with the addition of fillers and adjuvants which may or may not require physical treatment such as radiation, vibrations, pressures, mechanical treatments, treatments thermal.

Les surfaces de contact peuvent être traitées pour améliorer le transfert thermique et assurer le maximum de liaisons physiques. The contact surfaces can be treated to improve heat transfer and ensure maximum physical bonding.

Tous les procédé de fabrication sont compatibles avec une fabrication en continu, par exemple soudage en continu, injection d'alliages spécifiques et adaptés au fonctionnement (température, malléabilité, compensation des dilatations, etc...). All the manufacturing processes are compatible with continuous manufacturing, for example continuous welding, injection of specific alloys adapted to the operation (temperature, malleability, compensation for expansion, etc.).

Par ailleurs, bien que sur les figures 2 à 4 les résistances représentées présentent une symétrie dans un plan contenant l'axe des résistances, il est évident que les différents éléments dissipateurs 12 peuvent être distribués autrement. Par exemple, la résistance peut comporter deux éléments 12 diamétralement opposés et quatre autres éléments 12 disposés d'un même côté par rapport au plan défini par les deux premiers éléments 12, ces quatre autres éléments présentant des inclinaisons différentes par rapport audit plan. Furthermore, although in FIGS. 2 to 4, the resistors shown have symmetry in a plane containing the axis of the resistors, it is obvious that the different dissipative elements 12 can be distributed otherwise. For example, the resistor may include two diametrically opposite elements 12 and four other elements 12 arranged on the same side relative to the plane defined by the first two elements 12, these other four elements having different inclinations relative to said plane.

De même, les deux premiers éléments dissipateurs 12 dont il est question ci-dessus peuvent être complétés par quatre autres éléments distribués de part et d'autre dudit plan formé par les deux premiers, et de préférence en étant disposés symétriquement par rapport à l'axe de la résistance. Likewise, the first two dissipative elements 12 mentioned above can be completed by four other elements distributed on either side of said plane formed by the first two, and preferably by being arranged symmetrically with respect to the resistance axis.

Enfin, suivant encore une autre variante, les moyens en saillie ménagés de manière diamétralement opposée extérieurement au corps tubulaire 10 peuvent être des ailes rayonnantes extrudées en même temps que le corps 10. Sur l'une et/ou l'autre face de l'une et/ou l'autre des ailes peuvent être rapportés, conformément à l'invention, un ou plusieurs éléments dissipateurs 12 selon diverses configurations, si l'on veut favoriser la convection. Finally, according to yet another variant, the projecting means formed in a diametrically opposite manner externally to the tubular body 10 can be radiating wings extruded at the same time as the body 10. On one and / or the other side of the one and / or the other of the wings can be attached, in accordance with the invention, one or more dissipative elements 12 according to various configurations, if one wishes to promote convection.

II est à noter que les ensembles ou résistances de chauffage selon l'invention, peuvent être utilisés de diverses manières, par exemple en étant disposés à l'horizontale, un flux d'air à réchauffé étant éventuellement dirigé sur lesdits ensembles chauffants parallèlement à leur axe depuis l'une de leurs extrémités. Ils peuvent être aussi utilisés à la verticale, la circulation de l'air à réchauffer se faisant par convection verticale dans les divers "canaux de circulation" définis par les divers alignements d'ailettes. It should be noted that the heating assemblies or resistances according to the invention can be used in various ways, for example by being arranged horizontally, a flow of air to be heated being optionally directed on said heating assemblies parallel to their axis from one of their ends. They can also be used vertically, the circulation of the air to be heated being done by vertical convection in the various "circulation channels" defined by the various alignments of fins.

Claims

1. Method for producing armored electrical resistors with multiple dissipators, characterized in that it consists in producing, on the one hand, by extrusion of aluminum or aluminum alloy, a tubular element (10, 10 ′) intended to receive the heating source (2) and, on the other hand, a plurality of heat sink elements (12) made of aluminum, attached directly or indirectly by any appropriate means to said tubular element (10, 10 ') in any configuration appropriate in particular to the desired heat dissipation and to the receiving housing available in the heating appliance to be equipped with such heating resistors.

2. Method according to claim 1, characterized in that said joining between said tubular element (10, 10 ') and said heat sink elements (12) is carried out using one of the techniques constituted by welding, riveting, crimping, or the like.

3. Armored electrical resistance with multiple dissipators produced according to the method according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a tubular body (10, 10 ') enclosing the heat source (2) and dissipative elements (12) reported at the periphery of said body.

4. Resistor according to claim 3, characterized in that said body (10, 10 ') is provided externally with a plurality of means (11, 11') on which are fixed said dissipating elements (12).

5. Resistor according to claim 4, characterized in that said means are a groove (15) whose sides are provided with ribs or projections (16), in which are set extensions (14) bordering each dissipating element (12) including the number is variable.

6. Resistor according to claim 4, characterized in that said means are a fin (11 ') on which are attached and fixed by any suitable means, such as welds (17) or rivets (18), extensions (14) bordering each dissipating element (12) whose number is variable.

7. Resistor according to claim 4, characterized in that said means consist of two dissipating elements (12) fixed to the tubular body (10) in diametrically opposite directions and on which other dissipating elements (12) are attached in various configurations .

8. Resistor according to claim 4, characterized in that said means consist of two wings extruded jointly with said body (10), in diametrically opposite manner and on which are dissipated elements (12) in various configurations.