WO2007039681A1 - Dispositif de chauffage de fluide avec fusible thermique - Google Patents

Dispositif de chauffage de fluide avec fusible thermique Download PDF

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contactor
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Hervé Gaulard
Thierry Gourand
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Seb Sa
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Definitions

  • the present invention relates generally to the field of devices for electric fluid heating.
  • the invention relates to a fluid heating device comprising a fluid circulation pipe, electric heating means arranged to heat the fluid passing through the fluid pipe, and a switch electrically connected to the electric heating means, this switch being selectively movable between a power configuration to allow the power supply of said electric heating means and a cut-off configuration to prohibit the power supply of said electric heating means.
  • Document FR 2 778 729 discloses a device of the previously defined type comprising two thermostats connected in series at the electrical ends of the heating means. The probability of overheating of such an assembly is substantially equal to the product of the probabilities of malfunction of each of the two thermostats taken individually.
  • the device of the invention is essentially characterized in that a thermally fusible piece is disposed near said electric heating means to be heated by these in operation, said fuse piece being adapted to melt at least partially when at least one zone of said electric heating means exceeds a critical temperature threshold and then to cause the switch to switch from its power configuration to its cutoff configuration.
  • a thermally fusible piece is disposed near said electric heating means to be heated by these in operation, said fuse piece being adapted to melt at least partially when at least one zone of said electric heating means exceeds a critical temperature threshold and then to cause the switch to switch from its power configuration to its cutoff configuration.
  • the critical temperature threshold crossing detection and effective power cutoff detection functions are dissociated from each other thus allowing a dedicated design of an element to a function.
  • the switch it is possible for the switch to have an elastic portion which naturally forces it to switch to a cut-off configuration, the thermally fusible part exerting a holding force of the switch in its power configuration as long as said zone of said electric heating means has not exceeded said critical temperature threshold.
  • the device comprises a main body and a complementary element covering a portion of the main body to define said pipe between the main body and an inner face of the complementary element, said switch comprising an electrically connected connection terminal the electric heating means and formed on an outer face of the complementary element which is opposite to said inner face. Directly forming a terminal of the switch on the complementary element is advantageous because this:
  • D makes it possible to simplify the connection of the switch with the electric heating means; D eliminates the need for a connection cable between the terminal of the switch and the heating means;
  • connection terminal is preferably formed at one end of said electric heating means, thus this terminal is both an element of the electric heating means and a switch element, which is economically advantageous. It is also possible to ensure that said switch comprises a metal contactor whose end is fixed on said main body, this contactor:
  • the switch is obtained simply by creating a metal contactor by folding / stamping a metal part (such as copper or stainless steel) and fixing it on the main body by one of its ends. During said folding / stamping, it is then easy to form: D a first length portion of the rigid contactor whose function is to establish the electrical contact against a connection terminal;
  • the switch can be naturally mono-stable in its cut-off configuration.
  • the means Electric heaters comprise at least one heating resistor screen printed on the outer face of the complementary element.
  • the heat produced by the resistor is directly transmitted to the water of the pipe through the wall formed by the complementary element, which minimizes heat losses and reduces the thermal inertia of the device. water in the pipe can be heated quickly.
  • thermally fusible part prefferably be a ring surrounding at least a portion of said fluid circulation duct and at least a portion of said electric heating circuit, this fuse piece being in abutment against a bearing zone. said pipe and / or said electric heating means to be heated therein.
  • a ring-shaped fuse piece promotes a symmetrical distribution of the forces of the switch on the fuse piece, this piece thus having a very good mechanical strength without having to use a large amount of material to achieve it.
  • the ring shape also makes it possible to balance the heat exchanges between the fuse piece and the heating means.
  • thermally fusible piece has a reduced section located at the location of the support zone.
  • This characteristic makes it possible to create a privileged fusion zone that is easy to size and locate because of its shape.
  • the preferred melting zone is arranged to be essentially subjected to internal tensile forces generated by the switch (s).
  • the fuse piece is made of plastic because the melting temperature of such a part is easily predictable and adjustable by the chemistry of the composites.
  • this ring is in a material chosen to be electrically nonconductive which avoids having to isolate the contactors with respect to the ring. It can also ensure that said contactor has a notch in which is placed a portion of the fuse piece thus allowing to mechanically assemble said fuse piece and the contactor, at least as long as the contactor is in the supply position.
  • This embodiment makes it possible to have a mechanically stable switch / fuse assembly as long as this fuse piece is not melted.
  • the device comprises two switches substantially identical to each other and electrically connected to said electric heating means. to allow selective feeding and that said thermally fusible piece is arranged to interact mechanically with each of the switches simultaneously, this fuse piece being further adapted: D to maintain these switches in their power supply configurations as said area of said electrical means heating does not exceed the critical temperature threshold and;
  • the two switches that are held by one and the same fuse in their power configurations simultaneously go into cutoff configuration which multiplies the areas of power cuts on the same circuit and reduces the amount of circuit breakage energy to be cashed individually. by each switch of the circuit.
  • FIG. 1A is a perspective view of the device of FIG. liquid heater of the invention with its contactors in cut-off configurations and without the thermally fusible piece
  • FIG. 1B shows a sectional view of the heating device of the invention showing a contactor in position cutoff
  • FIG. 2A shows the device of the invention with its switches in power supply configurations and with the fusible piece not yet melted
  • Figure 2B shows a longitudinal sectional view of the device of Figure 2A;
  • FIG. 1A is a perspective view of the device of FIG. liquid heater of the invention with its contactors in cut-off configurations and without the thermally fusible piece
  • FIG. 1B shows a sectional view of the heating device of the invention showing a contactor in position cutoff
  • FIG. 2A shows the device of the invention with its switches in power supply configurations and with the fusible piece not yet melted
  • Figure 2B shows a longitudinal sectional view of the device of Figure 2A
  • FIG. 3A represents the device of the invention with its switches in cut-off configurations and with the fuse part broken under the effect of overheating;
  • Figure 3B shows a longitudinal sectional view of the device of Figure 3A;
  • Figure 4 shows a front view of the ring-shaped fuse piece.
  • the invention relates to a fluid heating device comprising a fluid circulation line and electric heating means which are here two electrical resistances placed in parallel and arranged to heat the fluid passing through the fluid line.
  • the heating device of the invention is an improvement of the heating device presented in patent document FR 2 855 359.
  • This device 1 comprises a main body 2 of cylindrical shape around which is fitted a complementary element 3 in the form of a tube.
  • a space 5a is formed between the main body 2 and the inner face 10 of the complementary element 3 to define the fluid conduit 5 between the complementary element 3 and the main body 2.
  • the fluid line 5 is spiral-shaped wound around the main body along the inner face 10 of the complementary element.
  • the main body is in material having a low thermal inertia (lower inertia than aluminum) and has at its periphery a groove in the form of a spiral opposite the inner face 10.
  • An inlet 19a and an outlet 19b of fluid communicating with the pipe allow to link the device of the invention to an external fluid circuit.
  • the electrical resistances 4 constituting the electric heating means 4 are screen-printed resistors on the outer face 12 of the complementary element 3 and form two resistive ribbons extending parallel to each other, covering at least 50% of the outer face 12.
  • resistors 4 extend between two supply terminals 11a, 11b formed on the outer face 12 of the tube-shaped complementary element 3. These supply terminals 11a, 11b are formed at the ends of the resistors and are substantially identical between they have a near symmetry along a longitudinal sectional plane of the complementary element.
  • the supply terminals 11a and 11b are both electrically accessible from the outside of the device to enable each contactor 13a, 13b mobile to establish a selective electrical contact against the corresponding connection terminal (terminal 11a with the contactor 13a, and terminal 11b with contactor 13b).
  • the contactors are elongate metal parts having three portions of length each exerting a proper function.
  • the first portion of a contactor is an extreme rigid portion fitted into a groove dedicated to the engagement of this contactor on a peripheral protrusion of the main body 2.
  • the body at least at this location is electrically insulating, this body can be for this purpose integrally composed of plastic material.
  • Each first contactor portion is adapted to be nested with a connector power socket.
  • the second portion of a contactor is a locally elastic portion 9 also called elastic portion of the switch.
  • This second portion has the function of forcing a third portion of the contactor to deviate from the connection terminal 11a or 11b corresponding to the contactor.
  • This second portion has a flat cross section.
  • the third portion of the contactor is a contactor portion rigid along its length to allow to transmit a compressive force of the contactor on the corresponding connection terminal 11a or 11b.
  • This third portion has a substantially U-shaped cross section to give it this rigidity.
  • This third portion comprises a notched zone 16 adapted to receive in bearing a portion of the fuse piece 7.
  • a zone of the contactor preferably located in the second flexible portion is folded at V, in the direction of the length of the contactor, to form an electrical contact dedicated to the current flow between the contactor and the connection terminal of the complementary element, this contact area at the tip of the V-fold.
  • a thermally fusible piece 7 is shown alone in FIG. 4 in the form of a rigid ring of internal diameter greater than the external diameter of the complementary element. This fuse piece is also shown in Figures 2a and 2b but this time in combination with the rest of the device. In these figures 2a, 2b the fuse piece 7 surrounds the complementary element 3 and holds all the contactors in their respective supply positions.
  • the fuse piece comprises two portions of arcs 17a, 17b of a diameter substantially equal to the external diameter of the complementary element which is represented in dashed line referenced 2.
  • Four arrows respectively represent the four forces generated. by the contactors on the fuse piece. These efforts tend to force the portions of arches 17a, 17b against the complementary piece.
  • These portions of arcs 17a, 17b are opposed to each other so as to form a holding zone in localized support of the fuse piece on the complementary element.
  • the fuse piece has a reduced section 15, at the location of the support zones 14 of the fuse piece against the complementary element. This section is intended to form the preferred breaking zone of the fuse piece when the complementary element is overheated.
  • this ring makes it possible to maintain the contact pressure between the contactors and the electrical connection terminals of the resistor.
  • the ring melts at the reduced sections 15 thus releases the contact pressure and opens the electrical supply circuit of the heating means.
  • FIGS. 1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b four separate contactors are used to form four switches. substantially identical to each other (each switch has a connector fixed on the main body and a connection terminal formed on the complementary element 3.
  • Two of these switches are arranged to allow or cut off the power supply to the terminals of the heating means and two others are used to allow or cut off the power supply to the terminals of a positive temperature coefficient resistor which is fixed on the complementary element. 3 to measure the temperature.
  • only two blades can be used to manage the power supply of the resistors only.
  • a preferred zone 8 is arranged so that the temperature in normal operation in this zone 8 is compatible with the operating temperature of the fuse to prevent it from melting prematurely.
  • the drawing of the resistive tracks can be made in such a manner as to move the resistive tracks away from or close enough to the fuse 7.
  • the material chosen to make the fuse is a plastic material that achieves a good compromise between the temperature resistance and the cost.
  • a crystalline material whose melting temperature range is reduced is used.
  • the material of the fuse piece whose melting point is about 285 ° C., is a polyphenylene sulfide (PPS) loaded with 32% fiberglass. and 32% mineral.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • the reduced section 15 promoting the melting speed of the fuse material at this precise location is preferably 2.8mm X 1.4mm.

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Abstract

Dispositif de chauffage de fluide (1) comprenant une conduite de circulation de fluide (5) , des moyens électriques de chauffe (4), et un interrupteur (6) sélectivement mobile entre une configuration d'alimentation desdits moyens électriques de chauffe et une configuration de coupure de l'alimentation électrique desdits moyens électriques de chauffe. Une pièce fusible thermiquement (7) pour être chauffée par les moyens électriques de chauffe en fonctionnement, ladite pièce fusible (7) étant adaptée pour fondre au moins partiellement lorsqu'une zone (8) au moins desdits moyens électriques de chauffe dépasse un seuil critique de température et pour entraîner alors le passage de l'interrupteur (6) de sa configuration d'alimentation à sa configuration de coupure.

Description

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE DE FLUIDE AVEC FUSIBLE THERMIQUE
La présente invention concerne, de façon générale, le domaine des dispositifs pour le chauffage électrique de fluide.
Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de chauffage de fluide comprenant une conduite de circulation de fluide, des moyens électriques de chauffe disposés pour chauffer le fluide transitant par la conduite de fluide, et un interrupteur relié électriquement aux moyens électriques de chauffe, cet interrupteur étant sélectivement mobile entre une configuration d'alimentation pour autoriser l'alimentation électrique desdits moyens électriques de chauffe et une configuration de coupure pour interdire l'alimentation électrique desdits moyens électriques de chauffe .
Il peut arriver qu'un tel dispositif de chauffe dépasse une température critique. Un tel phénomène se produit fréquemment en cas de chauffe à vide du dispositif, c'est à dire lorsque la conduite de fluide n'achemine plus assez de fluide ou plus de fluide du tout.
Ce phénomène se produit par exemple en cas de défaillance d'un thermostat servant à mesurer une température du dispositif. Afin d'éviter les risques de surchauffe du dispositif, qui peuvent conduire à une détérioration de l'appareil dans lequel est monté le dispositif des fabricants de dispositifs de chauffe ont développé des systèmes permettant de déconnecter les moyens électrique de chauffe en cas de surchauffe. II est connu du document FR 2 778 729, un dispositif du type précédemment défini comportant deux thermostats montés en série aux niveaux des extrémités électriques des moyens de chauffe. La probabilité de surchauffe d'un tel ensemble est sensiblement égale au produit des probabilités de dysfonctionnement de chacun des deux thermostats pris individuellement .
Il est également connu du document EP 0 485 211, un dispositif du type précédemment défini comportant un fusible monté en série dans les moyens de chauffage de telle manière qu'en cas de surchauffe, le fusible fond et provoque l'arrêt de l'alimentation électrique des moyens de chauffe. Avec un tel système la rupture de l'alimentation n'est pas toujours franche pour une même température critique. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer une solution visant à couper l'alimentation électrique des moyens électriques de chauffe en cas de surchauffe au delà d'un seuil critique du dispositif de chauffe de fluide. A cette fin, le dispositif de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu' en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'une pièce fusible thermiquement est disposée à proximité desdits moyens électriques de chauffe pour être chauffée par ces derniers en fonctionnement, ladite pièce fusible étant adaptée pour fondre au moins partiellement lorsqu'une zone au moins desdits moyens électriques de chauffe dépasse un seuil critique de température et pour entraîner alors le passage de l'interrupteur de sa configuration d'alimentation à sa configuration de coupure. La combinaison d'un interrupteur mobile entre deux configurations et d'un fusible dont la fonction est de déclencher, en cas de surchauffe, le passage de 1 ' interrupteur en configuration de coupure permet : - d'une part d'avoir une coupure électrique franche du fait de la conception dédiée à cette fonction de l ' interrupteur ;
- d'autre part de bénéficier d'une détection de passage de seuil critique de température fiable du fait de la conception dédiée à cette fonction de la pièce fusible.
Grâce à l'invention, les fonctions de détection de passage de seuil critique de température et de coupure effective d'alimentation sont dissociées l'une de l'autre permettant ainsi une conception dédiée d'un élément à une fonction.
On peut par exemple faire en sorte que l'interrupteur possède une portion élastique qui le force naturellement à passer en configuration de coupure, la pièce fusible thermiquement exerçant une force de maintien de l'interrupteur dans sa configuration d'alimentation tant que ladite zone desdits moyens électriques de chauffe n'a pas dépassée ledit seuil critique de température.
Dans ce mode de réalisation, dès que la pièce fusible est fondue au moins partiellement, la force de maintien n'est plus alors exercée sur l'interrupteur qui passe alors de lui même en configuration de coupure. La coupure d'alimentation est ici irréversible tant que l'on nr a pas manuellement replacé l'interrupteur dans sa position d'alimentation et tant que la pièce fusible n'a pas été remplacée par une pièce neuve. On peut également faire en sorte que le dispositif comprenne un corps principal et un élément complémentaire recouvrant une partie du corps principal pour définir ladite conduite entre le corps principal et une face interne de l'élément complémentaire, ledit interrupteur comportant une borne de connexion reliée électriquement aux moyens électriques de chauffe et formée sur une face externe de l'élément complémentaire qui est opposée à ladite face interne . Le fait de former directement une borne de l'interrupteur sur l'élément complémentaire est avantageux car cela :
D permet de simplifier la connexion de l'interrupteur avec les moyens électriques de chauffe ; D supprime la nécessité d'un câble de connexion entre la borne de l ' interrupteur et les moyens de chauffe ;
D facilite les opérations d'assemblage du dispositif en réduisant le nombre de pièces nécessaires pour sa fabrication. La borne de connexion est préférentiellement formée à une extrémité des dits moyens électriques de chauffe, ainsi cette borne est à la fois un élément des moyens électriques de chauffe et un élément de l'interrupteur, ce qui est économiquement avantageux. On peut également faire en sorte que ledit interrupteur comporte un contacteur métallique dont une extrémité est fixée sur ledit corps principal, ce contacteur :
- adoptant sélectivement une position d'alimentation où il est en contact contre ladite borne de connexion, l'interrupteur étant alors en configuration d'alimentation et ;
- adoptant sélectivement une position de coupure dans laquelle il est écarté de la borne de connexion, l'interrupteur étant alors en configuration de coupure, ladite portion élastique de l'interrupteur étant constituée par une portion localement élastique du contacteur qui force naturellement ce dernier à passer en position de coupure .
Dans ce mode de réalisation préférentiel de l'invention, l'interrupteur est obtenu simplement en créant un contacteur métallique par pliage / emboutissage d'une pièce métallique (telle que du cuivre ou de l'inox) et en le fixant sur le corps principal par l'une de ses extrémités. Lors dudit pliage / emboutissage, il est alors facile de former : D une première portion de longueur du contacteur rigide ayant pour fonction d'établir le contact électrique contre une borne de connexion ;
D une seconde portion de longueur du contacteur rigide ayant pour fonction d'être assemblée sur le corps principal, cet assemblage pouvant être réalisé par exemple par insertion de cette seconde partie rigide de contacteur dans une rainure complémentaire formée dans le corps complémentaire ;
D un portion souple et élastique disposée entre les première et secondes portions rigides permettant à ces portions rigide d'être mobiles entre elles de façon élastique.
Cette portion souple permet à l'interrupteur d'être naturellement mono-stable dans sa configuration de coupure. On peut également faire en sorte que les moyens électriques de chauffe comportent au moins une résistance chauffante sérigraphiée sur la face externe de l'élément complémentaire. Grâce à ce mode de réalisation la chaleur produite par la résistance est directement transmise à l'eau de la conduite au travers de la paroi formée par l'élément complémentaire ce qui minimise les pertes thermiques et réduit l'inertie thermique du dispositif, l'eau se trouvant dans la conduite pouvant dès lors être chauffée rapidement.
On peut également faire en sorte que la pièce fusible thermiquement soit un anneau entourant au moins une portion de ladite conduite de circulation de fluide et au moins une portion dudit circuit électrique de chauffe, cette pièce fusible étant en appui contre une 'zone d'appui de ladite conduite et/ou desdits moyens électriques de chauffe pour y être chauffée.
Une pièce fusible en forme d'anneau favorise une répartition symétrique des efforts de l'interrupteur sur la pièce fusible, cette pièce ayant ainsi une très bonne résistance mécanique sans avoir pour autant à utiliser une large quantité de matière pour la réaliser.
La forme en anneau permet également de symétriser les échanges thermiques entre la pièce fusible et les moyens de chauffe .
On peut également faire en sorte que la pièce fusible thermiquement présente une section réduite située à l'endroit de la zone d'appui.
Cette caractéristique permet de créer une zone de fusion privilégiée facile à dimensionner et à repérer du fait de sa forme. Lors de la fabrication du dispositif on fait en sorte que la zone de fusion privilégiée soit disposée pour être essentiellement soumise à des efforts internes de traction générés par le ou les interrupteur (s) . Ainsi lors de la fusion de cette zone fusible se rompt uniquement sous les contraintes de tractions d'interrupteurs, ce qui permet une rupture franche et rapide. Il y a donc moins de risque que l'anneau lors de sa rupture empêche ou bloque le (s) mouvement (s) des interrupteurs vers leurs configurations de coupure .
La probabilité de bon fonctionnement du dispositif est ainsi accrue par rapport à ce qu'elle serait si la zone de rupture était située dans une zone de flexion de l'anneau et par rapport à ce qu'elle serait si aucune zone de rupture privilégiée n'était fabriquée.
La pièce fusible est en matière plastique car la température de fusion d'une telle pièce est facilement prévisible et ajustable par la chimie des composites. D'autre part cette anneau est dans un matériau choisi pour être non conducteur électriquement ce qui évite d'avoir à isoler les contacteurs vis à vis de l'anneau. On peut également faire en sorte que ledit contacteur comporte une entaille dans laquelle est placée une portion de la pièce fusible permettant ainsi d'assembler mécaniquement ladite pièce fusible et le contacteur, au moins tant que le contacteur est en position d'alimentation. Ce mode de réalisation permet d'avoir un ensemble interrupteur / pièce fusible mécaniquement stable tant que cette pièce fusible n'est pas fondue.
On peut également faire en sorte que le dispositif comporte deux interrupteurs sensiblement identiques entre eux et reliés électriquement audits moyens électriques de chauffe pour en permettre l'alimentation sélective et que ladite pièce fusible thermiquement soit disposée pour interagir mécaniquement avec chacun des interrupteurs simultanément, cette pièce fusible étant en outre adaptée : D pour maintenir ces interrupteurs dans leurs configurations d'alimentation tant que ladite zone desdits moyens électriques de chauffe ne dépasse pas le seuil critique de température et;
D pour entraîner le passage de ces interrupteurs de leurs configuration d'alimentation à leurs configurations de coupure lorsque ladite zone desdits moyens électriques de chauffe dépasse le seuil critique de température.
Les deux interrupteurs qui sont maintenus par une même pièce fusible dans leurs configurations d'alimentation passent simultanément en configuration de coupure ce qui multiplie les zones de coupures électriques sur le même circuit et réduit la quantité d'énergie de rupture de circuit devant être encaissée individuellement par chaque interrupteur du circuit.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure IA représente une vue en perspective du dispositif de chauffe de liquide de l'invention avec ses contacteurs en configurations de coupure et sans la pièce fusible thermiquement ; la figure IB représente une vue en coupe du dispositif de chauffe de l'invention montrant un contacteur en position de coupure ; la figure 2A représente le dispositif de l'invention avec ses interrupteurs en configurations d'alimentation et avec la pièce fusible non encore fondue ; la figure 2B représente une vue en coupe longitudinale du dispositif de la figure 2A ; la figure 3A représente le dispositif de l'invention avec ses interrupteurs en configurations de coupure et avec la pièce fusible rompue sous l'effet d'une surchauffe ; la figure 3B représente une vue en coupe longitudinale du dispositif de la figure 3A ; la figure 4 représente une vue de face de la pièce fusible en forme d'anneau.
Comme annoncé précédemment, l'invention concerne un dispositif de chauffe de fluide comprenant une conduite de circulation de fluide et des moyens électriques de chauffe qui sont ici deux résistances électriques placées en parallèles et disposés pour chauffer le fluide transitant par la conduite de fluide. Le dispositif de chauffe de l'invention est une amélioration du dispositif de chauffe présenté dans le document brevet FR 2 855 359.
Ce dispositif 1 comporte un corps principal 2 de forme cylindrique autour duquel est emboîté un élément complémentaire 3 en forme de tube. Un espace 5a est formé entre le corps principal 2 et la face interne 10 de l'élément complémentaire 3 pour définir la conduite de fluide 5 entre l'élément complémentaire 3 et le corps principal 2.
La conduite de fluide 5 est en forme de spirale enroulée autour du corps principal le long de la face interne 10 de l'élément complémentaire. Pour cela le corps principal est en matière possédant une faible inertie thermique (inertie inférieure à celle de l'aluminium) et comporte à sa périphérie une rainure en forme de spirale en vis à vis de la face interne 10. Une entrée 19a et une sortie 19b de fluide communicants avec la conduite permettent de lier le dispositif de l'invention à un circuit de fluide externe.
Les résistances électriques 4 constitutives des moyens électriques de chauffe 4 sont des résistances sérigraphiées sur la face externe 12 de l'élément complémentaire 3 et forment deux rubans résistifs s ' étendant parallèlement entre eux en recouvrant au moins 50% de la face externe 12. Ces résistances 4 s'étendent entre deux bornes d'alimentation lia, 11b formées à la face externe 12 de l'élément complémentaire en forme de tube 3. Ces bornes d'alimentation lia, 11b sont formées aux extrémités des résistances et sont sensiblement identiques entre elles à une symétrie de forme près selon un plan de coupe longitudinal de l'élément complémentaire. Les bornes d'alimentation lia et 11b sont toutes deux accessibles électriquement depuis l'extérieur du dispositif pour permettre à chaque contacteur 13a, 13 b mobile d'établir un contact électrique sélectif contre la borne de connexion correspondante (borne lia avec le contacteur 13a, et borne 11b avec le contacteur 13b) .
Les contacteurs sont des pièces métalliques allongées ayant trois portions de longueur exerçants chacune une fonction propre.
La première portion d'un contacteur est une portion extrême rigide emboîtée dans une rainure dédiée à l'emboîtement de ce contacteur sur une excroissance périphérique du corps principal 2. Pour cela, le corps principal est au moins à cet endroit isolant électriquement, ce corps pouvant être à cet effet intégralement composé de matière plastique.
Chaque première portion de contacteur est adaptée pour être emboîtée avec une prise femelle d'alimentation du connecteur.
La seconde portion d'un contacteur est une portion localement élastique 9 aussi appelée portion élastique de l'interrupteur. Cette seconde portion a pour fonction de forcer une troisième portion du contacteur à s'écarter de la borne de connexion lia ou 11b correspondante au contacteur. Cette seconde portion a une section transversale plane.
La troisième portion du contacteur est une portion de contacteur rigide sur sa longueur pour permettre de transmettre un effort de compression du contacteur sur la borne de connexion correspondante lia ou 11b. Cette troisième portion à une section transversale sensiblement en forme de U pour lui conférer cette rigidité. Cette troisième portion comporte une zone entaillée 16 adaptée pour recevoir en appui une portion de la pièce fusible 7.
Une zone du contacteur préférentiellement située dans la seconde portion souple est pliée en V, dans le sens de la longueur du contacteur, pour former un contact électrique dédié au passage de courant entre le contacteur et la borne de connexion de l'élément complémentaire, cette zone de contact étant située à la pointe de la pliure en V.
Une pièce fusible thermiquement 7 est représentée seule sur la figure 4 sous la forme d'un anneau rigide de diamètre interne supérieur au diamètre externe de l'élément complémentaire. Cette pièce fusible est également représentée sur les figures 2a et 2b mais cette fois-ci en combinaison avec le reste du dispositif. Dans ces figures 2a, 2b la pièce fusible 7 entoure l'élément complémentaire 3 et maintient l'ensemble des contacteurs dans leurs positions d'alimentation respectives .
Comme représenté sur la figure 4, la pièce fusible comporte deux portions d'arcs 17a, 17b d'un diamètre sensiblement égal au diamètre externe de l'élément complémentaire qui est représenté en ligne pointillée référencée 2. Quatre flèches représentent respectivement les quatre efforts générés par les contacteurs sur la pièce fusible. Ces efforts tendent à forcer les portions d'arcs 17a, 17b contre la pièce complémentaire. Ces portions d'arcs 17a, 17b sont opposées entre elles de façon à former une zone de maintien en appui localisé de la pièce fusible sur l'élément complémentaire. La pièce fusible comporte une section réduite 15, à l'endroit des zones d'appuis 14 de la pièce fusible contre l'élément complémentaire. Cette section est prévue pour former la zone de rupture privilégiée de la pièce fusible lorsque l'élément complémentaire est en surchauffe. Ainsi, cet anneau permet en fonctionnement normal de maintenir la pression de contact entre les contacteurs et les bornes de connexions électrique de la résistance. Lors d'une surchauffe, l'anneau fond au niveau des sections réduites 15 libère ainsi la pression de contact et ouvre le circuit électrique d'alimentation des moyens de chauffe.
Dans le mode de réalisation de l'invention présentée sur les figures la, Ib, 2a, 2b, 3a, 3b, on utilise quatre contacteurs distincts pour former quatre interrupteurs sensiblement identiques entre eux (chaque interrupteur possède un connecteur fixé sur le corps principal et une borne de connexion formée sur l'élément complémentaire 3.
Deux de ces interrupteurs sont disposés pour autoriser ou couper 1 ' alimentation aux bornes des moyens de chauffe et deux autres sont utilisés pour autoriser ou couper l'alimentation aux bornes d'une résistance à coefficient de température positif qui est fixée sur l'élément complémentaire 3 pour en mesurer la température. Dans une construction simplifiée, on pourra utiliser seulement deux lames pour gérer l'alimentation électrique des seules résistances.
Une zone 8 préférentielle est agencée de manière à ce que la température en fonctionnement normal dans cette zone 8 soit compatible avec la température de fonctionnement du fusible afin d'éviter que celui-ci ne fonde prématurément.
Dans ce cas particulier, afin de limiter la température des pistes résistives, celles-ci sont recouvertes d'un conducteur 18 facilitant le passage du courant et évitant 1' échauffement de cette zone 8.
Dans une autre construction, le dessin des pistes résistives peut être réalisé de manière à éloigner ou rapprocher suffisamment les pistes résistives du fusible 7.
Dans ce cas particulier, la matière choisie pour réaliser le fusible est une matière plastique réalisant un bon compromis entre la tenue en température et le coût. De préférence on utilise une matière cristalline dont la plage de température de fusion est réduite.
Dans ce cas particulier la matière de la pièce fusible, dont la température de fusion est d'environ 285°C, est un polyphénylène sulfide (PPS) chargé à 32% de fibre de verre . et à 32% de minéral.
La section réduite 15 favorisant la rapidité de fusion de la matière du fusible à cet endroit précis est préférentiellement de 2.8mm X 1.4mm.
Ces particularités telles que, forme du fusible dans la zone 15, choix de la matière du fusible, dépendent du dessin des pistes, de la nécessité de faciliter le passage du courant dans la zone 14, du type de pistes résistives, du matériaux de l'élément complémentaire, du dessin du corps principal et ne peuvent donc êtres considérées comme les seules valables dans ce type de construction.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de chauffage de fluide (1) comprenant une conduite de circulation de fluide (5), des moyens électriques de chauffe (4) disposés pour chauffer le fluide transitant par la conduite de fluide (5), et un interrupteur
(6) relié électriquement aux moyens électriques de chauffe (4), cet interrupteur (6) étant sélectivement mobile entre une configuration d'alimentation ' pour autoriser l'alimentation électrique desdits moyens électriques de chauffe et une configuration de coupure pour interdire l'alimentation électrique desdits moyens électriques de chauffe, caractérisé en ce qu'une pièce fusible thermiquement
(7) est disposée à proximité desdits moyens électriques de chauffe pour être chauffée par ces derniers en fonctionnement, ladite pièce fusible (7) étant adaptée pour fondre au moins partiellement lorsqu'une zone (8) au moins desdits moyens électriques de chauffe dépasse un seuil critique de température et pour entraîner alors le passage de l'interrupteur (6) de sa configuration d'alimentation à sa configuration de coupure.
2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'interrupteur (6) possède une portion élastique (9) qui le force naturellement à passer en configuration de coupure, la pièce fusible thermiquement (7) exerçant une force de maintien de l'interrupteur dans sa configuration d'alimentation tant que ladite zone (8) desdits moyens électriques de chauffe (4) n'a pas dépassée ledit seuil critique de température. 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un corps principal (2) et un élément complémentaire (3) recouvrant une partie du corps principal (2) pour définir ladite conduite (5) entre le corps principal et une face interne (10) de l'élément complémentaire, ledit interrupteur comportant une borne de connexion (11) reliée électriquement aux moyens électriques de chauffe (4) et formée sur une face externe (12) de l'élément complémentaire (3) qui est opposée à ladite face interne (10) .
4) Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ledit interrupteur comporte un contacteur métallique (13a) dont une extrémité est fixée sur ledit corps principal (2), ce contacteur (13a) :
- adoptant sélectivement une position d'alimentation où il est en contact contre ladite borne de connexion, l'interrupteur (6) étant alors en configuration d'alimentation et ;
- adoptant sélectivement une position de coupure dans laquelle il est écarté de la borne de connexion (11) , l'interrupteur étant alors en configuration de coupure, ladite portion élastique (9) de l'interrupteur étant constituée par une portion localement élastique (9) du contacteur (13a) qui force naturellement ce dernier à passer en position de coupure. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens électriques de chauffe comportent au moins une résistance chauffante sérigraphiée sur la face externe (12) de l'élément complémentaire (3).
6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce fusible thermiquement (7) est un anneau entourant au moins une portion de ladite conduite de circulation de fluide (5) et au moins une portion dudit circuit électrique de chauffe, cette pièce fusible (7) étant en appui contre une zone d'appui (14) de ladite conduite (5) et/ou desdits moyens électriques de chauffe (4) pour y être chauffée.
7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce fusible thermiquement (7) présente une section réduite (15) située à l'endroit de la zone d'appui (14) .
8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce fusible (7) est en matière plastique non conductrice électriquement .
9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 4, caractérisé en ce que ledit contacteur (13a) comporte une entaille (16) dans laquelle est placée une portion de la pièce fusible thermiquement (7) permettant ainsi d'assembler mécaniquement ladite pièce fusible (7) et le contacteur, au moins tant que le contacteur est en position d' alimentation.
10) Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux interrupteurs sensiblement identiques entre eux et reliés électriquement audits moyens électriques de chauffe (4) pour en permettre l'alimentation sélective et en ce que ladite pièce fusible thermiquement (7) est disposée pour interagir mécaniquement avec chacun des interrupteurs simultanément, cette pièce fusible (7) étant en outre adaptée pour maintenir ces interrupteurs dans leurs configurations d'alimentation tant que ladite zone (8) desdits moyens électriques de chauffe ne dépasse pas le seuil critique de température et pour entraîner le passage de ces interrupteurs de leurs configuration d'alimentation à leurs configurations de coupure lorsque ladite zone desdits moyens électriques de chauffe dépasse le seuil critique de température.
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