EP0120989A2 - Electrical heating element and stove equipped with this heating element - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to electric heating bodies, and in particular to those intended to equip the cooking zones of domestic appliances such as cookers, stoves or hobs.
- the heating bodies which comprise a resistant wire provided with two end terminals and embedded in a refractory material contained in a tubular envelope of metal sheet extending tangentially to a plane.
- the tubular casing consists of a simple tube suitably shaped in a horizontal plane, that is to say say in the heating plan, and the end terminals of the resistive wire are arranged respectively at the two ends of this tube. Therefore, these ends of the tube are bent downward to allow electrical connections.
- This entails, in particular, the drawback that there remains, in the horizontal heating part, a fairly large unheated angular zone.
- the object of the invention is in particular to remedy this drawback.
- the tubular casing has the shape of a closed ring, one face of which is tangent to the heating plane over the entire length of this ring and the face of which opposite to said tangent face has a slot s extending over the entire length of this ring and closed off by a sheet metal cover which is internal to the envelope and the opposite sides of which are covered by the opposite edges of the slot, the area of this cover situated opposite said slot having one or more passages for the end terminals and carrying at least one metal tab which projects outwards from the tubular casing and which constitutes not only a member for fixing the heating body, but also a connection connector to the earth of the tubular casing.
- This arrangement ensures practically the continuity of the heating over the entire length of an annular path.
- the electrical connections and the fixing of the heating body to a frame or other support are greatly facilitated.
- the electric heating body shown comprises a helical resistant wire 10 provided with two end terminals 12 and 14, and embedded in a refractory material 16 contained in a tutular envelope 18 made of metal sheet extending tangentially to a heating plane P.
- the tubular casing 18 has the form of a closed circular ring, one face 20 of which is tangent to the plane P over the entire length of this ring and the face 22 of which, opposite the face 20, has a slot 24 extending over the entire length of this ring and closed by a cover 26 of metal sheet which is internal to the casing 18 and whose opposite sides 28 are covered by the opposite edges 30 of the slot 24.
- the area 32 of the cover 26 located opposite the slot 24 has two passages 34 for the terminals 12 and 14, and carries two metal tabs 36 which project outwards from the casing 18 and which are located at two diametrically opposite points of the ring.
- These lugs 36 constitute, not only fasteners for the heating body, but also earth connection connectors. of the tubular casing 18.
- the tubular casing 18 has a U-shaped section whose flattened base 20 is located in the plane P.
- the section of the cover 26 has the shape of an arc of a circle whose concavity is turned towards the inside of the envelope 18.
- the branches of the U of this envelope are curved towards one another on the arched cover 26.
- each metal tab 36 is formed by a threaded rod which passes through a hole 38 of the cover 26 and which has an enlarged head 40 located on the internal face of this cover and thus bearing on the edge of the hole 38.
- the head 40 is preferably welded at 41 to the cover 26.
- each of the end terminals 12 and 14 has an L-shaped pin 42, one of the branches 44 of which is surrounded by the end of the helical wire 10 and is soldered to it, and of which the other branch 46 passes through an insulator 48 arranged in the passage 34 of the cover.
- this ring When a heating ring thus formed is incorporated into a cooking hearth intended for heating cooking vessels R with a flat bottom (FIG. 1), this ring is disposed horizontally in a support 50, with the end terminals 12 and 14 and the legs 36 facing downwards, the upper face 20 of the ring forming a heating surface on which the bottom of the receptacles R is directly placed.
- the legs 36 are used not only for fixing the ring in the support 50 , but also to the electrical connection of the envelope 18 with the mass of the support 50.
- the support 50 then comprises a metal sheet 54 (FIG. 12) arranged horizontally in which are formed by stamping two annular grooves 56 and 57 which open upwards and in which the heating rings 52 and 53 are housed respectively.
- the sheet 54 is circular, and its upper face 58 has, on either side of the pair of rings 52, 53, a central region 60 and a peripheral region 62 which are one and the other flat and smooth.
- the sheet 54 carries an enamel coating on the internal faces of the annular grooves 56 and 57, as well as on all the rest of its upper face 58.
- Each groove 56, 57 has a depth such that the upper face 20 of the rings 52, 53 protrudes slightly above the upper face 58 of the sheet 54 (FIGS.
- each groove 56, 57 has at its bottom 68, on the one hand an orifice 70 for passage of the electrical terminals 12 and 14, and on the other hand two holes 72 for receiving the tabs 36 (see broken lines in FIG. 11).
- each of the grooves 56, 57 comprises a semi-circular portion which forms the bottom 68 of this groove and which is connected to two vertical rectilinear portions 74 forming the sides of these grooves, each ring 52, 53 having itself a section of general complementary shape (FIG. 13) comprising a semi-circular lower portion 76, two rectilinear lateral portions 78 and a flat rectilinear portion 20 connected by two slight rounded 80s to said lateral portions 78.
- each fixing lug 36 is equipped with a nut 82 and a washer 84 (FIG. 8) which ensure that the lower portion 76 of the rings is properly applied against the bottoms 68 of the grooves 56, 57 .
- the cooking hearth thus formed is mounted in an opening 86 formed in the upper wall T of a hob.
- the underside of the sheet 54 carries in its central region a threaded rod 90 directed downwards on which are fixed a first and a second reflector 92 and 94 having the general shape of bowls with concavity turned upwards, as well as a stirrup diametral 96 whose ends 98 come to rest under the edge of the opening 86 and whose middle region is subjected to a tensile force directed upwards by means of a nut 100 screwed on the rod 90: the fixing of the focus in the opening 86 is thus ensured by pinching the wall T between the outer edge 102 of the sheet 54 and the ends 98 of the stirrup 96.
- the resistors of the heating rings 52 and 53 are supplied by the sector, the terminals of which are designated by 104 and 106, via a supply circuit comprising an electronic switch 108 which is connected to the terminal 106 of the sector and which can establish the supply intermittently at regular interval i for a duration d which can be adjusted, according to the average power that one wishes, by means of a lever, shown schematically in 109, movable opposite graduations numbered from - 0 to 10.
- the supply circuit further comprises a switch 110 including the movable armature 112, connected to the electronic switch 108, can occupy two positions, a first position for which the armature 112 comes into contact with a pad I and for which only the resistor 10 'of the ring 53 is supplied, and a second position for which this armature comes into contact with a stud II and for which the resistors 10 and 10 ′ of the two rings 52 and 53 are supplied in parallel.
- Figures 15, 16 and 17 diagrams illustrating the supply of the rings, for three different settings of the lever 109, namely: lever 109 placed on the scale 1 ( figure 15), on graduation 2 (figure 16), and on graduation 10 (figure 17).
- Figures 15 and 16 show, for two different durations, that the average power supplied to the rings 52 and 53 is proportional to the ratio between the duration d and the interval i.
- FIG. 17 it represents the adjustment, corresponding to a continuous supply, that is to say without interruption.
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Abstract
Corps chauffant comprenant un fil résistant (10) noyé dans un matériau réfractaire (16) contenu dans une enveloppe tubulaire (18). L'enveloppe (18) présente la forme d'un anneau à section en U qui est fermé par un couvercle (26) dont les côtés opposés (28) sont recouverts par les branches recourbées (30) du U. Ce corps chauffant peut être appliqué à la réalisation de foyers de cuisson d'appareils domestiques tels que cuisinières ou tables de cuisson.Heating body comprising a resistant wire (10) embedded in a refractory material (16) contained in a tubular envelope (18). The envelope (18) has the shape of a U-section ring which is closed by a cover (26) whose opposite sides (28) are covered by the curved branches (30) of the U. This heating body can be applied to the production of cooking appliances for domestic appliances such as stoves or hobs.
Description
L'invention se rapporte aux corps chauffants électriques, et en particulier à ceux destinés à équiper les foyers de cuisson des appareils domestiques tels que cuisinières, réchauds ou tables de cuisson.The invention relates to electric heating bodies, and in particular to those intended to equip the cooking zones of domestic appliances such as cookers, stoves or hobs.
Elle concerne, plus précisément, les corps chauffants qui comprennent un fil résistant muni de deux bornes d'extrémité et noyé dans un matériau réfractaire contenu dans une enveloppe tubulaire en tôle métallique s'étendant tangentiellement à un plan.It relates, more precisely, to the heating bodies which comprise a resistant wire provided with two end terminals and embedded in a refractory material contained in a tubular envelope of metal sheet extending tangentially to a plane.
Un corps chauffant de ce genre est décrit, par exemple, dans le brevet FR-A-937 606. Dans ce corps chauffant, l' enveloppe tubulaire est constituée par un simple tube convenablement conformé dans un plan horizontal, c'est-à-dire dans le plan de chauffe, et les bornes d'extrémité du fil résistant sont agencées respectivement aux deux extrémités de ce tube. De ce fait, ces extrémités du tube sont recourbées vers le bas pour permettre les raccordements électriques. Ceci entraîne, en particulier, l' inconvénient qu'il subsiste, dans la partie horizontale chauffante, une zone angulaire non chauffée assez étendue.A heating body of this kind is described, for example, in patent FR-A-937,606. In this heating body, the tubular casing consists of a simple tube suitably shaped in a horizontal plane, that is to say say in the heating plan, and the end terminals of the resistive wire are arranged respectively at the two ends of this tube. Therefore, these ends of the tube are bent downward to allow electrical connections. This entails, in particular, the drawback that there remains, in the horizontal heating part, a fairly large unheated angular zone.
L'invention a notamment pour but de remédier à cet inconvénient.The object of the invention is in particular to remedy this drawback.
Dans un corps chauffant selon l'invention, l'enveloppe tubulaire présente la forme d'un anneau fermé dont une face est tangente au plan de chauffe sur toute la longueur de cet anneau et dont la face opposée à ladite face tangente présente une fente s'étendant sur toute la longueur de cet anneau et obturée par un couvercle en tôle métallique qui est interne à l'enveloppe et dont les côtés opposés sont recouverts par les bords opposés de la fente, la zone de ce couvercle située en regard de ladite fente présentant un ou plusieurs passages pour les bornes d'extrémité et portant au moins une patte métallique qui fait saillie vers l'extérieur de l'enveloppe tubulaire et qui constitue, non seulement un organe de fixation du corps chauffant, mais encore un connecteur de mise à la terre de l'enveloppe tubulaire.In a heating body according to the invention, the tubular casing has the shape of a closed ring, one face of which is tangent to the heating plane over the entire length of this ring and the face of which opposite to said tangent face has a slot s extending over the entire length of this ring and closed off by a sheet metal cover which is internal to the envelope and the opposite sides of which are covered by the opposite edges of the slot, the area of this cover situated opposite said slot having one or more passages for the end terminals and carrying at least one metal tab which projects outwards from the tubular casing and which constitutes not only a member for fixing the heating body, but also a connection connector to the earth of the tubular casing.
Cette disposition permet d'assurer pratiquement la continuité du chauffage sur toute la longueur d'un parcours annulaire. De plus, les raccordements électriques et la fixation du corps chauffant sur un bâti ou autre support sont grandement facilités.This arrangement ensures practically the continuity of the heating over the entire length of an annular path. In addition, the electrical connections and the fixing of the heating body to a frame or other support are greatly facilitated.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une coupe verticale d'un corps chauffant électrique conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue de dessous de ce corps chauffant ; la figure 3 en est une vue de dessus ; les figures 4, 5 et 6 représentent, à échelle agrandie, des sections de ce corps chauffant, respectivement selon les lignes IV-IV , V-V et VI-VI de la figure 2 ; la figure 7 représente une broche formant partie d'une borne d'extrémité du fil résistant, vue selon la flèche VII de la figure 6 ; la figure 8 représente un foyer defuisson équipé de deux anneaux selon l'invention, en coupe verticale selon la ligne VIII-VIII de la figure 10 ; la figure 9 est une coupe verticale de ce foyer de cuisson selon la ligne IX-IX de la figure 10 ; la figure 10 est une vue de dessous de ce foyer de cuisson ; la figure 11 en est une vue de dessus ; la figure 12 représente en coupe verticale une tôle métallique formant partie de ce foyer de cuisson ; la figure 13 est une section de l'un des anneaux de ce foyer de cuisson ; la figure 14 est un schéma électrique d'un circuit d'alimentation de ces anneaux ; les figures 15, 16 et 17 sont des diagrammes illustrant l'alimentation par intermittence des anneaux, respectivement pour trois réglages différents du circuit de la figure 14.
- Figure 1 is a vertical section of an electric heating body according to the invention; Figure 2 is a bottom view of this heating body; Figure 3 is a top view; Figures 4, 5 and 6 show, on an enlarged scale, sections of this heating body, respectively along lines IV-IV, VV and VI-VI of Figure 2; Figure 7 shows a pin forming part of an end terminal of the resistive wire, seen along arrow VII of Figure 6; figure 8 represents a hearth defuisson equipped with two rings according to the invention, in vertical section along the line VIII-VIII of Figure 10; Figure 9 is a vertical section of this cooking hearth along the line IX-IX of Figure 10; Figure 10 is a bottom view of this cooking hearth; Figure 11 is a top view; Figure 12 shows in vertical section a metal sheet forming part of this cooking hearth; Figure 13 is a section of one of the rings of this cooking hearth; Figure 14 is an electrical diagram of a supply circuit for these rings; FIGS. 15, 16 and 17 are diagrams illustrating the intermittent supply of the rings, respectively for three different settings of the circuit of FIG. 14.
Le corps chauffant électrique représenté comprend un fil résistant hélicoïdal 10 muni de deux bornes d'extrémité 12 et 14, et noyé dans un matériau réfractaire 16 contenu dans une enveloppe tutulaire 18 en tôle métallique s' étendant tangentiellement à un plan de chauffe P.The electric heating body shown comprises a helical
Selon l'invention, l'enveloppe tubulaire 18 présente la forme d'un anneau fermé circulaire dont une face 20 est tangente au plan P sur toute la longueur de cet anneau et dont la face 22, opposée à la face 20, présente une fente 24 s'étendant sur toute la longueur de cet anneau et obturée par un couvercle 26 en tôle métallique qui est interne à l'enveloppe 18 et dont les côtés opposés 28 sont recouverts par les bords opposés 30 de la fente 24. La zone 32 du couvercle 26 située en regard de la fente 24 présente deux passages 34 pour les bornes 12 et 14, et porte deux pattes métalliques 36 qui font saillie vers l'extérieur de l'enveloppe 18 et qui sont situées en deux points diamétralement opposés de l'anneau. Ces pattes 36 constituent, non seulement des organes de fixation du corps chauffant, mais encore des connecteurs de mise à la tere de l'enveloppe tubulaire 18.According to the invention, the
L'enveloppe tubulaire 18 présente une section en forme de U dont la base aplatie 20 est située dans le plan P. La section du couvercle 26 présente la forme d'un arc de cercle dont la concavité est tournée vers l'intérieur de l' enveloppe 18. Les branches du U de cette enveloppe sont recourbées l'une vers l'autre sur le couvercle arqué 26.The
Comme on le voit mieux sur la figure 5, chaque patte métallique 36 est formée par une tige filetée qui traverse un trou 38 du couvercle 26 et qui comporte une tête élargie 40 située sur la face interne de ce couvercle et prenant ainsi appui sur le bord du trou 38. Pour assurer une bonne continuité électrique entre la tige 36 et le couvercle 26, la tête 40 est, de préférence, soudée en 41 au couvercle 26.As best seen in Figure 5, each
Comme représenté aux figures 6 et 7, chacune des bornes d'extrémité 12 et 14 comporte une broche 42 en forme de L dont l'une des branches 44 est entourée par l'extrémité du fil hélicoïdal 10 et est soudée sur elle, et dont l'autre branche 46 traverse un isolateur 48 agencé dans le passage 34 du couvercle.As shown in Figures 6 and 7, each of the
Lorsqu'un anneau chauffant ainsi constitué est incorporé à un foyer de cuisson destiné au chauffage de récipients culinaires R à fond plat (fig.1), cet anneau est disposé horizontalement dans un support 50, avec les bornes d'extrémité 12 et 14 et les pattes 36 tournées vers le bas, la face supérieure 20 de l'anneau formant une surface de chauffe sur laquelle est directement posé le fond des récipients R. Les pattes 36 servent, non seulement à la fixation de l'anneau dans le support 50, mais encore à la liaison électrique de l'enveloppe 18 avec la masse du support 50.When a heating ring thus formed is incorporated into a cooking hearth intended for heating cooking vessels R with a flat bottom (FIG. 1), this ring is disposed horizontally in a
On décrira maintenant, en référence aux figures 8 à 17, un foyer de cuisson de ce genre qui est équipé de deux anneaux chauffants 52 et 53 disposés concentriquement dans un même support 50, avec leurs surfaces supérieures 20 situées, bien entendu,dans un même plan horizontal.We will now describe, with reference to Figures 8 to 17, a cooking hearth of this kind which is equipped with two
Le support 50 comprend alors une tôle métallique 54 (figure 12) disposée horizontalement dans laquelle sont pratiquées par emboutissage deux gorges annulaires 56 et 57 qui s'ouvrent vers le haut et dans lesquelles sont logées respectivement les anneaux chauffants 52 et 53. Comme on le voit mieux sur la figure 11, la tôle 54 est circulaire, et sa face supérieure 58 présente, de part et d' autre de la paire d'anneaux 52, 53, une région centrale 60 et une région périphérique 62 qui sont l'une et l'autre planes et lisses. La tôle 54 porte un revêtement en émail sur les faces internes des gorges annulaires 56 et 57, ainsi que sur tout le reste de sa face supérieure 58. Chaque gorge 56, 57, présente une profondeur telle que la face supérieure 20 des anneaux 52, 53 fasse faiblement saillie au-dessus de la face supérieure 58 de la tôle 54 (figures 8 et 9), tandis que la largeur 64 de chaque gorge 56, 57 (figure 12) est pratiquement égale à la largeur 66 de chaque anneau 52, 53 (figure 13), de manière qu'il ne subsiste pratiquement pas d'interstices entre les bords de chaque gorge et les bords périphériques de chaque anneau (figures 8 et 9). Chaque gorge 56, 57 présente en son fond 68, d'une part un orifice 70 de passage des bornes électriques 12 et 14, et d'autre part deux trous 72 de réception des pattes 36 (voir traits interrompus sur la figure 11).The
La section de chacune des gorges 56, 57 (figure 12) comprend une portion semi-circulaire qui forme le fond 68 de cette gorge et qui se raccorde à deux portions rectilignes verticales 74 formant les côtés de ces gorges, chaque anneau 52, 53 présentant lui-même une section de forme générale complémentaire-(figure 13) comprenant une portion inférieure semi-circulaire 76, deux portions rectilignes latérales 78 et une portion rectiligne plane 20 raccordée par deux légers arrondis 80 aux dites portions latérales 78. De manière à bien maintenir les anneaux 52, 53 dans les gorges 56, 57, chaque patte de fixation 36 est équipée d'un écrou 82 et d'une rondelle 84 (figure 8) qui assurent que la portion inférieure 76 des anneaux est bien appliquée contre les fonds 68 des gorges 56, 57.The section of each of the
Selon les figures 8 à 10, le foyer de cuisson ainsi constitué est monté dans une ouverture 86 pratiquée dans la paroi supérieure T d'une table de cuisson. La face inférieure de la tôle 54 porte dans sa région centrale une tige filetée 90 dirigée vers le bas sur laquelle sont fixés un premier et un second réflecteurs 92 et 94 ayant la forme générale de cuvettes à concavité tournée versle haut, ainsi qu'un étrier diamétral 96 dont les extrémités 98 viennent s'appuyer sous le bord de l'ouverture 86 et dont la région médiane est soumise à une force de traction dirigée vers le haut au moyen d'un écrou 100 vissé sur la tige 90 : la fixation du foyer dans l'ouverture 86 est ainsi assurée par pincement de la paroi T entre le bord externe 102 de la tôle 54 et les extrémités 98 de l'étrier 96.According to Figures 8 to 10, the cooking hearth thus formed is mounted in an
Comme on le comprend, une fois le foyer fixé dans la table de cuisson, les débordements se produisant en cours de cuisson sont reçus par la tôle 54 et ne peuvent pas pénétrer sous les anneaux 52 et 53. Le nettoyage du foyer de cuisson ne présente donc pas de difficulté' particulière.As will be understood, once the hearth is fixed in the hob, the overflows occurring during cooking are received by the
Comme schématisé sur la figure 14, les résistances des anneaux chauffants 52 et 53, désignées respectivement par 10 et 10', sont alimentées par le secteur, dont les bornes sont désignées par 104 et 106, par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation comprenant un interrupteur électronique 108 qui est branché à la borne 106 du secteur et qui peut établir l'alimentation de manière intermittente à intervalle régulier i pendant une durée d que l'on peut régler, selon la puissance moyenne que l'on désire, au moyen d'une manette, schématisée en 109, déplaçable en regard de graduations numérotées de-0 à 10. Le circuit d'alimentation comprend en outre un commutateur 110 dont l'armature mobile 112, reliée à l'interrupteur électronique 108, peut occuper deux positions, soit une première position pour laquelle l'armature 112 vient au contact d'un plot I et pour laquelle seule la résistance 10' de l'anneau 53 est alimentée, et une seconde position pour laquelle cette armature vient au contact d'un plot II et pour laquelle les résistances 10 et 10' des deux anneaux 52 et 53 sont alimentées en parallèle.As shown diagrammatically in FIG. 14, the resistors of the
Pour expliquer le fonctionnement de l'interrupteur électronique 108, on a représenté aux figures 15, 16 et 17 des diagrammes illustrant l'alimentation des anneaux, pour trois réglages différents de la manette 109, à savoir : manette 109 placée sur la graduation 1 (figure 15), sur la graduation 2 (figure 16), et sur la graduation 10 (figure 17). Les figures 15 et 16 montrent, pour deux durées ifférentes, que la puissance moyenne fournie aux anneaux 52 et 53 est proportionnelle au rapport entre la durée d et l'intervalle i. Quant à la figure 17, elle représente le réglage, correspondant à une alimentation en continu, c'est-à-dire sans interruption.To explain the operation of the
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