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FR2599115A1 - Device for heating by means of electrical resistors, intended particularly for preventing fluid-conveying pipes from freezing - Google Patents

Device for heating by means of electrical resistors, intended particularly for preventing fluid-conveying pipes from freezing Download PDF

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Abstract

According to the invention, the device consists of modules each comprising an elongate portion 1 consisting of two electrically conductive lines 2, 3 of low electrical resistance and one electrically resistant element 4 connected at one end to one of the lines and at the other end to the other line; the said lines 2, 3 and the said resistant element 4 are inserted into an insulating sheath 5; and the two lines 2, 3 are connected at one end of the portion to separate contacts of a male electrical connector 6 and at the other end to separate contacts of a female electrical connector 7, in such a way that a plurality of modules can be connected end to end with their conducting lines 2, 3 in series.

Description

"Dispositif de chauffage par résistances électriques, destiné notamment au maintien hors-gel de canalisations de fluide"."Electric resistance heating device, intended in particular for the frost protection of fluid pipes".

L'invention concerne un dispositif de chauffage par résistances électriques, destiné notamment au maintien hors-gel de canalisations de fluide. The invention relates to a heating device by electrical resistances, intended in particular for the frost protection of fluid pipes.

On connaît déjà de tels dispositifs, se présentant sous la forme de rubans gainés souples contenant une résistance chauffante, que l'on enroule en hélice autour des canalisations à maintenir hors-gel ou que l'on dispose de manière rectiligne le long de celles-ci, et dont on relie les extrémités de la résistance à une source électrique ; le dispositif comporte, en fait, une ou plusieurs résistances disposées en série ou en parallèle, et, pour faciliter le branchement électrique, l'alimentation des résistances se fait à une seule extrémité de la gaine; l'utilisation de plusieurs rubans sur des tronçons de canalisations successifs implique le branchement -en parallèle de ces rubans, et en conséquence de disposer de plusieurs alimentations électriques, ou d'utiliser rallonges électriques et boîtes de dérivation pour pouvoir à la fois brancher chaque résistance et aller alimenter les résistances suivantes. Such devices are already known, in the form of flexible sheathed ribbons containing a heating resistance, which are wound in a helix around the pipes to be kept frost-free or which are arranged in a straight line along them. ci, and the ends of the resistance of which are connected to an electrical source; the device comprises, in fact, one or more resistors arranged in series or in parallel, and, to facilitate the electrical connection, the resistors are supplied at one end of the sheath; the use of several ribbons on sections of successive pipes implies the connection -in parallel of these ribbons, and consequently having several electrical supplies, or using electrical extension cords and junction boxes to be able to both connect each resistor and go to supply the following resistors.

Il résulte de cette multiplication des composants à utiliser, une multiplication des frais, des risques de pannes à cause d'un composant détérioré, et des risques de débranchement accidentel, avec toutes les conséquences fâcheuses qui peuvent en résulter du fait que les canalisations que l'on a cru protéger ne sont, en fait,-pas toutes maintenues hors-gel. It results from this multiplication of the components to be used, a multiplication of the costs, the risks of breakdowns due to a damaged component, and the risks of accidental disconnection, with all the unfortunate consequences which can result from it because 'we thought we were protecting are not, in fact, all kept frost-free.

L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un dispositif de chauffage par résistances électriques, destiné notamment au maintien hors-gel de canalisations de fluide, dispositif caractérisé en ce qu'il est constitué de modules comportant chacun un tronçon allongé constitué de deux lignes conductrices de l'électricité à faible résistance électrique et d'un élément résistant électrique relie à l'une de ses extrémités à l'une des lignes et à l'autre de ses extrémités à l'autre ligne, en ce que lesdites lignes et ledit élément résistant sont insérés dans une gaine isolante, et en ce que les deux lignes sont reliées d'un côté du tronçon à des bornes respectives d'une prise électrique de type mâle et de l'autre côté à des bornes respectives d'une prise électrique de type femelle, de telle sorte que plusieurs modules puissent être reliés bout à bout avec leurs lignes conductrices en série. The invention aims to remedy these drawbacks and to this end relates to a device for heating by electrical resistances, intended in particular for the frost-free maintenance of fluid pipes, device characterized in that it consists of modules each comprising a elongated section consisting of two electrically conductive lines with low electrical resistance and an electrical resistant element connecting at one of its ends to one of the lines and to the other of its ends to the other line, in that said lines and said resistant element are inserted in an insulating sheath, and in that the two lines are connected on one side of the section to respective terminals of an electrical outlet of the male type and on the other side to respective terminals of a female type electrical outlet, so that several modules can be connected end to end with their conductive lines in series.

Grâce à l'invention, il est ainsi possible de raccorder bout à bout plusieurs tronçons dont les résistances nominales sont disposées en parallèles, et le fait que des canalisations de diamètres différents se succèdent n'apporte aucune difficulté supplémentaire puisque les tronçons mis bout à bout peuvent parfaitement présenter des puissances linéaires différentes ; le raccordement de deux tronçons ne nécessite aucune pièce intermédiaire, et seul le raccordement d'au moins deux tronçons à la fois à la suite d'un premier tronçon, par exemple pour mettre hors-gel des ramifications issues d'une même canalisation, nécessite une prise multiple, en tout et pour tout. Thanks to the invention, it is thus possible to connect end to end several sections whose nominal resistances are arranged in parallel, and the fact that pipes of different diameters succeed one another does not bring any additional difficulty since the sections put end to end can perfectly present different linear powers; the connection of two sections does not require any intermediate piece, and only the connection of at least two sections at a time following a first section, for example to freeze the branches from the same pipe, requires a multiple socket, in all and for everything.

D'autres caractéristiques et avantages de lwinven- tion ressortiront de la description qui va suivre se rapportant à une forme de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif et représentée sur les dessins ci-joints dans lesquels
- la Fig. 1 est une vue en perspective d'un module destiné à constituer un dispositif selon l'invention ;
- la Fig. 2 est une section selon la ligne Il-Il de la figure 1; et
- La Fig. 3 est un schéma électrique du module de la figure 1.
Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, relating to an embodiment given by way of nonlimiting example and represented in the attached drawings in which
- Fig. 1 is a perspective view of a module intended to constitute a device according to the invention;
- Fig. 2 is a section along the line Il-Il of Figure 1; and
- Fig. 3 is an electrical diagram of the module of FIG. 1.

Le dispositif de chauffage selon l'invention, destiné notamment au maintien hors-gel de canalisations de fluide, est constitué de modules tels que celui représenté sur les dessins. The heating device according to the invention, intended in particular for the frost protection of fluid pipes, consists of modules such as that shown in the drawings.

Chacun de ces modules comporte un tronçon 1 allongé constitué de deux lignes 2, 3 conductrices de l'électricité à faible résistance électrique, et d'un élément résistant électrique 4 relié à l'une de ses extrémités à l'une des lignes et à l'autre extrémité à l'autre ligne, insérés dans une gaine isolante 5 afin que plusieurs modules puissent etre reliés bout à bout, et que les éléments résistants qu'ils contiennent soient disposés en parallèle les uns sur les autres, les deux lignes 2, 3 sont reliées, d'un côté du tronçon, à des bornes respectives dlune prise électrique 6 de type mâle, et de l'autre côté, à des bornes respectives d'une prise électrique 7 de type femelle ; ainsi, les lignes conductrices respectives des tronçons mis bout à bout sont reliées respectivement en série. Each of these modules has an elongated section 1 consisting of two lines 2, 3 conductive of electricity with low electrical resistance, and of an electrical resistant element 4 connected at one of its ends to one of the lines and to the other end to the other line, inserted in an insulating sheath 5 so that several modules can be connected end to end, and that the resistant elements which they contain are arranged in parallel one on the other, the two lines 2 , 3 are connected, on one side of the section, to respective terminals of an electrical outlet 6 of the male type, and on the other side, to respective terminals of an electrical outlet 7 of the female type; thus, the respective conductive lines of the sections placed end to end are connected in series respectively.

On dispose ainsi, quel que soit le nombre de tronçons mis bout à bout, de deux lignes conductrices que l'on peut relier chacune à l'une des deux bornes d'une alimentation électrique monophasée, lignes entre lesquelles sont branchés autant d'éléments résistants 4 en parallèle qu'il y a de tronçons Bien entendu, les lignes 2, 3 sont dimensionnées de telle sorte qu'elles puissent être parcourues par un courant important, puisque la partie comprise entre l'alimentation électrique et le premier élément résistant 4 sera parcourue par un courant égal à la somme des courants dans chaque élément résistant, le courant parcourant la ligne diminuant, au niveau du branchement de chaque élément résistant, de la valeur du courant traversant cet élé- ment.De même, la nature du matériau de la gaine isolante 5 et la distance entre les lignes conductrices 2, 3 et l'élément résistant 4 doivent être adaptées à l'isolement électrique désiré et à la température d'utilisation ; pour la gaine isolante, on choisira par exemple un P.V.C. admettant une température de service de 105"C, ou un P.T.F.E., ou un caoutchouc de silicone, ou tout autre matériau isolant approprié pouvant etre extrudé. Whatever the number of sections placed end to end, there are two conductive lines which can each be connected to one of the two terminals of a single-phase power supply, lines between which as many elements are connected resistors 4 in parallel that there are sections Of course, the lines 2, 3 are dimensioned so that they can be traversed by a large current, since the part between the electrical supply and the first resistive element 4 will be traversed by a current equal to the sum of the currents in each resistive element, the current traversing the line decreasing, at the level of the connection of each resistive element, by the value of the current passing through this element. Likewise, the nature of the material of the insulating sheath 5 and the distance between the conductive lines 2, 3 and the resistive element 4 must be adapted to the desired electrical insulation and to the temperature of use; for the insulating sheath, choose for example a P.V.C. admitting an operating temperature of 105 "C, or a P.T.F.E., or a silicone rubber, or any other suitable insulating material which can be extruded.

Dans la forme de réalisation la plus simple, l'élément résistant 4 est une résistance électrique disposée, à l'intérieur de la gaine, parallèlement aux lignes conductrices 2, 3, ses deux extrémités étant branchées l'une à l'une des lignes et l'autre à l'autre ligne ; l'élément résistant 4 peut également être constitué de deux parties parallèles 41, 42 lou davantage) branchées en parallèle de la meme manière que précédemment, comme cela est représenté sur les figures 2 et 3. In the simplest embodiment, the resistive element 4 is an electrical resistance arranged, inside the sheath, parallel to the conductive lines 2, 3, its two ends being connected one to one of the lines and the other to the other line; the resistive element 4 can also consist of two parallel parts 41, 42 or more) connected in parallel in the same manner as above, as shown in FIGS. 2 and 3.

Dans une autre forme de réalisation de l'invention, l'élément résistant 4 -est en deux parties 41, 42 encore disposées parallèlement en série, et présente donc une configuration repliée de préférence à son extrémité située du côté de la prise femelle 7, de telle sorte que les deux parties en série soient reliées à leur ligne conductrice respective du côté de la prise mâle 6 ; ainsi, la partie des lignes qui est parcourue par un courant plus important est plus courte que celle qui est parcourue par un courant moindre. Bien que le dispositif puisse présenter une section circulaire ou de toute autre forme, de préférence, les deux lignes conductrices 2, 3 et les diverses parties 41, 42 éventuelles de l'élément résistant 4 sont parallèles et disposées de telle sorte qu'elles présentent des ases longitudinaux coplanaires et que le dispositif ait une forme méplate. In another embodiment of the invention, the resistant element 4 -is in two parts 41, 42 still arranged parallel in series, and therefore has a configuration folded preferably at its end located on the side of the socket 7, so that the two parts in series are connected to their respective conductive lines on the side of the plug 6; thus, the part of the lines which is traversed by a greater current is shorter than that which is traversed by a lesser current. Although the device may have a circular section or any other shape, preferably, the two conductive lines 2, 3 and the various parts 41, 42, if any, of the resistant element 4 are parallel and arranged so that they have coplanar longitudinal ases and that the device has a flat shape.

Comme on peut le constater sur la figure 3, lorsque les lignes conductrices 2, 3 sont disposees de part et d'autre de l'élément resistant, la fabrication des tronçons est extrêmement simple, notamment par extrusion dela gaine isolante 5 avec les lignes conductrices 2, 3 et les deux parties 41, 42 de l'élément résistant qui doivent y être-enrobés, et cette forme de réalisation est donc très avantageuse. As can be seen in FIG. 3, when the conductive lines 2, 3 are arranged on either side of the resistant element, the manufacture of the sections is extremely simple, in particular by extruding the insulating sheath 5 with the conductive lines 2, 3 and the two parts 41, 42 of the resistant element which must be coated therewith, and this embodiment is therefore very advantageous.

Néanmoins, en faisant chevaucher au moins l'une des lignes conductrices 2, 3 par au moins l'un des conducteurs de liaison 43 avec un isolant diélectrique approprié, on peut fabriquer de la même manière des tronçons dans lesquels l'élément résistant 4 n'est pas entre les deux lignes conductrices 2,3, ce qui a pour avantage de permettre de rapprocher cet élément résistant de la périphérie de la gaine, donc d'obtenir une meilleure dissipation de la chaleur. However, by overlapping at least one of the conductive lines 2, 3 by at least one of the connecting conductors 43 with an appropriate dielectric insulator, it is possible to manufacture in the same way sections in which the resistant element 4 n is not between the two conductive lines 2,3, which has the advantage of making it possible to bring this resistant element closer to the periphery of the sheath, thus obtaining better heat dissipation.

Ce type de configuration présente une grande souplesse de fabrication, aussi bien en ce qui concerne la longueur des modules (il faut cependant noter que plus ils sont longs, plus leur résistance est grande, toutes choses restant égales par ailleurs, donc plus la puissance disponible est faible) qu'en ce qui concerne, pour une longueur donnée, leur puissance de chauffage par unité de longueur (en choisissant des éléments résistants de matière et de dimensions appropriées). This type of configuration has great manufacturing flexibility, both with regard to the length of the modules (it should however be noted that the longer they are, the greater their resistance, all other things remaining equal, therefore the more power available is weak) than with regard to, for a given length, their heating power per unit of length (by choosing resistant elements of material and appropriate dimensions).

Ainsi, il est possible de mettre bout à bout plusieurs modules de résistances différentes, de longueurs différentes, de résistances par unité de longueur différentes, en fonction des besoins ; il est en particulier possible de mettre en oeuvre le dispositif selon l'invention dans des installations où les canalisations sont localement soumises à des conditions climatiques différentes, et également dans des installations dont les canalisations ont des diamètres différents, même si ces installations comportent de nombreuses ramifications. Thus, it is possible to put end to end several modules of different resistances, of different lengths, of resistances per unit of different length, according to the needs; it is in particular possible to implement the device according to the invention in installations where the pipes are locally subjected to different climatic conditions, and also in installations in which the pipes have different diameters, even if these installations include numerous ramifications.

Afin d'éviter que la température des modules s'élève au-dessus d'une température prédéterminée, il est possible d'y prévoir un bilame ou tout autre protecteur thermique en série avec l'élément résistant. In order to prevent the temperature of the modules from rising above a predetermined temperature, it is possible to provide a bimetallic strip or any other thermal protector in series with the resistant element.

On notera qu'il est avantageux que le gainage du dispositif d'une prise à l'autre permette une parfaite étanchéité de celui-ci. It will be noted that it is advantageous that the sheathing of the device from one socket to the other allows perfect sealing of the latter.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation ci-dessus décrites et représentees, et on pourra prévoir d'autres formes de réalisa- tion sans sortir de son cadre ; on pourra en particulier prévoir des modules comportant des éléments résistants en plus de deux parties disposées parallèlement les unes aux autres à l'intérieur de la gaine.  Of course, the invention is not limited to the embodiments described above and shown, and other embodiments can be provided without departing from its scope; we can in particular provide modules with resistant elements in addition to two parts arranged parallel to each other inside the sheath.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de chauffage par résistances électriques, destiné notamment au maintien hors-gel de canalisations de fluide, dispositif caractérisé en ce qu'il est constitué de modules comportant chacun un tronçon allongé (1) constitué de deux lignes (2, 3) conductrices de l'électricité à faible résistance électrique et d'un élement résistant électrique (4) relié à l'une de ses extrémités à l'une des lignes et à l'autre extrémité à l'autre ligne, en ce que lesdites lignes (2,3) et ledit élement résistant (4) sont insérés dans une gaine isolante (5), et en ce que les deux lignes (2,3 sont reliées d'un côté du tronçon (1) à des bornes respectives d'une prise électrique de type mâle (6) et de l'autre côte à des bornes respectives d'une prise électrique de type femelle (7), de telle sorte que plusieurs modules puissent être relies bout à bout avec leurs lignes conductrices (2,3) en série. 1. Heating device by electrical resistances, intended in particular for the frost protection of fluid pipes, device characterized in that it consists of modules each comprising an elongated section (1) consisting of two conductive lines (2, 3) electricity with low electrical resistance and an electrical resistant element (4) connected at one of its ends to one of the lines and at the other end to the other line, in that said lines ( 2,3) and said resistant element (4) are inserted in an insulating sheath (5), and in that the two lines (2,3 are connected on one side of the section (1) to respective terminals of a male electrical outlet (6) and on the other side to respective terminals of a female electrical outlet (7), so that several modules can be connected end to end with their conductive lines (2,3 ) serial. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément résistant (4) est en au moins deux parties (41,42). 2. Device according to claim 1, characterized in that the resistant element (4) is in at least two parts (41,42). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les lignes conductrices (2, 3) et les deux parties (41,42) de l'élément résistant (4) sont paralleles et disposées de telle sorte qu'elles pré= sentent des axes longitudinaux coplanaires et que le dispositif ait une forme méplate. 3. Device according to claim 2, characterized in that the conductive lines (2, 3) and the two parts (41,42) of the resistant element (4) are parallel and arranged so that they present = coplanar longitudinal axes and that the device has a flat shape. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les lignes conductrices (2,3) sont de part et d'autre de l'élément résistant (4). 4. Device according to claim 3, characterized in that the conductive lines (2,3) are on either side of the resistant element (4). 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les lignes conductrices (2,3) sont sur une partie de leur longueur entre les deux parties (41,42) de l'élément résistant (4).  5. Device according to claim 3, characterized in that the conductive lines (2,3) are over a part of their length between the two parts (41,42) of the resistant element (4). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1à 5, caractérise en ce que les deux lignes (2,3) et l'élément résistant (4) sont enrobés dans la gaine (5). 6. Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the two lines (2,3) and the resistant element (4) are coated in the sheath (5). 7. Dispositif selonl'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs modules de résistances différentes. 7. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises several modules of different resistances. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte plsuieurs modules de résistances par unité de longueur -differentes. 8. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises plsuieurs resistance modules per unit of length -different. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un protecteur thermique en serie avec l'élément résistant (4).  9. Device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it comprises a thermal protector in series with the resistant element (4).
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