[go: up one dir, main page]

FR3147853A1 - PORTABLE IMMERSION ELECTRIC WATER HEATER WITH DRY BOILING DETECTION - Google Patents

PORTABLE IMMERSION ELECTRIC WATER HEATER WITH DRY BOILING DETECTION Download PDF

Info

Publication number
FR3147853A1
FR3147853A1 FR2303817A FR2303817A FR3147853A1 FR 3147853 A1 FR3147853 A1 FR 3147853A1 FR 2303817 A FR2303817 A FR 2303817A FR 2303817 A FR2303817 A FR 2303817A FR 3147853 A1 FR3147853 A1 FR 3147853A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
electric heating
heating resistor
water heater
thermostat
electric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR2303817A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3147853B1 (en
Inventor
Antoine Morel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Groupe Atlantic Synergy
Original Assignee
Groupe Atlantic Synergy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Groupe Atlantic Synergy filed Critical Groupe Atlantic Synergy
Priority to FR2303817A priority Critical patent/FR3147853B1/en
Publication of FR3147853A1 publication Critical patent/FR3147853A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3147853B1 publication Critical patent/FR3147853B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/0018Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters using electric energy supply
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J27/00Cooking-vessels
    • A47J27/10Cooking-vessels with water-bath arrangements for domestic use
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/06Portable or mobile, e.g. collapsible
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/10Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
    • F24H15/128Preventing overheating
    • F24H15/132Preventing the operation of water heaters with low water levels, e.g. dry-firing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/20Control of fluid heaters characterised by control inputs
    • F24H15/25Temperature of the heat-generating means in the heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H15/00Control of fluid heaters
    • F24H15/30Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
    • F24H15/355Control of heat-generating means in heaters
    • F24H15/37Control of heat-generating means in heaters of electric heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/18Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1809Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
    • F24H9/1818Arrangement or mounting of electric heating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2014Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/78Heating arrangements specially adapted for immersion heating
    • H05B3/80Portable immersion heaters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H2250/00Electrical heat generating means
    • F24H2250/02Resistances

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Cookers (AREA)

Abstract

CHAUFFE-EAU ELECTRIQUE A IMMERSION PORTATIF A DETECTION DE CHAUFFE A SEC L’invention concerne un chauffe-eau électrique à immersion portatif (1) comprenant une résistance chauffante électrique (7) comprenant deux bornes de connexion (8a, 8b) configurées pour alimenter une partie dispersive de chaleur (10) ; un module d’alimentation électrique (12) relié électriquement aux deux bornes de connexion (8a, 8b) ; et un thermostat (14) comprenant un capteur de température (15) disposé dans un manchon de thermostat (16), le chauffe-eau (1) comprenant en outre un pont thermique (18) formé entre le manchon de thermostat (16) et la partie dispersive de chaleur (10), le capteur de température (15) étant un thermocontact bimétallique localisé dans le manchon (16) en regard du pont thermique (18), le thermostat (14) étant configuré pour couper l’alimentation de la résistance chauffante (7) lorsque le thermocontact détecte l’atteinte d’un seuil de température prédéfini notamment en cas de chauffe à sec. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 3 PORTABLE IMMERSION ELECTRIC WATER HEATER WITH DRY BOILING DETECTION The invention relates to a portable immersion electric water heater (1) comprising an electric heating resistor (7) comprising two connection terminals (8a, 8b) configured to supply a heat dispersive part (10); a power supply module (12) electrically connected to the two connection terminals (8a, 8b); and a thermostat (14) comprising a temperature sensor (15) arranged in a thermostat sleeve (16), the water heater (1) further comprising a thermal bridge (18) formed between the thermostat sleeve (16) and the heat dispersive part (10), the temperature sensor (15) being a bimetallic thermocontact located in the sleeve (16) opposite the thermal bridge (18), the thermostat (14) being configured to cut off the power supply to the heating resistor (7) when the thermocontact detects the reaching of a predefined temperature threshold, in particular in the case of dry heating. Figure to be published with the abstract: Figure 3

Description

CHAUFFE-EAU ELECTRIQUE A IMMERSION PORTATIF A DETECTION DE CHAUFFE A SECPORTABLE IMMERSION ELECTRIC WATER HEATER WITH DRY BOILING DETECTION

La présente invention concerne le domaine des chauffe-eau électriques, et porte en particulier sur un chauffe-eau électrique à immersion portatif à détection de chauffe à sec.The present invention relates to the field of electric water heaters, and in particular relates to a portable electric immersion water heater with dry heating detection.

Les chauffe-eau électriques à immersion portatifs (également appelés tiges de chauffage à immersion ou appareils de chauffage à immersion) sont largement utilisés pour élever à des niveaux extrêmes la température d’une eau à chauffer. Ils ne possèdent pas de cuve et se présentent généralement sous la forme d’une tige chauffante ou d’un corps allongé chauffant à immerger dans l’eau afin de la chauffer. Ces chauffe-eau portatifs sont généralement utilisés à des fins domestiques pour chauffer de l’eau présente dans un contenant tel qu’une bassine, l’eau chauffée pouvant par exemple ensuite servir à se laver, à laver de la vaisselle et/ou des vêtements, ou à d’autres applications domestiques.Portable electric immersion water heaters (also known as immersion heaters or immersion heaters) are widely used to raise the temperature of water to extreme levels. They do not have a tank and are usually in the form of a heating rod or elongated heating body to be immersed in water to heat it. These portable water heaters are generally used for domestic purposes to heat water in a container such as a basin, the heated water being used for example for bathing, washing dishes and/or clothes, or for other domestic applications.

Les chauffe-eau portatifs à immersion existants comprennent généralement une partie de tête sous laquelle est fixé un élément chauffant, la partie de tête comprenant divers composants électriques pour réguler une circulation de courant électrique vers l’élément chauffant, l’élément chauffant devant être immergé dans l’eau à chauffer de sorte que la partie de tête se trouve au-dessus de la surface de l’eau.Existing portable immersion water heaters typically include a head portion under which a heating element is secured, the head portion including various electrical components for regulating a flow of electric current to the heating element, the heating element to be immersed in the water to be heated such that the head portion is above the surface of the water.

Toutefois, avec ces chauffe-eau portatifs existants, en cas de chauffe à sec (c’est-à-dire, lorsque l’élément chauffant chauffe alors qu’il n’est pas immergé et qu’il se trouve dans l’air), il existe un risque que l’élément chauffant chauffe trop et brûle/fasse fondre l’environnement sur lequel il repose (par exemple, le sol d’un logement ou le matériau composant le contenant dans lequel est disposé le chauffe-eau portatif) et/ou un boîtier de protection en matière plastique enveloppant l’élément chauffant, ce qui pourrait entraîner un départ d’incendie. En outre, sans détection de chauffe à sec, l’élément chauffant sera lui-même détruit en raison de sa chaleur extrême.However, with these existing portable water heaters, in the event of dry firing (i.e. when the heating element heats up while not submerged and is in the air), there is a risk that the heating element will overheat and burn/melt the environment on which it rests (e.g. the floor of a home or the material making up the container in which the portable water heater is placed) and/or a protective plastic casing surrounding the heating element, which could result in a fire. Furthermore, without dry firing detection, the heating element itself will be destroyed due to its extreme heat.

Les chauffe-eau portatifs existants possèdent parfois un thermostat permettant de détecter la température de l’eau dans lequel est immergé l’élément chauffant de manière à réguler la circulation de courant électrique dans l’élément chauffant. Cependant, la position de ce thermostat est éloignée de la zone de chauffe de l’élément chauffant et ne permet ainsi pas de détecter rapidement une élévation importante de la température de l’élément chauffant en cas de chauffe à sec. En effet, en raison de cette conception, en cas de chauffe à sec, la chaleur prend un temps assez important pour atteindre le thermostat par transfert par convection par l’intermédiaire de l’air. Si la détection de chauffe à sec prend plusieurs minutes, la durée de vie de l’élément chauffant est fortement réduite.Existing portable water heaters sometimes have a thermostat to detect the temperature of the water in which the heating element is immersed so as to regulate the flow of electric current in the heating element. However, the position of this thermostat is far from the heating zone of the heating element and therefore does not allow for rapid detection of a significant rise in the temperature of the heating element in the event of dry heating. Indeed, due to this design, in the event of dry heating, the heat takes a fairly long time to reach the thermostat by convection transfer through the air. If dry heating detection takes several minutes, the service life of the heating element is greatly reduced.

Les chauffe-eau portatifs existants ne possèdent ainsi pas de système efficace de détection de chauffe à sec et chauffent de manière continue lorsqu’ils sont dans l’air, pouvant provoquer la destruction du produit (entraînant un risque électrique), voire un départ d’incendie dans le logement ou local dans lequel le chauffe-eau est utilisé. Ainsi, en raison de l’absence de détection de chauffe à sec, la durée de vie de l’élément chauffant est réduite.Existing portable water heaters do not have an effective dry heating detection system and heat continuously when in the air, which can cause the product to be destroyed (resulting in an electrical risk) or even cause a fire to start in the home or premises in which the water heater is used. Thus, due to the lack of dry heating detection, the service life of the heating element is reduced.

A titre d’exemple, un test réalisé sur un chauffe-eau portatif existant a permis de constater que, lors d’une chauffe à sec sur le sol, la chauffe à sec n’était pas détectée par le thermostat même après deux minutes. En effet, en raison de la distance importante entre le thermostat et l’élément chauffant, après deux minutes de chauffe à sec, la température de l’élément chauffant était de 248°C alors que la température détectée par le thermostat n’était que de 40°C. Ce test a même été prolongé jusqu’à avoir la surface en cuivre de l’élément chauffant incandescente (à plus de 500°C), sans meilleur résultat de détection de chauffe à sec.For example, a test conducted on an existing portable water heater found that, when heating dry on the floor, dry heating was not detected by the thermostat even after two minutes. In fact, due to the significant distance between the thermostat and the heating element, after two minutes of dry heating, the temperature of the heating element was 248°C while the temperature detected by the thermostat was only 40°C. This test was even extended to the point where the copper surface of the heating element was incandescent (at over 500°C), with no better dry heating detection result.

Les thermostats généralement utilisés dans les chauffe-eau portatifs existants peuvent être des thermostats capillaires à bulbe ou des thermostats à canne/tige. Cependant, pour ces deux types de thermostats, la mesure de température se fait sur une zone assez importante en termes de longueur (par exemple, d’environ 90 mm pour un thermostat à bulbe et d’environ 270 mm par un thermostat à canne). Cette longue surface de mesure est très efficace pour une utilisation normale dans l’eau lorsque le gradient de température dans l’eau est faible (à titre d’exemple, lors d’une chauffe dans l’eau, la température de l’eau à proximité de l’élément chauffant pourra être de 65°C, et la température de l’eau au niveau de la surface de mesure du thermostat pourra être comprise entre 62°C et 60°C en fonction de la profondeur), mais ne fonctionne pas correctement lors d’une chauffe dans l’air étant donné que la surface de chauffe est localisée uniquement sur une petite partie de la zone sensible du thermostat (à titre d’exemple, lors d’une chauffe à sec dans l’air, la température à proximité de l’élément chauffant pourra atteindre 300°C, et la température au niveau de la surface de mesure du thermostat pourra être comprise entre 180°C et 30°C en fonction de la profondeur, de telle sorte qu’une large plage de températures est présente sur la zone sensible du thermostat ce qui ne lui permet pas de détecter correctement la chauffe à sec).Thermostats commonly used in existing portable water heaters can be bulb capillary thermostats or rod/stem thermostats. However, for both types of thermostats, the temperature measurement is done over a fairly large area in terms of length (e.g. about 90 mm for a bulb thermostat and about 270 mm for a rod thermostat). This long measuring surface is very effective for normal use in water when the temperature gradient in the water is small (for example, when heating in water, the water temperature near the heating element may be 65°C, and the water temperature at the thermostat measuring surface may be between 62°C and 60°C depending on the depth), but does not work properly when heating in air since the heating surface is located only on a small part of the thermostat's sensitive area (for example, when heating dry in air, the temperature near the heating element may reach 300°C, and the temperature at the thermostat's measuring surface may be between 180°C and 30°C depending on the depth, such that a wide temperature range is present on the thermostat's sensitive area which does not allow it to correctly detect heating). dry).

La présente invention vise à résoudre les inconvénients de l’état antérieur de la technique, en proposant un chauffe-eau électrique à immersion portatif permettant une détection rapide et efficace en cas de chauffe à sec, de telle sorte que le chauffe-eau selon la présente invention conserve sa sûreté dans toutes les conditions de chauffe (à savoir, condition normale de chauffe lorsque l’élément chauffant est immergé, et condition anormale de chauffe lorsque l’élément chauffant n’est pas immergé en cas de mauvaise utilisation ou d’accident).The present invention aims to solve the drawbacks of the prior art, by providing a portable electric immersion water heater allowing rapid and efficient detection in the event of dry heating, such that the water heater according to the present invention maintains its safety under all heating conditions (i.e., normal heating condition when the heating element is immersed, and abnormal heating condition when the heating element is not immersed in the event of misuse or accident).

La présente invention a donc pour objet un chauffe-eau électrique à immersion portatif comprenant : une résistance chauffante électrique comprenant deux bornes de connexion qui sont fixées à un support et qui sont configurées pour alimenter une partie dispersive de chaleur qui s’étend à l’opposé du support et qui est configurée pour être immergée dans de l’eau à chauffer ; un module d’alimentation électrique monté sur le support et relié électriquement aux deux bornes de connexion de la résistance chauffante électrique afin de permettre une circulation de courant électrique à travers la résistance chauffante électrique ; et un thermostat relié au module d’alimentation électrique et comprenant un capteur de température disposé à l’intérieur d’un manchon de thermostat s’étendant depuis le support en direction de la partie dispersive de chaleur de la résistance chauffante électrique, ledit capteur de température étant configuré pour détecter la température de la résistance chauffante électrique, caractérisé par le fait que le chauffe-eau comprend en outre un pont thermique formé entre le manchon de thermostat et la partie dispersive de chaleur de la résistance chauffante électrique, et par le fait que le capteur de température est un thermocontact bimétallique localisé dans le manchon de thermostat en regard du pont thermique, le thermostat étant configuré pour couper l’alimentation électrique de la résistance chauffante électrique par le module d’alimentation électrique lorsque le thermocontact détecte l’atteinte d’un seuil de température prédéfini notamment en cas de chauffe à sec sans immersion.The present invention therefore relates to a portable electric immersion water heater comprising: an electric heating resistor comprising two connection terminals which are fixed to a support and which are configured to supply a heat dispersive part which extends opposite the support and which is configured to be immersed in water to be heated; a power supply module mounted on the support and electrically connected to the two connection terminals of the electric heating resistor in order to allow a flow of electric current through the electric heating resistor; and a thermostat connected to the power supply module and comprising a temperature sensor disposed inside a thermostat sleeve extending from the support towards the heat dispersive portion of the electric heating resistor, said temperature sensor being configured to detect the temperature of the electric heating resistor, characterized in that the water heater further comprises a thermal bridge formed between the thermostat sleeve and the heat dispersive portion of the electric heating resistor, and in that the temperature sensor is a bimetallic thermocontact located in the thermostat sleeve opposite the thermal bridge, the thermostat being configured to cut off the power supply to the electric heating resistor by the power supply module when the thermocontact detects the reaching of a predefined temperature threshold, in particular in the case of dry heating without immersion.

Lorsque le module d’alimentation électrique fournit un courant électrique à la résistance chauffante électrique par l’intermédiaire de ses deux bornes de connexion, la partie dispersive de chaleur de la résistance chauffante électrique présente une résistance à la circulation de courant, ce qui conduit à une élévation de température dans la partie dispersive de chaleur de la résistance chauffante électrique.When the power supply module supplies electric current to the electric heating resistor through its two connection terminals, the heat dispersive part of the electric heating resistor has resistance to current flow, which leads to a temperature rise in the heat dispersive part of the electric heating resistor.

Le pont thermique formé entre le manchon de thermostat et la partie dispersive de chaleur de la résistance chauffante électrique permet à davantage de chaleur de venir plus rapidement vers le manchon de thermostat dans lequel est situé le capteur de température, ce qui permet de fortement réduire le temps de détection de la chauffe à sec. Le pont thermique permet ainsi d’améliorer la détection de température de la partie dispersive de chaleur de la résistance chauffante électrique par le capteur de température du thermostat, ce qui permet de détecter de manière fiable et rapide une chauffe à sec du chauffe-eau portatif.The thermal bridge formed between the thermostat sleeve and the heat dispersive part of the electric heating element allows more heat to flow more quickly to the thermostat sleeve in which the temperature sensor is located, thereby greatly reducing the dry heating detection time. The thermal bridge thus improves the temperature detection of the heat dispersive part of the electric heating element by the thermostat temperature sensor, thereby reliably and quickly detecting dry heating of the portable water heater.

Le thermostat permet de couper l’alimentation électrique vers la résistance électrique chauffante en cas de surchauffe en condition d’immersion. Le thermostat permet également de couper l’alimentation électrique vers la résistance électrique chauffante en cas de chauffe à sec (c’est-à-dire, lorsque la résistance électrique chauffante est alimentée dans un état non immergé) lorsque la température détectée par le capteur de température est supérieure ou égale au seuil de température prédéfini.The thermostat is used to cut off the power supply to the electric heating element in the event of overheating in an immersion condition. The thermostat is also used to cut off the power supply to the electric heating element in the event of dry heating (i.e., when the electric heating element is powered in a non-immersed state) when the temperature detected by the temperature sensor is greater than or equal to the predefined temperature threshold.

Le capteur de température de type thermocontact bimétallique est de faible étendue spatiale et localisé au niveau du pont thermique, ce qui permet de détecter avec précision la température de la résistance électrique chauffante et ainsi d’améliorer la vitesse de détection d’une éventuelle chauffe à sec, permettant ainsi d’améliorer la sécurité et d’empêcher un risque de départ de feu en cas de chauffe à sec.The bimetallic thermocontact type temperature sensor is of small spatial extent and located at the thermal bridge, which makes it possible to accurately detect the temperature of the electric heating resistor and thus improve the speed of detection of possible dry heating, thereby improving safety and preventing the risk of fire starting in the event of dry heating.

Une chauffe à sec peut ainsi être détectée en moins 50 secondes (une réactivité en cas de chauffe à sec allant de 35 à 40 secondes pouvant être obtenue en pratique), ce qui permet de garantir la sûreté du produit dans toutes les conditions de chauffe, et ce qui permet également de garantir la durée de vie de l’élément chauffant même avec de multiples chauffes à sec subies. Au-dessus de cette durée de 50 secondes, avec une puissance de 1500W par exemple, la température de la résistance électrique chauffante impacterait directement un éventuel boîtier de protection en matière plastique formé autour de la résistance électrique chauffante et ainsi la sécurité globale du produit. En effet, la chaleur atteinte dans l’élément chauffant lui-même serait telle que celui-ci serait détruit au bout de quelques minutes par fusion de son filament conducteur.Dry heating can thus be detected in less than 50 seconds (a dry heating reactivity ranging from 35 to 40 seconds can be obtained in practice), which guarantees the safety of the product in all heating conditions, and which also guarantees the service life of the heating element even with multiple dry heatings undergone. Above this duration of 50 seconds, with a power of 1500W for example, the temperature of the electric heating resistor would directly impact any protective plastic casing formed around the electric heating resistor and thus the overall safety of the product. Indeed, the heat reached in the heating element itself would be such that it would be destroyed after a few minutes by melting of its conductive filament.

Le thermostat de la présente invention permet ainsi une détection rapide de l’élévation de la température dans l’air en cas de chauffe à sec, mais est également capable de réguler correctement la température de l’eau lorsque le produit est utilisé dans une condition normale en immersion.The thermostat of the present invention thus allows rapid detection of the rise in temperature in the air in the event of dry heating, but is also capable of correctly regulating the water temperature when the product is used in a normal immersion condition.

Grâce à la détection rapide de chauffe à sec du chauffe-eau selon la présente invention, la durée de vie de la résistance électrique chauffante est étendue, et il n’y a plus de risque que le produit brûle et provoque un départ d’incendie.By quickly detecting dry heating of the water heater according to the present invention, the service life of the electric heating element is extended, and there is no longer any risk of the product burning and causing a fire.

La présente invention possède ainsi une bonne réactivité dans toutes les conditions de chauffe, et est une solution à faible coût comparée aux produits existants.The present invention thus has good reactivity under all heating conditions, and is a low-cost solution compared to existing products.

Il est à noter que la résistance électrique chauffante a besoin d’une faible densité de puissance pour garantir la stabilité du capteur de température dans toutes les conditions et une détection efficace de chauffe à sec (par exemple, une densité de puissance limitée à 1500W pour garantir la stabilité de température en utilisation normale).It should be noted that the electric heating resistance needs a low power density to ensure the stability of the temperature sensor under all conditions and effective detection of dry heating (for example, a power density limited to 1500W to ensure temperature stability in normal use).

Selon une caractéristique particulière de l’invention, le thermocontact est un thermocontact bilame normalement fermé, relié de manière filaire au module d’alimentation électrique.According to a particular characteristic of the invention, the thermal contact is a normally closed bimetallic thermal contact, connected by wire to the electrical power supply module.

Ainsi, le thermocontact bilame est de petite taille et permet d’obtenir une bonne réactivité. Un tel capteur a une zone de mesure de température très faible (par exemple, de 19 mm, c’est-à-dire 4 à 12 fois plus petite que les capteurs habituels pour chauffe-eau). Cette petite taille permet à l’ensemble d’avoir une bonne réactivité à la fois dans une condition normale de chauffe dans l’eau et dans une condition anormale de chauffe à sec.Thus, the bimetallic thermocontact is small in size and allows for good responsiveness. Such a sensor has a very small temperature measurement area (for example, 19 mm, i.e. 4 to 12 times smaller than the usual sensors for water heaters). This small size allows the assembly to have good responsiveness both in a normal condition of heating in water and in an abnormal condition of dry heating.

Le thermocontact bilame comprend deux lames composées de deux métaux distincts, lesdites deux lames étant en contact (thermocontact fermé) lorsque la température est inférieure au seuil de température prédéfini, et lesdites deux lames s’écartant l’une de l’autre (thermocontact ouvert) lorsque la température devient supérieure ou égale au seuil de température prédéfini, le thermostat coupant alors l’alimentation électrique de la résistance électrique chauffante dès l’ouverture du thermocontact.The bimetallic thermal switch comprises two blades composed of two separate metals, said two blades being in contact (thermal switch closed) when the temperature is lower than the predefined temperature threshold, and said two blades moving away from each other (thermal switch open) when the temperature becomes higher than or equal to the predefined temperature threshold, the thermostat then cutting off the power supply to the electric heating resistor as soon as the thermal switch opens.

Selon une caractéristique particulière de l’invention, le pont thermique est au moins une brasure.According to a particular characteristic of the invention, the thermal bridge is at least one brazing joint.

Ainsi, l’au moins une brasure permet de créer un point de contact permanent entre le manchon de thermostat et la partie dispersive de chaleur de la résistance électrique chauffante, ce qui permet un transfert de chaleur plus rapide par conduction par l’intermédiaire du métal (par exemple, cuivre) formant la brasure.Thus, the at least one brazing joint makes it possible to create a permanent point of contact between the thermostat sleeve and the heat dispersive part of the electric heating resistor, which allows a faster heat transfer by conduction via the metal (for example, copper) forming the brazing joint.

Selon une caractéristique particulière de l’invention, la partie dispersive de chaleur a une forme hélicoïdale.According to a particular characteristic of the invention, the heat dispersive part has a helical shape.

Ainsi, en condition d’immersion, la forme hélicoïdale de la résistance électrique chauffante permet une chauffe optimale de l’eau.Thus, in immersion conditions, the helical shape of the electric heating resistor allows optimal heating of the water.

Selon une caractéristique particulière de l’invention, le pont thermique est formé entre le manchon de thermostat et la spire de la partie dispersive de chaleur de la résistance chauffante électrique la plus proche des deux bornes de connexion de la résistance chauffante électrique.According to a particular characteristic of the invention, the thermal bridge is formed between the thermostat sleeve and the coil of the heat dispersive part of the electric heating resistor closest to the two connection terminals of the electric heating resistor.

Ainsi, la formation du pont thermique sur la première spire de la résistance chauffante hélicoïdale permet à la fois une détection rapide de chauffe à sec et une bonne détection de température de l’eau en usage normal en immersion.Thus, the formation of the thermal bridge on the first turn of the helical heating resistor allows both rapid detection of dry heating and good detection of water temperature in normal immersion use.

Selon une caractéristique particulière de l’invention, le seuil de température prédéfini auquel le thermocontact se déclenche est compris entre 55°C et 75°C.According to a particular characteristic of the invention, the predefined temperature threshold at which the thermal contact is triggered is between 55°C and 75°C.

Selon une caractéristique particulière de l’invention, le thermocontact est monté dans un boîtier ayant une longueur comprise entre 15 et 35 mm, une largeur comprise entre 6 et 8 mm, et une épaisseur comprise entre 3 et 5 mm.According to a particular characteristic of the invention, the thermal contact is mounted in a housing having a length of between 15 and 35 mm, a width of between 6 and 8 mm, and a thickness of between 3 and 5 mm.

Ainsi, le thermocontact possède une faible étendue spatiale et peut donc être placé directement à la hauteur du pont thermique, de telle sorte que l’ensemble de la zone de mesure du thermocontact est situé en regard de la partie dispersive de chaleur de la résistance électrique chauffante, ce qui permet de détecter plus rapidement une surchauffe.The thermal switch therefore has a small spatial extent and can therefore be placed directly at the height of the thermal bridge, so that the entire measuring area of the thermal switch is located opposite the heat-dispersing part of the electric heating resistor, which allows overheating to be detected more quickly.

Selon une caractéristique particulière de l’invention, la résistance chauffante électrique possède une densité surfacique de puissance comprise entre 3 et 7 W/cm², de préférence égale à 6 W/cm².According to a particular characteristic of the invention, the electric heating resistor has a surface power density of between 3 and 7 W/cm², preferably equal to 6 W/cm².

Selon une caractéristique particulière de l’invention, le chauffe-eau comprend en outre un boîtier de protection dans lequel est disposée la résistance chauffante électrique, ledit boîtier de protection comprenant au moins une ouverture configurée pour permettre un passage d’eau à travers celle-ci lorsque la partie dispersive de chaleur de la résistance chauffante électrique est immergée dans l’eau.According to a particular characteristic of the invention, the water heater further comprises a protective housing in which the electric heating resistor is arranged, said protective housing comprising at least one opening configured to allow water to pass therethrough when the heat dispersive part of the electric heating resistor is immersed in water.

Ainsi, le boîtier de protection, par exemple de forme cylindrique, est proche de la résistance chauffante électrique de manière à protéger l’environnement et l’utilisateur vis-à-vis de la résistance chauffante électrique, ce qui permet d’éviter tout risque de brûlure.Thus, the protective housing, for example of cylindrical shape, is close to the electric heating resistor so as to protect the environment and the user from the electric heating resistor, which avoids any risk of burns.

Le boîtier de protection permet également de servir de support pour permettre au chauffe-eau portatif de tenir tout seul debout à l’intérieur ou l’extérieur du contenant d’eau à chauffer.The protective case can also be used as a support to allow the portable water heater to stand upright on its own inside or outside the container of water to be heated.

De préférence, le boîtier de protection possède plusieurs ouvertures permettant de faciliter un chauffage uniforme de l’eau et de faciliter le mélange de l’eau en réduisant la différence de température en parties supérieure et inférieure du volume d’eau à chauffer.Preferably, the protective housing has a plurality of openings to facilitate uniform heating of the water and to facilitate mixing of the water by reducing the temperature difference in the upper and lower parts of the volume of water to be heated.

Selon une caractéristique particulière de l’invention, le boîtier de protection est réalisé en matière polymère, de préférence en matière plastique.According to a particular characteristic of the invention, the protective casing is made of polymer material, preferably plastic material.

Ainsi, le boîtier de protection est réalisé en un matériau de faible conductivité.Thus, the protective housing is made of a low-conductivity material.

La protection contre une chauffe à sec du chauffe-eau selon la présente invention permet d’éviter que le boîtier de protection ne chauffe trop et ne se déforme en cas de chauffe à sec, ce qui entraînerait une altération de la protection de l’utilisateur étant donné qu’il pourrait avoir accès à la zone chaude du chauffe-eau, et ce qui entraînerait également une température de surface élevée du boîtier de protection et un risque de brûlure pour l’utilisateur en cas de contact avec le boîtier de protection.The dry heating protection of the water heater according to the present invention prevents the protective housing from heating too much and deforming in the event of dry heating, which would result in impaired protection of the user since he could have access to the hot area of the water heater, and which would also result in a high surface temperature of the protective housing and a risk of burns for the user in the event of contact with the protective housing.

Selon une caractéristique particulière de l’invention, la distance minimale entre le boîtier de protection et la résistance chauffante électrique est supérieure ou égale à 30 mm.According to a particular characteristic of the invention, the minimum distance between the protective housing and the electric heating resistor is greater than or equal to 30 mm.

Selon une caractéristique particulière de l’invention, la résistance chauffante électrique est tubulaire et constituée d’un tube métallique dans lequel est inséré un fil métallique sur toute la longueur du tube métallique, les deux extrémités dudit fil métallique formant les deux bornes de connexion de la résistance chauffante électrique, ledit fil métallique ayant une partie à section réduite disposée dans la partie dispersive de chaleur du tube métallique de la résistance chauffante électrique, le pont thermique étant formé sur le tube métallique de la résistance chauffante électrique à un emplacement dans lequel la section du fil métallique de la résistance chauffante électrique est réduite.According to a particular characteristic of the invention, the electric heating resistor is tubular and consists of a metal tube in which a metal wire is inserted over the entire length of the metal tube, the two ends of said metal wire forming the two connection terminals of the electric heating resistor, said metal wire having a reduced section portion arranged in the heat dispersive portion of the metal tube of the electric heating resistor, the thermal bridge being formed on the metal tube of the electric heating resistor at a location in which the section of the metal wire of the electric heating resistor is reduced.

Ainsi, la résistance électrique chauffante possède une zone dite chaude formée par la partie dispersive de chaleur dans laquelle le fil métallique possède une section réduite, et une zone dite froide formée par la partie restante de la résistance électrique chauffante qui relie la partie dispersive de chaleur aux deux bornes de connexion et dans laquelle la section du fil métallique est plus grande.Thus, the electric heating resistor has a so-called hot zone formed by the heat dispersive part in which the metal wire has a reduced section, and a so-called cold zone formed by the remaining part of the electric heating resistor which connects the heat dispersive part to the two connection terminals and in which the section of the metal wire is larger.

De préférence, la partie à section réduite du fil métallique est spiralée.Preferably, the reduced section part of the wire is spiraled.

Le changement de section du fil métallique permet de générer une friction importante au niveau de la jonction entre les zones chaude et froide, ce qui va générer de la chaleur dans la partie à section réduite.The change in the section of the wire generates significant friction at the junction between the hot and cold zones, which will generate heat in the part with the reduced section.

La zone de contact du pont thermique avec la résistance électrique chauffante est située en aval de la jonction entre les zones froide et chaude, de manière à permettre au capteur de température de détecter avec précision et réactivité la température de la zone chaude de la résistance électrique chauffante.The contact area of the thermal bridge with the electric heating resistor is located downstream of the junction between the cold and hot zones, so as to allow the temperature sensor to accurately and reactively detect the temperature of the hot zone of the electric heating resistor.

Pour mieux illustrer l’objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre illustratif et non limitatif, un mode de réalisation préféré, avec référence aux dessins annexés.To better illustrate the object of the present invention, a preferred embodiment will be described below, by way of illustration and not limitation, with reference to the accompanying drawings.

Sur ces dessins :On these drawings:

est une vue en perspective d’un chauffe-eau électrique portatif selon la présente invention immergé dans un récipient rempli d’eau à chauffer ; is a perspective view of a portable electric water heater according to the present invention immersed in a container filled with water to be heated;

est une vue en perspective du chauffe-eau électrique portatif selon la présente invention ; is a perspective view of the portable electric water heater according to the present invention;

est une vue en coupe du chauffe-eau électrique portatif selon la présente invention ; is a sectional view of the portable electric water heater according to the present invention;

est une vue éclatée du chauffe-eau électrique portatif selon la présente invention ; is an exploded view of the portable electric water heater according to the present invention;

est une vue de côté de l’ensemble résistance électrique chauffante - thermostat du chauffe-eau électrique portatif selon la présente invention ; is a side view of the electric heating element-thermostat assembly of the portable electric water heater according to the present invention;

est une vue en perspective de l’ensemble résistance électrique chauffante - thermostat, au niveau du pont thermique ; et is a perspective view of the electric heating resistor - thermostat assembly, at the thermal bridge; and

est une vue de côté de l’ensemble résistance électrique chauffante – thermostat sur laquelle le capteur de température du thermostat a été représenté en pointillés. is a side view of the electric heating element – thermostat assembly on which the thermostat temperature sensor has been shown in dotted lines.

Si l’on se réfère à la , on peut voir qu’il y est représenté un chauffe-eau électrique à immersion portatif 1 selon un mode de réalisation préféré de l’invention.If we refer to the , it can be seen that there is shown a portable electric immersion water heater 1 according to a preferred embodiment of the invention.

Le chauffe-eau électrique à immersion portatif 1 est placé par l’utilisateur à l’intérieur d’un contenant de type bassine ou seau 2 rempli d’eau, et permet de chauffer l’eau pour ensuite permettre à l’utilisateur d’utiliser l’eau chauffée par exemple pour se laver, pour laver de la vaisselle et/ou des vêtements, ou pour d’autres applications domestiques.The portable electric immersion water heater 1 is placed by the user inside a basin or bucket type container 2 filled with water, and allows the water to be heated and then allows the user to use the heated water for example for washing, for washing dishes and/or clothes, or for other domestic applications.

Le chauffe-eau portatif 1 possède un boîtier de protection 3 de forme sensiblement cylindrique dans lequel est disposé un élément chauffant qui sera décrit plus en détail par la suite.The portable water heater 1 has a protective casing 3 of substantially cylindrical shape in which is arranged a heating element which will be described in more detail later.

Il est à noter que le boîtier de protection 3 pourrait également prendre une quelconque autre forme, sans s’écarter du cadre de la présente invention.It should be noted that the protective housing 3 could also take any other form, without departing from the scope of the present invention.

Le boîtier de protection 3 sert à protéger l’environnement et l’utilisateur vis-à-vis de l’élément chauffant, afin d’éviter tout risque de brûlure.The protective housing 3 serves to protect the environment and the user from the heating element, in order to avoid any risk of burns.

Le boîtier de protection 3 sert également de support pour permettre au chauffe-eau portatif 1 de tenir tout seul en position verticale à l’intérieur du contenant 2 d’eau à chauffer, notamment à l’aide de trois pieds 3f (visibles en ) ménagés en partie inférieure du boîtier de protection 3.The protective casing 3 also serves as a support to allow the portable water heater 1 to stand upright on its own inside the container 2 of water to be heated, in particular with the aid of three feet 3f (visible in ) provided in the lower part of the protective housing 3.

Le boîtier de protection 3 est réalisé en matière polymère, de préférence en matière plastique, c’est-à-dire un matériau de faible conductivité.The protective housing 3 is made of polymer material, preferably plastic, i.e. a material with low conductivity.

Des ouvertures 3a sont formées dans le boîtier de protection 3 de manière à permettre à l’eau d’entrer à l’intérieur du boîtier de protection 3 pour être en contact avec l’élément chauffant.Openings 3a are formed in the protective housing 3 so as to allow water to enter inside the protective housing 3 to be in contact with the heating element.

Une poignée 4 est formée en partie supérieure du boîtier de protection 3 de manière à permettre à l’utilisateur de facilement transporter le chauffe-eau portatif 1 sans risque de brûlure.A handle 4 is formed at the upper part of the protective housing 3 so as to allow the user to easily carry the portable water heater 1 without risk of burns.

Un câble électrique 5 s’étend depuis la partie supérieure du boîtier de protection 3, une prise électrique mâle (non visible sur la ) étant agencée à l’extrémité libre dudit câble électrique 5 pour permettre à l’utilisateur de brancher électriquement le chauffe-eau portatif 1 sur une prise électrique femelle.An electrical cable 5 extends from the upper part of the protective housing 3, a male electrical socket (not visible on the ) being arranged at the free end of said electric cable 5 to allow the user to electrically connect the portable water heater 1 to a female electrical outlet.

Deux voyants lumineux 6 sont ménagés sur le dessus du boîtier de protection 3 de manière à permettre à l’utilisateur de connaître l’état de fonctionnement du chauffe-eau portatif 1. Par exemple, l’un des voyants lumineux 6 peut être de couleur verte pour indiquer lorsque le chauffe-eau portatif 1 est branché sur le réseau électrique, et l’autre des voyants lumineux 6 peut être de couleur rouge pour indiquer lorsque l’élément chauffant est en cours de chauffe.Two indicator lights 6 are provided on the top of the protective housing 3 so as to allow the user to know the operating status of the portable water heater 1. For example, one of the indicator lights 6 may be green to indicate when the portable water heater 1 is plugged into the electrical network, and the other of the indicator lights 6 may be red to indicate when the heating element is heating.

Si l’on se réfère aux Figures 2 à 4, on peut voir qu’il y est représenté le chauffe-eau électrique à immersion portatif 1 selon le mode de réalisation préféré de l’invention.Referring to Figures 2 to 4, it can be seen that there is shown the portable electric immersion water heater 1 according to the preferred embodiment of the invention.

Le boîtier de protection 3 est formé en deux parties 3b et 3c assemblées à l’aide de vis insérées dans des trous de passage 3e formés dans le boîtier de protection 3.The protective housing 3 is formed in two parts 3b and 3c assembled using screws inserted into through holes 3e formed in the protective housing 3.

Le chauffe-eau électrique à immersion portatif 1 comprend, en tant qu’élément chauffant, une résistance chauffante électrique 7 comprenant deux bornes de connexion 8a et 8b qui sont fixées à un support 9 et qui sont configurées pour alimenter en courant électrique une partie dispersive de chaleur 10 de forme hélicoïdale qui s’étend à l’opposé du support 9 et qui est configurée pour être immergée dans l’eau à chauffer.The portable electric immersion water heater 1 comprises, as a heating element, an electric heating resistor 7 comprising two connection terminals 8a and 8b which are fixed to a support 9 and which are configured to supply electric current to a helical-shaped heat dispersive portion 10 which extends away from the support 9 and which is configured to be immersed in the water to be heated.

Il est à noter que la partie dispersive de chaleur 10 de la résistance chauffante électrique 7 pourrait également prendre une quelconque autre forme telle qu’une forme de U ou une forme de serpentin, sans s’écarter du cadre de la présente invention.It is noted that the heat dispersive portion 10 of the electric heating resistor 7 could also take any other shape such as a U shape or a serpentine shape, without departing from the scope of the present invention.

Telle que représentée en , la résistance chauffante électrique 7 est tubulaire et constituée d’un tube métallique 7a dans lequel est inséré un fil métallique 7b sur toute la longueur du tube métallique 7a, les deux extrémités dudit fil métallique 7b formant les deux bornes de connexion 8a et 8b de la résistance chauffante électrique 7, ledit fil métallique 7b ayant une partie à section réduite spiralée 19 disposée dans la partie dispersive de chaleur 10 de forme hélicoïdale de la résistance chauffante électrique 7.As represented in , the electric heating resistor 7 is tubular and consists of a metal tube 7a in which a metal wire 7b is inserted over the entire length of the metal tube 7a, the two ends of said metal wire 7b forming the two connection terminals 8a and 8b of the electric heating resistor 7, said metal wire 7b having a spiral reduced section portion 19 arranged in the helical heat dispersive portion 10 of the electric heating resistor 7.

Le chauffe-eau portatif 1 comprend en outre un module d’alimentation électrique 12 monté sur le support 9 et relié électriquement au câble électrique 5 et aux deux bornes de connexion 8a et 8b de la résistance chauffante électrique 7 afin de permettre une circulation de courant électrique à travers le fil métallique 7b de la résistance chauffante électrique 7.The portable water heater 1 further comprises a power supply module 12 mounted on the support 9 and electrically connected to the electric cable 5 and to the two connection terminals 8a and 8b of the electric heating resistor 7 in order to allow a flow of electric current through the metal wire 7b of the electric heating resistor 7.

Lorsque le module d’alimentation électrique 12 fournit un courant électrique à la résistance chauffante électrique 7 par l’intermédiaire de ses deux bornes de connexion 8a et 8b, la partie dispersive de chaleur 10 de la résistance chauffante électrique 7 présente une résistance à la circulation de courant, ce qui conduit à une élévation de sa température.When the power supply module 12 supplies an electric current to the electric heating resistor 7 via its two connection terminals 8a and 8b, the heat dispersive part 10 of the electric heating resistor 7 has a resistance to the flow of current, which leads to an increase in its temperature.

La résistance électrique chauffante 7 possède ainsi une zone chaude formée par la partie dispersive de chaleur 10 de forme hélicoïdale, et une zone froide formée par la partie restante rectiligne 11 de la résistance électrique chauffante 7 qui relie la partie dispersive de chaleur 10 aux deux bornes de connexion 8a et 8b.The electric heating resistor 7 thus has a hot zone formed by the helical heat dispersive part 10, and a cold zone formed by the remaining rectilinear part 11 of the electric heating resistor 7 which connects the heat dispersive part 10 to the two connection terminals 8a and 8b.

La distance minimale entre le boîtier de protection 3 et la résistance chauffante électrique 7 est supérieure ou égale à 30 mm de manière à éviter tout risque de détérioration du boîtier de protection 3 par la résistance chauffante électrique 7.The minimum distance between the protective housing 3 and the electric heating resistor 7 is greater than or equal to 30 mm so as to avoid any risk of damage to the protective housing 3 by the electric heating resistor 7.

Le support 9 et le module d’alimentation électrique 12 sont montés dans un réceptacle 3d formé à l’intérieur du boîtier de protection 3 en partie supérieure de sa partie 3c.The support 9 and the power supply module 12 are mounted in a receptacle 3d formed inside the protective housing 3 in the upper part of its part 3c.

Deux diodes électroluminescentes 13 sont montées sur le module d’alimentation électrique 12 en correspondance avec les deux voyants lumineux 6.Two light-emitting diodes 13 are mounted on the power supply module 12 in correspondence with the two indicator lights 6.

Le chauffe-eau portatif 1 comprend en outre un thermostat 14 relié au module d’alimentation électrique 12 et comprenant un capteur de température 15 disposé à l’intérieur d’un manchon de thermostat 16 s’étendant depuis le support 9 en direction de la partie dispersive de chaleur 10 de la résistance chauffante électrique 7.The portable water heater 1 further comprises a thermostat 14 connected to the power supply module 12 and comprising a temperature sensor 15 arranged inside a thermostat sleeve 16 extending from the support 9 towards the heat dispersive portion 10 of the electric heating resistor 7.

Le capteur de température 15 est un thermocontact bimétallique localisé au niveau de l’extrémité inférieure du manchon de thermostat 16 et relié au module d’alimentation électrique 12 par deux fils électriques 17 s’étendant à l’intérieur du manchon de thermostat 16.The temperature sensor 15 is a bimetallic thermocontact located at the lower end of the thermostat sleeve 16 and connected to the power supply module 12 by two electrical wires 17 extending inside the thermostat sleeve 16.

Le capteur de température 15 de type thermocontact bimétallique permet de détecter le dépassement d’un seuil de température prédéfini.The bimetallic thermocontact type temperature sensor 15 can detect when a predefined temperature threshold is exceeded.

Si l’on se réfère aux Figures 5 à 7, on peut voir qu’il y est représenté la résistance chauffante électrique 7 et le thermostat 14 du chauffe-eau portatif 1.Referring to Figures 5 to 7, it can be seen that the electric heating resistor 7 and the thermostat 14 of the portable water heater 1 are shown there.

Un pont thermique 18 sous la forme d’une brasure est formé entre l’extrémité inférieure du manchon de thermostat 16 et la partie dispersive de chaleur 10 de la résistance chauffante électrique 7, de telle sorte que le pont thermique 18 est formé au niveau du capteur de température 15 de type thermocontact bimétallique, ce qui permet au capteur de température 15 de détecter avec une précision et une réactivité élevées la température de la partie dispersive de chaleur 10 de la résistance électrique chauffante 7.A thermal bridge 18 in the form of a solder is formed between the lower end of the thermostat sleeve 16 and the heat dispersive portion 10 of the electric heating resistor 7, such that the thermal bridge 18 is formed at the bimetallic thermocontact type temperature sensor 15, which enables the temperature sensor 15 to detect with high precision and responsiveness the temperature of the heat dispersive portion 10 of the electric heating resistor 7.

Le thermostat 14 est configuré pour couper l’alimentation électrique de la résistance chauffante électrique 7 par le module d’alimentation électrique 12 lorsque le capteur de température 15 détecte l’atteinte du seuil de température prédéfini, notamment en cas de chauffe à sec sans immersion.The thermostat 14 is configured to cut off the power supply to the electric heating resistor 7 by the power supply module 12 when the temperature sensor 15 detects that the predefined temperature threshold has been reached, in particular in the case of dry heating without immersion.

Le pont thermique 18 de type brasure formé entre le manchon de thermostat 16 et la partie dispersive de chaleur 10 de la résistance chauffante électrique 7 permet un transfert de chaleur plus rapide par conduction par l’intermédiaire du métal (par exemple, cuivre) formant la brasure, et permet ainsi de fortement réduire le temps de détection d’une chauffe à sec.The brazing-type thermal bridge 18 formed between the thermostat sleeve 16 and the heat dispersive portion 10 of the electric heating resistor 7 allows for faster heat transfer by conduction through the metal (e.g., copper) forming the brazing, and thus allows the dry heating detection time to be greatly reduced.

Le pont thermique 18 est avantageusement formé entre le manchon de thermostat 16 et la spire supérieure de la partie dispersive de chaleur 10 de forme hélicoïdale (c’est-à-dire, la spire la plus proche des deux bornes de connexion 8a et 8b de la résistance chauffante électrique 7), ce qui permet à la fois une détection rapide de chauffe à sec et une bonne détection de température en usage normal en immersion.The thermal bridge 18 is advantageously formed between the thermostat sleeve 16 and the upper turn of the helical heat dispersive part 10 (i.e., the turn closest to the two connection terminals 8a and 8b of the electric heating resistor 7), which allows both rapid detection of dry heating and good temperature detection in normal immersion use.

Il est à noter que le pont thermique 18 pourrait également être formé sur une quelconque autre spire de la partie dispersive de chaleur 10, le manchon de thermostat 16 descendant alors jusqu’à cette spire, sans s’écarter du cadre de la présente invention.It should be noted that the thermal bridge 18 could also be formed on any other turn of the heat dispersive part 10, the thermostat sleeve 16 then descending to this turn, without departing from the scope of the present invention.

Le seuil de température prédéfini auquel le capteur de type thermocontact 15 se déclenche peut être compris entre 55°C et 75°C.The predefined temperature threshold at which the thermocontact type sensor 15 is triggered can be between 55°C and 75°C.

La résistance chauffante électrique 7 peut avoir une densité surfacique de puissance comprise entre 3 et 7 W/cm², de préférence égale à 6 W/cm².The electric heating resistor 7 may have a surface power density of between 3 and 7 W/cm², preferably equal to 6 W/cm².

Spécifiquement, le capteur de type thermocontact 15 peut être un thermocontact bilame normalement fermé, monté dans un boîtier ayant une longueur comprise entre 15 et 35 mm, une largeur comprise entre 6 et 8 mm, et une épaisseur comprise entre 3 et 5 mm.Specifically, the thermocontact type sensor 15 may be a normally closed bimetallic thermocontact, mounted in a housing having a length of between 15 and 35 mm, a width of between 6 and 8 mm, and a thickness of between 3 and 5 mm.

Le capteur de température 15 possède ainsi une faible étendue spatiale et peut donc être placé à la hauteur du pont thermique 18, de telle sorte que l’ensemble de sa zone de mesure soit situé en regard de la partie dispersive de chaleur 10 de la résistance électrique chauffante 7, ce qui lui permet de détecter plus rapidement une surchauffe.The temperature sensor 15 thus has a small spatial extent and can therefore be placed at the height of the thermal bridge 18, such that its entire measurement zone is located opposite the heat dispersive part 10 of the electric heating resistor 7, which allows it to detect overheating more quickly.

La petite taille du capteur de température 15 lui permet ainsi d’avoir une bonne réactivité à la fois dans une condition normale de chauffe dans l’eau et dans une condition anormale de chauffe à sec, et d’être localisé au plus près de la zone où la chauffe est plus importante.The small size of the temperature sensor 15 thus allows it to have good responsiveness both in a normal condition of heating in water and in an abnormal condition of dry heating, and to be located as close as possible to the area where the heating is greater.

Spécifiquement, le capteur de type thermocontact bilame 15 comprend deux lames composées de deux métaux distincts, lesdites deux lames étant en contact (thermocontact fermé) lorsque la température est inférieure au seuil de température prédéfini, et lesdites deux lames s’écartant l’une de l’autre (thermocontact ouvert) lorsque la température devient supérieure ou égale au seuil de température prédéfini, le thermostat 14 coupant alors l’alimentation électrique de la résistance électrique chauffante 7 dès l’ouverture du capteur de type thermocontact 15.Specifically, the bimetallic thermocontact type sensor 15 comprises two blades composed of two distinct metals, said two blades being in contact (thermocontact closed) when the temperature is lower than the predefined temperature threshold, and said two blades moving away from each other (thermocontact open) when the temperature becomes higher than or equal to the predefined temperature threshold, the thermostat 14 then cutting off the electrical power supply to the electric heating resistor 7 as soon as the thermocontact type sensor 15 opens.

Ainsi, lorsque la température détectée par le capteur de température 15 est supérieure ou égale au seuil de température prédéfini, le thermostat 14 permet de couper l’alimentation électrique vers la résistance électrique chauffante 7 en cas de surchauffe en condition normale d’immersion, et il permet également de couper avec une réactivité élevée l’alimentation électrique vers la résistance électrique chauffante 7 en cas de chauffe à sec (c’est-à-dire, lorsque la résistance électrique chauffante 7 est alimentée dans un état non immergé).Thus, when the temperature detected by the temperature sensor 15 is greater than or equal to the predefined temperature threshold, the thermostat 14 makes it possible to cut off the power supply to the electric heating resistor 7 in the event of overheating in normal immersion conditions, and it also makes it possible to cut off with high reactivity the power supply to the electric heating resistor 7 in the event of dry heating (i.e., when the electric heating resistor 7 is supplied in a non-immersed state).

Le thermostat 14 permet ainsi de détecter une chauffe à sec en moins 50 secondes (typiquement en 35 à 40 secondes) et d’interrompre la chauffe immédiatement après détection, ce qui permet de garantir la sûreté du produit et d’empêcher tout risque de départ d’incendie.Thermostat 14 can therefore detect dry heating in less than 50 seconds (typically in 35 to 40 seconds) and interrupt heating immediately after detection, which guarantees the safety of the product and prevents any risk of fire starting.

La protection contre une chauffe à sec du chauffe-eau portatif 1 selon la présente invention permet d’éviter que le boîtier de protection 3 ne chauffe trop et ne se déforme en cas de chauffe à sec, ce qui entraînerait une altération de la protection de l’utilisateur étant donné qu’il pourrait avoir accès à la résistance chauffant électrique 7, et ce qui entraînerait également une température de surface élevée du boîtier de protection 3 et un risque de brûlure pour l’utilisateur en cas de contact avec le boîtier de protection 3.The dry heating protection of the portable water heater 1 according to the present invention prevents the protective housing 3 from heating too much and deforming in the event of dry heating, which would result in an impairment of the protection of the user since he could have access to the electric heating resistor 7, and which would also result in a high surface temperature of the protective housing 3 and a risk of burns for the user in the event of contact with the protective housing 3.

Il est à noter que, bien que cela ne serait pas idéal pour la sécurité de l’utilisateur, le chauffe-eau portatif 1 selon la présente invention pourrait également ne pas comprendre de boîtier de protection 3, la résistance chauffante électrique 7 étant alors exposée, sans s’écarter du cadre de la présente invention.It should be noted that, although it would not be ideal for the safety of the user, the portable water heater 1 according to the present invention could also not include a protective housing 3, the electric heating resistor 7 then being exposed, without departing from the scope of the present invention.

Il est bien entendu que le mode de réalisation particulier qui vient d’être décrit a été donné à titre indicatif et non limitatif, et que des modifications peuvent être apportées sans que l’on s’écarte pour autant de la présente invention.It is understood that the particular embodiment which has just been described has been given for information purposes and is not limiting, and that modifications may be made without departing from the present invention.

Claims (12)

Chauffe-eau électrique à immersion portatif (1) comprenant :
- une résistance chauffante électrique (7) comprenant deux bornes de connexion (8a, 8b) qui sont fixées à un support (9) et qui sont configurées pour alimenter une partie dispersive de chaleur (10) qui s’étend à l’opposé du support (9) et qui est configurée pour être immergée dans de l’eau à chauffer ;
- un module d’alimentation électrique (12) monté sur le support (9) et relié électriquement aux deux bornes de connexion (8a, 8b) de la résistance chauffante électrique (7) afin de permettre une circulation de courant électrique à travers la résistance chauffante électrique (7) ; et
- un thermostat (14) relié au module d’alimentation électrique (12) et comprenant un capteur de température (15) disposé à l’intérieur d’un manchon de thermostat (16) s’étendant depuis le support (9) en direction de la partie dispersive de chaleur (10) de la résistance chauffante électrique (7), ledit capteur de température (15) étant configuré pour détecter la température de la résistance chauffante électrique (7),
caractérisé par le fait que le chauffe-eau (1) comprend en outre un pont thermique (18) formé entre le manchon de thermostat (16) et la partie dispersive de chaleur (10) de la résistance chauffante électrique (7), et par le fait que le capteur de température (15) est un thermocontact bimétallique localisé dans le manchon de thermostat (16) en regard du pont thermique (18), le thermostat (14) étant configuré pour couper l’alimentation électrique de la résistance chauffante électrique (7) par le module d’alimentation électrique (12) lorsque le thermocontact détecte l’atteinte d’un seuil de température prédéfini notamment en cas de chauffe à sec sans immersion.
Portable electric immersion water heater (1) comprising:
- an electric heating resistor (7) comprising two connection terminals (8a, 8b) which are fixed to a support (9) and which are configured to supply a heat dispersive part (10) which extends opposite the support (9) and which is configured to be immersed in water to be heated;
- a power supply module (12) mounted on the support (9) and electrically connected to the two connection terminals (8a, 8b) of the electric heating resistor (7) in order to allow a flow of electric current through the electric heating resistor (7); and
- a thermostat (14) connected to the power supply module (12) and comprising a temperature sensor (15) arranged inside a thermostat sleeve (16) extending from the support (9) towards the heat dispersive part (10) of the electric heating resistor (7), said temperature sensor (15) being configured to detect the temperature of the electric heating resistor (7),
characterized in that the water heater (1) further comprises a thermal bridge (18) formed between the thermostat sleeve (16) and the heat dispersive part (10) of the electric heating resistor (7), and in that the temperature sensor (15) is a bimetallic thermocontact located in the thermostat sleeve (16) opposite the thermal bridge (18), the thermostat (14) being configured to cut off the electrical power supply to the electric heating resistor (7) by the electrical power supply module (12) when the thermocontact detects the reaching of a predefined temperature threshold, in particular in the case of dry heating without immersion.
Chauffe-eau (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le thermocontact est un thermocontact bilame normalement fermé, relié de manière filaire au module d’alimentation électrique (12).Water heater (1) according to claim 1, characterized in that the thermal contact is a normally closed bimetallic thermal contact, connected by wire to the electrical power supply module (12). Chauffe-eau (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le pont thermique (18) est au moins une brasure.Water heater (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the thermal bridge (18) is at least one brazing. Chauffe-eau (1) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la partie dispersive de chaleur (10) a une forme hélicoïdale.Water heater (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heat dispersive part (10) has a helical shape. Chauffe-eau (1) selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le pont thermique (18) est formé entre le manchon de thermostat (16) et la spire de la partie dispersive de chaleur (10) de la résistance chauffante électrique (7) la plus proche des deux bornes de connexion (8a, 8b) de la résistance chauffante électrique (7).Water heater (1) according to claim 4, characterized in that the thermal bridge (18) is formed between the thermostat sleeve (16) and the turn of the heat dispersive part (10) of the electric heating resistor (7) closest to the two connection terminals (8a, 8b) of the electric heating resistor (7). Chauffe-eau (1) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le seuil de température prédéfini auquel le thermocontact se déclenche est compris entre 55°C et 75°C.Water heater (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the predefined temperature threshold at which the thermal contact is triggered is between 55°C and 75°C. Chauffe-eau (1) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le thermocontact est monté dans un boîtier ayant une longueur comprise entre 15 et 35 mm, une largeur comprise entre 6 et 8 mm, et une épaisseur comprise entre 3 et 5 mm.Water heater (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the thermal contact is mounted in a housing having a length of between 15 and 35 mm, a width of between 6 and 8 mm, and a thickness of between 3 and 5 mm. Chauffe-eau (1) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la résistance chauffante électrique (7) possède une densité surfacique de puissance comprise entre 3 et 7 W/cm², de préférence égale à 6 W/cm².Water heater (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the electric heating resistor (7) has a surface power density of between 3 and 7 W/cm², preferably equal to 6 W/cm². Chauffe-eau (1) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le chauffe-eau (1) comprend en outre un boîtier de protection (3) dans lequel est disposée la résistance chauffante électrique (7), ledit boîtier de protection (3) comprenant au moins une ouverture (3a) configurée pour permettre un passage d’eau à travers celle-ci lorsque la partie dispersive de chaleur (10) de la résistance chauffante électrique (7) est immergée dans l’eau.Water heater (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the water heater (1) further comprises a protective housing (3) in which the electric heating resistor (7) is arranged, said protective housing (3) comprising at least one opening (3a) configured to allow water to pass therethrough when the heat dispersive part (10) of the electric heating resistor (7) is immersed in water. Chauffe-eau (1) selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le boîtier de protection (3) est réalisé en matière polymère, de préférence en matière plastique.Water heater (1) according to claim 9, characterized in that the protective housing (3) is made of polymer material, preferably plastic material. Chauffe-eau (1) selon la revendication 9 ou 10, caractérisé par le fait que la distance minimale entre le boîtier de protection (3) et la résistance chauffante électrique (7) est supérieure ou égale à 30 mm.Water heater (1) according to claim 9 or 10, characterized in that the minimum distance between the protective housing (3) and the electric heating resistor (7) is greater than or equal to 30 mm. Chauffe-eau (1) selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que la résistance chauffante électrique (7) est tubulaire et constituée d’un tube métallique (7a) dans lequel est inséré un fil métallique (7b) sur toute la longueur du tube métallique (7a), les deux extrémités dudit fil métallique (7b) formant les deux bornes de connexion (8a, 8b) de la résistance chauffante électrique (7), ledit fil métallique (7b) ayant une partie à section réduite (19) disposée dans la partie dispersive de chaleur (10) du tube métallique (7a) de la résistance chauffante électrique (7), le pont thermique (18) étant formé sur le tube métallique (7a) de la résistance chauffante électrique (7) à un emplacement dans lequel la section du fil métallique (7b) de la résistance chauffante électrique (7) est réduite.Water heater (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the electric heating resistor (7) is tubular and consists of a metal tube (7a) in which a metal wire (7b) is inserted over the entire length of the metal tube (7a), the two ends of said metal wire (7b) forming the two connection terminals (8a, 8b) of the electric heating resistor (7), said metal wire (7b) having a reduced section portion (19) arranged in the heat dispersive portion (10) of the metal tube (7a) of the electric heating resistor (7), the thermal bridge (18) being formed on the metal tube (7a) of the electric heating resistor (7) at a location in which the section of the metal wire (7b) of the electric heating resistor (7) is reduced.
FR2303817A 2023-04-17 2023-04-17 PORTABLE ELECTRIC IMMERSION WATER HEATER WITH DRY BOIL DETECTION Active FR3147853B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2303817A FR3147853B1 (en) 2023-04-17 2023-04-17 PORTABLE ELECTRIC IMMERSION WATER HEATER WITH DRY BOIL DETECTION

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2303817A FR3147853B1 (en) 2023-04-17 2023-04-17 PORTABLE ELECTRIC IMMERSION WATER HEATER WITH DRY BOIL DETECTION
FR2303817 2023-04-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3147853A1 true FR3147853A1 (en) 2024-10-18
FR3147853B1 FR3147853B1 (en) 2025-03-07

Family

ID=86764882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2303817A Active FR3147853B1 (en) 2023-04-17 2023-04-17 PORTABLE ELECTRIC IMMERSION WATER HEATER WITH DRY BOIL DETECTION

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3147853B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2044590A (en) * 1979-02-28 1980-10-15 Haden D H Ltd An electrical element assembly for an electric kettle
ES1174308U (en) * 2016-12-14 2017-01-17 Eskesso, SL Immersion cooking circulator (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
US20180344069A1 (en) * 2017-05-30 2018-12-06 Puc Perfect Union Co., Ltd. Sous-vide immersion electronic circulator cooker

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2044590A (en) * 1979-02-28 1980-10-15 Haden D H Ltd An electrical element assembly for an electric kettle
ES1174308U (en) * 2016-12-14 2017-01-17 Eskesso, SL Immersion cooking circulator (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
US20180344069A1 (en) * 2017-05-30 2018-12-06 Puc Perfect Union Co., Ltd. Sous-vide immersion electronic circulator cooker

Also Published As

Publication number Publication date
FR3147853B1 (en) 2025-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2231333C (en) Deep fat fryer with removable vessel
FR2653532A1 (en) SENSOR ASSEMBLY FOR BOILING WATER HEATER.
WO2007039683A1 (en) Dispositif de chauffage de liquide pour appareil electromenager
WO2000069315A1 (en) Method for detecting scaling in a coffee maker
EP0786221A1 (en) Electric kettle with heating bottom
WO2007141453A2 (en) Household appliance for heating liquid
FR2608882A1 (en) THERMAL PROTECTION ARRANGEMENT FOR A SOLID DISK GLASS COOKTOP
FR2744321A1 (en) ELECTRIC RESISTANCE FOR HEATING BACKGROUND, IN PARTICULAR FOR KETTLE
FR3147853A1 (en) PORTABLE IMMERSION ELECTRIC WATER HEATER WITH DRY BOILING DETECTION
EP1076503B1 (en) Boiler for household electrical appliance and household electrical appliance comprising same
EP1051099B1 (en) Thermostat with thermistors and switch-relays for heating resistors in an electrical household appliance
EP0819400B1 (en) Electric cooking apparatus
EP1156704B1 (en) Immersion heating device that could be used particularly in a water circulating heating radiator
EP2742838B1 (en) Heating apparatus such as a towel-drying radiator
WO2002000077A2 (en) Heating container for electrical household immersion heaters
FR2704559A1 (en) Device for the removal of scale for improving the safety of receptacles used for heating water
FR2697985A1 (en) Automatic control of fat level in fryer - using electric resistance type temperature sensor inserted in fryer to interrupt power on overheating
EP1121884B1 (en) Electrical cooking appliance with removable bowl
EP3578902B1 (en) Water heater provided with a dry anti-heating safety system
EP0840099A1 (en) Device for detecting the water level in an electrical heating appliance
EP1835372A1 (en) Thermostatic controller for an electric water heater
FR2728060A1 (en) Induction heating of cooking vessel
FR2744000A1 (en) Electric kettle with laterally displaced thermal cut=out
FR2692342A1 (en) Device for heating a liquid provided with a room temperature control device.
FR2781352A1 (en) ELECTRIC BARBECUE TYPE COOKING APPLIANCE

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20241018

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3