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" CHAUFFE-EAU ELECTRIQUE."
La présente invention se rapp rte aux chauffe-eau électrique et elle concerne plus particulièrement des chauffe- eau du type destin.5 à être relié à, un robinet d'alimentation d'eau, l'eau passant ensuite à travers un récipient ou chambre d'eau, comportant un élément de résistance électrique à l'inté- rieur du chauffe-eau. Dans les chauffe-eau, de façon tgénérale, et plus spécialement dans des petits chauffe-eau portatifs de ce type, l' élément de résistance est susceptible d'être endommagé par surchauffage si on fait passer le courant avant qu'il y ait de l'eau dans le récipient, ou si on laisse le courant continuer à passer après gue l'eau a cessé dé couler.
Il a été proposé des interrupteurs 'automatiques actionnés par la pression de l'eau,
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mais de tels interrupteurs sont d'une action peu sure, par suite de la variation de pression, et les conta,cts sont susceptibles de coller entre eux et aussi de brûler, par suite du courant relati- vement fort préleva pendant le service.
L'invention a, pour but principal d'obvier au risque de détérioration pour le chauffe-eau par l'emploi d'un dispositif pour contrôler le passage du courant sous la dépe @dance de la pré- sence d'eau dans le chauffe-eau, de manière à rendre inutile d'ac- tionner un interrupteur pour faire passer et arrêter le courant.
Conformément à la présente invention, la chauffe-eau est muni de surfaces conductrices o .: électrodes plac ées dans la chambre d'eau et intercalées dans le circuit de chauffage, ces surfaces étant en temps normal séparas par un ou plusieurs in- tervalles d'air, mais :!-tant relises électriquement entre elles par l'eau coulant à travers le chauffe-eau pendant son fonctionne- ment.
Il est ainsi prvu un interrupteur automatique de contrô- le, le circuit de chauffage étant fermé aussi longtemps qu'il s'é- coule de l'eau à traversle chauffe-eau ,mais étant ouvert lorsque l'eau a cessé de couler, toute petite quantité de liquide rete- nue sur les surfaces 3'tant rapidement enlevée par vaporisation lorsque l'on arrêté l' écoulement d' eau.
De préférence, les surfaces conductrices sont consti- tuées par plusieurs marchons ou plaques courbes concentriques, en métal inoxydable, ces manchons tant relias alternativement à des pôles opposes dans le circuit électrique, de manière à, faciliter le passage du courant à travers l'eau en augmentant la section de passage pour sa conduction. Il est en effet connu que, bien que l'eau pure possède une résistance électrique très grande, la pré- sence de petites quantités de sels minéraux rend l'eau conductri- ce.
Par conséquent, en ménageant un trajet court et une section relativement grande pour le passage du courant à travers l'eau, on peut faire passer un courant de chauffage suffisant entre les manchons ,ou électrodes aux potentiels habituels du courant élec-
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trique d'alimentation.
Le dessin ci-joint représente à titre d'exemple une construction appropriée de chauffe-eau électrique suivant l'inven- tion.
Sur ce dessin :
La fig. I est une vue extémieure du chauffe-eau monts sur un robinet d'alimentation d'eau.
La fig. 2 est une vueen coupe verticale, le support pour 1' élément chauffant étant partiellement en coupe.
La fig. 3 est une vue de détail de l'interrupteur automati- que ou dispositif contrôlant le passage du courant.
Le chauffe-eau comprend un récipient tubulaire a, fait par exemple en résine synthétique moulée, avec ses extraites de diamètre réduit en al a2 pour recevoir les fonds supérieur et in- férieur b, c, munis de brides et faits en allias léger ou autre matière ; ces fonds prennent appui sur des garnitures en caoat- chouc,bl,c1, respectivement, et sont maintenus reliés entre eux par un boulon central de serrage d.
Le fond inférieur ± comporte un prolongement latéral creux e portant une douille, qui comprend un raccord f et un manchon en caoutchouc mouléf1, destiné à s' adapter sur l'ajutage g1 du robinet d'alimentation d'eau g. Une chaîne métallique h, atta- chée à une extrémité au raccord f de la douille du robinet, est destinée à être passée par dessus le robinet et être ensuite ac- crochée à une oreille f2 sur le côtéopposédu raccord f1 ,pour établir une connexion à la terre entre le chauffe-eau et la con- duite d'alimentation d'eau. L'eau s'écoule à partir du robinet à travers le canal intérieur el du prolongement e et pénètre dans le chauffe-eau par une ouverture c2 ménagée dans le fond in- férieur.
Le fond supérieur b comprend un prolongement latéral creux h, avec une extrémité h1 coudée vers le bas, constituant un orifice de sortie pour l'eau à partir de la partie supérieure du récipient,-cette eau passant par une ouverture b2 dans le fond su-
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périeur b et par le canal intérieur h2 de l'orffice de sortie h.
A l'intérieur du récipient a: est monté un support cylin- drique k, fait en résine synthétique moulée, ébonite, matière céra- mique ou autre matière isolante, qui prend appui contre les gar- nitures b1, c1 des fonds supérieur et inférieur; l' élement chauf- fant présente la forme d'une bobine 1, logée dans une 3'orge ou rainure hélicoïdale kl, autour de la circonférence et suivant une partie de la longueur du support k, qui est monté sur le boulon central de serrage d du récipient, de préférence avec un tube en caoutchouc dl entourant le boulon d, à l'intérieur de la partie centrale creuse du support k.
L'extrémitéinférieure de l'élé- ment chauffant 1 est reliée par un conducteur 11, se dirigeant vers le haut à travers cette partie centrale creuse et passant par un trou vertical k2 ,ménagé dans la partie supérieure du support, à l'une des homes m du circuit d'alimentation sur le fond supé- rieur b du récipient;
l'autre extrémité de l'élément chauffant est relie à une languette ou oreille n1, sur une plaque courbe ou manchon fendu n, en métal inoxydable, qui entoure l'extrémité supérieure, de diamètre réduit , k3, du support k. Un deuxième man- chon ou plaque métallique n2 est disposéà l'intérieur du premier, mais en est séparé par un intervalle d'air troit, et est. relié par une languette ou oreille coudée n3 à l'autre borne m1 du cir- cuit d'alimentation sur le fond supérieur b.
Un troisième manchon ou plaque métallique n4, disposé à l'intérieur du deuxième, est re- lié, de même que le premier, n, à 1' élément chauffant 1, et un qua- trième manchon ou plaque métallique n5, entourant étroitement la partie k3 du support, est relié, de marne que le deuxième ,n2, à la borne m1 du circuit d'alimentation.
Il peut être prévu un nombre désiré quelconque de ces ma chons ou plaques métailiques concen- triques, qui sont séparas l'un de l'autre par des rondelles en caoutchouc ou autre matière isolante, o,à travers lesquelles pas- sent des vis p, les fixant au support k, sans établir de connexion métallique avec les plaques intérieures.
Les bornes m m1 du circuit d'alimentation passent à
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travers la garniture en caoutchouc b1 et à travers des douilles isolantes m2 dans le fond supérieur b, au dessus duquel les conduc- teurs électriques d'alimentation sont attachas aux extrait és ex- térieures de ces bornes; un chameau de protection g, comportant une ouverture g1 pour les conducteurs d'alimentation et entaille d'un côté en g2 pour laisser passer le prolongement h, est fixé au fond supérieur par une vis centrale g3.
L'intervalle entre des plaques ou marchons adjacents du dispositif interrupteur automatique est suffisant pour empê- cher le passage du courant ou le jaillissement d'étincelles aux potentiels habituels d' alimentation, aussi longtemps qu'il n'y a d'eau, mais lorsqu'il coule de l'eau dans le chauffe-eau,elle rem- plit la chambre d'eau vers le haut jusqu' au niveau des manchons conducteurs, en permettait ainsi le passade du courant entre ceux- ci et cette eau commence ensuite à s'écouler par l'orifice de sortie h1.
La section de passage pour l'eau peut être constituée entièrement par la rainure ou gorge Hélicoïdale k1, dont parois s' adaptent étroitement à l'intérieur du récipient a, ou en partie par des encoches verticales k4, taill es en alignement dans ces parois.
Il est à remarquer que lorsque l'on arrête l'alimenta- tion d'eau en fermant le robinet g, le récipient est encore rempli d'eau, mais l'eau chaude à la partie supérieure du récipient est rapidement évacuée, en partie par l' action de siphon de f' orifice de sortie h1, coudé vers le bas, et en partie par l' ébullition qui se'produit; le niveau de l'eau descend par' suite jusqu'à ce que le circuit soit interrompu, lorsque l'eau descend en-dessous des plaques ou marchons de contact, tout liquide restant sur ces pla- ques étant éliminé par vaporisation.
Le r écipient restera alors en partie rempli d'eau, prêt pour l'op ratio @ suivante, le circuit de chauffage étant fermé aussitôt que l'eau monte jusqu'aux bords inférieurs des plaques. Comme c' est la surface immerge des .!.-',.la- ques qui détermine la conductibilité électrique du trajet liquide,
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le courant de chauffage est appliqua graduellement à mesureque le niveau de l'eau monte, en évitant ainsi une charge brusque quelconque sur le circuit d'alimentation.
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On corr;rer.ra, cue les surfaces conductrices, constituant l'interrupteur automatique, peuvent présenter une forme désir ée quelconque les manchons concentriques étant préférables en raison d.e leur faible encombrement, et que l'élément chauffant peut être disposautrement que s ,us tonne d'hélice, par exemple en enroule-
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ment en zig-zag mont3s ou suspendus dans des rainures ou 4i.;ide- ments verticaux-autour du support.
REVENDICATIONS.
L'invention concerne :
I) Un chauffe-eau électrique avec interrupteur auto-
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roaticiue, caractérisa en ce que ce chauffe-eau comporte des surfa- ces conductrices placées dans la chambre d'eau et, intercalées dans le circuit de chauffage, ces surfaces µtant en ternes normal sépa-
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r=es par un ou plusieurs intervalles d'air, mais étant reliées électriquement entre elles par l'eau coula"! à travers le' chauffer eau pendant son utilisation.
2) La disposition suivant laquelle ces surfaces conduc- tric8s sont constituées par plusieurs ma menons. ou plaques courbes concentriques, ez1 mtal inoxydable, ces manchons étant connectés alternativement à des proies 1'J)08 s dans le circuit 3lectrique.
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" ELECTRIC WATER HEATER."
The present invention relates to electric water heaters and more particularly relates to water heaters of the type intended to be connected to a water supply tap, the water then passing through a container or chamber. water heater, comprising an electrical resistance element inside the water heater. In water heaters, generally, and more especially in small portable water heaters of this type, the resistance element is susceptible to damage from overheating if the current is passed before there is heat. water in the container, or if the current is allowed to continue flowing after the water has stopped flowing.
It has been proposed automatic switches actuated by the pressure of the water,
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but such switches are not very reliable in action, owing to the variation in pressure, and the contacts are liable to stick together and also to burn, owing to the relatively strong current drawn during service.
The main object of the invention is to obviate the risk of damage to the water heater by the use of a device for controlling the passage of current under the dependence of the presence of water in the heater. -water, so as to make it unnecessary to operate a switch to pass and stop the current.
In accordance with the present invention, the water heater is provided with conductive surfaces o.: Electrodes placed in the water chamber and interposed in the heating circuit, these surfaces being normally separated by one or more intervals d air, but:! - both electrically connected to each other by the water flowing through the water heater during its operation.
An automatic control switch is thus provided, the heating circuit being closed as long as water is flowing through the water heater, but being open when the water has stopped flowing, any small amount of liquid retained on the surfaces which is quickly removed by spraying when the flow of water is stopped.
Preferably, the conductive surfaces are constituted by several steps or concentric curved plates, in stainless metal, these sleeves both connected alternately to opposite poles in the electrical circuit, so as to facilitate the passage of current through the water. by increasing the passage section for its conduction. It is in fact known that, although pure water has a very high electrical resistance, the presence of small amounts of inorganic salts makes the water conductive.
Therefore, by providing a short path and a relatively large cross-section for the current to pass through the water, a sufficient heating current can be passed between the sleeves, or electrodes at the usual potentials of the electric current.
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power rod.
The accompanying drawing shows by way of example a suitable construction of an electric water heater according to the invention.
On this drawing :
Fig. I is an exterior view of the water heater mounted on a water supply valve.
Fig. 2 is a vertical sectional view, the support for the heating element being partially in section.
Fig. 3 is a detail view of the automatic switch or device controlling the flow of current.
The water heater comprises a tubular receptacle a, made for example of molded synthetic resin, with its extracts of reduced diameter in al a2 to receive the upper and lower bottoms b, c, provided with flanges and made of light alloy or other matter; these bases are supported on caoatchouc linings, bl, c1, respectively, and are kept connected to each other by a central clamping bolt d.
The lower bottom ± comprises a hollow lateral extension e carrying a sleeve, which comprises a fitting f and a molded rubber sleeve, intended to fit on the nozzle g1 of the water supply tap g. A metal chain h, attached at one end to fitting f of the tap socket, is intended to be passed over the tap and then hooked to an ear f2 on the opposite side of fitting f1, to establish a connection to earth between the water heater and the water supply line. The water flows from the tap through the internal channel el of the extension e and enters the water heater through an opening c2 made in the lower bottom.
The upper bottom b comprises a hollow lateral extension h, with one end h1 bent downwards, constituting an outlet for water from the upper part of the container, this water passing through an opening b2 in the bottom su -
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lower b and through the interior channel h2 of the exit office h.
Inside the container a: is mounted a cylindrical support k, made of molded synthetic resin, ebonite, ceramic material or other insulating material, which bears against the seals b1, c1 of the upper and lower bottoms ; the heating element has the form of a coil 1, housed in a barley or helical groove kl, around the circumference and following part of the length of the support k, which is mounted on the central clamping bolt d of the container, preferably with a rubber tube dl surrounding the bolt d, inside the hollow central part of the support k.
The lower end of the heating element 1 is connected by a conductor 11, directing upwards through this hollow central part and passing through a vertical hole k2, made in the upper part of the support, to one of the men m of the supply circuit on the upper base b of the container;
the other end of the heating element is connected to a tongue or ear n1, on a curved plate or split sleeve n, made of stainless metal, which surrounds the upper end, of reduced diameter, k3, of the support k. A second sleeve or metal plate n2 is disposed within the first, but is separated from it by a narrow air gap, and is. connected by a tab or bent ear n3 to the other terminal m1 of the power supply circuit on the upper base b.
A third metal sleeve or plate n4, disposed within the second, is connected, together with the first, n, to the heating element 1, and a fourth metal sleeve or plate n5, tightly surrounding the heating element. part k3 of the support, is connected, as well as the second, n2, to the terminal m1 of the supply circuit.
Any desired number of such concentric metal mats or plates may be provided, which are separated from each other by washers of rubber or other insulating material, o, through which screws pass. , fixing them to the support k, without establishing a metallic connection with the interior plates.
The m m1 terminals of the supply circuit pass to
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through the rubber gasket b1 and through insulating sleeves m2 in the upper base b, above which the electrical supply conductors are attached to the external extracts of these terminals; a protective camel g, comprising an opening g1 for the supply conductors and a notch on one side at g2 to allow the extension h to pass through, is fixed to the upper base by a central screw g3.
The interval between adjacent plates or steps of the automatic switching device is sufficient to prevent the passage of current or the bursting of sparks at the usual supply potentials, as long as there is no water, but when water flows into the water heater, it fills the chamber with water upwards to the level of the conductive sleeves, thus allowing current to pass between them and this water then begins to flow through the outlet opening h1.
The passage section for the water can be formed entirely by the Helical groove or groove k1, the walls of which fit closely inside the container a, or partly by vertical notches k4, cut in alignment in these walls. .
It should be noted that when the water supply is stopped by closing the tap g, the container is still filled with water, but the hot water at the top of the container is quickly drained, partly by the siphon action of the outlet h1, bent downwards, and partly by the boiling which occurs; the water level then drops until the circuit is interrupted, when the water falls below the contact plates or steps, any liquid remaining on these plates being removed by vaporization.
The container will then remain partly filled with water, ready for the next op ratio @, the heating circuit being closed as soon as the water rises to the lower edges of the plates. As it is the immersed surface of the.! .- ',. lacquers which determines the electrical conductivity of the liquid path,
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the heating current is applied gradually as the water level rises, thus avoiding any sudden load on the power circuit.
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On corr; rer.ra, cue the conductive surfaces, constituting the automatic switch, may have any desired shape, the concentric sleeves being preferable because of their small size, and that the heating element may be arranged differently than s, us ton of propeller, for example winding
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zig-zag arrangement mounted or suspended in grooves or 4i .; vertical elements-around the support.
CLAIMS.
The invention relates to:
I) An electric water heater with auto switch
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roaticiue, characterized in that this water heater comprises conductive surfaces placed in the water chamber and, interposed in the heating circuit, these surfaces being in normal dull separately.
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r = es by one or more air gaps, but being electrically interconnected by water flowed through the water heater during its use.
2) The arrangement according to which these conduc- tric8s surfaces are constituted by several masons. or concentric curved plates, of stainless steel, these sleeves being connected alternately to preys 1'J) 08 s in the electrical circuit.
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