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Chauffe-eau électrique ----------------------
Les chauffe-eau électriques existant jusqu'à présent ont, dans la plupart des cas, l'inconvénient que leur fixation à la conduite d'eau, ainsi qu'à la canalisation électrique, était compliquée et qu'à cause de leur construction également compliquée, ces appareils étaient coûteux à fabriquer, de sorte que leur prix de vente était forcément élevé. En outre, il n'était pas possible, avec ces chauffe-eau, de chauffer l'eau jusqu'au point d'ébullition sans empêcher simultanément aussi un chauffage excessif de l'appareil.
Suivant la présente invention on évite ces inconvénients en utilisant un chauffe-eau dont le réservoir d'eau est muni d'une enveloppe à doubles parois'(chambre de chauffage), dans laquelle le corps chauffant électrique est monté, en forme de paroi intermédiaire, de façon que l'eau qui sort du récipient soit obligée de baigner le corps chauffant sur ses deux faces, en coulant dans des sens opposés.
Plusieurs modes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentés à titre d'exemple dans les dessins annexés.
La fig. 1 est une coupe longitudinale du chauffe-eau.
La fig. 2 en est un plan.
La fig. 3 est une coupe du corps chauffant représenté
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partie en élévation.
La fig. 4 est une vue schématique du mode d'insertion de l'appareil dans la conduite d'eau et de son branchement sur la canalisation électrique.
La fig. 5 est une vue d'un chauffe-eau à doubles parois, partie en coupe longitudinale.
La fig. 6 est une vue d'une variante du chauffe-eau.
La fig. 7 montre l'application du chauffe-eau à un ra- diateur, et
La fig. 8 montre l'application de ce chauffe-eau à un réservoir d'eau chaude.
Le chauffe-eau électrique est constitué par un récipient 1 entouré d'une enveloppe à doubles parois . Dans cette en- veloppe est monté le corps chauffant électrique 3, qui est cylindrique, de sorte que cette enveloppe 3, constitue la cham- bre de chauffage proprement dite du chauffe-eau. A son extré- mité inférieure le récipient 1 est fermé par un fond 4 dans lequel se Trouve la tubulure de raccord 5 pour le tuyau de la conduite d'eau.
Le corps chauffant 3 est constitué par deux tubes 6 et 7 encastrés l'un dans l'autre et de diamètres différents, de façon que les fils électriques 8 puissent être posés dans la cavité formée entre les deux tubes. Comme le montre la fig.3, ces fils de résistance électriques sont plats et enroulés en hélice sur le cylindre intérieur 7 avec interposition d'une couche isolante appropriée, telle que du mica ou une matière analogue ; ils s'appliquent également à plat sur le cylindre extérieur 6 avec interposition d'une couche isolante, ce qui assure une transmission relativement grande, par surface, de la chaleur produite dans les fils Et. Les deux cylindres 6 et 7, qui constituent le corps chauffant 3, sont reliés en- tre eux à leur extrémité inférieure.
A l'extrémité supérieu- re le corps chauffant 3 comporte un couvercle 10 qui, comme
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le montre la fig. 1, est convenablement replié vers le bas pour s'engager à l'intérieur du récipient 1. Ce corps chauf- fant forme donc une sorte de cloche à plongeur introduite dans la cavité de l'enveloppe à doubles parois 2 et pouvant être fixée dans sa position au moyen de vis 11.
La paroi in- térieure de l'enveloppe @ est un peu abaissée à son extrémité supérieure, de façon à ménager, entre le couvercle 10 et cet- te paroi intérieure, une ouverture annulaire d'écoulement 12 par laquelle l'eau qui monte dans le récipient 1 peut entrer dans l'enveloppe à doubles parois 2 Comme le corps chauffant 3 forme une sorte de paroi intermédiaire dans l'enveloppe à doubles parois 2l'eau qui déborde et sort du récipient 1 sera obligée, une fois arrivée au fond 4, de remonter en sens inverse et de baigner ainsi le corps chauffant 3 sur ses deux faces, c'est à dire intérieurement aussi bien qu'extérieurement.
Pour obliger l'eau qui s'écoule à parcourir un plus grand trajet le long du corps chauffant 3 ce corps comporte des pa - rois de guidage 13 14, qui seront avantageusement hélicoîde les, de façort à obliger lteau à baigner aussi le corps ohauf- fant en circulant en hélice. Comme le montre la fig. 1, ces parois intermédiaires 13, 14 peuvent être constituées par' des fils métalliques ou rubans soudés en hélice sur le corps chauf- fant 3 et ayant une épaisseur suffisante pour s'étendre aussi jusqu'aux parois intérieures de l'enveloppe à doubles parois 2, de façon à former, entre les parois extérieures du corps chauffant et les parois Intérieures de l'enveloppe 2 des ca- naux en hélice dans lesquels l'eau est obligée de circuler.
Il est évident que ces rubans ou fils métalliques 13 14 peuvent aussi être fixés aux parois intérieures de l'enve- loppe 2 ou bien, comme le montre la fig. 3, que ces parois intermédiaires 15 peuvent être faites à la presse et prises dans la matière des parois du corps 'chauffant ou des parois de l'enveloppe 2. Il conviendra de donner à l'hélice des
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parois intermédiaires en hélice qui se trouvent à l'intérieur un pas plus allongé que celui des parois intermédiaires 13 qui se trouvent à l'extérieur, pour que l'eau puisse couler intérieurement plus vite qu'extérieurement à travers l'enve- loppe à doubles parois 2 (chambre de chauffage).
Le couvercle 10 qui, comme on l'a déjà dit, est recourbé vers le bas de façon à s'engager à l'intérieur du récipient, est constamment en contact avec l'eau froide qui monte et il se trouve ainsi continuellement refroidi, de sorte que, même lorsqu'on produit de l'eau très chaude, par exemple de l'eau dont la température se rapproche du point d'ébullition, l'ar- mature qui se trouve sur le couvercle n'est pas chauffée d'une façon exagérée.
L'armature qui se trouve sur ce couvercle 10 est cons- tituée par un commutateur électrique, par exemple un commuta- teur à mercure 15 relié au corps chauffant 3 de façon connue, au moyen des fils isolés 16. Ce commutateur à mercure 15 est relié aurobinet 19 d'arrivée de l'eau au moyen d'une timonerie à levier 17 et d'un tirant 18, de façon qu'en actionnant ce robinet on fasse basculer en même temps le oommutateur à mer- cure 15 pour provoquer ainsi l'établissement ou l'interruption du courant. Cette armature est fermée extérieurement par une coiffe 20 fixée au moyen des boulons montants 21. A l'inté- rieur de la coiffe 20 se trouve une ouverture 22 pour 1'in- troduotion des fils conducteurs électriques.
Dans la fig. 4 on a représenté les connexions pour le branchement électrique du corps chauffant 3 sur la canalisa- tion, ainsi que la fixation du chauffe-eau à la conduite d'eau 23 Entre le robinet d'arrivée 19 de l'appareil et le tuyau de conduite d'eau 23 se trouve une soupape de retenue 24 qui, lorsque l'arrivée de l'eau est fermée et que le robinet 19 est ouvert, empêche l'eau qui se trouve dans le récipient 1 de revenir en arrière.
Dans ae cas, cette eau passe alors
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par les petites ouvertures 25 qui se trouvent à proximité du fond , elle entre à l'intérieur de l'enveloppe à doubles parois et monte le long des parois de guidage de forme héli- coldale 13 de sorte que l'on obtient encore de l'eau chaude lorsque la conduite d'eau est fermée et que l'on empêche ainsi le corps chauffant de brûler ou d'être détérioré.
L'eau chaude s'écoule dans le dernier filet de l'hélice des parois extérieures de guidage 13 et l'on peut donner avan- tageusement au dispositif d'écoulement, comme le montre la fig. 1 une forme telle que le tuyau d'écoulement 26 dépasse légèrement, par son extrémité supérieure libre, le fond de la tubulure d'écoulement 27, de façon à former une sorte de système d'écoulement par trop-plein empêchant l'eau de aonti- nuer à tomber goutte à goutte lorsqu'on l'erme le robinet d'ar- rivée 19
Le fonctionnement du chauffe-eau électrique est très simple.
Lorsqu'on ouvre le robinet d'arrivée 19, le* commutateur électrique 15 se fermant en même temps, de l'eau froide sor- tant du tuyau de conduite d'eau 23 entre dans le récipient 1, monte dans ce récipient et déborde par l'ouverture annulaire 12 de façon à entrer dans les canaux de guidage en hélice cons- titués par les moulures intérieures de guidage 14; par suite de ce rinçage de la paroi intérieure du corps chauffant 3 cette eau commence déjà à s'échauffer.
A l'extrémité infé- rieure du corps chauffant le courant d'eau change de sens et l'eau passe maintenant dans les canaux extérieur$ de guidage constitués par les moulures hélicoïdales de guidage 13 et, comme le trajet de l'eau est relativement long, l'eau s'é- chauffe d'autant plus fortement et à l'extrémité du dernier canal de guidage elle entre dans le siphon de trop-plein de la tubulure d'écoulement 27 et dans le tuyau d'écoulement 26 @ Ce tuyau d'écoulement 26 débouche à proximité du robinet
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d'eau froide 28, ce qui permet de prendre simultanément de l'eau chaude et de l'eau froide au sortir du tuyau de conduite 23. On peut régler la température de l'eau en modérant l'ar- rivée de l'eau, au moyen durobint 19, le commutateur 15 étant fermé,
pour qu'il entre moins d'eau dans l'appareil et que cette eau soit par conséquent chauffée plus fortement.
La communication entre le robinet d'arrivée 19 et le commuta- teur 15 sera Celle quo ce n'est quo lorsque 1'arrivée de l'eau est complètement fermée que le commutateur peut être amené à une position telle que l'arrivée du courant soit in- terrompue, le commutateur devant toutefois toujours être fer- mé lorsqu'on règle ou modèle l'arrivée de l'eau. C'est pour cette raison qu'un commutateur à mercure est avantageux pour ce dispositif, d'autant plus que ce commutateur ne comporte pas non plus d'éléments découverts pouvant donner lieu à des étincelles.
Les fige. 5 et 6 sont des vues d'autres modes de réali- sation du chauffe-eau. Dans la fig. 5 le récipient intérieur 1 comporte une double paroi 29, 30, les deux parois étant très rapprochées l'une de l'autre à leurs deux extrémités.
On ootient ainsi entre les deux parois 29 30, une chambre à
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air oalorlrugro z51, qui tie provoque qu'un Catb1." ohl'\u"ff'ap:o de l'eau froide qui monte à travers le récipient, de sorte que le couvercle 10 qui ferme le récipient ne peut plus s'é- chauffer et que tout le dispositif de couplage électrique monté sur le couvercle et logé dans le boîtier 20 n'est pas chauffé non plus d'une façon inopportune.
L'eau sortant du récipient et débordant par dessus le bord du couvercle 10 entre, isolée de 1 eau froide qui monte par la chambre à air 31 dans la chambre de chauffage de l'enveloppe à dou- bles parois 2, qui contient le corps chauffant électrique 3
Le bottier 20 contient une lampe électrique de contrô- le 44 indiquant si le courant électrique traverse l'appareil.
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Il est évident que la lampe 44 peut aussi être montée dans l'appareil des fig. 1 et 6.
La fig. 6 est une vue d'un autre mode de réalisation du chauffe-eau, mode de réalisation dans lequel le refroidisse- ment du couvercle 10 sur lequel se trouve le dispositif de couplage électrique 15 monté dans le bottier 20 a lieu direc- tement par l'eau froide qui arrive.
Dans ce mode de réalisa- tion l'eau froide est introduite dans le chauffe-eau par des tuyaux de distribution de façon qu'une partie de cette eau entre dans le récipient 1 par le tuyau central 32 en traver- sant le milieu du couvercle 10, tandis que des tuyaux de branchement latéraux 33 distribuent l'eau autour de la face extérieure du corps chauffant 3 de sorte que dans ce cas aussi le corps chauffant 5 est entouré d'eau sur ses deux fa- ces. C'est pourquoi l'eau froide qui arrive est conduite non seulement par le tuyau central 32 directement à l'intérieur du récipient 1, mais aussi par les tuyaux de distribution 33 'vers l'extérieur, pour s'écouler ensuite, après avoir été chauffée, par la tubulure d'écoulement 34 dans le même sens.
Ce mode de réalisation du chauffe-eau peut naturellement comporter aussi leparois hélicoïdales de guidage 13, 14 ainsi que les doubles parois nécessaires à cet effet, ces parois n'étant pas représentées dans le dessin ci-joint, pour plus de clarté. Ce chauffe-eau peut être utilisé, comme cela est représenté dans le dessin, de façon que l'eau froide y entre par le haut et que l'eau chaude sorte en bas par la tubulure d'écoulement 34 ou réciproquement; dans ce dernier cas le dispositif de couplage électrique se trouverait en bas et la tubulure d'écoulement en haut, l'eau traversant l'appareil sous pression.
Cette dernière disposition du chauffe-eau est représen- tée dans là fig. 7 pour un ohauffe-eau adapté à un système @ de radiateur. Les tuyaux de distribution 32 et 3 sont re-
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liés, au moyen du tuyau d'arrivée 36, à la tubulure inférieu- re de branchement du radiateur 35, tandis que la tubulure d'é- coulement 34 est reliée à la partie supérieure du radiateur 35. L'eau qui descend dans les divers éléments du radiateur 35 est par conséquent refroidie et elle entre, par le tuyau d'arrivée 36 et les tuyaux de distribution 32, 33 dans le chauffe-eau électrique où elle est transformée en eau chaude qui entre par la tubulure d'écoulement 34, dans la partie su- périeure de l'élément de radiateur 35.
Il convient qu'il y ait, à la partie supérieure du radiateur, un vase d'expansion ou ae remplissage 37, relié au tuyau d'écoulement 34 par une tubulure 38. Pour empêcher toute surpression dans les éléments du radiateur, le point le plus haut du vase .67 est encore relié au radiateur 35 par un tuyau d'évacuation d'air 39. Le vase 37 est fermé par un couvercle 40. Lorsqu'on enlève ce couvercle 40, le vase 37, dans lequel il faut qu'il y ait toujours de l'eau, sert à humecter l'air. Un chauffe- eau électrique de ce genre peut aussi être adapté à des ra- diateurs existants; dans ce cas le vase de dilatation 3? peut alors être supprimé.
La fig. 8 est une vue schématique montrant une autre application du chauffe-eau, ce dernier étant adapté à un ré- servoir d'eau chaude 41. Le chauffe-eau électrique, qui est
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do 'un dan (ylriri dÓorll./1I, rm llxo au fout! .1:l1. du r6orvo1.r zut de façon que le dispositif ae couplage électrique, ainsi que le boîtier 20, se trouvent en dehors du réservoir.
Le fond 42 au réservoir 41 est relié par un tuyau coudé 43 à la tubu- lure d'arrivée du chauffe-eau, de façon que l'eau froide en- tre aans le chauffe-eau par le zuyau 43 et que l'eau chaude sorte en haut, ce qui produit une circulation à 1''intérieur du réservoir 41 Dans la fig 8, le chauffe-eau est un sim- ple corps chauffant électrique 5 muni d'une enveloppe, mais il est directement possible de donner à ce corps chauffant
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ou à 1'ensemble du chauffe-eau une forme comme celle qui est représentée dans les rig. 1 à 6.
Par suite de la disposition particulière de ee chauffe- eau on obtient un chauffage rapide de l'eau, que l'on peut porteur jusqu'à la température d'ébullition en modérant aonve- nablement son arrivée, de sorte que cet appareil peut non seu- lement servir de chauffe-eau pour les médecins, coiffeurs, etc., mais encore de bouilloires pour la préparation directe de thé ou de-café. Enfin, comme ce chauffe-eau est relative- ment petit, il ne gênera pas lorsqu'on l'appliquera: à une cuvette de lavabo.