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AERATEUR D'EAU CHAUDE
La présente invention concerne un générateur d'eau chaude à accumulateur sans admixtion d'eau froide. Le générateur d'eau chaude est constitué par une combinaison d'un accumulateur d'eau chaude et d'un réchauffeur à passage, dans laquelle l'alimentation d'eau froide s'opère par l'intermédiaire d'une soupape commandée par flotteur, un soi-disant vase de compensation st, de là, au moyen d'une chute ou différence de niveau et par l'intermédiaire d'un réchauffeur à passage, vers l'accumulateur.
Le générateur d'eau chaude selon la présente invention com- porte un flotteur qui est disposé dans un soi-disant vase de com-
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pensation et qui règle non seulement l'amenée d'eau fraîche en fonction du niveau de l'eau chaude dans l'accumulateur, niais engendre aussi des différences de pression d'eau par rapport a une soupape de commande à pression montée dans la conduite d'ame- née d'eau froide, en amont de la tuyère d'alimentation. @u moment de l'arrêt de l'alimentation en eau fraîche, aonc aans la.
position de repos de l'appareil, il se produit un équilibrage de pression par rapport à cette soupape de commande à pression, de telle façon que, lorsque le flotteur descend, l'inégalité des pressions devant et derrière cette soupape déplace un interrupteur à mercu- re et ferme le circuit de courant par la source de chauffage a passage. L'eau qui s'écoule avec chute du vase de compensation vers l'accumulateur d'eau cnaude est ainsi chauffée à température moyenne.
Grâce à l'élément de chauffe qui pénètre dans l'accanu- lateur et qui n'est, de préférence, pas isolé thermiquement de ce côté, l'eau chaude qui est régulièrement et progressivement accu- ;nulée, subit encore un chauffage appr'ciable. La commande de l'a- menée de courant vers le dispositif de chauffage à passage, peut également être opérée par un tnermostat, au lieu de l'être par une soupape de commande à pression. L'utilisation d'un thermos- tat permet d'éliminer les perturbations qui peuvent se produire lorsque l'eau n'est pas tout à fait pure, et permet une construc- tion simplifiée et à fonctionnement sûr.
Trois exemples de réalisation de l'objet de l'invention sont illustrés schématiquement aux dessins annexés, dans lesquels: li'ig. 1 montre une vue en coupe de la première forme d'exécu- tion, li'ig, 2 montre la deuxième forme d'exécution,
Fig. 3 et 4 montrent un détail de l'appareil , et
Fig. 5 montre encore une autre forme d'exécution.
Le générateur d'eau chaude illustré iFig. 1) comporte un réservoir d'eau chaude 3, qui est isolé thermiquement et est rac-
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cordé à une canalisation d'eau sous pression 1, par l'intermédiai- re d'une soupape de commande à pression 4. Depuis cette dernière, l'eau fraîche monte vers une tuyère 6 qui débouche dans un vase de captage 8.
Un corps de soupape mobile 7 ouvre et ferme l'embouchure de la tuyère 6. Une conduite de liaison 32 relie le vase de capta- ge 8 à un vase de compensation 10. La tuyère d'entrée d'eau fraî- che pourrait aussi déboucher directement dans le vase de compensa- tion 10. Elle est toutefois agencée avantageusement dans un vase de captage spécial, afin d'obtenir des conditions plus favorables des bras de levier par-rapport au flotteur. Du vase de compensa- tion 10, l'eau fraîche s'écoule par un tuyau d'alimentation 11 vers un récipient de chauffage à passage 12 qui est entouré par . un enroulement de résistance électrique 13. L'enroulement 13 est relié directement à la source de courant et se trouve, d'au- tre part, en liaison conductrice avec celle-ci par l'intermédiaire d'un interrupteur à mercure (Fig. 3).
Le récipient 12 s'ouvre vers le haut dans l'accumulateur d'eau chaude 3. Depuis le vase de compensation 10, l'eau fraîche est amenée par le tuyau d'ali- mentation 11 dans le voisinage du corps de chauffe 13, avantageu- semant toutefois à l'intérieur du récipient de chauffe 12 établi en forme de pot, ce qui produit un passage le long des parois du récipient de chauffe 12 et un débordement dans l'accumulateur lla d'eau chaude 3. Comme indiqué par la conduite/montrée en poin- tillé, , l'eau froide pourrait également être introduite par le bas dans le récipient de chauffe 12, mais la solution compor- tant le tuyau d'alimentation 11 conduisant directement à l'inté- rieur de ce récipient présente toutefois des avantages construc- tif s.
Etant donné que la différence de niveau reste constante, on peut, dans le but de permettre un réglage de l'écoulement vers le récipient de chauffe, monter une chicane ou un élément de pas-
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sage réglable del'extérieur, dans le chemin con@ul@ant à ce r@ci- pient.
Dans la forme d'exécution selon Fig. 2, l'eau est conduite vers le naut par un tuyau montant 14, jusqu'à l'embouohure 15 ae celui-ci, qui pénètre librement dans le réservoir d'eau criauue 3, lequel est pourvu, à sa partie inférieure, a'un robinet de sou- tirage 21. Le vase de compensation 10 présente une ouverture de débordement 16, qui détermine le niveau maximum du réservoir d'eau chaude 3, et contient le flotteur 17 qui est, a son tour, guidé dans le couvercle amovible 2 et qui contrôle la soupape d'admis- sion 6,7, au moyen du bras 18, qui est articulé en 19, et à l'in- tervention d'une vis de réglage 20.
Un tuyau de désaérage ou de débordement 22 conduit de la partie supérieure du vase de compen- sation 10 (Fig. 1) vers l'extérieur de l'appareil.
Dans la forme d'exécution selon Fig. 5 également, une con- duite de liaison 22 relie le vase de captage 8 au vase de compen- sation 10, tandis que l'eau fraîche s'écoule de ce aernier à tra- vers le tuyau d'alimentation 11 vers le récipient de cnauffe à passage 12 qui est entouré d'un enroulement de résistance électri- que 13. Celui-ci est'relié à une source de courant au moyen d'un interrupteur 24 qui est commandé par un thermostat 23. Comme il 'ressort du dessin, le thermostat 23, le tuyau d'alimentation 11 et le récipient 12 sont disposés coaxialement, le thermostat péné- trant dans le tuyau d'alimentation, tandis que le tuyau d'alimen- tation, qui entoure le thermostat, pénètre dans le récipient.
L'appareil fonctionne comme suit:
Le vase de compensation 10, la. conduite de liaison 11, le récipient de chauffe 12 et le tuyau montant 14 forment des vases communiquants. L'embouchure 15 se trouve quelque peu au-dessous du niveau de travail moyen de l'eau froide dans le vase de compen- sation 10. Il se produit un écoulement lent et régulier d'eau fraîche du vase de compensation 10 à travers la conduits 11 vers le récipient de chauffe 12 et, de là, directement (Fig. 1) ou à
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travers le tuyau montant 14 (F'ig., 2), par dessus son embouchure 15,. vers le réservoir d'eau chaude 3.
Etant donné que, par l'em- bouchure 15 du tuyau montant (Fig. 2), il ne s'écoule toujours qu'autant d'eau que l'alimentation poursuivie ferait monter le niveau dans le vase de compensation 10, il reste, à l'état de re- pos, toujours de l'eau jusqu'à l'embouchure 15 dans le système communiquant, donc dans tous les cas dans le récipient de chauffe 12 agencé dans la partie inférieure de celui-ci, de sorte que le, chauffage électrique par résistance 13 ne se trouve jamais en dehors de l'eau.,
Entre le raccordement de l'appareil à la conduite d'eau ex- térieure et la soupape à flotteur 6., 7, se trouve, la soupape de commandé à pression 4 (Fig.
1, 2) qui utilise les différences de- pression ou l'équilibre de pression entre les pressions d'eau devant et derrière le piston mobile 41 (Fig. 3,4) pour le dé- placement de celui-ci. Par le déplacement du piston 41, on produit le dégagement ou la fermeture d'ouvertures de passage 42 prévues dans le piston 41, qui conduisent à la canalisation d'eau fraîche 5 allant à la tuyère à flotteur 6. En même temps, le mouvement du piston est transmis, par un levier coudé 43 monté à pivotement, à un interrupteur à mercure 44 qui contrôle le circuit de courant allant à l'enroulement de chauffe 13.
Lorsque le flotteur 17 occupe une position élevée dans le vase de compensation 10,, la tuyère d'alimentation 6 est fermée- sous l'effet de la contre-pression de la vis de réglage 20 sur le corps de soupape? Dans ce ca.s,. la même pression règna entre la tuyère 6, 7 et la soupape 4 que dans la conduite d'amenée d'eau en amont de cette dernière, Un ressort agissant sur l'un des bras du levier coudé 43 monté à rotation sur un axe fixe, main- tient l'interrupteur à mercure 44 dans la position de repos ou de mise hors circuit, de sorte que le circuit de l'élément de chauf- fe 13 est interrompu. Une position élevée du flotteur ne se produit toutefois, pendant le fonctionnement de l'appareil,
que lorsque le
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réservoir se remplit tellement d'eau chaude qu'il se produit en fin de compte encore un équilibrage de niveau avec le vase de compensation 10, par l'ouverture de trop-plein 16. Le flotteur 17 reçoit la dernière forte poussée vers le haut pour la ferme- ture complète de la tuyère 7. On produit ainsi un équilibrage de pression par rapport à la soupape de commande à pression.
Si l'on enlève toutefois de l'eau chaude au réservoir 3 par le robinet d'écoulement 21, une faible quantité d'eau retourne au vase de compensation 10 à travers l'ouverture 16 dans le réser- voir 3, à mesure que le niveau baisse. Cette quantité d'eau suf- fit pour faire descendre le flotteur et pour ouvrir par conséquent l'organe,obturateur 7 de la tuyère de sortie 6 pour l'alimentation en eau froide. De ce fait, la pression diminue toutefois dans la conduite d'amenée 5 de l'eau froide allant à la. soupape de comman- de à pression 4.
Sur la face opposée de cette soupape, il se produit une surpression qui vainc l'action du ressort sur le le- vier coudé 43, libère l'alimentation d'eau froide à travers les ouvertures du piston vers la tuyère 6, et incline en même temps, par 1'actionnement du piston 41 et donc du levier coudé 43, l'in- terrupteur à mercure 44 de telle façon que le circuit de courant de la résistance de chauffe 13 soit fermé.
L'action chauffante sur le récipient de chauffage à passage 12 dépend donc, d'une part, de la pression de travail de la con- duite d'amenée d'eau froide dans le bâtiment considéré et,d'au- tre part, d8 niveau de l'eau chaude aa.ns le réservoir ,: ou de la position du flotteur 17 dans le vase de compensation 10. Grâce au fait que l'action chauffante sur le récipient de passage 12 va de pair avec l'alimentation du réservoir 3, il n'entre que de l'eau chaude dans le réservoir 3.
Lorsque l'eau qui a., de préférence, été chauffée à une tempé- rature moyenne dans le récipient de chauffe 12, sort ou tuyau mon- tant, elle entre d'abord en contact avec la paroi extérieure du récipient de chauffe 12, qui n'est pas isolé thermiquement, de sorte qu'il se produit un chauffage supplémentaire de l'eau chaude
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dans le réservoir. Cela présente l'avantage d'éliminer dans une large mesure le danger de formation d'incrustations calcaires dans le système communiquant par suite des canalisations relativement étroites, tandis que l'usager de l'appareil a toujours une quan- tité suffisante d'eau' chaude à sa disposition dans le réservoir 3.
Dans les générateurs d'eau chaude qui viennent d'être dé- crits, l'alimentation d'eau fraîche vers le réservoir qui dépend de la consommation d'eau chaude, s'opère obligatoirement, mais avec retard; tandis que des moyens sont également prévus pour le chauffage préalable simultané obligatoire de l'eau à une tempéra- ture moyenne dans un récipient de chauffe à passage qui ne peut jamais se trouver à sec. Le chauffage est toutefois mis automati- quement hors service lorsque le réservoir 3 est rempli d'eau chau- de ou lorsque, sous l'effet d'influences extérieures quelconques (fermeture de la conduite principale d'eau dans le bâtiment) la pression de service règnant sur la face de raccordement de la sou- pape de commande à pression 4 descend au-dessous d'une valeur dé- terminée d'avance ou est totalement supprimée.
La position et la conformation du vase de compensation 10 sont d'une importance primordiale pour la quantité d'eau fraîche d'alimentation et pour l'effet de chauffe de la quantité d'eau chaude entrant dans le réservoir 3. Le vase de compensation 10 est agencé de telle façon dans la partie supérieure de l'accumu- lateur d'eau chaude 3 que, lorsque le niveau d'eau dans le réser- voir d'eau chaude 3 monte jusqu'à la hauteur de l'ouverture d'é- quilibrage 16, le flotteur 17 , qui se trouve dans le vase 10, ferme rapidement et sûrement la tuyère d'alimentation 6, mais qu'en même temps l'embouchure 15 du tuyau montant 14 est avanta- geusement maintenue à une certaine distance réglable d'avance au-aessous du niveau moyen de service de l'eau d'alimentation dans le vase de compensation 10.
Afin d'augmenter la vitesse d'action du flotteur 17, le vase de compensation 10 peut se rétré- cir vers le haut (forme conique); de ce fait, de plus faibles
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quantités d'eau produisent déjà une forte différence de niveau dans le vase de compensation 10 et le fonctionnement du flotteur devient encore plus sûr. En outre, la hauteur de l'embouchure du tuyau montant peut être réglable, afin que les températures de l'eau puissent être réglées endéans des limites plus larges par rapport à la différence de niveau à laquelle le réglage a été effectué..
Tal que décrit 'avec référence aux Fig.1 et 2, il se produit un courant d'eau froide par la tuyère 6, le vase de compensation 10 et le tuyau d'alimentation 11 vers le récipient 12, lorsque l'accumulateur d'eau chaude n'est pas plein. Cette eau fraîche baigne le thermostat (Fig. 5) et refroidit celui-ci, ce qui a pour effet de fermer le circuit de courant et de chauffer l'eau amenée aans le récipient de chauffe, pendant son passage à tra- vers celui-ci.
Deux facteurs sont destinés à régler la tempéra- ture de service et d'utilisation de l'eau chaude; d'une part, la température de passage peut être réglée au moyen de la via de réglage 20 et, d'autre part, la température permanente dans l'accumule leur peut être réglée par le choix approprié de la. cou- pure du circuit par le thermostat. Selon que le corps de soupa- pe 7 est notamment deplacé par la vis de réglage 20, il se pro- duit on courant plus faible ou plus fort d'eau vers le vase de compensation et none vers l'élément de chauffe. Si la puissance (lE:
chauffereste la. même, cele de termine une température plus élevée ou plus basse de l'eau chaule pénétrant dans l'accumula- teur. Dès que l'accumulateur est rempli, l'amenée o'eau Fraîche est arrêtée, tal qu'il a. été décrit, de sorte que la température de l'eau réchauffée d'alimentation se transmet au t@erm@stat a travers la paroi du tuyau d'alimentation, et provoque sinsi l' in- terruption du courant, pour autant que la température de coupure du thermostat était inférieure à la température de passage de l'eau chaude entrante.
Si cette température de coupure est plus élevée que la température de passage de l'eau chaude, le disposi-
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tif de chauffe à passage, qui agit maintenant comme dispositif de chauffe de l'accumulateur, reste en service jusqu'à ce que la température désirée de l'accumulateur soit atteinte. Le thermos- tat interrompt alors-le chauffage.
Il est également possible de disposer le thermostat de telle façon dans la zone du niveau maximum possible de l'eau dans l'ac- cumulateur 3, que le thermostat proauit la. coupure du courant de chauffage par suite du contact avec l'eau chaude montante, le thermostat pouvant être introduit latéralement ou par le haut..
Par rapport au générateur d'eau chaude décrit en premier lieu, la construction-décrite avec référence à la Fig. 5 offre de chauffe ; l'avantage de ne pas exiger un dispositif/ spécial pour le main- tien de la température,. si l'eau chauffée et accumulée devait se refroidir'en cas de non-utilisation. En effet, si l'eau se re- froidit progressivement dans le cas envisagé, le thermostat remet le dispositif de chauffe en service jusqu'à ce que la température désirée de l'eau soit atteinte. Il n'est pas nécessaire qu'il se produise une amenée d'eau fraîche.
L'appareil selon l'invention peut, d'une manière analogue, être équipé pour le chauffage au gaz.
REVENDICATIONS.
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