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"Perfectionnements apportés ou relatifs aux appareils pour chauf- fer des liquides".
La présente invention est relative à des chauffe-liquides et concerne plus particulièrement les chauffe-eau électriques, de la sorte comprenant au moins une pièce tubulaireabritant un ' élément chauffant électrique du type à immersion laissant un intervalle réduit entre lui-même et la paroi intérieure de la- dite pièce tubulaire, et où l'eau à chauffer pénètre par une extrémité de la pièce tubulaire et coule vers une sortie située à l'autre extrémité de la pièce tubulaire, l'eau coulant à tra- vers le chauffeur en un film relativement mince, si bien qu'el- le est chauffée très rapidement et économiquement et sort de la d'eau pièce tubulaire à l'état/très chaude ou bouillante.
- Il
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Dans les chauffe-eau, particulièrement dans les chauffe- eau du type domestique, il est désirable de prévoir un dis- positif pour obtenir, à volonté, de l'eau chaude au moins à deux températures différentes, c'est-à-dire de l'eau au point d'ébullition ou à une température quelque peu plus basse. Il est aussi désirable de connecter le dispositif de commande du moyen de chauffe( c'est-à-dire l'interrupteur électrique) et le dispositif commandant l'écoulement de l'eau, de façon à éviter la possibilité de voir le dispositif de chauffe mis en marche tandis que le robinet d'alimentation en eau est fermé, avec les dommages qui en résulteraient.
Un objet de la présente invention est de présenter un dis- positif de commande du liquide et de la chauffe amélioré, pour les appareils destinés 4 chauffer les liquides.
Selon la présente invention, la partie agissante de la van- ne de commande du liquide et le dispositif de commande de la chauffe d'un appareil de chauffe pour liquides sont abrités à l'intérieur d'un couvercle mobile, lequel porte un dispositif qui actionne les commandes, si bien que les mouvements du cou- vercle font fonctionner les commandes.
Toujours selon la présente invention, les dispositifs du couvercle mobile qui actionnent les commandes sont ainsi faits que le fonctionnement de la commande du dispositif de chauffe pour la mise en marche est accompagné par l'ouverture de la vanne de commande du liquide, ce qui empêche l'appareil de chauffer lorsqu'il n'est pas alimenté en eau.
Il convient que l'entrée et la sortie des pièces tubulaires soient voisines et qu'elles soient mises en communication avec une tête de distribution située au sommet de l'appareil et por- tant une soupape de commande du liquide et un interrupteur électrique de commande de l'alimentation de l'appareil en élec- tricité, tandis que le couvercle mobile est porté de façon à pouvoir tourner par la tête de distribution et comporte ou porte
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une came ou un dispositif semblable sur sa face inférieure, propre à faire fonctionner la vanne et l'interrupteur lorsqu'on fait tourner le couvercle.
De préférence, la came du couver- cle, commandant l'alimentation en liquide, est conformée de fa- çon à avoir deux positions de fonctionnement ou davantage, les- quelles donnent des degrés divers d'ouverture de la vanne de commande du liquide, et permet ainsi de fournir de l'eau au moins à deux températures différentes, si on le veut.
L'invention est décrite plus particulièrement en se rappor- tant aux dessins ci-joints, qui illustrent une réalisation spé- cifique de l'invention appliquée à un chauffe-eau électrique pour usages domestiques ou similaires et où: la fig.l est une section verticale à travers un chauffe- eau domestique, montrant la vanne de commande dans sa position fermée; la fig. 2 est un plan, le couvercle de commande étant en place, montrant en lignes en traits la position des pièces qui entrent en jeu lors du fonctionnement de la vanne et de l'inter- rupteur, la vanne étant fermée et le circuit ouvert; la fig.3 est une section suivant la ligne III-III de la fig.
1, mais le couvercle et les pièces citées pour la fig. 2 étant enlevés ; la fig.4 est une section suivant IV-IV de la fig.3; la fig.5 est une section suivant V-V de la fig.l; la fig. 6 est un plan montrant la position relative des piè- ces participant à la mise en marche, correspondant à l'une des positions "ouvert" de la vanne, le circuit étant fermé.
Dans la construction correspondant aux illustrations, le chauffe-eau comprend une enveloppe extérieure 10 de forme cylin- drique et fermée à son extrémité inférieure par un fond en for- me de cuvette 11 et à son extrémité supérieure par une tête de distribution en métal coulé 12.
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Des paires de pièces tubulaires 13,14 pendent par les extrémi- tés de leurs branches de la tête de distribution, les deux bran- ches de chaque paire étant respectivement mises en communica- tion à leur extrémité inférieure par des tubes en U de court rayon 15,16. Chaque paire de pièces tubulaires abrite un élément chauffant électrique 17 du type à immersion et en forme de U.
Les deux extrémités de chaque élément 17 passent par des presse- garniture 18 situés dans la tête de distribution et sont pro- pres à être connectées à la source d'énergie électrique et à l'interrupteur, ainsi qu'il sera décrit ci-dessous.
La tête de distribution supérieure 12 a une bague de rac- cord qui reçoit un raccord d'admission fileté 19, lequel est propre à être mis en communication en 20 à la conduite dtalimen- tation en eau et est pourvu d'un robinet à aiguille 21 qui per- met de compenser les variations de pression de l'alimentation en eau. Ce raccord fait partie d'une console 22 par le moyen duquel le chauffe-eau est fixé au mur ou à un autre support à son extrémité supérieure, une seconde console 23 formant le supp port de la partie inférieure. L'admission d'eau 19 communique, par l'intermédiaire d'une vanne de commande 24 faisant partie de la tête, avec des passages transversaux d'admission 25,26 situés dans la tête et qui communiquent respectivement avec les extrémités d'admission des deux paires de pièces tubulaires 13, 14.
La tête de distribution a aussi des passages d'évacuation transversaux 27,28 qui communiquent respectivement avec les ex- trémités d'évacuation des deux paires de pièces tubulaires 13, 14. Les passages d'évacuation 27,28 sont aussi en communica- tion avec un tuyau de décharge d'eau chaude 29, ce tuyau pas- sant vers le bas, le long de l'axe vertical de l'enveloppe et ayant un raccord d'évacuation 30 à son extrémité inférieure, lequel sert aussi à fixer le tuyau au fond 11 et au tuyau d'é- vacuation 31.
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La vanne de commande d'eau 24 est du type à plongeur, ayant un plongeur d'une pièce ou une tige 32 qui passe à travers un presse-garniture élastique 33 qui est maintenu sur la tige par la rondelle 36. La tige est normalement poussée vers le haut par la pression de l'eau dans le raccord d'admission 19, si bien que la rondelle 34 est pressée contre le siège 35 afin de fermer la commmnication. L'extrémité inférieure de la tige 24 qui se trouve immédiatement au-dessus de la rondelle 34 porte une rainure 37, d'une section graduellement coissante dans la direction opposée à la rondelle, rainure conformée de façon à modifier la section de l'ouverture de la vanne pour un dépla- cement longitudinal de la tige 32.
Passant maintenant à la commande électrique des éléments chauffants 17, les dispositifs, que les bornes d'énergie élec- trique alimentent par l'intermédiaire d'un conducteur qui pénè- tre dans le chauffe-eau à travers une ouverture 75, sont indi- qués en 40,41, le premier étant à la base d'un conducteur 42 qui passe vers le haut à travers la tête de distribution 12 et un isolateur 43. L'extrémité supérieure du conducteur 42 porte une bande métallique 44 portant à ses extrémités une paire de contacts à galets 45,46. Une paire de contacts mobiles 47,48 interconnectés par une barre-omnibus 38 sont respectivement montés aux extrémités des barres-omnibus 49,50,lesquelles sont, à leur tour, connectées aux bornes 51,
52 situées sur l'une des branches des éléments chauffants en forme de U 17 et sort portées par des isolateurs 53 aux extrémités supérieures desdits éléments Les autres bornes 41 du dispositif sont situées sur une barre- omnibus arquée 54 dont les extrémités sont connectées avec les bornes 55,56 situées aux extrémités des autres branches des éléments 17 en forme de U.
On voit ainsi que, pour chauffer les éléments 17, il suffit de connecter soit les contacts 45 et 47, soit les contacts 46
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et 48 du mécanisme de commande électrique.
La tige mobile 32,.de la vanne de commande d'eau 24 et le mécanisme faisant fonctionner l'interrupteur électrique sont abrités sous un couvercle régulateur 60 monté de façon à pou- voir tourner sur une tige 61 s'élevant au-dessus de la tête de distribution et y fixée. Ce couvercle régulateur est, de préfé- rence, une pièce moulée en matière plastique¯,de diamètre à peu près identique à celui de la tête 12 par rapport à laquelle il tourne et à celui de l'enveloppe cylindrique extérieure 10 du chauffe-eau, si bien que l'ensemble a une apparence agréable et est compact du fond jusqu'au sommet.
La surface inférieure du couvercle régulateur est conformée avec des rampes et des segments rehaussés 62,63, lesquels sont agencés de façon que, lorsque le couvercle 60 tourne dans un sens, sa face inférieure pèse sur le plongeur 32 et le force à ouvrir graduellement l'admission d'eau et à la maintenir ouver- te, tandis que la rampe et la surface rehaussée 64,65, qui ont respectivement une inclinaison différente et une hauteur totale atteinte inférieure à celles de la rampe 62 et du segment 63, fonctionnent d'une façon semblable mais à un degré différent lorsque le couvercle est tourné dans l'autre sens.
L'interrupteur de commande qui met en communication les con- tacts 45 et 47 ou 46 et 48 consiste en une lame 66 montée en 67 sur le couvercle 60 de façon à pooir pivoter et possède une partie recourbée ou nez 68 à une extrémité et une partie concave 69 à l'autre extrémité. Une broche à vis 70 vissée dans le cou- vercle est située dans cette partie concave et l'on voit que, grâce au jeu entre la broche et la paroi de la partie concave, la lame fonctionne avec un jeu limité et se -trouve légèrement dé- placée autour de son propre pivot lorsqu'elle heurte et enjam- be un contact 45 ou 46 et met en communication de façon appro- priée le contact 45 ou 46, réalisant le contact par un enclen- chement afin d'établir le circuit électrique.
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On appréciera que l'agencement combiné de la vanne et de l'interrupteur est tel que la lame 66 ne ferme pas le circuit entre les contacts 45 et 47 ou 46 et 48 jusqu'à ce que le plon- geur 32 se soit enfoncé pour ouvrir l'admission d'eau 24.
On appréciera également que plus d'une paire de contacts peut être prévue aux côtés opposés de la partie médiane de la lame afin de permettre au chauffe-eau d'être employé avec des tensions différentes de l'énergie dialimentation.
Le couvercle régulateur tournant 60 est maintenu sur sa ti- ge de support 61 par un écrou 71 à petit pas et à périphérie molettes, lequel écrou est vissé sur la partie supérieure étroite et filetée de la tige de la tête de distribution et est verrouil- lé dans cette position par une vis 72 qui dilate légèrement l'ex- trémité supérieure de la tige de fixation à mesure qu'elle s'y visse.
En desserrant ou en serrant l'écrou 71, un certain degré de jeu est obtenu dans le montage du couvercle 60, degré dont dépend la hauteur des segments rehaussés 63,65 du couvercle par rapport au sommet du plongeur 32, déterminant ainsi le débit de l'eau à travers le système chauffeur et procurant ainsi un moyen aisé de régler le chauffe-eau selon les tensions électri- ques et les pressions hydrauliques variables des réseaux de dis- tribution publics.
Une languette 73 fait partie de la périphérie externe du couvercle 60 tandis qu'un point de repère zéro et d'autres mar- ques sont portés par l'enveloppe 10 dans la région du sommet de celle-ci afin d'indiquer à l'usager la position du couvercle, pour laquelle l'appareil ne fonctionne pas et le sens et l'ampli- tude du déplacement angulaire nécessaire pour réaliser l'ouver- ture désirée de la vanne 24.
Le chauffe-eau fonctionne de la façon suivante : lorsque le chauffe-eau ne fonctionne pas, la position du couvercle régulateur 60 et de ses cames 62,63 64,65 est telle que la vanne 24 est fermée et que les contacts d'interrupteur
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45,47 et 46,48 sont ouverts. Si, par exemple, on désire obtenir de l'eau chaude, le couvercle régulateur est tourné d'un cer- tain angle, par exemple, dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. Ce mouvement ouvre immédiatement la vanne de com- mande d'eau 24 et ferme ensuite les contacts d'interrupteur 46,48 et l'eau coule vers le bas dans une des branches de cha- que paire de pièces tubulaires 13,14 et vers le haut dans les autres branches, dans la direction des flèches montrées fig.
1,3 et 5. Lors de son passage par les pièces tubulaires, la tem- pérature de l'eau s'élève jusqu'au point d'ébulition sous l'ef- fet des éléments de chauffe 17 ; elles'écoule ensuite par le tuyau de décharge 31. Si l'on désire obtenir de l'eau à une tem- pérature moindre que celle de l'ébullition, le couvercle régula- teur est tourné dans le sens opposé d'un angle prédéterminé et ce mouvement ferme les contacts d'interrupteur 45,47 et ouvre la vanne de commande d'eau 24, l'ouverture étant plus grande que lorsqu'on manoeuvrait l'appareil pour obtenir de l'eau bouillante, si bien que le débit de l'eau est plus grand à tra- vers les pièces tubulaires 13,14 et que le tuyau 31 fournit de l'eau à une température proportionnellement plus basse.
Des essais ont montré qu'un appareil consommant 3.000 watts de et conforme à la présente invention peut convertir /l'eau à 52 F en une eau à 212 F., c'est-à-dire augmenter sa température de 160 F. en 25 secondes approximativement et qu'il peut ensuite fournir de l'eau bouillante à 212 F. à un débit d'une pinte en 75 secondes.
On appréciera que, dans la présente invention, le couvercle lui-même constitue la commande de l'alimentation en eau et en chaleur et qu'aucun autre mécanisme mobile de commande n'est nécessaire à cet effet. Si on le désire, dans les cas où il y a plus d'un élément chauffant, le couvercle régulateur peut être agencé de façon à faire fonctionner un mécanisme interrupteur com plexe afin de donner de l'eau à différentes températures au
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lieu ou en outre de la commande réglable agissant sur le débit de l'eau, et le mouvement peut être à faire dans un seul sens au lieu de deux sens opposés.
Bien que l'invention ait été décrite plus particulièrement comme appliquée à un appareil électrique pour chauffer un li- quide, elle peut aussi être appliquée aux chauffe-liquides où le moyen de chauffe est constitué par des brûleurs à combustible liquide ou gazeux.
De préférence, toutes les parties de l'appareil sont faites de métal non corrosif ou en une autre matière non corrosive.
REVENDICATIONS.
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1. Un appareil chauffe-liquide ayant un couvercle abri- tant une vanne de commande du liquide et une commande du moyen de chauffe, caractérisé par le fait que le couvercle est mobile et porte ou constitue un dispositif pour agir sur les commandes de façon à les faire fonctionner lors du mouvement du couvercle.