<Desc/Clms Page number 1>
DISPOSITIF POÙR CHAUFFAGE.DE.LIQUIDE.
L'invention concerne un dispositif pour chauffage de liquide,com- portant un récipient à liquide avec canalisations d'admission et d'échappement, une résistance électrique de chauffage dans l'intérieur du récipient, et un interrupteur à commande thermique dans le circuit de la résistance de chauffa- ge,lequel interrupteur coupe le courant pour une température plus élevée que celle pour laquelle la résistance est mise en circuit. Les dispositifs de ce genre sont connus aussi bien sous forme de chauffe-eau que sous forme d'appa- reils chauffants à circulation.
Les chauffe-eau électriques de ce genre se sont répandus en grande quantité pour la fourniture d'eau chaude dans l'économie domestique, une quan- tité d'eau relativement grande étant chauffée par une résistance électrique dans un temps qui est long par rapport au temps dans lequel l'eau est utilisée. Le réglage du courant de chauffage se fait dans ces appareils fréquemment au moyen d'un interrupteur à commande thermique qui; à une température déterminée,, par exemple 80 , coupe le courant, et le rétablit à une température un peu infé- rieure, par exemple à 75 . Les appareils chauffants électriques à circulation n'ont pas pu encore se répandre dans la même proportion dans l'économie domes- tique, bien qu'ils soient connus de même depuis plus de quarante ans, parce qu'ils présentent encore des inconvénients qui n'ont pas pu être supprimés jusqu'ici.
Dans les appareils à circulation, la commande du courant de chauffa- ge' se fait en règle générale au moyen d'un interrupteur actionné par.la pres- sion de l'eau, dispositif qui a fait ses preuves dans les chauffe-eau à circulation chauffés au gaz.
EMI1.1
Les chauffe-eau à circulation. électriques"ont'-une capacité beaucoup plus réduite pour l'eau que les chauffe-eau mentionnés ci-dessus, afin'que le volume d'eau soit le plus rapidement possibleporté à la température'la; plus élevée possible.
<Desc/Clms Page number 2>
L'invention se rapporte en particulier à des chauffe-eau à circulas tion à chauffage électrique, -et en particulier à des appareils qui réunissent les qualités des chauffe-eau avec les qualités des appareils de chauffage d' eau à circulation.
Suivant l'invention, dans un dispositif pour le chauffage d'un li-
EMI2.1
quide, le rapport de la puissance électrique absorbée par.-a-résistaqce de' chauffage., mesurée èiï'kT, au volume'"du liquide contenu dans 1:e reservoii'. me- suré en litres, est supérieur à l'unité et se situe de préférence entre 4 et 8 environ.
Comme élément chauffant, on utilise de préférence une gaine mé- tallique entourant concentriquement le fil de chauffage, l'intervalle entre cette gaine métallique et le fil de chauffage étant rempli par une matière isolante, en excluant l'air le plus possible. Un genre connu de corps'chauffants de ce genre est représenté par les éléments chauffants cylindriques plongeurs.
Mais, les plus avantageux, sont les éléments chauffants dans lesquels la résistance
EMI2.2
de Óonduct:hemrrrtqemiq1b;eelÏtrnecfiiL;dii=fi'mmt eé.tTha, ee41tlla#hw Uà±W' possible. Plus cette résistance est faible, mieux la chaleur s'évacue de la résistance de chauffage, et plus on peut augmenter le rapport précité; dans des cas favorables, il peut être de 8.
L'invention peut être utilisée dans différents genres de disposi- tifs pour le chauffage de liquides. Dans ce qui suit, on parle en règle géné- rale du chauffage de l'eau; mais on n'entend pas cette expression dans un sens restrictif. Comme exemple d'utilisation de l'invention, on décrit dans ce qui suit un dispositif dans lequel le prélèvement d'eau est réglé simplement par commande de l'admission d'eau, ainsi qu'un dispositif dans lqquel l'échap- pement est commandé directement, de sorte que le dispositif est soumis à la pression de la canalisation quand on ne prélève pas d'eau.
L'invention est représentée sur le dessin annexé.
La figure 1 est une coupe verticale d'un dispositif selon l'in- vention, dans lequel l'échappement est commandé par réglage de l'admission.
La figure 2 est une coupe en long d'un dispositif selon l'invention., dans lequel l'échappement est réglé directement.
Le dispositif suivant la figure 1 comporte un réservoir d'eau 1, qui est fermé hermétiquement par un couvercle 14. Le réservoir 1 est réglé à une admission 10 et à un échappement 9.
L'échappement 9 se fait par un tube 6 engagé dans la tubulure d'échappement.
L'admission 10 et l'échappement 9 débouchent dans un seul robinet qui réunit une tubulure d'échappement 13 et une tubulure d'admission 11, à l'admission
10. Quand on ouvre le clapet 12, l'eau passe de la conduite d'eau par la tu- bulure d'admission 11 et l'admission 10 dans le réservoir 1, et du réservoir par le tube 6 et l'échappement 9, à la tubulure d'échappement 13.
Dans le réservoir 1, se trouve un serpentin de chauffage 2 formé par un-tube chauffant. La première extrémité du fil chauffant du serpentin de. chauffage 2 est reliée à la borne d'entrée d'un interrupteur bipolaire à main 7, l'autre extrémité du fil chauffant est reliée à un interrupteur bas- culant à mercure 5,qui est relié d'autre part à l'autre borne de l'interrup- teur bipolaire 3. Les deux autres bornes de l'interrupteur à main 7, sont reliées au réseau. Lorsque l'interrupteur est fermé, le courant passe de 1' interrupteur 7, par le tube 2, par l'interrupteur basculant à mercure 5, et revient à l'interrupteur 7.
Dans le réservoir 1 se trouve, de plus, un détecteur thermostati- que qui possède à son extrémité supérieure, un dispositif pour le basculage de l'interrupteur à mercure 5. et dont la position de basculement peut être - réglée au moyen d'une vis de réglage,4.
L'ensemble du dispositif est enveloppé d'une gaine 8 qui peut être réalisée sous forme de gaine thermiquement isolante. Entre le réservoir'1'
<Desc/Clms Page number 3>
et la gaine 4, on peut aussi disposer un isolement thermique.
Le dispositif fonctionne de la,manière suivante:
Quand on ouvre le clapet 12, l'eau pénètre par la tubulure d'ad- @ mission Il dans le réservoir, et sort par la tubulure d'échappement 13.' L' , échauffement de cette eau n'a lieu'que lorsque l'interrupteur 7 est actionné de façon que le tube chauffant 2 suit relié à la tension du réseau. Après la fermeture de l'interrupteur 7, l'eau présente dans le réservoir 1, s'échauffe en un temps très court. Aussitôt que l'eau a atteint une tempéràture supérieu- re à une température déterminée qui est définie par la vis de réglage 4. 1' interrupteur à mercure 5 bascule et coupe le courant.
Dès que la température de l'eau tombe à une température déterminée, l'interrupteur à mercure 5 bascu- le de nouveau en sens contraire,et rétablit le courant.
EMI3.1
1 1 >. ' 1 'Le 'Le d1spbLtiflehauffe a[ftsiit:#:cinmECW:1I'\h'!lfcf'e-éau,'-l'-. eau à une température prédéterminée. La température, pour laquelle l'interrup- teur à mercure coupe le courant, est fixée de telle manière qu'il ne puisse se former de dépôts calcaires. Un réglage à environ 65 est recommandable.
Comme température de refermeture du circuit, il est recommandable de choisir une température plus basse d'au moins 10-20 , afin que l'appareil ne soit pas forcé de fonctionner lorsqu'il est utilisé simplement comme chauffe-eau.
Mais, suivant les besoins, le réglage peut être choisi différemment.
Lorsque le clapet 12 est ouvert et que l'interrupteur 7 est fermé, le dispositif fournit de l'eau à la température maximum réglée, tant qu'on prélève une quantité d'eau qui ne dépasse pas une limite déterminée. On peut par le choix ou le réglage du clapet 12 faire en sorte que cette limite du prélè- vement d'eau ne soit jamais dépassée. Mais, dans beaucoup de cas, il est tout à fait désirable de pouvoir prélever des quantités d'eau plus fortes à une température plus basse en conséquence.
Cela est possible dans le dispositif décrit quand on permet le prélèvement d' eau en quantités supérieures à la limite. @
Le clapet 12 peut, au lieu d'être sur l'admission, se trouver sur l'échappement. Dans ce cas, le réservoir à eau 1 est soumis à la pression de la conduite de distribution d'eau. Mais pour le reste rien n'est changé. L' installation du dispositif comporte de préférence un robinet spécial pour le prélèvement normal de l'eau froide.
Afin qu'après la fermeture du clapet 12, l'eau ne soit pas chauffée trop fortement par la chaleur encore contenue dans l'élément chauffant 2, il est recommandable d'utiliser des éléments chauffants dans lesquels le pouvoir conduc- teur thermique entre le fil de la résistance électrique et la gaine est très bon. Ce pouvoir de conduction thermique détermine le rapport entre l'énergie électrique de chauffage et le volume d'eau. Ce rapport doit donc être ajusté sur le pouvoir de conduction thermique de la gaine du fil chauffant, et de préférence se situer entre 4 et 8; dans le cas d'un pouvoir de conduction thermique particulièrement bon de la gaine du fil chauffant, ce rapport peut aussi être supérieur.
La disposition représentée dans la figure 2, se distingue de la disposition suivant la figure 1, avant tout en ce qu'il existe deux thermos- tats montés en série, dont l'un déclenche pour une température de l'eau maximum,
EMI3.2
tàndia 'que.lautre àènclenchè p ur ùne teri1pératurs-'de'l'eâu:minimtlm,. étiql1e le détecteur dû-dernier interrupteur thesatostatique précité est monté à l'entrée du réservoir d'eau. ,
Dans le detail, le dispositif est constitué par une gaine 21 avec ' un couvercle 22, une admission d'eau 24 reliée à la distribution d'eau, et un échappement d'eau 25 qui est relié à un tube 26 débouchent près du cou- vercle 22, de sorte que l'eau d'échappement est toujours prise seulement à la partie supérieure du réservoir.
L'admission 24 ét l'échappement 25 peuvent être obturés par les clapets 23 et 24. L'admission 24 est reliée à un tube 27 qui est enveloppé par un tube,28, dans lequel un élément chauffant est disposé comme détecteur d'un thermostat, de sorte que l'eau d'admission lèche toute la longueur du détecteur 29 du thermostat en montant jusque peu en-
<Desc/Clms Page number 4>
dessous du couvercle 22, et alors retombe entre les tubes 27, 28'avant de pénétrer dans l'intérieur du réservoir 21. Par ce moyen, il est certain que le détecteur thermostatique 29 sera refroidi lors de l'admission de 1' eau de distribution, à la température de cette eau. Un tube de chauffage 30 est disposé dans l'intérieur du réservoir 21. Ses extrémités sont vissées - solidement dans le couvercle 22.
La première extrémité du fil chauffant 'du tube est reliée à une borne de l'interrupteur à mercure basculant 31, 1' autre extrémité du fil chauffant du tube 30 est reliée à la borne du deuxième interrupteur basculant 34, qui est commandé par un thermostat dont le détec- teur 36 est librement suspendu dans le réservoir d'eau 21. Les deux autres bornes des deux interrupteurs basculants à mercure sont reliées au réseau.
L'interrupteur basculant 31 bascule sous l'action du détecteur thermostati- que 29, et cela de façon telle que le courant soit établi lorsque la tempé- rature tombe au-dessous de la température maximum que doit avoir l'eau de la distribution en été. Le thermostat est donc réglé de façon à ne pouvoir par exemple fermer le circuit qu'à une température de 20 , et à l'ouvrir pour une températeure plus élevée, par exemple 40 .
Le thermostat pour l'autre interrupteur basculant à mercure 35 est réglé de telle sorte que le tube chauffant ouvre le circuit quand une température de 65 est atteinte et le referme quand la température est tombée à 62 .
Le dispositif fonctionne de la façon suivante:
Dans le cas où le clapet d'échappement 23 reste fermé, l'inter- rupteur basculant 31 ferme le circuit lorsque la température de l'eau est inférieure à 20 ; l'autre interrupteur basculant ferme de même-/le circuit, car la température de l'eau est inférieure à 65 . Le courant traverse le tu- be de chauffage, et chauffe l'eau. Dès que l'eau' a atteint la température de 40 , l'interrupteur basculant 31 coupe le courant, et le rétablit seule- ment dès que la température est descendue à 20 . A l'ouverture de la soupa- pe d'échappement 23, on reçoit donc tout d'abord de l'eau légèrement chauffée, la limite inférieure de la température d'échauffement pouvant au lieu de 20 , être supérieure dans une mesure quelconque.
Dès que le clapet d'admission 34 s'ouvre, l'eau froide de la distribution pénètre dans le tube 27 et refroidit le détecteur 29 du thermostat à une température inférieure à 20 , de sorte que l'interrupteur basculant 31 ferme immédiatement le circuit qui reste fermé pendant toute la durée du prélèvement. Lorsque la température-de l'eau atteint 65 , l'interrupteur basculant 35 coupe le courant, et le rétablit dès que la température de l'eau est tombée au-dessous de 62 . On reçoit donc toujours maintenant de l'eau à une température qui se situe entre 62 et 65 .
Sur le dessin, en plus du tube chauffant 30, on a représenté en- core les serpentins 32 et 33. Ces serpentins 30, 32 et 33 sont reliés res- pectivement aux trois phases d'une distribution triphasée. On peut disposer un interrupteur basculant à mercure pour chacun de ces serpentins, mais il suffit généralement, dans le cas d'un montage en étoile, de prévoir deux interrupteurs basculants pour tous les serpentins.