Appareil de chauffage pour liquides. L'invention a pour objet un appareil de chauffage pour liquides, en particulier pour l'eau, du genre comportant une série de tubes reliés les uns aux autres par leurs extrémités (le manière à former un passage d'écoulement sinueux pour le liquide à chauffer, des élé ments de chauffage électriques à immersion disposés dans les tubes 'de manière à laisser un espace annulaire libre entre les éléments et les tubes, pour l'écoulement du liquide, une soupape permettant de commander cet écoulement et un dispositif de commande pour les éléments de chauffage.
L'appareil de chauffage selon l'invention est caractérisé en ce qu'un organe mobile du dispositif de commande des éléments de chauffage, qui effectue la mise en circuit et hors circuit de ces éléments, est relié à une came, tandis qu'une partie mobile de la sou pape à liquide est reliée à un organe actionné par ladite came, de manière à synchroniser la commande de l'écoulement du liquide avec celle du chauffage des éléments de chauffage. Le dessin annexé montre, à titre d'exem ple, une forme d'exécution de l'appareil de chauffage faisant l'objet de l'invention.
Fig. 1 est une élévation de face, partie en coupe, de ladite forme d'exécution, consti tuée par un chauffe-eau; Fig. 2 est une élévation latérale de l'ap pareil représenté à la fig. 1, en regardant dans le sens de la flèche II; Fig. 3 est une coupe transversale prise suivant la ligne III-III de la fig. 1, le pas sage d'admission d'eau, les conduits d'éva cuation et les connexions électriques étant enlevés pour mieux faire voir la construction;
Fig. 4 et 5 montrent, respectivement, un plan et une élévation de face d'un dispositif permettant de relier une soupape à eau avec un commutateur rotatif; Les fig. 6, 7 et 8 montrent en détail le dispositif de commande du commutateur et de la soupape à eau; Fig. 6 est une élévation-coupe selon la ligne VI-VI de la fig. 7; Fig. 7 est une coupe selon la ligne VII-VII de la fig. 6; Fig. 8 est une coupe selon la ligne VIII-VIII de la fig. 6.
Le chauffe-eau représenté aux fig. 1, 2 et 3 comprend une plaque cle fond 10 sur la quelle sont montés un dispositif de chauf fage 11, une soupape de commande de l'eau 12, un commutateur 13 commandant le dispositif de chauffage et une prise de courant 14 per mettant de relier l'appareil à une source de courant électrique. La plaque de fond 10 peut être montée sur un mur et peut servir à suppor ter un couvercle de fermeture.
Le dispositif de chauffage 11 comprend une boîte de raccor dement supérieure 15 comportant une arrivée d'eau 16 et une sortie d'eau 1.7 ainsi que des passages 18 et 19, et une boîte de raccorde ment inférieure 20 fixée à une plaque tubu laire 21 au moyen de boulons 22 et compor tant des passages transversaux 23, 24 et 25. Les boîtes de raccordement peuvent être constituées par des tuyaux à parois minces. Les boîtes de raccordement 15 et 20 sont re liées ensemble par des tubes de montée 26, 27, 28 et par des tubes de descente 29, 30 et 31.
Le passage d'entrée 16 est relié, par un conduit 32, au côté sortie de la soupape de commande d'eau 12 et le passage de sortie 17 est relié à un conduit d'évacuation 33. Des éléments de chauffage électriques immergés, en forme d'U <I>26a, 27a</I> et 28a sont enfilés dans les tuyaux 26-29, 27-30 et 28-31 et les extrémités des branches des éléments de chauffage sont fixées dans la partie su périeure de la boîte 15 au moyen d'écrous 34 à joint étanche, la boîte de raccordement amovible 20 livrant accès aux éléments de chauffage pour permettre de les remplacer.
Les éléments de chauffage sont reliés, par l'intermédiaire de barres de connexion 35, à la prise de courant 14 et au commutateur 13 par des conducteurs 36, les connexions élec triques et le commutateur étant disposés de façon qu'il soit possible de brancher un, deux ou tous les trois éléments. La !soupape 12 pour la commande de l'eau est reliée à une canali sation au moyen d'un raccord 37, le volume et la pression de l'eau passant â la soupape étant réglés originellement par un étrangleur d'écoulement 38, vissé dans le raccord pour réduire la section de son alésage 39.
Après avoir passé par la soupape ou vanne de com mande 12, l'eau s'écoule, au moyen du con duit 32, dans la boîte de raccordement supé rieure 15 et, de là, sous la forme d'un mince filet de section transversale tubulaire en con tact avec les éléments de chauffage, descend par le tuyau 29 et monte par le tuyau 26 puis, au moyen du passage 18, descend dans le tuyau 30 et monte dans le tuyau 27 pour finalement descendre, au moyen du passage 19, dans le tuyau 31 et monter dans le tuyau 28 jusqu'à .la sortie 17.
Par conséquent, on remarquera que l'eau s'écoule, en suivant un parcours sinueux, sous la forme d'un filet d'eau relativement mince, de section trans versale tubulaire et, dans le chauffe-eau, l'épaisseur du filet qui s'écoule se situe de préférence dans des limites variant entre 2 mm et 5 mm. C'est entre ces limites que l'eau est portée à une température élevée pendant sa traversée du chauffe-eau.
La soupape 12 pour le réglage de l'eau comprend un passage d'admission 40 et un orifice de sortie 41, l'eau s'écoulant de l'ori fice 40 à l'orifice 41 à travers un passage -de communication 40a commandé par un piston-valve 42 dont la tige 43 se visse dans un étrier 44 .dans lequel tourillonne un galet 45.
Une rondelle 41b, montée sur le piston- valve 42, s'appuie contre le siège 40b du pas sage de communication 40a, de manière à boucher complètement ce dernier lorsque la valve est dans sa position supérieure extrême et, lorsque la rondelle 41b quitte son siège, l'eau s'écoule à travers le passage de commu nication par la voie de gorges 41c formées dans le piston-valve, les gorges en question étant inclinées et étant effilées de telle sorte que le volume d'eau qui traverse le passage de .communication dépend de la quantité dont le piston-valve est abaissé en antagonisme à l'action d'un ressort 43a,
logé entre l'étrier 44 et un presse-étoupe 44a. La partie infé rieure 46 de la boîte de soupape constitue un amortisseur des coups de bélier et sert à empêcher la valve de flotter, ladite boîte étant assujettie à la plaque de fond 10 au moyen d'une console 47.
La. construction de la soupape à eau com binée avec le dispositif de commande du com mutateur est plus clairement représentée aux fig. 6, 7 et 8. Le commutateur électrique rotatif est d'un genre connu. Ce commuta- teur 13 est du type dans lequel un mouve ment angulaire d'un axe 48 dans un sens, met sous tension un organe suiveur 49 com portant une oreille 48a et qui, lorsque l'axe 48 a décrit un mouvement angulaire prédé terminé, suit ledit axe sous l'action d'un res sort en spirale logé dans un barillet 50,
prévu sur le suiveur 49 qui est relié à la lame de contact mobile 50a du commutateur, de ma nière qu'il lui soit communiqué un mouve ment rapide de conjonction et de disjonction. Le fonctionnement brusque de l'organe sui veur 49 est utilisé pour effectuer le réglage du piston-valve 42 dans des conditions telles que .le -volume d'eau passant à travers le ,chauffe-eau est dans un rapport prédéter miné avec le nombre d'éléments chauffants qui sont mis en circuit; à cet effet, un man chon 51 tourillonne librement sur un axe à manchon 57 et comporte une griffe 52 qui embrasse l'oreille 48a formée sur le suiveur 49.
Une came 54 est fixée sur le manchon 51 et le mouvement angulaire que le suiveur 49 imprime au manchon 51 détermine le mou vement angulaire de la came 54 qui coopère avec le galet 45 et assure ainsi le réglage vertical du piston-valve 42 de façon à aug menter ou à. diminuer l'écoulement. Le man chon 51 tourillonne dans un étrier 55 assu jetti à la. partie supérieure filetée 56a de la. soupape 12 par des organes de fixation 56, alors que l'axe 48 pour la commande du com mutateur se prolonge par un axe 57 muni d'un bouton de manceuvre 58.
La came 54 est disposée de manière qu'il soit impossible de fermer le commutateur sans ouvrir la soupape valve et l'étrier autorise de légers réglages de l'axe de la came par rapport à. la boîte de soupape.
Heater for liquids. The invention relates to a heating apparatus for liquids, in particular for water, of the type comprising a series of tubes connected to each other at their ends (so as to form a sinuous flow passage for the liquid to heating, electric immersion heating elements arranged in the tubes so as to leave an annular space free between the elements and the tubes for the flow of the liquid, a valve for controlling this flow and a control device for the heating elements.
The heating apparatus according to the invention is characterized in that a movable member of the device for controlling the heating elements, which switches these elements on and off, is connected to a cam, while a movable part of the liquid valve is connected to a member actuated by said cam, so as to synchronize the control of the flow of the liquid with that of the heating of the heating elements. The appended drawing shows, by way of example, an embodiment of the heating apparatus forming the subject of the invention.
Fig. 1 is a front elevation, partly in section, of said embodiment, constituted by a water heater; Fig. 2 is a side elevation of the apparatus shown in FIG. 1, looking in the direction of arrow II; Fig. 3 is a cross section taken along the line III-III of FIG. 1, the water inlet passage, the evacuation conduits and the electrical connections being removed to better show the construction;
Fig. 4 and 5 show, respectively, a plan and a front elevation of a device for connecting a water valve with a rotary switch; Figs. 6, 7 and 8 show in detail the control device of the switch and the water valve; Fig. 6 is a sectional elevation taken along line VI-VI of FIG. 7; Fig. 7 is a section along the line VII-VII of FIG. 6; Fig. 8 is a section along the line VIII-VIII of FIG. 6.
The water heater shown in fig. 1, 2 and 3 comprises a base plate 10 on which are mounted a heating device 11, a water control valve 12, a switch 13 controlling the heating device and a socket 14 for connect the device to a source of electric current. The bottom plate 10 can be mounted on a wall and can be used to support a closing cover.
The heating device 11 comprises an upper connection box 15 comprising a water inlet 16 and a water outlet 1.7 as well as passages 18 and 19, and a lower connection box 20 fixed to a tube plate 21 by means of bolts 22 and comprising transverse passages 23, 24 and 25. The junction boxes can be formed by thin-walled pipes. Junction boxes 15 and 20 are linked together by riser tubes 26, 27, 28 and by downpipes 29, 30 and 31.
The inlet passage 16 is connected, by a conduit 32, to the outlet side of the water control valve 12 and the outlet passage 17 is connected to a discharge conduit 33. Electric submerged heating elements, in U-shaped <I> 26a, 27a </I> and 28a are threaded into the pipes 26-29, 27-30 and 28-31 and the ends of the branches of the heating elements are fixed in the upper part of the box 15 by means of tightly sealed nuts 34, the removable junction box 20 providing access to the heating elements to enable them to be replaced.
The heating elements are connected, through connection bars 35, to the socket 14 and to the switch 13 by conductors 36, the electrical connections and the switch being arranged so that it is possible to connect one, two or all three elements. The water control valve 12 is connected to a pipeline by means of a fitting 37, the volume and pressure of the water passing to the valve being originally regulated by a flow restrictor 38, screwed on. in the fitting to reduce the section of its bore 39.
After passing through the valve or control valve 12, the water flows, by means of the pipe 32, into the upper connection box 15 and, from there, in the form of a thin stream of cross section. tubular transverse in contact with the heating elements, descends through pipe 29 and ascends through pipe 26 then, by means of passage 18, descends in pipe 30 and rises in pipe 27 to finally descend, by means of passage 19 , in the pipe 31 and go up in the pipe 28 up to the outlet 17.
Therefore, it will be noted that the water flows, following a sinuous path, in the form of a relatively thin stream of water, of tubular cross section and, in the water heater, the thickness of the thread. which flows is preferably within limits varying between 2 mm and 5 mm. It is between these limits that the water is brought to a high temperature as it passes through the water heater.
The water regulating valve 12 comprises an inlet passage 40 and an outlet port 41, the water flowing from the port 40 to the port 41 through a controlled communication passage 40a. by a piston-valve 42 whose rod 43 is screwed into a caliper 44 in which a roller 45 is journalled.
A washer 41b, mounted on the piston-valve 42, bears against the seat 40b of the communication thread 40a, so as to completely block the latter when the valve is in its extreme upper position and, when the washer 41b leaves its position. seat, water flows through the communication passage by way of grooves 41c formed in the piston-valve, the grooves in question being inclined and being tapered so that the volume of water passing through the passage communication depends on the amount of which the piston-valve is lowered in antagonism to the action of a spring 43a,
housed between the caliper 44 and a gland 44a. The lower part 46 of the valve box constitutes a water hammer damper and serves to prevent the valve from floating, said box being secured to the bottom plate 10 by means of a bracket 47.
The construction of the water valve combined with the switch control device is more clearly shown in figs. 6, 7 and 8. The rotary electric switch is of a known type. This switch 13 is of the type in which angular movement of an axis 48 in one direction energizes a follower 49 comprising an ear 48a and which, when the axis 48 has described a predetermined angular movement completed. , follows said axis under the action of a res sort spiral housed in a barrel 50,
provided on the follower 49 which is connected to the movable contact blade 50a of the switch, so that a rapid movement of conjunction and disjunction is communicated to it. The abrupt operation of the follower 49 is used to effect the adjustment of the piston-valve 42 under conditions such that the volume of water passing through the water heater is in a predetermined ratio with the number. heating elements which are switched on; for this purpose, a chon sleeve 51 pivots freely on a sleeve pin 57 and comprises a claw 52 which embraces the lug 48a formed on the follower 49.
A cam 54 is fixed on the sleeve 51 and the angular movement that the follower 49 imparts to the sleeve 51 determines the angular movement of the cam 54 which cooperates with the roller 45 and thus ensures the vertical adjustment of the piston-valve 42 so as to to increase or to. decrease the flow. The man chon 51 is journaled in a stirrup 55 attached to the. threaded upper part 56a of the. valve 12 by fasteners 56, while the axis 48 for controlling the switch is extended by an axis 57 provided with an operating button 58.
The cam 54 is arranged so that it is impossible to close the switch without opening the valve valve and the caliper allows slight adjustments of the axis of the cam with respect to. the valve box.