La présente invention a pour objet un dispositif de chauffage de fluide, susceptible d'être utilisé pour le chauffage d'eau, ainsi que pour la génération de vapeur. Le dispositif de chauffage de fluide selon l'invention est destiné à être utilisé dans des appareils de chauffage de fluide et de production de vapeur, et plus particulièrement, mais non limitativement, dans des appareils dont les dimensions sont restreintes. De manière générale, un dispositif de réchauffage de fluide comprend un corps de chauffe associé à au moins une résistance électrique, et délimitant une chambre dans laquelle circule ledit fluide et qui est munie d'au moins deux ouvertures, l'une destinée à permettre une alimentation en fluide, et l'autre destinée à la sortie du fluide chauffé. The present invention relates to a fluid heating device, which can be used for heating water, as well as for steam generation. The fluid heating device according to the invention is intended to be used in fluid heating and steam production apparatus, and more particularly, but not exclusively, in devices whose dimensions are restricted. In general, a fluid heating device comprises a heating element associated with at least one electrical resistance, and delimiting a chamber in which said fluid circulates and which is provided with at least two openings, one intended to allow a fluid supply, and the other for the output of the heated fluid.
De manière évidente, les performances en terme de chauffage de fluide sont liées à la surface chauffée, à la quantité de fluide et à la durée de mise en contact dudit fluide avec ladite surface. On comprendra que le rendement est lié à la taille, ce qui peut être une entrave à la construction d'appareils qui doivent être de dimensions réduites. La présente invention a pour but de proposer un dispositif de chauffage de fluide, susceptible d'être utilisé pour le chauffage d'eau, ainsi que pour la génération de vapeur, dont la conception, tout en étant simple, permet un rendement élevé, et qui peut être réalisé dans toutes les dimensions, et notamment dans des dimensions restreintes sans être préjudiciable au rendement. Le dispositif de chauffage de fluide, selon l'invention, comporte un corps de chauffe associé à au moins une résistance électrique, et délimitant une chambre dans laquelle circule ledit fluide et qui est munie d'au moins deux ouvertures, l'une destinée à permettre une alimentation en fluide, et l'autre destinée à la sortie dudit fluide chauffé, et il se caractérise en ce que d'une part ladite chambre est notamment délimitée par une paroi qui s'enroule en une spirale, en sorte que ladite chambre présente une forme de spirale à plat, et d'autre part, l'une desdites ouverture est localisée dans la région centrale de la spirale formée par ladite chambre, tandis que l'autre ouverture est localisée dans la région périphérique de ladite spirale. Obviously, the performance in terms of fluid heating is related to the heated surface, the amount of fluid and the duration of contacting said fluid with said surface. It will be understood that performance is related to size, which can be an obstacle to the construction of devices that must be small. The object of the present invention is to propose a fluid heating device that can be used for heating water, as well as steam generation, the design of which, while being simple, allows a high efficiency, and which can be realized in all dimensions, and especially in small dimensions without being detrimental to performance. The fluid heating device, according to the invention, comprises a heating element associated with at least one electrical resistance, and delimiting a chamber in which said fluid circulates and which is provided with at least two openings, one intended for allow a supply of fluid, and the other for the output of said heated fluid, and it is characterized in that on the one hand said chamber is defined in particular by a wall which winds in a spiral, so that said chamber has a flat spiral shape, and secondly, one of said opening is located in the central region of the spiral formed by said chamber, while the other opening is located in the peripheral region of said spiral.
Entre l'ouverture d'entrée et l'ouverture de sortie, le fluide se déplace en spirale. Sous l'effet de la pression qui monte et de la force centrifuge, le fluide est plaqué contre les parois du corps de chauffe qui délimitent la chambre en spirale et qui sont chaudes, ce qui accroît la température du fluide et augmente la pression à l'intérieur du corps de chauffe. La chambre en spirale permet sur un volume réduit d'augmenter la longueur du parcours du fluide et donc d'augmenter la surface de contact. On obtient ainsi un rendement qui est bien supérieur à celui des dispositifs de chauffage existants, tout en étant dans un volume réduit. Selon une caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, la paroi qui délimite la chambre en spirale, présente, sur sa face dirigée vers le centre de ladite chambre, des aspérités, tels que des crans. Between the inlet opening and the outlet opening, the fluid moves in a spiral. Under the effect of rising pressure and centrifugal force, the fluid is pressed against the walls of the heating body which delimit the spiral chamber and which are hot, which increases the temperature of the fluid and increases the pressure at the same time. inside the heating body. The spiral chamber allows on a reduced volume to increase the length of the path of the fluid and thus to increase the contact area. This gives a yield that is much higher than that of existing heaters, while being in a reduced volume. According to an additional feature of the device according to the invention, the wall which defines the spiral chamber, has, on its face facing the center of said chamber, asperities, such as notches.
Les aspérités qui peuvent se présenter sous la forme de crans, en association avec la force centrifuge exercée sur le fluide, freinent le flux de ce dernier, ce qui accroît le temps de contact entre ledit fluide et la paroi, et fait s'élever la température du fluide. The asperities which can be in the form of notches, in association with the centrifugal force exerted on the fluid, slow down the flow of the fluid, which increases the contact time between said fluid and the wall, and raises the fluid temperature.
La résistance électrique peut être noyée dans le corps de chauffe, et plus particulièrement dans la paroi constituant le fond de la chambre en spirale, ou bien serpenter dans ladite chambre en forme de spirale en étant de même forme. Il est également possible que le dispositif comporte deux résistances conformées selon les deux configurations précitées. Du point de vue fabrication, la partie du corps de chauffe incorporant le fond de la chambre et la paroi en forme de spirale est, non limitativement monobloc, tandis que la chambre est fermée par un couvercle. De manière avantageuse, l'ouverture de sortie de la vapeur peut être créée en différents endroits, aussi bien dans la paroi extérieure du corps de chauffe, que dans ledit couvercle. On notera que le dispositif de chauffage selon l'invention est superposable, c'est-à-dire que plusieurs de ses 5 dispositifs peuvent être accolés axialement. Ainsi la présente invention a également pour objet un ensemble de chauffage de fluide constitué de l'assemblage d'au moins deux dispositifs de chauffage tels que décrits précédemment. 10 Les avantages et les caractéristiques du dispositif de chauffage de fluide selon l'invention, ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente un mode de réalisation non limitatif. 15 Dans le dessin annexé, la figure unique représente une vue schématique en perspective d'un corps de chauffe d'un dispositif de chauffage de fluide selon l'invention. Ce corps de chauffe 1 comprend une structure de base 10, en l'occurrence de forme cylindrique, qui présente une face 11 20 en forme disque duquel font saillie une paroi périphérique 12 et une paroi intérieure 13 enroulée en une spirale, tandis qu'un couvercle 14 est destiné à venir au contact des bords libres de parois 12 et 13, en sorte de délimiter une chambre 15 en forme de spirale. 25 Dans la région centrale de la face 11 est pratiquée une ouverture 16, tandis qu'une autre ouverture 17 est créée dans la région périphérique, en l'occurrence, et non limitativement, au niveau du couvercle 14, mais qui pourrait être percée dans la paroi périphérique 12. 30 De manière préférentielle, mais non obligatoire, l'ouverture 16 est destinée à permettre une alimentation en fluide, tandis que l'ouverture 17 est destinée à la sortie du fluide chauffé. Dans le cas d'un générateur de vapeur, l'ouverture 16 est 35 alimentée en eau, tandis que la vapeur sort par l'ouverture 17. The electrical resistance can be embedded in the heating body, and more particularly in the wall constituting the bottom of the spiral chamber, or meander in said spiral chamber being of the same shape. It is also possible that the device comprises two resistors shaped according to the two aforementioned configurations. From the manufacturing point of view, the part of the heating body incorporating the bottom of the chamber and the spiral-shaped wall is, not limited to one piece, while the chamber is closed by a cover. Advantageously, the outlet opening of the steam can be created in different places, both in the outer wall of the heating body, and in said lid. Note that the heating device according to the invention is superimposable, that is to say that several of its devices can be placed axially. Thus the present invention also relates to a fluid heating assembly consisting of the assembly of at least two heating devices as described above. The advantages and characteristics of the fluid heating device according to the invention will emerge more clearly from the description which follows and which refers to the appended drawing, which represents a non-limiting embodiment thereof. In the accompanying drawing, the single figure shows a schematic perspective view of a heater of a fluid heater according to the invention. This heating body 1 comprises a base structure 10, in this case of cylindrical shape, which has a disk-shaped face 11 which protrudes a peripheral wall 12 and an inner wall 13 wound in a spiral, while a cover 14 is intended to come into contact with the free edges of walls 12 and 13, so as to define a chamber 15 in the form of a spiral. In the central region of the face 11 is made an opening 16, while another opening 17 is created in the peripheral region, in this case, and not limitation, at the lid 14, but which could be pierced in the peripheral wall 12. Preferably, but not mandatory, the opening 16 is intended to allow a supply of fluid, while the opening 17 is intended for the output of the heated fluid. In the case of a steam generator, the opening 16 is supplied with water, while the vapor exits through the opening 17.
Le dispositif de chauffage de fluide selon l'invention comporte de plus une résistance, non visible, ou deux résistances, placée dans la base 10 et/ou serpentant dans la chambre 15. The fluid heating device according to the invention also comprises a non-visible or two resistance element placed in the base 10 and / or snaking in the chamber 15.
De manière avantageuse, les parois 12 et 13 peuvent comporter, préférentiellement sur leur face dirigée vers le centre de la spirale, des aspérités telles que des crans, conçus aptes à retenir des particules de fluide et à augmenter la surface de contact. Advantageously, the walls 12 and 13 may comprise, preferably on their face facing the center of the spiral, asperities such as notches designed to retain fluid particles and to increase the contact surface.
On notera que la forme ronde du corps de chauffe, bien que préférentielle, n'est pas limitative, la spirale pouvant être de forme ovale, pour des raisons de gain de place par exemple. L'architecture "à plat" du corps de chauffe présente l'avantage d'un faible encombrement. Parmi les corps de chauffe existants, ceux qui présentent une architecteur "à plat" consistent en un serpentin conformé en une sinusoïde. Ces corps de chauffe présentent l'inconvénient d'un ralentissement du flux de fluide à chaque changement de direction, avec pour conséquence, dans le cas d'un générateur de vapeur par exemple, d'une concentration en eau de la vapeur produite à chaque ralentissement. Dans le corps de chauffe selon l'invention, le flux de fluide est en accélération constante. Un dispositif de chauffage de fluide 1 tel que représenté, peut parfaitement faire partie d'un ensemble de chauffage de fluide, constitué d'au moins deux dispositifs 1, superposés axialement. Dans ce cas l'ouverture de sortie 17 est pratiquée latéralement dans la paroi 12. Note that the round shape of the heating body, although preferred, is not limiting, the spiral may be oval, for reasons of space saving for example. The "flat" architecture of the heating body has the advantage of a small footprint. Among the existing heating bodies, those with a "flat" architector consist of a serpentine shaped as a sinusoid. These heating bodies have the disadvantage of slowing the flow of fluid at each change of direction, with the consequence, in the case of a steam generator for example, of a water concentration of the steam produced at each slow-down. In the heating body according to the invention, the fluid flow is in constant acceleration. A fluid heater 1 as shown, can be perfectly part of a fluid heating assembly, consisting of at least two devices 1, axially superimposed. In this case the outlet opening 17 is made laterally in the wall 12.