FR3009610A1

FR3009610A1 - Chauffe-eau

Info

Publication number: FR3009610A1
Application number: FR1357937A
Authority: FR
Inventors: Jean-Yves Gaspard
Original assignee: WINSLIM
Current assignee: WINSLIM
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2015-02-13
Anticipated expiration: 2033-08-09
Also published as: US20160195301A1; WO2015018734A1; EP3030845B1; CN105612393A; FR3009610B1; EP3030845A1

Abstract

Chauffe-eau (1) comprenant une cuve (2) de réception d'eau, la cuve (2) étant délimitée par une enveloppe périphérique (3) et la paroi (4) d'un fourreau (5) étanche plongeant dans le volume intérieur de l'enveloppe périphérique (3), un dispositif de chauffage électrique, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage comporte au moins un inducteur (10) logé dans le fourreau (5) et au moins une charge formée par au moins une partie de la paroi (4) du fourreau (5).

Description

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention est relative aux appareils de chauffage de l'eau autrement appelés chauffe-eaux. Elle concerne en particulier un dispositif de chauffage par induction d'un chauffe-eau et un chauffe-eau muni d'un tel dispositif. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Les chauffe-eaux sont des dispositifs permettant de chauffer l'eau pour différents besoins ménagers ou industriels. Il est entendu par chauffe-eau un appareil à accumulation d'eau qui possède au moins une cuve servant de corps de chauffe de stockage d'eau chaude, dite aussi fréquemment ballon. L'eau est admise dans la cuve de stockage où elle est destinée à y être chauffée. En outre, l'invention concerne un chauffe-eau à accumulation d'eau. La capacité d'une telle cuve est plus ou moins importante suivant les besoins auxquels les appareils à accumulation sont dédiés, par exemple en étant associés avec un ou des robinets de lavabo, une douche et/ou une baignoire, etc. Les énergies de chauffage d'un chauffe-eau sont majoritairement du gaz, du fioul ou de l'électricité. La présente invention concerne les chauffe-eaux électriques.

De manière connue, un chauffe-eau électrique possède un élément chauffant plongeant dans la cuve servant de corps de chauffe permettant de chauffer l'eau qu'il contient. Cet élément chauffant est fréquemment une résistance, dite généralement "résistance blindée", présentant une taille modeste et disposant, en raison de sa technologie, d'une surface d'échange avec l'eau particulièrement faible. De ce fait, la puissance de la résistance blindée n'est pas très importante pour éviter soit que la résistance blindée ne provoque des ébullitions locales, soit que la résistance blindée ne s'endommage dans le cas où, recouverte de tartre, elle n'échange plus correctement son énergie avec l'eau à chauffer.

Le calcaire est quasiment partout présent en suspension dans l'eau et lorsque l'eau contenue dans la cuve servant de corps de chauffe est chauffée, l'agitation moléculaire va provoquer la précipitation du calcaire ou entartrage sur la résistance blindée et généralement sur les parties chaudes dont la tuyauterie du chauffe-eau. L'entartrage est un problème majeur sur les chauffe-eaux car, suivant les caractéristiques de l'eau, chauffe après chauffe, l'élément chauffant se recouvre de tartre. Ceci a pour effet, d'une part, de réduire l'échange thermique avec l'eau et, d'autre part, de réduire la durée de vie de l'élément chauffant qui surchauffe et finit par se détruire. Le tartre déposé réduit le transfert de chaleur à l'eau, l'élément chauffant surchauffe. Si l'élément chauffant est très entartré, le transfert thermique à l'eau devient difficile et l'eau n'est pas chauffée correctement étant donné que, soit le thermostat arrête la chauffe avant que la température de consigne de chauffage de l'eau ne soit atteinte de sorte à protéger l'élément chauffant qui risque d'être détérioré, soit le thermostat ne perçoit pas la surchauffe de l'élément chauffant qui poursuit la chauffe et est alors détérioré. Pour éviter un tel entartrage, il existe des résistances insérées dans des fourreaux. Ces résistances sont dites résistances stéatites du nom de l'isolant qui supporte l'élément résistif. Ces résistances ne sont plus alors en contact avec l'eau et ne se recouvrent donc pas de tartre. Cela ne fait cependant que reporter le problème sur le fourreau, avantageusement en acier émaillé, qui est plongé dans l'eau et devient indirectement l'élément chauffant l'eau en se couvrant de tartre. Le problème est dû au transfert thermique entre l'élément chauffant comprenant les résistances et le fourreau. En effet, les résistances nécessitent une montée progressive en chaleur et donc un temps important pour transmettre de la chaleur au fourreau favorisant le dépôt de tartre sur le fourreau. Il s'ensuit que les chauffe-eaux à au moins un élément de chauffage sous la forme d'une résistance n'ont pas des rendements thermiques très satisfaisants lorsqu'ils sont entartrés. De plus, ces éléments de chauffage sont uniquement régulés par un thermostat et fonctionnent dans un mode tout ou rien.

La présente invention permet de résoudre tout ou, du moins, une partie des inconvénients des techniques actuelles. Un problème à la base de la présente invention est de proposer un chauffe-eau électrique qui puisse fonctionner sous diverses puissances, présentant un bon rendement tout en évitant ou en réduisant un entartrage du dispositif de chauffage du chauffe-eau. RESUME DE L'INVENTION Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un chauffe-eau comprenant une cuve de réception d'eau, la cuve étant délimitée par une enveloppe périphérique et la paroi d'un fourreau étanche plongeant dans le volume intérieur de l'enveloppe périphérique et un dispositif de chauffage électrique, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage comporte au moins un inducteur logé dans le fourreau et au moins une charge formée par au moins une partie de la paroi du fourreau. L'effet technique, induit par l'utilisation d'un fourreau comprenant au moins un inducteur, est de générer des courants induits directement dans le fourreau et ainsi favoriser un effet de chauffe plus rapide. BREVE INTRODUCTION DES FIGURES Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée d'un mode de réalisation de cette dernière illustrée par les dessins d'accompagnement suivants, dans lesquels : - La figure 1 illustre une coupe transversale d'un chauffe-eau. Le chauffe-eau comprend une cuve destinée à recevoir un volume d'eau et un dispositif de chauffage. - La figure 2 illustre une coupe transversale d'un fourreau à l'intérieur duquel se trouve un inducteur et une coupe transversale d'un fourreau secondaire à l'intérieur duquel se trouve un capteur de température. - La figure 3 illustre une coupe transversale de l'intérieur du fourreau dans lequel se trouve le bobinage et une coupe transversale du fourreau secondaire à l'intérieur duquel se trouve un capteur de température. - La figure 4 est une vue du support, le support comprenant à des extrémités des surfaces d'appui. - La figure 5 est une représentation schématique d'une vue en perspective de dessous du support au niveau des connections du bobinage inducteur. Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de 5 l'invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. DESCRIPTION DETAILLEE 10 Avant d'entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l'invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement : - Le dispositif de chauffage comporte un support d'inducteur, l'inducteur comportant au moins une portion de bobinage formée sur le support, le 15 support étant monté fixement dans le fourreau. - Le support comporte au moins un organe configuré pour maintenir un espace entre le bobinage et la face interne de la paroi du fourreau. - Le support comporte une surface externe latérale pourvue d'une portion de bobinage et d'une portion de calage, la portion de bobinage étant en 20 retrait relativement à la portion de calage, la portion de calage comprenant une surface d'appui sur la face interne du fourreau, le retrait de la portion de bobinage relativement à la portion de calage étant supérieur à l'épaisseur du bobinage. - L'espace séparant le bobinage et la face interne de la paroi du fourreau 25 est inférieur à 5 millimètres, et préférentiellement inférieur 1 millimètre. - La surface d'appui et la face interne de la paroi du fourreau sont agencées en ajustement glissant. - La surface d'appui comporte une pluralité de sommets de créneaux formés sur une portion annulaire de la portion de calage. 30 - La surface d'appui comporte deux portions situées de part et d'autre de la portion de bobinage suivant une direction longitudinale du fourreau.

Plusieurs inducteurs sont logés dans le fourreau. Avantageusement, cette pluralité d'inducteurs permet de chauffer des zones particulières du chauffe-eau. - Le fourreau est isolé électriquement de la cuve. Le fourreau est relié mécaniquement à une platine ; ladite platine supportant également le fourreau secondaire. Le fourreau, le fourreau secondaire et le support sont de préférence émaillés ensemble et vissés à la cuve par l'intermédiaire de boulons et d'un joint d'étanchéité. De ce fait, le fourreau et le fourreau secondaire sont électriquement au potentiel de la cuve, généralement à la terre. Il est avantageux de ne pas relier cet ensemble, à la terre et de le laisser en potentiel flottant. En effet, le bobinage inducteur présente une surface développée en regard de l'intérieur du fourreau et à faible distance, et forme ainsi un condensateur équivalent de plusieurs picofarads. Ceci a pour effet de charger en fonctionnement le fourreau à un potentiel de plusieurs dizaines de volts sous haute impédance, c'est-à-dire sans dangerosité aucune du point de vue de la sécurité électrique. L'application de ce potentiel peut, de manière particulièrement avantageuse, entraver la précipitation du calcaire en tartre sur le fourreau. Enfin, laisser le fourreau en potentiel flottant peut simplifier la mise en conformité du chauffe-eau à induction vis-à-vis de normes de réjection de perturbations électromagnétiques. - Le dispositif de chauffage comprend un générateur électronique modulable en puissance commandé par un pilotage électronique. Une résistance chauffante est commandée en tout ou rien et sa puissance fixe correspond à un besoin moyen de l'utilisateur. Il n'y a pas de possibilité d'augmenter cette puissance en cas de besoin d'eau chaude supplémentaire ou de diminuer cette puissance en cas de limitation d'énergie disponible. Avantageusement, le dispositif à induction intègre un générateur électronique pouvant adapter sa puissance en fonction du besoin de l'utilisateur. Ce besoin peut être définit localement ou lu à distance. En effet, le générateur électronique peut communiquer simplement avec son environnement (domotique, compteur intelligent, etc.), pour réduire sa puissance en heure de pointe, pour augmenter sa puissance en cas de besoin, ou pour faire coïncider la consommation à la production d'énergie renouvelable ; énergie dont la production est difficile à prévoir. Ce dernier dialogue se fait généralement par le compteur d'électricité pouvant informer en temps réel des énergies alternatives disponible, ou en local au cas où l'alimentation du chauffe-eau serait directement reliée à une source d'énergie alternative. - Le générateur électronique ajuste la puissance des moyens de chauffe en fonction d'une consigne locale ou lointaine. - Le support comprend un circuit magnétique. Avantageusement, le support peut recevoir un circuit magnétique permettant d'augmenter le couplage avec la charge. Dans le cas où la dimension du système inducteur devrait être réduite, le circuit magnétique permet de manière avantageuse d'obtenir une impédance de fonctionnement du système inducteur avec un nombre de tours et donc un encombrement réduits. - Le support comprend un capteur de température. Avantageusement, le support peut recevoir un capteur de température destiné suivant sa position, soit à protéger le bobinage inducteur contre les surchauffes, soit à venir lire la température de la charge. - Le support est creux. - La cuve comprend une ouverture, le chauffe-eau étant configuré de manière à ce que le fourreau puisse être inséré dans la cuve au travers de ladite ouverture. Le fourreau est solidaire d'une platine configurée pour être rapportée sur l'ouverture de la cuve de manière à ce que le volume intérieur de l'enveloppe périphérique soit étanche ; la platine coopérant avec la cuve. - La paroi du support est ajourée. - Le fourreau comporte une ouverture d'accès à l'une de ses extrémités, le support étant inséré dans le fourreau par ladite extrémité. - La cuve comprend une ouverture, le chauffe-eau étant configuré de manière à ce que le fourreau puisse être inséré dans la cuve au travers de ladite ouverture. - Le support est fixé relativement au fourreau par une seule de ses extrémités située du côté de l'ouverture. - La paroi du fourreau comprend au moins une couche. - Le fourreau comprend une pluralité de couches, au moins une des couches est configurée pour étanchéifier l'intérieur du fourreau par rapport à l'extérieur du fourreau, et au moins une autre couche de ladite pluralité est configurée pour former en partie, et de préférence entièrement, ladite charge. Ces couches permettent avantageusement de dissocier la fonction étanchéité de la fonction charge pour le système à induction. - La paroi du fourreau a une épaisseur inférieure à 2 millimètres, de préférence inférieure à 1 millimètre. - Le support comporte des fentes de retenue de fil du bobinage. - Le fourreau et l'inducteur présentent des formes cylindriques. - Le fourreau et l'inducteur présentent des formes parallélépipédiques rectangles. - La cuve a une contenance supérieure à 10 litres.

L'invention concerne aussi un support d'inducteur recevant un bobinage, le support étant apte à coopérer par insertion, avec ajustement glissant, relativement à la paroi d'un fourreau de chauffe-eau.

Les figures 1 à 5 illustrent un exemple de chauffe-eau comprenant une cuve et un dispositif de chauffage selon la présente invention. La figure 1 illustre une coupe transversale d'un chauffe-eau 1. Le chauffe-eau 1 comprend une cuve 2 destinée à recevoir un volume d'eau et un dispositif de chauffage. La cuve 2 a, par exemple, une contenance supérieure à 10 litres, de préférence, supérieure à 20 litres. La cuve 2 est délimitée d'une part par une enveloppe périphérique 3 et d'autre part par la paroi 4 d'un fourreau 5 étanche plongeant dans le volume intérieur de l'enveloppe périphérique 3. La cuve 2 comprend une ouverture 7 à l'une de ses extrémités longitudinales permettant d'insérer le dispositif de chauffage. Le fourreau 5 est avantageusement inséré dans la cuve 2 au travers de l'ouverture 7. La cuve 2 comprend à l'une de ses extrémités longitudinales deux embouchures : une embouchure 6a d'arrivée d'eau destinée à être chauffée et une embouchure 6b de sortie d'eau chauffée.

Le dispositif de chauffage comprend au moins un inducteur 10 logé dans le fourreau 5 et au moins une charge formée par au moins une partie de la paroi 4 du fourreau 5. L'inducteur 10 est avantageusement, indirectement, générateur de chaleur. L'induction nécessite un champ magnétique générant un courant induit et, donc, un échauffement dans une charge. L'inducteur 10 est positionné sur un support 9. De manière particulièrement avantageuse, le support 9 simplifie la phase de bobinage en cela qu'il sert à la fois à la réalisation de l'inducteur 10 et également à son maintien dans le chauffe-eau 1. Ceci permet d'éviter des phases longues et coûteuses de solidification du bobinage inducteur de façon à assurer sa cohésion mécanique. Le support 9 est monté fixement dans le fourreau 5. De préférence, le support 9 est fixé relativement au fourreau 5 par une seule de ses extrémités située du côté d'une ouverture 7 ; ladite ouverture 7 étant située au travers de l'enveloppe périphérique 3 du chauffe-eau 1, à une des extrémités longitudinales du chauffe-eau 1. Préférentiellement, la cuve 2 et/ou le fourreau 5 et/ou l'inducteur 10 présentent des formes cylindriques. Selon un autre mode de configuration, le fourreau 5 et l'inducteur 10 présentent des formes parallélépipèdes rectangles. Dans ce dernier cas, la cuve 2 prend, de manière particulièrement avantageuse, une forme parallélépipède rectangle de sorte à offrir un gain de place en utilisation. Le chauffe-eau comprend également un fourreau secondaire 8 dans lequel est logé un capteur de chaleur destiné à contrôler la température à l'intérieur de la cuve 2. Le fourreau secondaire 8 est préférentiellement un fourreau de petit diamètre permettant de recevoir un capteur de température. Il convient de s'assurer que le contact thermique entre le fourreau secondaire 8 et la sonde de température positionnée en son sein est correct. Le fourreau secondaire 8 est de préférence de forme cylindrique. Il s'entend suivant la direction longitudinale du fourreau 5. Le fourreau secondaire 8 est situé à proximité de la paroi 4 externe du fourreau 5 et, par exemple, à moins de 2 centimètres.

La figure 2 illustre une coupe transversale du fourreau 5 et du fourreau secondaire 8 recevant le capteur de température. La paroi 4 du fourreau 5 est étanche de sorte à éviter l'entrée d'eau dans le dispositif de chauffage. La paroi 4 du fourreau 5 possède une épaisseur, de préférence, comprise entre 0.4 millimètre (mm) et 2.3 millimètres. Selon un mode de réalisation préférentiel, la paroi 4 du fourreau 5 est formée d'une tôle d'acier. Avantageusement, le fourreau 5 est émaillé tout comme l'intérieur de la cuve 2 ; l'émail accrochant mieux sur de l'acier décarburé. L'acier décarburé est très magnétique et donc s'avère être une très bonne charge pour un système de chauffe par induction. Il convient de rappeler que la puissance de chauffe se dissipe dans une épaisseur d'environ 0.4 mm (fréquence d'induction de 20 kHz) au regard du système inducteur et donc qu'il est nécessaire que l'épaisseur du fourreau soit d'au moins d'une épaisseur de 0.4 mm. Le fourreau 5 comporte une ouverture d'accès à l'une de ses extrémités, le support 9 étant inséré dans le fourreau 5 par ladite extrémité. Le fourreau 5 est solidaire d'une platine 12. La platine 12 coopère avec la cuve 2 et est rapportée sur la cuve 2 de manière à ce que le volume intérieur de l'enveloppe périphérique 3 soit étanche. Le fourreau secondaire 8 est préférentiellement fixé par une de ses extrémités longitudinales sur la platine 12 avant d'être inséré dans la cuve 2. Le fourreau secondaire 8 est un tube soudé sur la même platine 12 que le fourreau 5 et est émaillé comme ledit fourreau 5. La platine 12 a ici la forme d'un disque. La platine 12 est fixée sur la paroi externe de la cuve 2 par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité et de moyens de fixation. Avantageusement le fourreau 5 comprend une base 11 fixée à l'une de ses extrémités longitudinales. La base 11 est de préférence de la forme d'un disque ou d'un carré. De manière particulièrement avantageuse, la platine 12 comprenant le fourreau 5 et le fourreau secondaire 8 peut être retirée du chauffe-eau 1 par un simple retrait des moyens de fixation. A titre exceptionnel, le dispositif de chauffage peut être contrôlé, vérifié, voire changé sans ouvrir donc sans avoir à vidanger la cuve 2.

La figure 3 illustre une coupe transversale de l'intérieur du fourreau 5. L'inducteur 10 comporte un bobinage 22 formé sur le support 9. Le support 9 comporte une surface externe latérale pourvue d'une portion de bobinage 15 et d'une portion de calage. La portion de bobinage 15 est en retrait relativement à la portion de calage. La portion de calage comprend une surface d'appui 13, 14 sur la face interne du fourreau 5. La surface d'appui 13, 14 comporte deux portions situées de part et d'autre de la portion de bobinage 22 suivant une direction longitudinale du fourreau 5. Le retrait 17 de la portion de bobinage 15 relativement à la portion de calage est supérieur à l'épaisseur du bobinage 22.

L'espace 16 séparant le bobinage 22 et la face interne de la paroi 4 du fourreau 5 est, de préférence, inférieur à 2 millimètres et, avantageusement, inférieure à 1 millimètre. De manière surprenante, il est avantageux que l'inducteur 10 soit placé à proximité du fourreau 5. Cela favorise une concentration de l'échauffement sur une portion seulement de l'épaisseur du fourreau 5. Il convient de noter que, de manière surprenante, l'homme de métier a tendance à éloigner les bobinages de type inducteur des éléments chauffés. En effet, comme leur nom l'indique, les éléments chauffés chauffent et ont tendance à provoquer l'échauffement des systèmes inducteurs s'ils sont placés trop près. Or, les bobinages 22 inducteurs sont en général isolés par des vernis organiques dont les plus performants ne supportent pas des températures supérieures à 220°C. Dans la présente invention, on vient avantageusement chauffer la paroi 4 interne (d'une épaisseur par exemple de 0,4 mm) du fourreau 5 qui s'échauffe. Or, le fourreau 5 est plongé dans l'eau avec qui il échange sa chaleur. Pendant la phase de chauffe, la température du fourreau 5 est donc toujours supérieure à la température de l'eau pour que l'échange thermique se fasse, mais la différence de température reste faible, par exemple 30°C pour une puissance injectée de 1800 Watts (W). De ce fait, si la température maximum de l'eau à chauffer est 65°C, le fourreau 5 atteint au maximum 95°C et le fourreau 5 peut alors être considéré comme une zone froide pour le bobinage 22 inducteur. Il est alors avantageux de rapprocher le bobinage 22 inducteur du fourreau 5 de façon à le refroidir. Ce rapprochement est également avantageux pour sa construction car on augmente alors le couplage à la charge et donc le système inducteur 10 a besoin de moins d'ampères tours pour fonctionner correctement avec son onduleur associé, ce qui augmente le rendement de l'ensemble et diminue ainsi le coût. A noter enfin qu'il peut être nécessaire d'interposer un isolant électrique supplémentaire autour du bobinage 22 dans le cas où la distance, entre le bobinage 22 et le fourreau 5 relié à la terre, devient faible. La surface d'appui 13 et la face interne du fourreau 5 sont agencées en ajustement glissant. De manière particulièrement avantageuse, lors de l'insertion du support 9 dans le fourreau 5 et en utilisation, la surface d'appui 13 évite au bobinage de venir en contact avec la face interne de la paroi 4 du fourreau 5. Avantageusement, le diamètre de la surface d'appui 13 supérieur au diamètre de la portion de bobinage 15, permet, d'une part, de protéger le bobinage 22 et, d'autre part, de contrôler le jeu d'insertion du support 9 comprenant le bobinage 22 dans le fourreau 5.

La figure 4 illustre une vue du support 9. Le support 9 se présente préférentiellement sous la forme d'un tube creux. De manière particulièrement avantageuse, le support 9 est configuré de sorte à coopérer avec la forme de la paroi 4 interne du fourreau 5. Une première extrémité longitudinale du support 9 comprend une première portion de calage comportant une base 11, une surface d'appui 13, 14 et au moins une fente 19 de retenue de fil de bobinage 22. Une deuxième extrémité longitudinale du support 9, opposée à la première, comprend une surface d'appui 13, 14 et au moins une fente 19, 20 de retenue de fil de bobinage 22. La surface d'appui 13, 14 comporte, de manière particulièrement avantageuse, une pluralité de sommets de créneaux formés sur une portion annulaire de la portion de calage. Préférentiellement, les créneaux permettent un équilibre du support 9 au sein du fourreau 5. Ils limitent aussi les phénomènes d'hyperstatisme lors de l'insertion. Les créneaux permettent avantageusement une simplification du bobinage 22. Selon un mode de configuration où le fourreau 5 est de forme parallélépipède rectangle, on utilisera de préférence un bobinage 22 d'inducteur de type Pan Cake, sans recourir à l'utilisation d'un support 9. Avantageusement, la paroi du support 9 est ajourée de sorte à favoriser un transfert de chaleur au sein du fourreau 5, minimiser le poids du support 9 et donc son coût. A titre préféré, le support 9 est formé de matériaux résistants aux hautes températures tels que les matières plastiques (par exemple, BMC « Bulk Molding Compound » comprenant de la résine Polyester ou le Vinylester) renforcées par des fibres de verre. En position, le support 9 s'étend suivant la direction longitudinale du fourreau 5. Le support 9 est avantageusement creux et son centre peut autoriser le passage du fil 21 de bobinage 22. La figure 5 est une représentation schématique d'une vue en perspective de dessous du support 9. Le bobinage 22 s'étend suivant la direction longitudinale du fourreau 5 de sorte à ce que la chauffe s'effectue de manière homogène et uniforme le long de la paroi 4 interne du fourreau 5. Le support 9 sert de support de bobinage 22. Pour « bobiner », on insère le fil 21 de bobinage 22 à l'intérieur du support 9 et l'on vient le sertir vers l'extrémité de la base 11. On tend alors le fil 21 et on le fait passer par un créneau de la surface d'appui 13 située à une des extrémités du support 9. Le support 9 peut alors être fixé sur la bobineuse (semblable à un tour) et le fil 21 de bobinage 22 qui est passé par le créneau de la surface d'appui 13 du support 9 se trouve alors immédiatement à la bonne place pour commencer le bobinage. A la fin du bobinage, le fil est coupé et passé au travers des fentes 20 ou encoches de maintien jusqu'à atteindre la surface d'appui 14 située à l'autre extrémité du support 9. Avantageusement, le support 9 comprend plusieurs fentes 20 car il est prévu différentes versions d'inducteurs suivant la puissance demandée. Les encoches ou fentes 20 servent à bloquer le fil 21 de bobinage 22 qui est ensuite repassé au centre du support 9 pour rejoindre le fil 21 de départ, mais diamétralement opposé. Les deux fils 21 sont connectés sur leurs connecteurs respectifs solidaires de la base 11. Avantageusement, le fil 21 de bobinage 22 est enroulé autour du support 9 depuis une première portion de surface d'appui 13, 14, située à une première extrémité du support 9 jusqu'à une deuxième portion de surface d'appui 13, 14 située à une deuxième extrémité du support 9. Le bobinage 22 est avantageusement retenu, de part et d'autre du support 9, par les fentes 19, 20 disposées aux extrémités longitudinales du support 9. Le fil 21 de bobinage 22 est configuré de sorte à ce que, à l'issue de l'enroulement du fil 21 autour du support 9, les deux extrémités du fil 21 passent au travers des fentes 20 situées sur la base 11 et se rejoignent à l'extrémité du support 9 sur laquelle est fixée la base 11. L'entrée et la sortie du bobinage 22 sont connectées de manière diamétralement opposée. Les deux extrémités du fil 21 de bobinage 22 seront préférentiellement connectées aux bornes d'entrée et de sortie d'alimentation de sorte à permettre le fonctionnement de l'inducteur 10 logé dans le fourreau 5. Préférentiellement, grâce aux fentes 20, le bobinage 22 est formé d'un fil standard qui ne nécessite pas d'être équipé d'une surcouche thermo- adhérente ; le maintien du bobinage 22 étant avantageusement uniquement mécanique sur le support 9. Selon un exemple de réalisation, le bobinage 22 est configuré de sorte à ce que la bobine présente une impédance de résistance 1.8 Ohm et d'inductance 50 pH, pour une fréquence de 20 kHz. Le bobinage 22 est alors, par exemple, réalisé par 16 brins de cuivre de 0.4 mm de diamètre bobinés en fil de Litz, permettant de former un bobinage de diamètre externe 46mm, pour une longueur de 270 mm et un poids de 350 g. La bobine, ainsi formée, est alors connectée à un onduleur résonant de type demi-pont, par exemple. On notera que sur un principe identique, le système inducteur peut être optimisé pour travailler avec différents schémas de générateurs dont des générateurs plus simples désignés « mono-switchs », par exemple, qui pourraient être utilisés pour certaines gammes de puissances. Selon un mode de réalisation préférentiel, le fourreau 5 comprend plusieurs inducteurs 10 positionnés sur le même support 9, à différentes hauteurs. Avantageusement, la dissociation de plusieurs inducteurs 10 permet de chauffer de manière sélective l'eau de la cuve 2 du chauffe-eau 1. Selon un premier mode de configuration, on pourra choisir de chauffer l'intégralité de l'eau de la cuve 2. Selon un autre mode de configuration, on choisira de ne chauffer seulement l'eau située dans la partie haute, ou encore un volume d'eau définit correspondant à une position du système inducteur dans la cuve 2. Ce principe repose sur l'effet de stratification, c'est-à-dire la formation de couches d'eau plus ou moins chaude suivant que l'on monte vers le haut du chauffe-eau 1. L'intérêt est que l'on peut optimiser la production d'eau chaude en tirant l'eau chaude dans le haut de la cuve 2 tout en permettant l'arrivée d'eau froide dans le bas de la cuve 2. On obtient ainsi plus d'eau chaude que si l'on brassait l'eau chaude et l'eau froide dans la cuve 2. Selon un mode de réalisation préférentiel, le fourreau 5 est configuré de sorte à posséder la même hauteur que la hauteur de la cuve, selon une direction verticale lorsque le dispositif est en position. Selon un autre mode de réalisation, le système inducteur 10 est amovible dans le fourreau 5 de manière à pouvoir être positionné en haut, au milieu ou en bas, voire à toutes les positions intermédiaires de la cuve 2. Dans le cas où l'inducteur 1 est positionné dans le bas de la cuve 2, on chauffe l'intégralité de la cuve 2. Dans le cas où l'inducteur est positionné au milieu de la cuve 2, on chauffe alors principalement la moitié de la cuve 2 en faisant particulièrement attention à la stratification. Dans le cas où l'inducteur est positionné en haut de la cuve 2, on ne chauffe qu'une partie réduite de la cuve 2. A titre préféré, le fourreau 5 comprend 3 inducteurs situés respectivement dans la partie haute, dans la partie centrale et dans la partie basse du fourreau 5, de manière à chauffer simultanément ou alternativement différentes zones d'eau dans la cuve 2. Cela pourrait permettre une certaine modularité de volume d'eau chaude. Le déplacement de l'inducteur peut être physique, manuel ou motorisé ou alors, on pourrait prévoir plusieurs inducteurs et les alimenter suivant le besoin. Selon un mode de réalisation, la paroi 4 du fourreau 5 comporte deux couches : une première couche inerte au champ magnétique réalisant l'étanchéité et une deuxième couche permettant la chauffe par induction. Le champ magnétique n'a pas d'effet sur des matériaux non magnétiques et non conducteurs tels que le plastique, les composites isolants, le verre, la céramique. On pourrait donc envisager une première couche de la paroi 4 du fourreau 5 faisant office d'étanchéité à l'intérieur de laquelle serait logé le système inducteur 10; ladite première couche de la paroi 4 du fourreau 5 serait réalisée en matériaux non magnétiques et non conducteurs. Une deuxième couche, de préférence de forme cylindrique, pourrait être positionnée autour de la première couche et servirait de charge au système à induction. L'intérêt serait que cette charge (soit la deuxième couche de la paroi 4 du fourreau 5) serait immergée et donc qu'elle échangerait sa température sur ses deux faces opposées. Cette charge pourrait avantageusement être mobile ce qui pourrait mécaniquement aider au détartrage. Cette charge n'ayant plus la contrainte de résister à la pression pourrait être en un matériau plus fin, supérieur à l'épaisseur de peau à 20 kHz, soit d'une épaisseur minimum de 0.5 mm. Selon un mode de configuration, cette charge pourrait être en matériaux à bas point de Curie de façon à naturellement limiter son échauffement. Il serait avantageusement possible de transférer de l'énergie inductive dans la cuve 2, de façon complètement sécurisée puisqu'isolée galvaniquement. Une partie de l'inducteur 10 pourrait être placée dans le fourreau 5 pour chauffer une charge cylindrique en regard, placée dans la cuve 2, et garder une partie du bobinage 22 visible afin de pouvoir coupler une bobine positionnée dans la cuve 2, qui pourrait servir à alimenter un dispositif immergé pouvant, par exemple, concerner des dispositifs anti-corrosion ou anti-calcaire, voire des dispositifs électroniques quelconques. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits mais s'étend à tout mode de réalisation couvert par les revendications.20 REFERENCES 1 Chauffe-eau 2. Cuve 3. Enveloppe périphérique 4. Paroi du fourreau 5. Fourreau 6a, 6b. Embouchure 7. Ouverture 8. Fourreau secondaire 9. Support 10. Inducteur 11. Base 12. Platine 13, 14. Surface d'appui 15. Portion de bobinage 16. Espace 17. Retrait 19, 20. Fente 21. Fil 22. Bobinage

Claims

REVENDICATIONS1. Chauffe-eau (1) comprenant : une cuve (2) de réception d'eau, la cuve (2) étant délimitée par une enveloppe périphérique (3) et la paroi (4) d'un fourreau (5) étanche plongeant dans le volume intérieur de l'enveloppe périphérique (3), un dispositif de chauffage électrique, caractérisé en ce que le dispositif de chauffage comporte au moins un inducteur (10) logé dans le fourreau (5) et au moins une charge formée par au moins une partie de la paroi (4) du fourreau (5).
2. Chauffe-eau (1) selon la revendication précédente dans lequel le dispositif de chauffage comporte un support (9) d'inducteur, l'inducteur (10) comportant au moins une portion de bobinage (15) formée sur le support (9), le support (9) étant monté fixement dans le fourreau (5).
3. Chauffe-eau (1) selon la revendication précédente dans lequel le support (9) comporte au moins un organe configuré pour maintenir un espace (16) entre le bobinage (22) et la face interne de la paroi (4) du fourreau (5).
4. Chauffe-eau (1) selon la revendication précédente dans lequel l'espace (16) séparant le bobinage (22) et la face interne de la paroi (4) du fourreau (5) est inférieur à 5 millimètres, et préférentiellement inférieur 1 millimètre.
5. Chauffe-eau (1) selon l'une des deux revendications précédentes dans lequel le support (9) comporte une surface externe latérale pourvue d'une portion de bobinage (15) et d'une portion de calage, la portion de bobinage (15) étant en retrait relativement à la portion de calage, la portion de calage comprenant une surface d'appui (13, 14) sur la face interne du fourreau (5), le retrait de la portion de bobinage (15)relativement à la portion de calage étant supérieur à l'épaisseur du bobinage (22).
6. Chauffe-eau (1) selon la revendication précédente dans lequel la surface d'appui (13, 14) et la face interne de la paroi (4) du fourreau (5) sont agencées en ajustement glissant.
7. Chauffe-eau (1) selon l'une des deux revendications précédentes dans lequel la surface d'appui (13, 14) comporte une pluralité de sommets de créneaux formés sur une portion annulaire de la portion de calage.
8. Chauffe-eau (1) selon l'une des trois revendications précédentes dans lequel la surface d'appui (13, 14) comporte deux portions situées de part et d'autre de la portion de bobinage (15) suivant une direction longitudinale du fourreau (5).
9. Chauffe-eau (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel plusieurs inducteurs (10) sont logés dans le fourreau (5).
10.Chauffe-eau (1) selon l'une des revendications 2 à 9 dans lequel le support (9) comprend un circuit magnétique.
11.Chauffe-eau (1) selon l'une des revendications 2 à 10 dans lequel le support (9) comprend un capteur de température.
12.Chauffe-eau (1) selon l'une des revendications 2 à 11 dans lequel le support (9) est creux.
13.Chauffe-eau (1) selon la revendication précédente dans lequel la paroi du support (9) est ajourée.
14.Chauffe-eau (1) selon l'une des revendications 2 à 13 dans lequel le fourreau (5) comporte une ouverture d'accès à l'une de ses extrémités, le support (9) étant inséré dans le fourreau (5) par ladite extrémité.
15.Chauffe-eau (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la cuve (2) comprend une ouverture (7), le chauffe-eau étant configuré de manière à ce que le fourreau (5) puisse être inséré dans la cuve au travers de ladite ouverture (7).
16.Chauffe-eau (1) selon la revendication 2 et la revendication précédente en combinaison dans lequel le support (9) est fixé relativement au fourreau (5) par une seule de ses extrémités située du côté de l'ouverture (7).
17.Chauffe-eau (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la paroi (4) du fourreau (5) comprend au moins une couche.
18. Chauffe-eau selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le fourreau comprend une pluralité de couches, au moins une des couches est configurée pour étanchéifier l'intérieur du fourreau (5) par rapport à l'extérieur du fourreau (5), et au moins une autre couche de ladite pluralité est configurée pour former en partie, et de préférence entièrement, ladite charge.
19.Chauffe-eau (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le fourreau (5) est isolé électriquement de la cuve (2).
20.Chauffe-eau (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le dispositif de chauffage comprend un générateur électronique modulable en puissance.
21.Chauffe-eau (1) selon la revendication précédente configuré de sorte que le générateur électronique ajuste la puissance des moyens de chauffe en fonction d'une consigne locale ou lointaine.
22.Chauffe-eau (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la paroi (4) du fourreau (5) a une épaisseur inférieure à 2 millimètres, de préférence inférieure à 1 millimètre.
23.Chauffe-eau (1) selon la revendication seule ou en combinaison avec l'une des revendications 3 à 22 dans lequel le support (9) comporte des fentes (19, 20) de retenue de fil du bobinage (22).
24.Chauffe-eau (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le fourreau (5) et l'inducteur (10) présentent des formes cylindriques.
25.Chauffe-eau (1) selon l'une des revendications 1 à 23 dans lequel le fourreau (5) et l'inducteur (10) présentent des formes parallélépipédiques rectangles.
26.Chauffe-eau (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la cuve (2) a une contenance supérieure à 10 litres.