FR3114369A1 - raccord diélectrique pour un système d’eau chaude sanitaire - Google Patents

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Abstract

L’invention se rapporte à un raccord diélectrique (11, 101) destiné à mettre en communication fluidique une tubulure (4, 104) d’un appareil (2, 102) de production ou de stockage d’eau chaude sanitaire et une canalisation (3, 103) extérieure audit appareil (2, 102), ledit raccord (11, 101) comprenant un mamelon (105) de section tubulaire réalisée dans un premier matériau métallique et un écrou tournant (6, 106) réalisé dans un deuxième matériau métallique et apte à tourner autour d’une extrémité libre dudit mamelon (105). Selon l’invention, le mamelon (105) et l’écrou (106) sont isolés électriquement l’un de l’autre par un matériau diélectrique (107), le mamelon (105) présentant un coude (108) permettant de distinguer un premier tronçon (109) et un deuxième tronçon (110) non alignés, l’écrou (106) étant placé à une extrémité libre du premier tronçon (109). Figure pour l’abrégé : Fig.4

Description

raccord diélectrique pour un système d’eau chaude sanitaire
La présente invention concerne un raccord diélectrique pour un système d’eau chaude sanitaire. Un tel raccord est destiné à assurer une communication fluidique entre une tubulure d’eau froide et chaude d’un appareil de production ou de stockage d’eau chaude sanitaire, et une canalisation d’une installation dans laquelle serait logé ledit appareil.
Les matériaux à base de cuivre des canalisations et à base de fer des tubulures, ont des potentiels électriques différents, engendrant un phénomène de pile de corrosion sur l’acier de la cuve de l’appareil, avec pour conséquence le remplacement complet de celui-ci.
Afin de neutraliser ce phénomène de pile de corrosion, on intercale entre les tubulures et les canalisations un raccord isolant appelé raccord diélectrique.
Dans le cadre de ce raccord diélectrique, on utilise le concept de vissage par écrou tournant et étanchéité par joint plat. Actuellement, les raccords diélectriques utilisés comportent un mamelon sous la forme d’un cylindre creux, dont une première extrémité est destinée à se fixer à une canalisation extérieure, et dont une deuxième extrémité comprenant l’écrou tournant est destinée à venir se fixer à une tubulure de l’appareil. Le mamelon est réalisé dans un premier matériau métallique et l’écrou tournant est réalisé dans un deuxième matériau métallique, ces deux éléments étant isolés électriquement l’un de l’autre par un matériau diélectrique.
La tendance actuelle est d’utiliser des canalisations coudées et des raccords diélectriques droits. Or, une canalisation coudée est réalisée au moyen d’un procédé long impliquant généralement le soudage d’une pièce coudée à une pièce rectiligne, un tel procédé réclamant donc du soin et de la minutie.
Un raccord diélectrique selon l’invention permet de mettre en communication fluidique une tubulure d’un appareil de production ou de stockage d’eau chaude sanitaire et une canalisation extérieure, en évitant d’avoir à couder ladite canalisation extérieure.
L’invention a pour objet un raccord diélectrique destiné à mettre en communication fluidique une tubulure d’un appareil de production ou de stockage d’eau chaude sanitaire et une canalisation extérieure audit appareil, ledit raccord comprenant un mamelon de section tubulaire réalisée dans un premier matériau métallique et un écrou tournant réalisé dans un deuxième matériau métallique et apte à tourner autour d’une extrémité libre dudit mamelon.
Selon l’invention, le mamelon et l’écrou sont isolés électriquement l’un de l’autre par un matériau diélectrique, le mamelon présentant un coude permettant de distinguer un premier tronçon et un deuxième tronçon non alignés, l’écrou étant placé à une extrémité libre du premier tronçon. Le terme « non alignés » signifie que les deux tronçons du mamelon ne sont pas dans la continuité l’un de l’autre le long d’un même axe. Un tel raccord diélectrique, constitué par un mamelon et un écrou tournant est utilisé pour isoler électriquement une tubulure de l’appareil de production et/ou de stockage d’eau chaude sanitaire, et une canalisation de sortie dudit appareil. Grâce à la présence d’un mamelon coudé, un raccord diélectrique selon l’invention permet d’éviter d’avoir à couder la canalisation à laquelle doit être relié la tubulure de l’appareil, qui est une opération généralement longue à réaliser et qui occasionne donc des surcoûts importants liés à ce rallongement du temps de fabrication. En effet, la réalisation d’un coude sur la canalisation est réalisée par soudage d’une pièce coudée à une pièce rectiligne, cette technique réclamant un certain soin et une certaine précision qui sont des contraintes tendant à augmenter le temps de fabrication de la canalisation. Avantageusement, les deux tronçons du mamelon font entre eux un angle compris entre 45° et 135°, et de façon plus avantageuse, un angle compris entre 75° et 105°. De façon préférentielle, le matériau diélectrique se présente sous la forme d’une bague dont l’agencement au sein de raccord diélectrique empêche tout contact électrique entre ledit mamelon et ledit écrou. Selon une autre variante de réalisation, ce matériau diélectrique peut résulter d’un traitement de surface d’une zone d’au moins l’un des deux éléments constitués par le mamelon et/ou l’écrou tournant, et destinée à venir au contact d’une zone de l’autre élément.
Selon une caractéristique possible de l’invention, le premier tronçon et le deuxième tronçon sont perpendiculaires. Une telle configuration peut ainsi permettre d’avoir une tubulure de l’appareil s’étendant verticalement et une canalisation de sortie s’étendant horizontalement.
Selon une caractéristique possible de l’invention, le premier tronçon et le deuxième tronçon du mamelon ont le même diamètre. De cette manière, le raccord diélectrique agit comme une simple pièce relais, n’ayant aucune influence sur le débit d’eau transitant par ledit raccord.
Selon une caractéristique possible de l’invention, une extrémité libre du deuxième tronçon est filetée.
Selon une caractéristique possible de l’invention l’écrou est placé entour de l’extrémité libre du premier tronçon, le matériau diélectrique se présentant sous la forme d’une bague qui est insérée entre une surface extérieure de l’extrémité libre du premier tronçon et une surface intérieure de l’écrou. Cette bague a pour fonction d’empêcher tout contact électrique entre la surface intérieure de l’écrou et la surface extérieure de l’extrémité libre du premier tronçon. Cette bague est dimensionnée au plus juste pour assurer cette fonction, sans encombrer inutilement le raccord diélectrique et sans l’alourdir. Cette bague est une pièce rapportée au sein du raccord diélectrique.
Selon une caractéristique possible de l’invention, le matériau diélectrique résulte d’un traitement de surface d’au moins l’un des deux éléments constitués par le mamelon et l’écrou. Il s’agit d’un autre mode de réalisation d’un raccord électrique selon l’invention. Pour cette configuration, aucun matériau diélectrique n’est rajouté dans le raccord diélectrique. L’isolation électrique entre le mamelon et l’écrou est réalisé par un traitement de surface d’au moins l’un de ces deux éléments, et spécifiquement d’une zone d’au moins l’un de ces éléments, destinée à venir au contact d’une zone de l’autre élément.
Selon une caractéristique possible de l’invention, l’étanchéité dudit raccord est réalisée en insérant un joint plat entre le mamelon et l’écrou.
Selon une caractéristique possible de l’invention, l’écrou libre et le mamelon coudé sont liés entre eux au moyen d’une technique à choisir parmi un repoussage, un sertissage axial ou radial de l’écrou, et un sertissage axial du mamelon.
L’invention a pour autre objet, un système d’eau chaude sanitaire, comprenant un appareil de production ou de stockage d’eau chaude sanitaire comportant un réservoir doté d’une tubulure de sortie, et une canalisation extérieure audit appareil et destinée à être reliée à ladite tubulure.
Selon l’invention, la tubulure et la canalisation sont mises en communication fluidique au moyen d’un raccord diélectrique conforme à l’invention. De façon avantageuse, la tubulure s’étend verticalement et la canalisation s’étend horizontalement. La tubulure est préférentiellement constituée par une tige creuse émergeant dudit appareil.
Selon une caractéristique possible de l’invention, le deuxième tronçon du mamelon du raccord diélectrique est vissé sur la canalisation extérieure et l’écrou tournant permet de relier le premier tronçon dudit mamelon à la tubulure du réservoir. De façon avantageuse, la canalisation extérieure s’étend horizontalement et le deuxième tronçon du raccord diélectrique prolonge ladite canalisation le long d’un même axe horizontal. De façon préférentielle, la tubulure du réservoir s’étend verticalement et le premier tronçon du raccord diélectrique prolonge ladite tubulure le long d’un même axe vertical.
On donne ci-après, une description détaillée d’un mode de réalisation préféré d’un raccord diélectrique et d’un système d’eau chaude sanitaire selon l’invention, en se référant aux figures suivantes :
représente une vue de côté d’un premier mode de réalisation d’un système d’eau chaude sanitaire selon l’état de la technique,
représente une vue de côté d’un deuxième mode de réalisation d’un système d’eau chaude sanitaire selon l’état de la technique,
représente une vue de côté d’un système d’eau chaude sanitaire selon l’invention,
représente une vue en coupe axiale longitudinale d’un premier mode de réalisation d’un raccord diélectrique selon l’invention,
représente une vue en coupe axiale longitudinale d’un deuxième mode de réalisation d’un raccord diélectrique selon l’invention,
représente le premier mode de réalisation du raccord diélectrique de la figure 4, avec un outil schématique illustrant une étape de fabrication dudit raccord diélectrique,
représente le deuxième mode de réalisation du raccord diélectrique de la figure 5, avec un outil schématique illustrant une étape de fabrication dudit raccord diélectrique,
En se référant à la figure 1, un premier mode de réalisation d’un système d’eau chaude sanitaire 1 selon l’état de la technique, comprend schématiquement un réservoir 2 d’eau chaude et une canalisation 3 de sortie, reliée directement à une tubulure 4 de sortie dudit réservoir 2, par exemple par soudure. Le réservoir 2 a préférentiellement la forme d’un cylindre, dont l’axe de révolution est orienté verticalement. Le réservoir 2 est délimité par une paroi 5 latérale cylindrique, dont une première extrémité 6 est obturée par une face circulaire plane inférieure reposant sur le sol 7, et dont une deuxième extrémité 8 est obturée par une face circulaire plane supérieure, lesdites deux extrémités 6, 8 étant à considérer le long de l’axe de révolution dudit réservoir 2. La tubulure 4 est placée au centre de la face circulaire plane supérieure 8 et émerge vers l’extérieur du réservoir 2 en étant perpendiculaire à ladite face supérieure 8. Autrement dit, ladite tubulure 4 est alignée le long de l’axe de révolution dudit réservoir 2 et s’étend donc verticalement. La canalisation 3 de sortie fait un coude à angle droit, permettant de distinguer un tronçon court 9 et un tronçon long 10. Cette canalisation 3 est fixée à la tubulure 4 du réservoir 2 d’eau chaude, de sorte que le tronçon court 9 soit fixé à ladite tubulure 4 en prolongeant celle-ci le long d’un même axe vertical, et de sorte que le tronçon long 10 s’étende horizontalement. L’eau chaude présente dans le réservoir 2 peut ainsi circuler dans la tubulure 4 et dans la canalisation 3 qui est reliée à ladite tubulure 4. Généralement, la tubulure 4 est réalisée en alliage de fer, par exemple en acier émaillé, et la canalisation 3 est réalisée en cuivre. Or, ces deux matériaux ont des potentiels électriques différents, si bien qu’ils engendrent un phénomène de pile de corrosion sur l’acier avec pour conséquence le remplacement complet du système d’eau chaude sanitaire.
En se référant à la figure 2, pour remédier à ce problème, un raccord diélectrique droit 11 selon l’état de la technique est utilisé pour mettre en communication fluidique la canalisation 3 et la tubulure 4 du réservoir 2 d’eau chaude. Par rapport à la configuration ci-avant décrite, ce raccord 11 est inséré entre la tubulure 4 et le tronçon court 9 de la canalisation 3, et s’étend donc verticalement. Bien que ce raccord 11 empêche la formation d’une pile de corrosion entre la canalisation 3 et la tubulure 4, il ne permet pas d’éviter que la canalisation 3 soit coudée. Or, la réalisation d’un tel coude sur la canalisation 3 est réalisée par soudage d’une pièce coudée à ladite canalisation 3, cette technique réclamant un certain soin et une certaine précision, qui sont des contraintes tendant à augmenter de façon significative le temps de fabrication du système d’eau chaude sanitaire.
En se référant à la figure 3, pour remédier à ce problème constitué par la présence d’un coude sur la canalisation 3, un système d’eau chaude sanitaire 100 selon l’invention, met en œuvre un raccord diélectrique 101 coudé. De cette manière, la tubulure 104 du réservoir 102 demeure inchangée et la canalisation 103 possède une géométrie simplifiée en étant constituée par un simple conduit rectiligne.
En se référant aux figures 3, 4 et 5, le raccord diélectrique 101 selon l’invention, comprend un mamelon 105, un écrou 106 tournant et une bague 107 réalisée dans un matériau diélectrique et destinée à isoler électriquement ledit mamelon 105 et ledit écrou 106. Le mamelon 105 présente un coude 108 permettant de distinguer un premier tronçon 109 et un deuxième tronçon 110 rectilignes et non alignés. Le terme « non alignés » signifie que le premier tronçon 109 et le deuxième tronçon 110 ne sont pas alignés le long du même axe. Avantageusement, les deux tronçons 109, 110 du mamelon 105 font entre eux un angle compris entre 45° et 135°, et de façon plus avantageuse, un angle compris entre 75° et 105°. Selon une variante de réalisation préférée d’un raccord diélectrique 101 selon l’invention, le premier tronçon 109 et le deuxième tronçon 110 sont perpendiculaires. Une extrémité libre 112 du deuxième tronçon 110 est filetée et est destinée à fixer le deuxième tronçon 110 du raccord diélectrique 101 à la canalisation 103 par vissage. L’écrou tournant 6, 106 est monté libre en rotation autour d’une extrémité libre du premier tronçon 109 et va servir à relier ledit premier tronçon 109 à la tubulure 104 émergeant de la face supérieure 8 plane du réservoir 102.
Le mamelon 105 peut être obtenu par usinage, moulage ou bien forgeage. Le mamelon 105 est réalisé de préférence dans un alliage de cuivre, par exemple du laiton.
L’écrou 106 peut être obtenu par usinage. L’écrou 106 est de préférence réalisé dans un alliage de fer, par exemple de l’acier.
La bague 107 peut être obtenue par moulage ou par usinage. La bague 107 peut être fendue de manière à faciliter son montage sur le mamelon 105.
En se référant aux figures 4 et 6, selon un premier mode de réalisation d’un raccord diélectrique 101 selon l’invention, une extrémité libre 113 du premier tronçon 109 présente un évasement 114 sous la forme d’un bourrelet annulaire tendant à élargir ladite extrémité libre 113. La bague 107 est placée autour de ce bourrelet 114, et une extrémité 115 libre de l’écrou 106, considérée le long de son axe de révolution est placée autour de ladite bague 107.
En se référant à la figure 6, un outil approprié 116 présentant un canal interne 117 possédant un tronçon tronconique 118 évasé, est déplacé autour du premier tronçon 109, de sorte que ledit tronçon tronconique 118 rabatte l’extrémité libre 115 de l’écrou 106 contre la bague 107, qui elle-même vient épouser étroitement la forme du bourrelet 114 de l’extrémité libre 113 du premier tronçon 109. De cette manière, la bague 107 se retrouve insérée entre une surface interne de l’extrémité libre 115 de l’écrou 106 et une surface externe dudit bourrelet 114. La déformation plastique de l’extrémité libre 115 de l’écrou 106 par l’outil approprié 116 est prédéterminée de manière à maintenir la possibilité d’un mouvement relatif de rotation de l’écrou 116 par rapport au mamelon 115.
Cette bague 107 isole électriquement l’écrou tournant 106 et le mamelon 105 coudé.
En se référant aux figures 5 et 7, selon un deuxième mode de réalisation d’un raccord diélectrique 101 selon l’invention, une extrémité libre 119 du premier tronçon 109 est resserrée et présente un évasement 120 sous la forme d’une collerette tendant à élargir ladite extrémité libre 119. La bague 121 est placée autour de cette collerette 120, et une extrémité 122 libre de l’écrou 106, considérée le long de son axe de révolution, est repliée contre ladite bague 121.
En se référant à la figure 7, l’extrémité libre 119 du premier tronçon 109 est placée à l’intérieur de l’écrou tournant 106 de sorte que la collerette 120 se retrouve en vis-à-vis de la bague 121 autour de laquelle a été repliée l’extrémité libre 122 de l’écrou 106. Un outil approprié 123 de forme cylindrique et possédant une extrémité 124 considérée le long de son axe de révolution, de forme tronconique, est d’abord introduit dans l’écrou 106 puis est translaté dans celui-ci, jusqu’à ce que ladite extrémité tronconique 124 écarte l’extrémité libre 119 resserrée du premier tronçon 109 du mamelon 105. Cet outil 123 induit ainsi une déformation plastique de l’extrémité libre 119 du premier tronçon 109, se traduisant par une insertion de la collerette 120 dans la bague 121. La bague 121, en étant interposée entre l’écrou tournant 106 et la collerette 120 isole électriquement le mamelon 105 et ledit écrou 106, empêchant la création d’une pile de corrosion. La déformation plastique de l’extrémité libre 119 du mamelon 105 par l’outil approprié 123 est prédéterminée de manière à maintenir un mouvement relatif de rotation de l’écrou 116 par rapport au mamelon 115.
Une fois que le raccord diélectrique 101 a été positionné dans le système d’eau chaude sanitaire 100 selon l’invention, le premier tronçon 109 prolonge la tubulure 104 en étant aligné avec celle-ci le long du même axe, préférentiellement vertical, et le deuxième tronçon 110 prolonge la canalisation 103 en étant aligné avec celle-ci le long du même axe, préférentiellement horizontal.

Claims (10)

  1. Raccord diélectrique (11, 101) destiné à mettre en communication fluidique une tubulure (4, 104) d’un appareil (2, 102) de production ou de stockage d’eau chaude sanitaire et une canalisation (3, 103) extérieure audit appareil (2, 102), ledit raccord (11, 101) comprenant un mamelon (105) de section tubulaire réalisée dans un premier matériau métallique et un écrou tournant (6, 106) réalisé dans un deuxième matériau métallique et apte à tourner autour d’une extrémité libre dudit mamelon (105), caractérisé en ce que le mamelon (105) et l’écrou (106) sont isolés électriquement l’un de l’autre par un matériau diélectrique (107), et en ce que le mamelon (105) présente un coude (108) permettant de distinguer un premier tronçon (109) et un deuxième tronçon (110) non alignés, l’écrou (106) étant placé à une extrémité libre du premier tronçon.(109).
  2. Raccord diélectrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier tronçon (109) et le deuxième tronçon (110) sont perpendiculaires.
  3. Raccord diélectrique selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le premier tronçon (109) et le deuxième tronçon (110) du mamelon (105) ont le même diamètre.
  4. Raccord diélectrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu’une extrémité libre (112) du deuxième tronçon (110) est filetée.
  5. Raccord diélectrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’écrou (106) est placé entour de l’extrémité libre (113, 119) du premier tronçon (109), et en ce que le matériau diélectrique se présente sous la forme d’une bague (107, 121) qui est insérée entre une surface extérieure de l’extrémité libre (113, 119) du premier tronçon (109) et une surface intérieure de l’écrou (106).
  6. Raccord selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau diélectrique résulte d’un traitement de surface d’au moins l’un des deux éléments constitués par le mamelon (105) et l’écrou (106).
  7. Raccord selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l’étanchéité dudit raccord (101) est réalisée en insérant un joint plat entre le mamelon (105) et l’écrou (106).
  8. Raccord diélectrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l’écrou libre (106) et le mamelon (105) coudé sont liés entre eux au moyen d’une technique à choisir parmi un repoussage, un sertissage axial ou radial de l’écrou, et un sertissage axial du mamelon.
  9. Système (100) d’eau chaude sanitaire, comprenant un appareil de production ou de stockage d’eau chaude sanitaire comportant un réservoir (102) doté d’une tubulure (104) de sortie, et une canalisation extérieure (103) audit appareil et destinée à être reliée à ladite tubulure (104), caractérisé en ce que la tubulure (104) et la canalisation (103) sont mises en communication fluidique au moyen d’un raccord diélectrique (101) conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 8.
  10. Système d’eau chaude selon la revendication 9, caractérisé en ce que le deuxième tronçon (110) du mamelon (105) du raccord diélectrique (101) est vissé sur la canalisation extérieure (103) et l’écrou tournant permet de relier le premier tronçon (109) dudit mamelon (105) à la tubulure (104) du réservoir (102).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5588682A (en) * 1995-06-26 1996-12-31 Schwler Manufacturing Company Inc. Electrically insulating gas line system
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EP0937936A1 (fr) * 1998-02-20 1999-08-25 Atlantic Industrie Reccord diélectrique serti
EP2891837A1 (fr) * 2014-01-07 2015-07-08 Atlantic Industrie Procédé de fabrication de raccord tournant diélectrique et bimétallique et raccord tournant diélectrique et bimétallique correspondant

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