WO2007124988A1 - Chauffe-eau plat - Google Patents

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WO2007124988A1
WO2007124988A1 PCT/EP2007/052936 EP2007052936W WO2007124988A1 WO 2007124988 A1 WO2007124988 A1 WO 2007124988A1 EP 2007052936 W EP2007052936 W EP 2007052936W WO 2007124988 A1 WO2007124988 A1 WO 2007124988A1
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ducts
heating
common
hot water
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Claude Somajini
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Waterslim Holding S.A.R.L.
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
    • F24H1/201—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply
    • F24H1/202—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply with resistances
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24H1/18—Water-storage heaters
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    • F24H9/00—Details
    • F24H9/12—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes
    • F24H9/13—Arrangements for connecting heaters to circulation pipes for water heaters
    • F24H9/133—Storage heaters

Definitions

  • the present invention relates to a water heating device comprising a water tank and heating means.
  • the water heating devices are conventionally cylindrical and therefore require a lot of space.
  • GB 731,769 discloses a vertically compartmentalised shaped water heater, a compartment comprises the resistor, and another compartment means for collecting hot water. This device because of its structure has a thermal imbalance and the compartments are not heated to the same temperature because the movements of water are limited.
  • DE 4012203 discloses a water heater with a lower resistance and cylindrical compartments.
  • This water heater has many disadvantages such as a significant heat loss between the compartments because of their shape.
  • this shape reduces the amount of water that can be stored in the water heater.
  • the water heater must be connected to the hot and cold water by its upper part. In case the pipes are not properly positioned plumbing work must be done.
  • the present invention aims to solve all or part of these problems by proposing a water heating device comprising a water tank and heating means characterized in that the tank comprises a plurality of independent and juxtaposed ducts opening into their main end in a common part of hot water collection and at their secondary end in a common part of water heating and that the ducts are of rectangular section and that the common part of water heating is able to receive the heating means perpendicular to the ducts.
  • the advantage of the present invention is to effectively contain and heat a large volume of water, while being of parallelepipedal shape, flattened.
  • the internal structure consisting of independent and juxtaposed conduits opening into a common part of hot water collection strengthens the resistance of the device to the water pressure and improves the water movement and thus the convection of the device.
  • the independent and juxtaposed ducts open at their secondary end into a common portion of water heating.
  • Another advantage of the device according to the invention is the rectangular section of the ducts.
  • the rectangular section of ducts are juxtaposed which greatly limits the heat loss between the ducts.
  • the rectangular section of the ducts is optimal so that the device has a larger volume of water in a predefined space.
  • the perpendicular positioning of the heating means with respect to the ducts contributes to the proper convection of the water in the water heater and therefore to a better efficiency.
  • the outer wall of at least one common portion advantageously overlaps the outer wall surrounding the ducts.
  • This structure contributes to increasing the resistance of the device to the water pressure.
  • the two common parts may comprise at least one plugable orifice adapted to receive the heating means.
  • Another advantage of the invention is the possibility of using the device in different positions, depending on the external constraints.
  • the device can be turned 180 ° or 90 °.
  • the invention is a water heating device comprising a water tank and heating means characterized in that the tank comprises a plurality of independent and juxtaposed ducts opening at their main end in a common part of collecting hot water.
  • the heating device is such that: the vertical ducts open at their secondary end into a common part of heating the water, the common parts of water heating and hot water collection are adapted to receive the heating means perpendicular to the ducts, the ducts are of rectangular section, the ducts are formed by partitions spaced from each other and s' extending transversely between two walls, the partitions are provided at the periphery with at least two opposite sides of crenellations adapted to cooperate with notches placed on the walls.
  • the ducts are formed from sections of rectangular section contiguous to each other, the ducts are formed of a set of sections of rectangular section spaced apart from one another and of interspaced spaces, the common catchment areas; hot water and water heating are substantially symmetrical and identical in size, the two common parts for collecting hot water and heating the water comprise at least one plugable orifice adapted to receive the heating means, unless one of the common parts has an outer wall that overlaps the outer wall surrounding the ducts, the device is fully wrapped with an insulating material.
  • Figure 1 Front sectional view of the heater.
  • Figure 2 Profile view in AA section of the device.
  • Figure 3 View from above according to a CC section of the device.
  • Figure 4 View from above according to a section DD of the device.
  • Figure 5 Schematic front view of the device in a direction of use where the water inlet and outlet are in the lower part of the device.
  • Figure 6 Schematic front view of the device in a direction of use where the water inlet and outlet are in the upper part of the device.
  • Figure 7 front view in section of the heating device according to another embodiment.
  • Figure 8 top view of the device according to section AA of Figure 7.
  • Figures 10, 11 and 12 detailed profile views of the embedment of a wall and a wall of the heater.
  • the heating device 1 consists of independent and juxtaposed conduits 5 opening at their main end in a common part 2 and at their secondary end in a complementary common part 3.
  • the common part 2 comprises the mouth of the outlet pipe of the hot water, it is therefore the common part of the hot water collection, and the complementary common part 3 comprises the heating means 4, c ' so is the common part of heating the water.
  • the ducts 5 are formed from sections of rectangular section contiguous to each other.
  • the ducts are formed of a set of sections of rectangular section spaced from each other and inter-profiled spaces.
  • the ducts 5 are formed by the positioning of partitions 10 at intervals, advantageously, regular extending transversely between two walls 11.
  • the two walls 11 constitute the periphery of the heating device 1.
  • the partitions 11 have at their peripheries slots 13.
  • the two opposite sides intended to cooperate with the walls 11 are provided with crenellations 13.
  • the slots 13 are intended to cooperate with notches 12 aligned on the walls 11.
  • the common part 2 and the complementary common part 3 are substantially symmetrical and identical in size and both comprise at least one plug hole (not shown) adapted to receive the heating means 4.
  • the heating means 4 are preferably placed in a direction perpendicular to the orientation of the ducts 5.
  • the outer wall of at least one of the common parts 2 or 3 overlaps the outer wall surrounding the ducts 5.
  • the device 1 is surrounded by an insulating material reducing the heat loss of the device 1.
  • the device 1 comprises a short pipe 6 advantageously cold water inlet pipe according to Figure 5, a long pipe 7 of length slightly less than the length of the device 1, preferably the long pipe 7 is the water outlet pipe 5.
  • the device 1 has draining means 8.
  • the device 1 has hooking means 9 to a wall.
  • the device 1 comprises heating means 4 located in the opposite angle to the mouth of the hot water pipe.
  • the heating means 4 are on the same side as the outlet of the cold water inlet pipe.
  • all hoses 6, 7 and 8 are on the same side of the device.
  • Example of operation of the device according to FIG. 5 The cold water arrives in the device 1 in the complementary common part 3 by the short pipe 6.
  • the water is heated by the heating means 4 located in the common complementary part 3 of the water heating.
  • the hot water is captured by the long pipe 7 whose mouth is in the common part 2 for collecting hot water.
  • Example of operation of the device 1 according to Figure 6 The device can be used in this sense, if the water pipes arrive from the top of the device 1.
  • the cold water arrives in the device 1 in the common part 2 by the 7.
  • the water is heated by the heating means 4 located in the common part 2 for heating water.
  • the hotter the water the more it will go up through the ducts 5 towards the complementary common part 3 for collecting hot water.
  • the hot water is captured by the short pipe 6 whose mouth is located in the common part 2 for collecting hot water.
  • the device 1 can be placed horizontally. Surprisingly, it has been found that the horizontal orientation of the ducts makes it possible not to deteriorate the circulation of water in the device so that the convection is just as effective.
  • the tank may be of rectangular or square section.

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  • Details Of Fluid Heaters (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Abstract

Dispositif (1) de chauffage de l'eau comprenant un réservoir d'eau et des moyens de chauffage (4) caractérisé par le fait que le réservoir comporte une pluralité de conduits (5) indépendants et juxtaposés débouchant en leur extrémité principale dans une partie commune de captage d'eau chaude, et que les conduits (5) débouchent en leur extrémité secondaire dans une partie commune de chauffage de l'eau. L'invention trouvera son application pour la production d'eau chaude à usage domestique.

Description

CHAUFFE-EAU PLAT
La présente invention a pour objet un dispositif de chauffage de l'eau comprenant un réservoir d'eau et des moyens de chauffage.
Elle trouvera en particulier son application pour la production d'eau chaude à usage domestique.
Les dispositifs de chauffage de l'eau sont classiquement de forme cylindrique et nécessitent donc beaucoup de place.
Cependant, il existe des chauffe-eau de forme aplatie comme décrit dans le document US 4,551 ,612. Le dispositif de chauffage de l'eau décrit est de forme aplatie et parallélépipédique. Pour résister à la pression de l'eau contenue dans le dispositif, les parois intérieures sont en forme de créneaux. Le dispositif possède plusieurs résistances placées perpendiculairement aux créneaux et à différentes hauteurs du dispositif. Avec un tel dispositif, la quantité d'eau chauffée reste faible puisque pour résister à la pression de l'eau les parois en forme de créneaux ne doivent pas être trop éloignées.
Le document GB 731.769 décrit un chauffe-eau de forme aplatie compartimenté verticalement, un compartiment comprend la résistance, et un autre compartiment les moyens de captage d'eau chaude. Ce dispositif du fait de sa structure a un déséquilibre thermique et les compartiments ne sont pas chauffés à la même température car les mouvements d'eau sont limités.
Le document DE 4012203 décrit un chauffe-eau muni d'une résistance en partie basse et de compartiments cylindriques. Ce chauffe-eau présente de nombreux inconvénients tels qu'une déperdition importante de chaleur entre les compartiments du fait de leur forme. De plus, cette forme diminue le volume d'eau stockable dans le chauffe-eau. Enfin le chauffe-eau doit être raccordé à l'eau chaude et froide par sa partie supérieure. Dans le cas où les tuyaux ne sont pas bien positionnés des travaux de plomberie doivent être effectués.
La présente invention tend à résoudre tout ou partie de ces problèmes en proposant un dispositif de chauffage de l'eau comprenant un réservoir d'eau et des moyens de chauffage caractérisé par le fait que le réservoir comporte une pluralité de conduits indépendants et juxtaposés débouchant en leur extrémité principale dans une partie commune de captage d'eau chaude et en leur extrémité secondaire dans une partie commune de chauffage d'eau et que les conduits sont de section rectangulaire et que la partie commune de chauffage d'eau est apte à recevoir les moyens de chauffage perpendiculairement aux conduits. L'avantage de la présente invention est de pouvoir contenir et chauffer efficacement un grand volume d'eau, tout en étant de forme parallélépipédique, aplatie.
En effet, la structure interne constituée de conduits indépendants et juxtaposés débouchant dans une partie commune de captage d'eau chaude renforce la résistance du dispositif à la pression de l'eau et améliore les mouvements d'eau et donc la convection du dispositif. Dans un mode de réalisation, les conduits indépendants et juxtaposés débouchent en leur extrémité secondaire dans une partie commune de chauffage d'eau.
Un autre avantage du dispositif selon l'invention est la section rectangulaire des conduits. Ainsi, les conduits de section rectangulaire sont juxtaposés ce qui limite grandement la déperdition de chaleur entre les conduits. De plus, la section rectangulaire des conduits est optimale pour que le dispositif ait un volume d'eau le plus important dans un espace prédéfini.
Le positionnement perpendiculaire des moyens de chauffage par rapport aux conduits contribue à la bonne convection de l'eau dans le chauffe- eau et donc à une meilleure efficacité.
De plus, la paroi extérieure d'au moins une partie commune chevauche avantageusement la paroi extérieure entourant les conduits. Cette structure contribue à augmenter la résistance du dispositif à la pression de l'eau. Les deux parties communes peuvent comporter au moins un orifice bouchable apte à recevoir les moyens de chauffage.
Un autre avantage de l'invention est la possibilité d'utiliser le dispositif dans différentes positions, selon les contraintes extérieures. Le dispositif peut être retourné à 180° ou à 90°. D'autres buts et avantages apparaîtront au cours de la description qui suit d'un mode préféré de réalisation de l'invention qui n'en est cependant pas limitatif.
Auparavant, il est rappelé que l'invention est un dispositif de chauffage de l'eau comprenant un réservoir d'eau et des moyens de chauffage caractérisé par le fait que le réservoir comporte une pluralité de conduits indépendants et juxtaposés débouchant en leur extrémité principale dans une partie commune de captage de l'eau chaude.
Suivant des variantes préférées de l'invention, le dispositif de chauffage est tel que : - les conduits verticaux débouchent en leur extrémité secondaire dans une partie commune de chauffage de l'eau, les parties communes de chauffage d'eau et de captage d'eau chaude sont aptes à recevoir les moyens de chauffage perpendiculairement aux conduits, les conduits sont de section rectangulaire, - les conduits sont formés par des cloisons espacées les unes des autres et s'étendant transversalement entre deux parois, les cloisons sont munies à la périphérie d'au moins deux côtés opposés de créneaux aptes à coopérer avec des encoches placées sur les parois. - les conduits sont formés à partir de profilés de section rectangulaire accolés les uns aux autres, les conduits sont formés d'un ensemble de profilés de section rectangulaire espacés les uns des autres et d'espaces interprofilés, - les parties communes de captage d'eau chaude et de chauffage de l'eau sont sensiblement symétriques et identiques en dimension, les deux parties communes de captage de l'eau chaude et de chauffage de l'eau comportent au moins un orifice bouchable apte à recevoir les moyens de chauffage, au moins une des parties communes a une paroi extérieure qui chevauche la paroi extérieure entourant les conduits, le dispositif est entièrement enveloppé d'une matière isolante. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l'invention. Ils représentent seulement un mode de réalisation de l'invention et permettront de la comprendre aisément.
Figure 1 : Vue en coupe de face du dispositif de chauffage. Figure 2 : Vue de profile selon une coupe AA du dispositif. Figure 3 : Vue du dessus selon une coupe CC du dispositif. Figure 4 : Vue du dessus selon une coupe DD du dispositif.
Figure 5 : Vue schématique de face du dispositif dans un sens d'utilisation où les arrivée et sortie d'eau se font dans la partie inférieure du dispositif. Figure 6 : Vue schématique de face du dispositif dans un sens d'utilisation où les arrivée et sortie d'eau se font dans la partie supérieure du dispositif.
Figure 7 : vue de face en coupe du dispositif de chauffage selon un autre mode de réalisation.
Figure 8 : vue du dessus du dispositif selon la coupe AA de la figure 7.
Figure 9 : vue de profil d'une cloison et d'une paroi du dispositif de chauffage selon le mode de réalisation de la figure 7.
Figures 10, 11 et 12 : vues de profil détaillées de l'encastrement d'une cloison et d'une paroi du dispositif de chauffage.
Le dispositif 1 de chauffage est constitué de conduits 5 indépendants et juxtaposés débouchant en leur extrémité principale dans une partie commune 2 et en leur extrémité secondaire dans une partie commune complémentaire 3.
Avantageusement, la partie commune 2 comporte l'embouchure du tuyau de sortie de l'eau chaude, c'est donc la partie commune de captage de l'eau chaude, et la partie commune complémentaire 3 comporte les moyens de chauffage 4, c'est donc la partie commune de chauffage de l'eau.
Avantageusement, les conduits 5 sont formés à partir de profilés de section rectangulaire accolés les uns aux autres. Dans un autre mode de réalisation, les conduits sont formés d'un ensemble de profilés de section rectangulaire espacés les uns des autres et des espaces inter-profilés.
Selon encore un autre mode de réalisation, les conduits 5 sont formés par le positionnement de cloisons 10 à intervalle, avantageusement, régulier s'étendant transversalement entre deux parois 11.
Les deux parois 11 constituent le pourtour du dispositif de chauffage 1.
Selon une possibilité, les cloisons 11 possèdent à leurs périphéries des créneaux 13. Avantageusement, seuls les deux côtés opposés destinés à coopérer avec les parois 11 sont munis de créneaux 13. Les créneaux 13 sont destinés à coopérer avec des encoches 12 alignées sur les parois 11.
Une fois le créneau 13 inséré dans une encoche 12, une soudure 14 est réalisée sur toute la surface de l'encoche 12. L'avantage de ce mode de réalisation des conduits 5 est la rapidité d'assemblage et le faible coût puisque les soudures 14 ne sont pas réalisées sur toute le longueur de la cloison 10 mais seulement au niveau des créneaux 13 et des encoches 12. Avantageusement, la partie commune 2 et la partie commune complémentaire 3 sont sensiblement symétriques et identiques en dimensions et comportent toutes deux au moins un orifice bouchable (non représenté) apte à recevoir les moyens de chauffage 4.
Les moyens de chauffage 4 sont préférentiellement placés dans une direction perpendiculaire à l'orientation des conduits 5.
Pour renforcer la résistance à la pression de l'eau du dispositif 1 la paroi extérieure d'au moins une des parties communes 2 ou 3 chevauche la paroi extérieure entourant les conduits 5.
Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif 1 est entouré d'une matière isolante diminuant les pertes de chaleur du dispositif 1.
Le dispositif 1 comporte un tuyau court 6 avantageusement tuyau d'arrivé d'eau froide selon la figure 5, un tuyau long 7 de longueur légèrement inférieure à la longueur du dispositif 1 , avantageusement le tuyau long 7 est le tuyau de sortie d'eau chaude selon la figure 5. Avantageusement, le dispositif 1 possède des moyens de vidange 8.
Dans un mode de réalisation, le dispositif 1 possède des moyens d'accrochage 9 à une paroi.
Avantageusement, le dispositif 1 comporte des moyens de chauffage 4 situés dans l'angle opposé à l'embouchure du tuyau d'eau chaude. De même, avantageusement les moyens de chauffage 4 se situent du même côté que la sortie du tuyau d'arrivée d'eau froide.
Dans un mode de réalisation préféré, tous les tuyaux 6, 7 et 8 se situent sur le même côté du dispositif.
Exemple de fonctionnement du dispositif selon la figure 5 : L'eau froide arrive dans le dispositif 1 dans la partie commune complémentaire 3 par le tuyau court 6. L'eau est chauffée par les moyens de chauffage 4 situés dans la partie commune complémentaire 3 de chauffage de l'eau. Plus l'eau devient chaude, plus elle va monter à travers les conduits 5 vers la partie commune 2 de captage de l'eau chaude. L'eau chaude est captée par le tuyau long 7 dont l'embouchure se situe dans la partie commune 2 de captage de l'eau chaude.
Exemple de fonctionnement du dispositif 1 selon la figure 6 : Le dispositif peut être utilisé dans ce sens, si les tuyaux d'eau arrivent par le haut du dispositif 1. L'eau froide arrive dans le dispositif 1 dans la partie commune 2 par le tuyau long 7. L'eau est chauffée par les moyens de chauffage 4 situés dans la partie commune 2 de chauffage de l'eau. Plus l'eau est chaude plus elle va monter à travers les conduits 5 vers la partie commune complémentaire 3 de captage de l'eau chaude. L'eau chaude est captée par le tuyau court 6 dont l'embouchure se situe dans la partie commune 2 de captage de l'eau chaude.
Selon un autre mode de fonctionnement (non représenté), le dispositif 1 peut être placé à l'horizontal. De façon surprenante, on a constaté que l'orientation horizontale des conduits permet de ne pas détériorer la circulation d'eau dans le dispositif si bien que la convection est tout aussi efficace.
Le réservoir peut être de section rectangulaire ou carrée.
REFERENCES
1. Dispositif
2. Partie commune 3. Partie commune complémentaire
4. Moyens de chauffage
5. Conduits
6. Tuyau court
7. Tuyau long 8. Moyens de vidange
9. Moyens d'accrochage au mur
10. Cloison
11. Paroi
12. Encoche 13. Créneau
14. Soudure

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (1 ) de chauffage de l'eau comprenant un réservoir d'eau et des moyens de chauffage (4), le réservoir comporte une pluralité de conduits (5) indépendants et juxtaposés débouchant en leur extrémité principale dans une partie commune de captage d'eau chaude et en leur extrémité secondaire dans une partie commune de chauffage de l'eau caractérisé par le fait que les conduits (5) sont de section rectangulaire et que la partie commune de chauffage d'eau est apte à recevoir les moyens de chauffage (4) perpendiculairement aux conduits (5).
2. Dispositif (1 ) selon la revendication 1 dans lequel les conduits (5) sont formés à partir de profilés de section rectangulaire accolés les uns aux autres.
3. Dispositif (1 ) selon la revendication 1 dans lequel les conduits (5) sont formés d'un ensemble de profilés de section rectangulaire espacés les uns des autres et d'espaces inter-profilés.
4. Dispositif (1 ), selon la revendication 1 , dans lequel les conduits (5) sont formés par des cloisons (10) espacées les unes des autres et s'étendant transversalement entre deux parois (11 ).
5. Dispositif (1) selon la revendication 4 dans lequel les cloisons (10) sont munies à la périphérie d'au moins deux côtés opposés de créneaux aptes à coopérer avec des encoches placées sur les parois (11 ).
6. Dispositif (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel les parties communes (2) (3) de captage d'eau chaude et de chauffage de l'eau sont sensiblement symétriques et identiques en dimension.
7. Dispositif (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel au moins une des parties communes (2) (3) a une paroi extérieure qui chevauche la paroi extérieure entourant les conduits (5).
8. Dispositif (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel les deux parties communes (2) (3) de captage de l'eau chaude et de chauffage de l'eau comportent au moins un orifice bouchable apte à recevoir les moyens de chauffage.
9. Dispositif (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le dispositif (1 ) est entièrement enveloppé par une matière isolante.
10. Dispositif (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le dispositif est réversible.
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