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" Dispositif pour la production d'eau chaude ".
La présente invention a pour objet un dispositif utili- sable pour la production d'eau chaude et comportant un chauf- feur raccordé à une chambre à eau froide et traversé par l'eau, duquel l'eau chauffée est conduite par un tuyau ascendant dans un réservoir à eau chaude.
L'arrivée de l'eau dans la chambre à eau fraîche est ré- glée suivant l'invention aussi bien suivant le niveau de l'eau dans cette chambre au moment considéré que suivant le niveau de l'eau dans le réservoir à eau chaude.
La réalisation constructive à adopter de préférence qui va être décrite ci-après évite, comme cela se produit communé- ment dans les chaudières ou bouilleurs, le mélange d'eau froide
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et d'eau chaude et assure, après chaque prise dteau, une adduc- tion dteau chaude, de sorte que de l'eau chaude se trouve cha- que fois à la disposition des usagers même en plusieurs points de distribution. Dans cette réalisation constructive, l'emploi de thermostats ou instruments analogues est superflu. Elle don- ne la possibilité de produire continuellement et sans pression de l'eau ayant exactement la température d'ébullition, et ce indépendamment de l'emploi de vannes de réglage et de l'arrivée du courant et de l'eau.
Le dessin schématique annexé représente, à titre d'exem- ple, une des réalisations possibles du dispositif, objet de l'invention.
La figure 1 en est une vue en coupe verticale.
Les figures 2 et 3 sont des vues montrant respectivement en élévation latérale et en plan des détails de construction de l'exemple de réalisation représenté.
Dans cette réalisation mécanique, l'enveloppe 1 obturée par un fond 2 et un couvercle 3 comporte au-dessus d'une cloi- son 4 une chambre 5 destinée à contenir l'eau froide. Dans cet- te chambre débouche le conduit d'entrée 6 par lequel l'eau froi- de arrive sous pression et qui est raccordé à la tubulure d'ad- duction 7 montée sur l'enveloppe 1. L'embouchure de débit 9 du conduit 6 est commandée par une soupape 8 reliée par l'inter- médiaire d'une vis de réglage 10 et d'un levier Il à un flot- teur 12. L'eau sort de la chambre 5 par un conduit de départ 13 qui traverse la cloison 4 et qui est réuni par l'intermédi- aire d'un serpentin 13' à un ajutage 14 placé plus bas jet lui- même raccordé à un chauffeur 15 destiné à élever la température de l'eau qui le traverse.
Pour diminuer les pertes de calories, le chauffeur 15 est logé dans un caisson fermé 16. Sur le, paroi externe de ce chauf- feur 15 est monté un enroulement 18 destiné à être parcouru par
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le courant électrique et connecté au .réseau par un contacteur à mercure 20 ( figure 2 ). Pour diminuer encore davantage les pertes de calories, une gaine cylindrique 19 ménageant un es- pace intercalaire 21 entoure le chauffeur 15. Cet espace 21 augmente l'isolement thermique. Tout- quantité de chaleur pro- duite est donc cédée à l'eau qui se rend dans le réservoir 24 et n'est pas perdue.
Du sommet du chauffeur 15 trave:rsé par l'eau part un tuyau ascendant rectiligne 22 qui s'élève à travers le réser- voir 24 contenant la réserve d'eau chaude. Ce tuyau ascendant 22 se termine dans une cheminée tubulaire 25 réunie à la paroi supérieure du réservoir 24. Cette cheminée est elle-même placée dans une buse 26 solidaire de la cloison 4 et se terminant vers le haut au-dessus du niveau de l'eau dans la chambre 5. ntre la paroi du réservoir de réserve 24 et la paroi de l'enveloppe 1 est placé un calorifugeage 27 destiné à réduire les déperdi- tions de chaleur au minimum.
Le fond du réservoir 24 est rac- cordé à une tubulure d'écoulement 28 qui est réunie, de même que la tubulure 7 d'adduotion d'eau froide, à un mélangeur 30 à deux robinets par lequel on peut, au choix, envoyer dans un tuyau souple 31 de l'eau froide, de l'eau tiède ou de l'eau chaude.
Dans le réservoir 24 se trouve également un flotteur 33 surmonté d'une tige verticale 34 terminé par une tête 35 capa- ble de s'appuyer sur la margelle d'un tube 36 que traverse li- brement la tige 34. Avec cette tête 35 coopère un levier 38 à deux bras articulé à son extrémité opposée à la tête 35 à une biellette 39. Celle-ci est guidée dans un fourreau vertical 40 et articulée à son extrémité inférieure à une plaque 42 pivo- tant sur un axe 43 et portant le contacteur à mercure 20. L'axe 43 est implanté dans une patte de support 44 fixée à la paroi externe du réservoir 24. Au-dessus du levier 58 se trouve une
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console 46 dans laquelle est implantée une vis 47 dont le rôle est de coopérer avec ce levier.
La console 46 est assujettie au levier 11 du flotteur 12 ; celevier peut pivoter autour d'un axe 49. Quant au levier 38, il peut pivoter autour d'un axe 50.
Le fonctionnement s'opère comme suit :
Dès quton ouvre le robinet d'eau froide désigné par K, il ne s'écoule en provenance de la tubulure 7 et par le mélangeur 30 et le tuyau souple 31 que de l'eau froide. par contre, si l'on ouvre le robinet d'eau chaude désigné par W, de l'eau chau- de s'écoule en provenance du réservoir 24 par le tuyau 28, le mélangeur 30 et le tuyau souple 31. Il en résulte que le niveau de l'eau descend dans le réservoir 24 et que le flotteur 33 s'y abaisse jusqu'à ce que la tête 35 de sa tige 34 vienne porter contre la margelle du tube 36 ( comme le montre la figure 1 ).
Il s'en suit que la plaque excentrée 42 portant le contacteur 20 pivote et vient par suite de son poids heurter et repousser vers le haut la biellette 39, ce qui fait pivoter le levier 38 autour de son axe 50 jusqu'à ce qu'un bras de ce levier vienne porter contre la tête 35. Ce faisant, le contacteur 20 ( figure 2 ) a fermé le circuit électrique sur l'enroulement chauffant 18.
L'eau qui se trouve dans le chauffeur 15 se trouve donc chauffée à une température déterminée grâce à laquelle elle s'élève à travers le tuyau 22 pour en déborder ( comme indiqué par les fléchettes ) et retomber dans le réservoir 24 sans ris- quer d'être refroidie par le voisinage de l'eau froide mainte- nue à distance par la buse 26. Il s'en suit également que l'eau froide s'écoule hors de la chambre 5 par le conduit 13 pour ar- river dans le chauffeur 15. Mais par répercussion de la baisse de niveau dans la chambre 5 le flotteur 12 qui s'y abaisse ou- vre la soupape 8, de sorte que de l'eau froide montant par le conduit 6 et provenant de la tubulure 7 raccordée à la canali- sation ( non représentée ) arrive dans la chambre 5.
La colonne
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d'eau renfermée dans le conduit 13 et le serpentin 13' possède une certaine inertie grâce à laquelle l'eau chauffée s'élève uniformément et sans production de vapeur dans le tuyau 22 sans contre-coups à travers le conduit 13 et le serpentin 13'.
Si l'on ferme le robinet d'eau chaude W, l'eau continue néanmoins à arriver par le conduit 6, la chambre 5, le conduit 13, le chauffeur 15 et le tuyau 22 dans le réservoir 24, et ce jusqu'à ce qu'il soit presque rempli. Le flotteur 33 qui s'est élevé au fur et à mesure de la montée de l'eau dans le réservoir 24 fait alors pivoter le levier à deux bras 38, ce qui, grâce à la biellette 39, fait pivoter la plaque 42 et coupe le courant dans le contacteur à mercure 20. Le chauffage par l'enroulement 18 du chauffeur 15 est ainsi interrompu. L'afflux de l'eau chauf- fée cesse, et le flotteur 12 ferme par la soupape 8 l'embouchure de débit 9 du conduit d'arrivée d'eau 6 quand le niveau de l'eau dans la chambre 5 a atteint une hauteur suffisante.
L'afflux de l'eau ainsi que son écoulement à travers l'appareilsont donc totalement interrompus, tandis que le réservoir 24,demeure con- tinuellement rempli d'eau chaude.
Si pour une raison quelconque, il se produit une interrup- tion dans l'adduction d'eau pendant que l'eau traverse les or- ganes 6, 5, 13, 14, 15, 22, 25 et pendant le chauffagelors de sa traversée de l'élément 15, il pourrait se produire une sur- chauffe par l'enroulement 18 à cause du manque d'eau. Pour pa- rer à ce risque, la construction est étudiée de telle sorte que quand le flotteur 12 descend, la vis 47 du levier 11 appuie sur le levier à deux bras 38 et le fait pivoter ainsi autour de son axe 50, ce qui, ainsi qu'il a été exposé ci-dessus, fait bascu- ler le contacteur à mercure 20 grâce à l'action de la biellette 38, de sorte que l'arrivée du courant; électrique à l'enroulement chauffant 18 est aussitôt interrompue.
Si ensuite l'adduction de l'eau reprend, le flotteur 12 monte et libère le levier 38,
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ce qui provoque la fermeture du circu:it par le contacteur 20 et remet en fonction l'enroulement 18, de sorte que l'appareil fonctionne à nouveau normalement jusqu'à ce que le réservoir soit rempli d'eau.
En enlevant le fond 2 et le couvercle 3 et en dégageant les couvercles 52 et 53 qui obturent respectivement l'ajutage 14 et le caisson 16, on peut nettoyer à fond l'intérieur de l'appareil y compris les conduits et tuyaux. Cet appareil ne comporte, en dehors des robinets d'eau froide et d'eau chaude qui sont placés extérieurement à son enveloppe 1 et de la sou- pape 8 à commande par flotteur de type connu, aucune valve, aucun registre et plus généralement aucun organe capable de fuir facilement et d'exiger des réparations. Par ailleurs, le contac- teur à mercure 20 pourrait bien entendu être remplacé par n'im- porte quel commutateur de type convenable. Le dispositif pour- rait aussi être chauffé non pas électriquement mais au moyen de brûleurs ou rampes à gaz, voire même au charbon.
Dans le serpen- tin 13' l'eau froide qui le parcourt est déjà quelque peu ré- chauffée. En outre, l'eau chaude qui s'élève dans le tuyau 22 contribue à chauffer la masse d'eau qui se trouve dans le réser- voir 24 ou tout au moins à la maintenir à température constante.
Sur le tuyau d'écoulement 28 peut être raccordé au moins un récipient ou ballon accumulateur à eau chaude placé à l'ex- térieur de l'enveloppe 1 et communiquant ainsi avec le réservoir 24. Si l'on puise alors de l'eau chaude à même ce récipient, le niveau de l'eau s'abaisse dans le réservoir 24, ce qui déclen- che le fonctionnement du dispositif dans les conditions décri- tes ci-dessus. Cette dernière disposition peut trouver notam- ment son application dans les hôtels, les hôpitaux ou locaux analogues où il suffira d'installer un seul dispositif conforme à l'invention à chaque étage et de prévoir dans chaque chambre un récipient à eau chaude raccordé par une canalisation appro-
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priée au tuyau de débit 28.
Le flotteur 12 est réglé au moyen de la vis 10 de manière que le niveau de l'eau dans la chambre 5 puisse atteindre à peu près la hauteur de l'embouchure de débordement du tuyau ascen- dant 22, de telle sorte qu'au bout d'une courte période de chauffe de l'eau par le chauffeur 15 il se produise un déborde- ment de l'eau par trop-plein au sommet du tuyau 22 et que s'in- staure ainsi le fonctionnement de l'appareil, comme décrit ci- dessus. Mais il est également possible de régler le flotteur 12 de telle sorte que le niveau de l'eau dans la chambre 5 se trou- ve au-dessous ou au-dessus de l'embouchure du tuyau ascendant 22. De cette manière, la température de l'eau qui s'écoule peut être déterminée.
Si le niveau de l'eau froide se trouve au-des- sous de l'embouchure, on atteint des températures allant jusqu' à 97 C. et inversement on obtient des températures plus basses si le niveau de l'eau froide se trouve au-dessus de l'embouchure du tuyau 22.
Au-dessous du réservoir contenant l'eau chaude peut être encore prévu un chauffeur affectant d.e préférence la forme d'un plateau et étudié pour chauffer l'intégralité de son fond. Pa- reil plateau chauffeur sera, s'il est, prévu, branché séparément par rapport à l'enroulement chauffant 18, bien qu'il puisse le cas échéant être mis en circuit ou hors circuit par le même com- mutateur ou contacteur en fonction des deux niveaux de l'eau, mais en sens inverse. C'est ainsi par exemple que lorsque l'eau atteint son niveau supérieur dans le réservoir à eau chaude, le basculement de la plaque commutatrice 42 peut mettre en cir- cuit un deuxième contacteur à mercure lançant le courant dans le chauffeur supplémentaire.
Le dispositif décrit ci-dessus peut être utilisé bien en- tendu pour chauffer n'importe quels liquides ayant n'importe quels points d'ébullition.