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CHAUFFEUR D'EAU .
La présente invention est relative à des chauffeurs d'eau et plus particulièrement à ceux possédant un réservoir'-'et l'objet de l'invention est de fournir des moyens de chauffage électrique.perfectionnés du ré- servoir. ',
La chaleur est transmise à la paroi extérieure du réservoir au moyen d'un élément chauffant annulaire comprenantune résistance montée à l'in. térieur d'une gaine extérieure métallique, noyée dans et maintenue espa- cée de la gaine par une masse compacte électriquement isolante et conduc trice de la chaleur, telle que de l'oxyde de magnésium.
L'invention envisage un élément chauffant de ce type comprenant différentes par- ties adaptées pour être facilement assemblées avec le réservoir
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et séparées de celui-ci; des éléments chauffants peuvent donc être fa- cilement ajoutés ou enlevés de l'élément total dans le but de changer la puissance de ce dernier. De plus, ces résultats peuvent être obtenus également dans le cas où le réservoir est entouré d'une couche o'une substance thermiquement isolante telle que de la laine de'verre et ce, sans devoir pratiquer un canal à travers cette couche pour recevoir l'u- nité chauffante.
On comprendra mieux les avantages et les caractéristiques nouvelles de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent donnés simplement à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels :
La figure 1 est une vue en élévation d'un chauffeur d'eau compre- nant le dispositif, objet de l'invention, certaines parties étant enle- vées de manière à laisser voir les détails de construction; la figure 2 est une vue en plan du dispositif de la figure 1, cer- taines parties étant enlevées de manière à laisser voir les détails de construction; la figure 3 est une vue en perspective de certaines parties de l'é- lément chauffant, objet de la présente invention, ces parties étant re- présentées à une plusgrande échelle que les éléments correspondants des figures 1 et 2;
la figure 4 est une vue en élevation, partielle et agrandie des moyens de chauffage, objet de la présente invention; la figure 5 est une section faite par la ligne 5-b de la figure 4, lorsqu'on regarde dans la direction des flèches; la figure 6 est une vue latérale de la disposition des éléments re- présentés à la figure 4; la figure 7 est une section faite par la ligne 7-7 de la figureb lorsqu'on regarde dans la disection des flèches
En se référant aux différentes figures, on voit que l'invention a été représentée comme étant appliquée à un chauffeur d'eau électrique m comprenant un réservoir 1 de chauffage de l'eau possédant une paroi laté- rale cylindrique 2 et des dômes supérieur et inférieur, 3 et,4.
Un tuyau d'alimentation d'eam froide 5 est relié au réservoir à tra-
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-vers le dôme inférieur 4 tandis qu'un tuyau de départ de l'eau chaude 6 est relié au réservoir à travers son dôme supérieur 3. Le réservoir 1 est enveloppé 'par un récipient extérieur plus grand ? possédant une pa- roi latérale cylindrique 8 concentrique avec la paroi latérale et es- pacée de celle-ci et des dômes supérieur et inférieur 9 et 10 espacés des dômes du@ réservoir 3 et 4. Dans l'espace existant entre le réservoir 1 et le récipient extérieur 7 est placée une substance 11 telle que de la laine de verre ou tout autre isolante thermique convenable.
Le réservoir 1 est muni d'un élément chauffant 12, annulaire, flexi- ble et recouvert d'une gaine métallique qui transmet de la chaleur à la surface extérieure de la paroi cylindrique latérale 3. Dans le dispositif particulier représenté, deux des éléments chauffants 12 sont disposés dans l'assemblage de chauffage, ces deux éléments étant espacés vertica- lement, comme représenté. 11 est évident qu'un seul élément chauffant ou bien plus de deux éléments chauffants peuvent être utilisés. Chaque élément chauffant 12 comprend une résistance hélicoïdale 13 montée dans une gaine métallique tubulaire 14 et noyée dans et maintenue espacée de la gaine par. une masse compacte 15 en une substance conductrice de la chaleur et électriquement isolante telle que de l'oxyde de magnésium.
Cette substance isolante est introduite dans la gaine sous forme de pou- dre et est rendue compacte jusqu'à, devenir une masse de forte densité, par tout moyen convenable, par exemple par allongement de la gaine et réduction de son diamètre par étampage ou laminage. L'élément chauffant 12 est suffisamment flexible pour qu'on puisse lui donner la forme d'un anneau ouvert et cet anneau sera placé autour de la paroi latérale cylin- drique 2 du réservoir et sera maintenu contre celle-ci par une liaison bonne conductrice de la chaleur.
extérieurement, à la gaine 14 sont dis- posées les bornes 16 représentées plus clairement aux figures 4 et 5, ces bornes ayant leurs extrémités intérieures reliées électriquement aux extrémités de la résistance 13 et noyées dans la substance isolante 15 de manière à êtr,e supportée par celle-ci, tandis que leurs extrémités exté- rieures sont utilisées pour relier la résistance 13 à une source d'ali- mentation électrique.
Comme représenté plus clairement à la figure 7, la paroi
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extérieure de la gaine 14 est courbée tandis que la paroi intérieure en contact avec la paroi latérale 2 du réservoir est aplanie. Par conséquent la section de la gaine est telle que la partie extérieure possède la la forme d'un cercle tandis que/partie intérieure est aplanie, Cette dispo- sition accroit la surface de contact thermique entre l'élément chauffant et le réservoir.
L'élément chauffant est maintenu pressé contre la paroi du réser- voir au moyen d'un anneau de fixation 17 métallique, flexible, incomplet comme représenté à la figure 3, dont la forme est analogue à celle de l'élément chauffant 12. Cet anneau est fixé autour de l'élément chauf- fant, comme représenté sur le dessin, de manière à ce qu'il porte contre la surface courbée extérieure de la gaine 14.
La forme de sa section est sensiblement complémentaire de la surface extérieure de la gaine,
L'anneau 17 est maintenu contre l'élément 12 de manière à ce que ses extrémités soient adjacentes aux extrémités correspondantes de l'é- lément chauffant et des moyens sont prévus pour amener les extrémités de l'anneau l'une vers l'autre de manière à presser fortement l'élément chauffant contre la paroi latérale ; (l'élément doit évidemment être suffisamment flexible pour pouvoir être étiréde cette maniere). Dans ce but, un élément de fixation 18 métallique est placé contre la paroi latérale 2, entre les extrémités du cercle de fixation 17.
Cet élément de fixation est muni d'une plaque 19 (figure b) de forme courbée complé- mentaire de la forme de la paroi latérale 2 et disposée contre celle-ci, comme indiqué sur la figure. Des consoles 20 sont disposées extérieure- ment aux deux extrémités espacées (-le la plaque 19. Chacune de ces conso- deux les est en forme d'@ et leurs/branches sont bridées extérieurement et fixées à la plaque 19 ce toute manière convenable, comme par exemple par soudure.
Les de@x branches de chaque console sont munies d'ouvertu- res alignées 21 à travers lesquelles passent les extrémités ae 1' élément chauffant 12 comme représenté plus clairement au. figures 4 et 5.
La partie la plus avant vers l'intérieur des ceux branches des con- soles 80 constitue un contre-fort, auquel sont fixées les extrémités de l'anneau de fixation 17. Comme représenté, les extrémités de cet an- neau sont munies de contre-forts 22 qui agissent en même' temps que
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ceux des consoles 20 et qui sont loés extérieurement à ces derniers, , comme représenté plus clairement à la figure 5. Les contre-forts 22 aux extrémités des éléments 23 enforme d'U sont constitués par le dos de ce éléments et 'les éléments 23 sont de plus munis de branches espacées 24.
Des boulons de fixation 25 sont insérés à travers les ouvertures 26 et 27 pratiquées pour eux respectivement dans les contre-forts de console et les contne-forts 22, comme indiqué; des ressorts de compression 28 sont montés sur ces boulons entre les branches 24 de l'anneau de fixa- tion; l'une 'des extrémités de ces ressorts est retenue par le contre-fort 22 et l'autre extrémité par les écrous 29 réglables par les boulons. Les ressorts de compression tirent les deux extrémités de l'anneau 17 vers les contre-forlts des consoles et ainsi, provoquent une tension dans l'an neau de manière à presser fermement l'élément de chauffage flexible con- tre la paroi latérale 2 du réservoir .
Les écrous 29 sont réglables de manière à créer une liaison thermique intime entre l'élément chauffant et; le réservoir pour qu'il y ait un bon transfert de la chaleur de la résis. tance 13 vers le liquide contenu dans le réservoir, par suite de ce bon transfert de la chaleur, on.peut utiliser un élément chauffant d'une den sité relativement élevée en puissance.
Les écrous 24 eux-mêmes ne savent pas tourner pour la reglage, Au contraire, ils. sont raits de manière à ne pas pouvoir tourner entre les deux branches 24 des éléments 23. Leur réglage est effectué en tournant les têtes des boulons 25 qui, évidemment, sont accessibles entre les consoles 20.,
De préférence et comme représenté, les différentes parties sont dis posées de manière telle que les contre-forts 22 de l'anneau sont placés dans l'espace situé entre les deux branches des consoles 20 et, dans ce but, les branches extérieures des consoles sont munies d'ouvertures 30 que traversent les extrémités contre-forts de l'anneau.
Des moyens d'indication sont prévus pour le réglage des ressorts.
Ils comprennent, pour chaque ressort, une languette 31 en forme d'L (figure 5) dont un bras porte contre le contre-fort 22 et dont l'autre bras traverse l'ouverture 21 d.e la console associée, de manière à abou- tir dans l'espace situé entre les consoles. Une languette similaire-
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32 relativement plus longue est prévue; l'un de ses bras porte contre l'écrou 29 et l'autre bras traverse la console associée et aboutit dans l'espace situé entre les consoles, de manière à recouvrir le bras corres. pondant de la languette 31, comme représenté. Les positions relatives des languettes indicatrices 31 et 32 qui peuvent être repérées dans l'es pace situé entre les consoles, constituent une indication du réglage de ressort.
Les liaisons électriques extérieures des éléments chauffants 12 sont réalisées dans l'espace situé entre les deux consoles 20; à cette fin, un thermostat de contrôle est prévu, lequel est relié dans le cir- cuit de chauffage à l'intérieur de l'espace mentionné. Ce thermostat 33, comme représenté, est supporté par l'élément de fixation 18 qui possède une paire de bras espacés 34 disposés pour supporter le thermostat, le- quel est fixé à ces bras au moyen de vis 3b.
Les liaisons électriques 36 entre le thermostat et les bornes 16 des éléments chauffants et entre ces éléments et un circuit d'alimentation extérieur sont effectuées au moyen de plaques de connexion 37 montées dans l'espace situé entre les consoles 20, ces plaques étant espacées de la plaque 19 par un bloc iso- lant électrique monté sur cette dernière. Comme représenté, le bloc 38 est supporté par un rebord 39 et est maintenu par des crans 40, le re- bord 39 et les éléments 40 étant usinés directement aans la substance qui constitue la plaque. Des vis 41 constituent des liaisons électriques avec la plaque de connexion 37.
On a remarqué que si les ressorts 28 sont reglés de manière à ce que la chaleur soit transférée de la. façon désirée entre les éléments de chauffage 12 et le réservoir, il apparait une certaine tendance à l'aller gement de ces éléments de chauffage. Ceci est dû au que l'anneau limite et tend à empêcher la contraction des éléments lors (le leur re- froidissement. Si cette action a lieu, il y a danger ae fupture ae la gaine, Pour remédier à cet inconvénient, les surfaces de contact eutre l'élément chauffant et le réservoir et entre ce dernier et l'anneau 17, sont lubrifiées au moyen d'un lub irifant convenable. On a trouvé eu'un graphite colloïdal pouvait être employé avec succès à cette fin.
L'u- tilisation d'un lubrifiant réduit les forces de friction existant
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entre l'anneau et l'élément chauffant et entre ce dernier et le réser- voir et permet à ces différents éléments de se dilater et de se contrac- ter d'une manière sensiblement indépendante l'un de l'autre, de manière à éviter l'allongement de l'élément chauffant.
La paroi cylindrique extérieure 8 du récipient extérieur est munie d'une ouverture 42 opposée à la plaque de fixation et à l'assemblage du thermostat .33, cette ouverture étant normalement fermée par une porte isolée 43. On comprend que cette porte lorsqu'elle est ouverte permet de réaliser très facilement les liaisons aux éléments chauffants, ainsi que tout remplacement de certaines parties. On comprend aussi que si l'on dé- sire enleverl'un des éléments chauffants, on peut régler les écrous 29 pour diminuer la tension dans l'anneau sur lequel l'élément chauffant peut être agrippé à une extrémité et tiré tangentiellement hors de l'as- semblage.
Pour le remplacer, il est seulement'nécessaire d'insérer une extrémité dans l'espace situé entre l'une des extrémités de l'anneau et le réservoir et de pousser l'élément jusqu'à ce que son autre extrémité apparaisse entre les consoles 20. Dans chaque cas, la section courbée de l'anneau 17 aide au placement de l'élément chauffant dans la position voulue. fout ceci peut être fait indépendamment du fait qu'une couche isolante 11 de laine de verre est placée autour du réserfoir. On notera aussi que les fonctions du lubrifiant, lequel facilité'l'enlèvement et leremplacement des différentes unités.
De préférence et comme indiqué, un séparateur 44 sera employé pour maintenir les anneaux 17 espacés l'un de l'autre en un point opposé à à l'élément de ;fixation 18. Ceci est important, lorsqu'un anneau est re-, laché de maniere à enlever un élément chauffant ou en ajouter un nouveau.
On comprend que si le chauffeur d'eau est construit pour deux ou plusieurs éléments chauffants 12, ces derniers ne doivent pas nécessaire- ment être tous utilisés mais l'un deux ou plusieurs peuvent ne pas être être insérés..'Dans ce cas, le ou les anneaux 17 ainsi que d'autres par- ties associéés ne doivent jamais être déplacées. En conséquence, si l'on désire appliquer plus de chaleur au réservoir, on ajoute simplement un ou plusieurs éléments chauffants 12 à l'assemblage. Bien qu'on ait représenté une Plaque de fixation retenant deux éléments chauffants
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et l'anneau qui les retient, il est évident qu'on peut utiliser une combinaison de trois éléments chauffants et parties accessoires associé+ ou plus encore.
La présente invention fournit des moyens pour transmettre efficace- ment de la chaleur à la paroi extérieure d'un récipient contenant le li- quide à chauffer en même temps que des moyens pour assembler ou enlever facilement les différentes parties constituant l'élément chauffant. Elle fournit en outre des moyens pour changer facile::lent la puissance de four- niture de chaleur de l'élément chauffant.
Bien qu'on ait représenté l'élément chauffant comme étant disposé au sommet de réservoir, on co prend qu' il peut également être 102 é à sa partie inférieure. Lorsque les chauffeurs d'eau sont construits avec un seul élément chauffant, celui-ci sera logé de préférence à La partie in- férieure du réservoir. bien que l'on ait décrit et représenté qu'uh dispositif particulier ce l'invention, il est évident qu'on ne désire par ce limiter à cette forme particulière donnée simplement à titre d'exemple et sans atcun ca- ractere restrictif et que par conséquent toutes les variantes ayant même principe et même objet que la disposition indiquée ci-dessus rentreraient comme elle dans le cadre de l'invention.