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CHAUFFE-LIQUIDE INSTANTANE.
Il est connu de raccorder au point de puisage d'une canalisation de liquides, de préférence à un robinet d'eau, un chauffe-liquide instantané constitué par une enceinte traversée par le liquide et contenant un serpen- tin de chauffage et par un dispositif de mise en et hors d'action du moyen de chauffage.
Selon l'inventions on donne à l'orifics d'écoulement du chauffes- liquide une section plus grande qu'à l'orifice d'admission et on munit l'cri- fice d'écoulement d'un dispositif permettant de régler la grandeur de l'ori- fice libre sans toutefois permettre dé l'obturer complètement. En outre, on place l'orifice d'écoulement au point le plus haut de la chambre du chauffe- liquide,sous son couvercle, et on agence ce dernier en enceinte contenant le dispositif de commutation pour la mise en et hors daetion du chauffage.
Il y a avantage dans ce but à relier 1-'orifice d'écoulement réglable à un con- duit d'écoulement traversant la chambre du chauffe-liquide et dont l'orifice d'entrée se trouve au point le plus haut de la chambre qui est en contact avec le courant de liquides cette chambre servant en même temps ,de chambre de pres- sion pour la mise en et hors d9action du*dispositif de chauffage.
Les avantages de 19 invention résident dans le fait quun même ro- binet d'eau ou autre liquide peut servir de robinet de liquide froid ou chaud, le dispositif de chauffage n'entrant automatiquement en action que sous l'ex- fet d'une réduction du débits, qui provoque un accroissement de pression du liquide dans l'appareil.
Le dispositif de commutation consiste de préférence en une mem- brane qui sépare de façon étanche, à la vapeur et au liquidesoit seule soit en coopération avec une cloisonla chambre de commutation de la chambre des= tinée à recevoir le liquide à chauffer. Cette membrane agit également comme isolant calorifique et protège la chambre de commutation contre la surchauffe.
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Selon une forme d'exécuticn de l'invention, le tube de chauffage peut être à double paroi et être non seulement baigne extérieurement par le
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liquide à chauffer, mais encore traverse par lui intérieurement.
En plus de la précaution qui consiste à ne pas permettre la ferme- ture complète de l'orifice d'écoulement de la boîte, on peut prévoir un cla- pet de sécurité.
En outre,il est avantageux de constituer le dispositif de contact destiné à la mise en et hors d'action d'un courant de chauffage sous la formé d'un contact trotteur qui s'applique avec un mouvement transversal par rapport à l'axe longitudinal du contre-contact et qui, par son mouvement de balayage, maintient les surfaces de contact constamment propres. Les surfaces de contact peuvent aussi être pourvues éventuellement d'un dispositif calorifuge et de refroidissement pour réduire la transmission de chaleur de la chambre de chauf- fage sur les contacts.
Le chauffe-liquide selon l'invention peut être construit, y com- pris son dispositif de contact, sous la forme d'un appareil facile à fabriquer, commodede faible encombrement, à fonctionnement rapide et sur et d'une manoeu- vre simple pour l'obtention de liquide chaud et de vapeur à des fins ménagères et industrielles. Du fait de l'agencement du dispositif commutateur au point le plus élevé de la boîte traversée par le liquide, le dispositif de chauffa- ge n'est mis en action que lorsque la chambre de la boîte qui reçoit le li- quide à chauffer est effectivement remplie. La chambre de commutation est iso- lée au point de vue calorifique et électrique ainsi que contre l'humidité.
La membrane peut également être constituée en une matière électriquement isolan- teo Les enroulements de chauffage et le tube de chauffage ne peuvent absolu- ment pas être portés au rouge du fait que la conduite d'écoulement ne peut se fermer complètement. Par l'agencement, pour l'écoulement, d'un tuyau de trop- plein allant jusqu'au couvercle de la chambre de chauffage, par un clapet de sécurité contre les surpressions et par l'impossibilité de fermer complètement l'orifice d'écoulement l'appareil est triplement protégé contre la formation intempestive de bulles d'air et de poches de vapeur, ainsi que contre l'écla- tement sous l'effet d'une surpression.
L'encrassage du dispositif de contact est empêché par son agencement particulier et, même s'il se produisait des phénomènes d'oxydation, l'effet de ceux-ci serait éliminé des contacts par ba- layage. L'appareil est susceptible d'être raccordé à n'importe quel robinet.
La description qui va suivre, en regard des dessins annexes, à ti- tre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.
La figure 1 montre en élévation un chauffe-eau électrique raccor- dé à un robinet d'une canalisation d'eau.
La figure 2 est une coupe par II-II de la figure 1.
Les figures 3 et 4 montrent respectivement en position de déclen- chement et d'enclenchement un dispositif de commutation automatique du chauf- fe-eau selon la figure 1, commandé par la pression.,
Les figures 5 et 6 montrent respectivement en coupe longitudinale et en plan schématique une tubulure d'écoulement réglable pour le chauffe- eau représenté en figure 1.
La figure 7 montre, partie en vue latérale et partie en coupe longitudinale,un chauffe-liquide comportant un tube de chauffage baigne exté- rieurement et intérieurement par le liquide.
La figure 8 représente, en coupe longitudinale par différents plans, un tronçon de tube de chauffage baigne intérieurement et extérieurement.
La figure 9 représente en coupe longitudinale un chauffe-eau dont le fond se relève pour pénétrer )l'intérieur de la chambre de chauffage.
La figure 10 montre en coupe transversale 19 assemblage entre la boite et le couvercle du chauffe-eau représenté en figure 9.
Les figures 11, 12 et 13 montrent de profil le dispositif de con- tact du chauffe-eau représenté en figure 9, dans trois positions différentes
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de commutation9 savoir déolenché (figoll) en cours de commutation (fig.12) et enclenché (fig.13),,
La figure 14 est un schéma de connexions électriques.
Dans la forme d'exécution représentée en figures 1 et 2, le chauf- fe-eau est constitué par une boite 1 relativement petite, surmontée d'un cou- vercle 2. La boîte et son couvercle sont assemblés entr'eux, de façon étanche à la vapeur, au moyen de brides 3-4. Entre les deux brides sont serrées en- semble une cloison 6 et une membrane 8 (fig.3 et 4). La cloison présente un assez grand trou 7 et, dans le champ de ce trou, la membrane 8 présente un bombement soumis à une tension préalable, avec tendance à se courber vers le bas.
Sur la face supérieure de ce bombement se trouve un bouton poussoir 9 qui agit sur un ressort 10 fixe à un premier contact 11 et dont l'extrémité libre est maintenue écartée devant un second contact 12. Les contacts 11 et 12 sont placés dans le circuit électrique du cordon 16 termine par une fiche de prise de courant 14.Pour permettre de mettre le courant et de le couper volontaire- ment sans être obligé d'enlever la fiche 14, il est prévu un interrupteur à bascule 15 qui peut être disposé soit dans le cordon 16, soit au point d'en- trée de ce dernier dans le couvercle 2.
Le circuit électrique précité sert à chauffer un tube de chauffage 17 dont les deux extrémités sont fixées à la cloison 6 sus-mentionnée. Une tubulure 18 sert à l'admission du liquide dans la chambre de la boîte dans laquelle est placé le tube de chauffage 17. Le ro- binet 19 visse sur la canalisation d'eau comporte une dérivation tubulaire 20 sur le filetage duquel est vissé le raccord taraudé 21 du chauffe-eau.
L'écoulement de la boite a lieu par un tuyau central 22 dont 1' extrémité supérieure s'étend jusque tout près de la membrane 5 et de la cloi- son 6, au-dessous de celles-ci. Le tuyau 22 se termine en bas par un raccord en deux parties 23-24. La partie extérieure 24 de ce raccord, qui sert en même temps au branchement du tuyau souple 29, est montée de façon pivotante sur la partie intérieure,23 qui est fixée au fond la, de la boite; les deux canaux 25-26 de ces parties du raccord sont décalés l'un par rapport à l'autre, de manière à pouvoir s'occulter mutuellement dans une mesure plus ou moins grande mais sans jamais arriver à l'chlitération complète;
autrement dit) il subsis- te toujours au moins un petit passage 27 (figures 5 et 6). Le réglage de ce raccord a lieu par rotation de la partie 24, au moyen d'une manette 280
Pour la mise en service de 1?appareil,on enfonce la fiche 14 dans une prise de courant et on ferme l'interrupteur 15.Le tube de chauffage 17 n'est pas encore parcoure par le courant; on ouvre alors le robinet d'eau 20 et on règle de façon appropriée la conduite d'écoulement 25-26 Lorsqu)il n' arrive pas plus de liquide par le robinet 19 de la boîte 1 qu'il ne s'en écou- le par le raccord 24, l'eau du robinet 20 traverse la boîte sans être chauf- fée.
Ge n'est que lorsque le robinet d9eau 19 est suffisamment ouvert pour qu'il arrive par celui-ci plus de liquide qu'il ne s'en échappe par l'écoule- ment qu'un circuit électrique est fermé et chauffé le tube de chauffage 17 et, par suite,de liquide qui traverse l'appareil.Le débit d'écoulement ainsi dé- terminé règle en même temps la vitesse de circulation de Le eau à travers la boîte, vitesse dont dépend la température de chauffage de l'eau. Le raccord de'écoulement peut être réglé au moyen de la manette 28 de telle façon qu'il coule du liquide tiède ou chaud ou même de la vapeur.
Le réglage de 1-'effet de chauffage est facilité par une graduation!) ou autre système de repères analo- gue, disposée sur la face extérieure de la boîte dans le champ de pivotement de la manette 28. Le liquide ou la vapeur qui s9échappe peut être dirigé pour un emploi quelconque par le tuyau souple 29 (fig.1) ou par toute autro condui- te branchée sur le raccord 24.
Le chauffe-eau qui vient d'être décrit permet d'obtenir de Peau très chaude en quelques secondes. Il permet également de rendre fluides des graisses et huiles consistantes et de réchauffer des ustensiles au moment de l'emploi.
L'éclatement de la boîte sous l'effet d'une surpression est empê- ché par la présence constante d'un orifice d'écoulement ouvert 27 (fig.6).
Dès que la pression qui règne dans la boîte 1 tombe au-dessous d'une valeur
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déterminée la membrane 8 revient de la position représentée en figure 4 à la position de déclenchement selon la figure 3 et coupe ainsi le contact qui alimente le serpentin de chauffage dès que le ressort 10 quitte le contact 12.
La figure 7 représente un chauffe-liquide plus efficace au point de vue de la technique calorifique et dans lequel le serpentin 17 est baigné également à l'intérieur par le fluide à chauffer (voir figure 8). A cet effet, le serpentin de chauffage 17, d'assez grand diamètre et dont l'une des extrê- mités aboutit dans le cas présent à proximité de l'écoulement de la boîte, contient un autre tube 32 qui est par exemple relié par son extrémité infé- rieure à l'orifice d'écoulement. L'extrémité supérieure du tuyau intérieur se termine sur la face inférieure du disque d'appui 6 ou de la membrane 8 dans la chambre de la boite 1. Entre les deux tuyaux 17 et 32 est disposé le fil chauffant 33 qui est isolé et qui cède sa chaleur vers l'extérieur et vers 1' intérievre Comme tube extérieur, on utilise avec avantage un tuyau de cuivre.
Le conducteur électrique est constitué par un fil d'alliage chrome-nickel en- veloppe d'un ruban 34 de soie de verre ou de mica. Comme tube intérieur.. on utilise également un tuyau de cuivre.Les sections de fil métallique nues qui. se trouvent dans la chambre des conducteurs électriques peuvent être noyées dans des perles de verre ou de stéatite 35, matière au moyen de laquelle sont également isolés au point de vue électrique les passages de conducteurs dans les parois de l'appareil. A l'extrêmité intérieure du serpentin de chauffage est disposée une douille de fermeture 36 (figures 7 et 8).
Le mode de fonctionnement de l'appareil qui vient d'être décrit est dans l'ensemble le même que celui de la figure 1. L'eau froide qui pro- vient du robinet 19 et qui est amenée au chauffe-eau pénètre par la dériva- tion 20 dans la boite 1, monte vers la membrane 8 par l'étroit tuyau de trop- plein 22 et quitte la boite par le raccord 23. Comme le tuyau de trop plein 22 ne peut admettre que moins de liquide qu'il n'en arrive par le tuyau 20, il se produit une surpression des que le liquide atteint l'ouverture d'admis- sion supérieure du petit tube. Cette surpression a pour conséquence que la membrane 8 se déforme vers le haut et ferme le circuit de chauffage.
En dehors de la disposition d'un tube de chauffage agissant vers l'intérieur et vers l'extérieur., on obtient une accélération du pouvoir de ré- action en réalisant la chambre de chauffage aussi petite que possible. On peut parvenir à ce résultat, tout en maintenant un grand Serpentin, en fai- sant pénétrer une partie enfoncée 5 du fond plus ou moins loin vers le haut dans la chambre de la boite, comme le montre la figure 90
La forme d'exécution représentée en figure 9 comporte en outre un agencement particulièrement avantageux du dispositif de contact. Tout d'a- bord, celui-ci est pourvu d'un disque annulaire 37 jouant le rôle d'une ai- lette de refroidissement.
En outrele contact 11 est soumis d'un de ses cô- tés à l'action soit d'un raccord de conducteur 38 un peu tendre,soit d'une tension préalable de la membrane 8 quelque peu unilatérale, de manière à pren- dre tout d'abord une position un peu oblique (fig.12) au cours de son mouvement à partir de la position de déclenchement (fig.11), après quoi il vient prendre la position d'enclenchement en venant s'appliquer obliquement de côté et du bas, sur son contre-contact 12 (fig.13). Ce mouvement a pour conséquence que le contact qui coulisse latéralement au cours de la fermeture du contact balaye les particules d'oxyde qui pourraient exister sur le contact,
de sorte que le point de contact reste toujours propre et lisseo Une autre particularité de l'appareil représenté en figure 9 ré- side dans un porte-contacts 39 prévu dans le couvercle 2 de la boîte., par exem- ple sous la forme d'un fer plat recourbé en U. Ce porte-contacts reçoit, en plus des contacts et des guidages de conducteurs nécessaires, les vis ou bor- nes 40 destinées à soulager les conducteurs des efforts de traction. Un conduit d'échappement d'air 41 pour la chambre des conducteurs est prévu entre les re- bords de la boite et de son couvercle.
En outre,le joint entre boite et cou- vercle est protégé extérieurement par une collerette 42 de protection contre les projections d'eau qui fait, par exemple, saillie vers le bas à partir du bord du couvercle.
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Dans l'exemple d'exécution représenté en figure 9, on a prévu com- me robinet d'écoulement un robinet à pivotement 43 actionné par une poignée 44. Ce robinet peut, comme tous les autres obturateurs d'écoulement, être soumis à Inaction d'un enclenchement consistant par exemple en un ressort et une bille et maintenant le robinet dans une position d'ouverture pour des températures d'écoulement de 40,50, 60 et 1000 par exemple, en donnant à une ménagère inexperte au point de vue technique des points de pression faciles à sentir, Le tuyau de trop-plein 22 empêche dans ce cas également la forma- tion intempestive de poches de vapeur.En particulier, lorsqu'il est prévu un robinet d9écoulement susceptible d'obturation totale,
il y a avantage à dispo- ser en un point convenable un clapet de protection contre les surpressions 450
La figure 14 représente un schéma de montage électrique avantageux pour toutes les formes d'exécution du chauffe-liquide. Sur ce schéma, on a re- porté les chiffres de référence correspondants des exemples précédents, de sorte qu'il ne nécessite pas de description spéciale.,
Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on pourra apporter des modifications aux modes d'exécution qui viennent d'être décrits et en combiner diversement les particularités,
Si, notamment, au lieu de courant électrique, on dispose pour le chauffage., par exemple, d'un liquide ou d'un gaz (par exemple de la vapeur ou des gaz d'échappement),
il y a lieu de remplacer 1?interrupteur électrique par un robinet d'étranglement, un tiroir plat ou à piston, un distributeur rotatif ou un dispositif analogue permettant de provoquer et d'interrompre 1-'arrivée de 1-'agent chauffant au tuyau de chauffage.