Chauffe-liquides. L'invention est relative à un chauffe- liquides. Suivant l'invention, ce chauffe- liquides est caractérisé en ce qu'il comporte un volume de liquide destiné, d'une part, à Cire chauffé par im dispositif de chauffage et, d'autre part, à chauffer un liquide con tenu dans un réservoir, ce volume étant en communication avec un organe creux dila table dont les déformations sont utilisées pour régler automatiquement le chauffage dudit réservoir,
ces déformations étant produites par les variations de la tension de vapeur du volume de liquide, cette tension étant tou jours inférieure à la pression atmosphérique.
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemples, trois formes d'exécution d'un chauffe-liquides selon l'invention.
La fig. 1 est une coupe axiale, en éléva tion, de la première forme d'exécution; La fig. 2 montre, ,à plus grande échelle, un détail d'une ailette, cette ailette étant dé ployée; Les fig. 3 et 4 montrent, respectivement en élévation et en plan. cette ailette pliée. prête à être mise en place; La fig. 5 montre en perspective deux ailettes mises en place; La fi-. 6 est une coupe axiale, en éléva tion, de la deuxième forme d'exécution; La fig. 7 en est une vue par dessous; La fig. 8 est une coupe axiale, en éléva tion., de la troisième forme d'exécution.
Le chauffe-liquides suivant les fig. 1 à 5 comporte un tube métallique 1, de préférence en cuivre, constituant une chambre de chauffe et portant à sa partie inférieure une bride ?; il est entouré d'une enveloppe 3 à. laquelle il est fixé d'une manière étanche. Cette enve loppe 3 est reliée par un tube 4 à un organe élastique creux réalisé par un tube ondule ou soufflet mince 5. L'ensemble formé par le volume intérieur du soufflet 5. le tube de communication 4 et l'espace compris entre le tube 1 et l'enveloppe 3 constitue une capacité étanche 6. A la partie supérieure de l'en- veloppe 3 se trouvent deux orifices 7 et 8 qui peuvent être obturés de toute manière appro priée.
Un orifice 9 disposé sur le soufflet élastique 5, et fermé normalement par un organe amovible d'obturation, permet de pur ger ce soufflet de l'air qu'il contient. Les orifices 7, 8 et 9 servent à introduire et à emprisonner dans la capacité 6 tout liquide jugé convenable. Le volume de liquide, com pris entre le tube 1 et l'enveloppe 3, constitue ici une chemise liquide 1-3. A la partie inférieure du tube 1 est disposé un brûleur 10 qui est relié à une boîte à gaz 11. Cette boîte à gaz 11 est divisée en deux comparti ments 12 et 13 par une cloison 14 qui est percée d'un orifice 15 formant siège de cla pet. Le soufflet 5 est terminé par une pièce 16 susceptible d'obturer plus ou moins l'ori fice 15.
Un tube 17 relie le compartiment <B>13</B> de la boîte à gaz 11 au robinet d'alimen tation du gaz. Le brûleur 10 est lui-même relié directement au compartiment 12. A l'in térieur du tube 1 sont soudées des ailettes 18 qui transmettent à la paroi du tube 1 la chaleur des gaz de la combustion. Ces ailettes sont avantageusement constituées par une feuille de cuivre rouge qui est découpée comme le montre la fig. 2. L'ailette 18 com porte deux parties planes 19 reliées par une partie conique 20.
Les parties 19 portent en outre une patte 21 destinée à être soudée sur le tube 1 pour maintenir les ailettes en place et établir un bon contact calorifique entre les ailettes et la. paroi du tube 1. Les parties 19 et 20 sont découpées de manière à laisser un vide 22 entre le tube 1 et le bord inférieur du cône de chaque ailette 18 lorsqu'elle est en place dans le tube. Les ailettes 18 sont montées dans le tube 1 par groupe de deux, en ayant leur partie intérieure en face l'une de l'autre et les deux suivantes sont placées à 90 des deux précédentes et ainsi de suite jusqu'à l'extrémité supérieure de l'enveloppe 3. Le tube 1 est monté d'une manière étanche dans un réservoir 23 renfermant l'eau à chauffer.
Le remplissage de la capacité étanche 6 peut se faire de la manière suivante: le liquide choisi pour le remplissage étant par exemple de l'eau distillée, cette eau est intro- cluite par l'orifice 7, les orifices 8 et 9 étant maintenus ouverts; l'air contenu dans le soufflet 5 s'échappe par l'orifice 9 et dès que cet orifice 9 laisse sortir de l'eau, il est bouché hermétiquement, l'eau qui continue à arriver par l'orifice 7 remplit progressive ment la capacité 6 et lorsqu'elle sort par l'orifice 8, cet orifice est à son tour bouché. Dans le tube 1 est ensuite introduit un brû leur d'essai ou tout moyen de chauffage approprié.
Le brûleur d'essai, étant allumé, chauffe graduellement l'eau de la capacité 6; cette eau se dilate et l'excès de son volume s'échappe librement par l'orifice 7. Lorsque l'eau de la capacité 6 arrive à une tempéra ture jugée convenable, le soufflet 5 est com primé, ce qui expulse par l'orifice 7 une petite quantité d'eau, puis cet orifice 7 est bouché hermétiquement et le brûleur d'essai est enlevé. Le soufflet 5 étant ensuite rendu libre, se détend légèrement jusqu'à ce que la poussée due à son élasticité propre soit com pensée par l'action de la pression du milieu extérieur sur sa surface.
Cette légère détente du soufflet produit dans la capacité 6 un vide partiel, correspondant à la température à laquelle il avait été chauffé, vide qui pro voque une légère vaporisation de l'eau con tenue dans cette capacité. L'ensemble de l'appareil se refroidissant, l'eau contenue dans * la capacité 6 se contracte, sa tension de vapeur diminue et la pression du milieu extérieur agit pour comprimer le soufflet 5. Lorsque l'appareil est entièrement froid, le soufflet est complètement comprimé, l'eau contenue dans la capacité 6 est à son mini mum de volume et sa tension de vapeur a également sa valeur la plus faible.
Il en résulte qu'il est possible et même avantageux d'opérer le remplissage comme suit: La capacité @6 ayant été complètement remplie d'eau, comme il a été expliqué pré cédemment, et les orifices 8 et 9@ étant bou chés, l'orifice 7 est relié à une pompe à vide qui permet de réaliser dans la capacité 6, à la température de l'eau froide, la même tension de vapeur que celle obtenue comme il vient d'être indiqué. Lorsque cette tension est obtenue, l'orifice 7 est bouché. Ce ré glage étant fait une fois pour toutes, la boîte à gaz<B>Il</B> est mise en place et l'appareil est désormais prêt,à fonctionner.
Le remplissage se fait dans tous les cas - et dans toutes les formes d'exécution de l'invention - de façon que la tension du liquide, à l'intérieur de la capacité, soit, pen dant le fonctionnement, toujours inférieure à la pression atmosphérique.
Le fonctionnement du chauffe-liquides à gaz décrit a lieu de la manière suivante: Le chauffe-liquides étant froid, le soufflet 5 est contracté comme il est dit plus haut, la pièce 16 est éloignée du siège 15 et le gaz alimente le brûleur 10. Lorsque le brûleur est allumé, les ailettes 18 s'échauffent au con tact des gaz de la combustion et transmettent leur chaleur au tube 1. Le volume de liquide de la capacité 6 communique cet échauffe ment à -la paroi 3 qui chauffe l'eau du ré servoir 23.
A mesure que la température du volume de liquide s'élève, la tension de va peur dans la capacité 6 augmente et, à partir d'une certaine température, le soufflet 5 com mence à s'allonger, ce qui réduit progressive ment le passage du gaz par l'orifice 15. La position de l'orifice 15 est déterminée de telle manière que lorsque la température voulue est atteinte, cet orifice est complètement bou ché par la pièce 16. Pour que le brûleur reste en veilleuse et puisse se rallumer auto matiquement, l'orifice 15 porte une petite en coche qui empêche la fermeture totale du gaz.
Si, pour une cause extérieure, le chauffe- liquides se refroidit, le soufflet se contracte, la pièce 16 s'éloigne de l'orifice 15, le gaz passe plus abondamment et les flammes du brûleur augmentent d'intensité. La tempé rature de l'eau du réservoir 23 se trouve ainsi réglée automatiquement entre des limites assez étroites.
Dans les fig. 6- et 7, on a représenté un chauffe-liquides électrique comprenant un tube métallique 1, de préférence en cuivre, qui constitue une chambre de chauffe et qui porte à sa partie inférieure une bride 2. Il est entouré d'une enveloppe 3 à laquelle il est fixé d'une manière étanche. Cette enve loppe 3 est reliée par un tube 4 à un organe élastique creux réalisé par un tube ondulé ou soufflet mince 5. L'ensemble formé par le volume intérieur du soufflet 5, le tube de communication 4 et l'espace compris entre le tube 1 et l'enveloppe 3 constitue un réservoir étanche 6. A la partie supérieure de l'en veloppe 3 se trouvent deux orifices 7 et 8 qui peuvent être obturés de toute manière appropriée.
Un orifice 9, disposé sur le souf flet élastique 5, permet de purger ce soufflet de l'air qu'il contient. Les orifices 7, 8 et 9 servent à introduire et ,à emprisonner dans la capacité 6 tout liquide jugé convenable. Le volume de liquide compris entre le tube 1 et l'enveloppe 3 constitue une chemise liquide 1-3. Dans le tube 1 est disposée une résistance 24 qui est reliée directement par une de ses extrémités 25 au secteur; l'autre extrémité 26 de la résistance est reliée au secteur par l'intermédiaire d'un contact 27-. Le soufflet 5 porte à une de ses extrémités une chape 28 qui est articulée en 29 avec l'une des branches 30 d'un levier coudé arti culé en 31. La deuxième des branches 32 de ce levier coudé est munie, à. son extrémité, d'une arête 33.
En face de cette arête 33 se trouve un galet 34 monté sur une lame flexible 35 maintenue sur un support 36 fixé sur un bâti 37. Le bâti 37 porte deux pièces isolantes 38 et 39. Le contact 27 a son plot fixe monté sur la pièce 39 et son plot mobile sur une lame flexible 40 solidaire de la pièce 38. La branche 30 du levier coudé peut venir. dans son mouvement, rencontrer un doigt iso lant 41 solidaire de la lame 40.
Le remplissage de la capacité étanche 6 peut se faire comme il a été dit précédem ment pour le chauffe-liquides au gaz, avec cette différence que lorsque le liquide est introduit dans la chemise d'eau, une résis tance d'essai, ou tout moyen de chauffage approprié, est placée dans le tube 1. Le cou- rant étant mis sür'la résistance d'essai, celle- ci chauffe graduellement l'eau de la capacité 6; cette eau se dilate et l'excès de son volume s'échappe librement par l'orifice 8.
Lorsque l'eau de la capacité 6 arrive à une tempéra ture désirée, le soufflet 5 est comprimé, ce qui expulse par l'orifice 8 une petite quan tité d'eau, puis cet orifice 7 est bouché her métiquement et le courant est coupé. Le reste se passe exactement comme il a été expliqué dans le fonctionnement du chauffe-liquides au gaz.
Il est avantageux d'opérer le remplissage comme il a été dit pour le chauffe-liquides au gaz.
Le fonctionnement du chauffe-liquides électrique a lieu de la manière suivante: Le chauffe-liquides étant froid, le souf flet 5 est contracté comme il est dit plus haut, la branche 30 du levier coudé est écar tée du doigt isolant 41, le contact 27 est établi et le courant du secteur peut passer dans la résistance 24. Le circuit étant fermé sur le secteur, la résistance 24 s'échauffe, ainsi que le tube 1.
Le volume de liquide de la capacité 6 transmet cet échauffement à l'enveloppe 3. Lôrsque la température de vient suffisante, l'arête 33 entre en contact avec le galet 34; la température continuant à croître, la tension de vapeur dans la capa cité 6 augmente toujours jusqu'au moment où la poussée du soufflet 5 devient suffisante pour faire passer l'arête 33 de l'autre côté du galet 34. Ce passage s'effectue brusque ment et la branche 30 vient rencontrer brus quement, elle aussi, le doigt isolant 41, ce qui produit la rupture du contact 2.7 et la. résistance ne chauffe plus.
De même que pour le chauffe-liquides au gaz si, pour une cause extérieure, le chauffe- liquides se refroidit, le soufflet tend à se con tracter et à revenir en arrière; l'arête 33 et le galet 34 ne lui permettent cette contrac tion que lorsqu'il exerce un effort suffisant qui fait passer brusquement l'arête 33 de l'autre. côté du .galet 34. A ce moment le contact 27 est de nouveau rétabli et la résis tance recommence à s'échauffer.
La température se trouve ainsi réglée. entre des limites assez étroites.
Suivant la forme d'exécution montrée en fig. 8, le volume de liquide est disposé au- dessous du réservoir. Dans ce cas, le réser voir .42 porte à sa partie inférieure un dou ble fond étanche 43, 44 dans lequel est em prisonné le volume de liquide qui commu nique, encore, par un tube 4, avec un souf flet 5. La résistance 24 est alors placée au- dessous de la paroi 43 du double fond et le dispositif de déclenchement assure, comme clans la première forme d'exécution, la régu larisation automatique de la température de la paroi 44 et par conséquent celle du liquide qui est renfermé dans le réservoir 42.
Le dispositif de déclenchement du con tact 26 se fait de la manière suivante: La chape 28 du soufflet 5 est attelée en 2.9 à un levier droit 45 qui est artieulé en 31. Ce levier 45 porte le galet 34 et le doigt isolant 41. La lame 35, qui est fixée en 36, porte l'arête 33.
Le fonctionnement de ce mode de réali sation du dispositif de déclenchement du contact 26 a lieu comme suit: Lorsque le soufflet 5 s'allonge, le galet 34 rencontre l'arête<B>33;</B> il est retenu jus qu'au moment où le soufflet l'oblige à pas ser brusquement de l'autre côté de cette arête; le doigt 41 rencontrant la lame 40, le contact 27 se trouve ouvert comme il a été expliqué précédemment. Après refroidisse ment suffisant de la paroi 44, le galet 34 franchit brusquement l'arête 33 en sens inverse et le contact est rétabli.
Les principaux avantages des chauffe- liquides décrits sont les suivants: Le fonctionnement ne fait pas. intervenir la nature du milieu dans lequel ces chauffe- liquides peuvent être plongés de sorte que, même s'il n'y a pas de liquide autour, la régulation automatique de la température de la paroi chauffante 3 se produit. Ils assurent automatiquement une limite supérieure à la température de la paroi chauffante. Cette particularité présente l'avantage, avec des eaux chargées en sels minéraux, de réduire au minimum les risques d'entartrage.
Les chauffe-liquides électriques décrits, fonctionnant dans toutes les positions, peu vent servir au chauffage de liquides contenus dans des réservoirs de toutes formes. Ainsi la fig.6 montre le chauffe-liquides monté dans un réservoir vertical 42 qui peut être ou non calorifugé et qui peut comporter une arrivée de liquide froid par en bas et uni, sortie de liquide chaud par en haut. Dans la forme d'exécution montrée en fig.8, le chauffe-liquides est placé au-dessous du ré servoir.
Il convient de remarquer que, la tempé rature de la paroi chauffante étant toujours limitée, le chauffe-liquides selon l'invention pourrait être également utilisé pour porter et maintenir à une température déterminée une masse plus ou moins pâteuse. Dans ce cas, pour obtenir une température uniforme, il suffirait de mettre dans le réservoir un dispositif de brassage qui remuerait constam ment la masse pâteuse.
On pourrait encore avoir une forme d'exé cution dans laquelle un dispositif supplé mentaire serait disposé ,à l'intérieur - par exemple un réservoir de forme annulaire entourant le volume de liquide - qui serait relié à la chaudière d'un chauffage central de manière à pouvoir utiliser, pour chauffer l'eau du réservoir 23, soit le chauffe-liquides, soit l'eau -du chauffage central.