Brevet FR2272347A1 — publié le 19751219

La présente invention concerne un chauffe-eau à échangeur de chaleur. On connaît déjà un chauffe-eau pourvu d'un échangeur de chaleur qui comporte un premier circuit de circulation pour l'eau à chauffer et un second circuit de circulation, en relation d'échange thermique avec le premier, susceptible d'être relié à une source de fluide chaud, par exemple à lreau chaude d'une chaudière. Un tel chauffe-eau comporte une électrovanne à trois voies montées entre ledit second circuit de circulation et ladite source de fluide chaud et susceptible de mettre en communication ladite source de fluide soit avec ledit second circuit, soit avec une conduite de dérivation sur ce second circuit. L'électrovanne à trois voies est commandée par un élément thermosensible à seuil, disposé en aval du premier circuit de circulation, et une pompe est prévue pour la circulation du fluide chaud.Ainsi, lorsque la température de l'eau à chauffer est, à la sortie du chauffe-eau, inférieure audit seuil, l'élément thermosensible pilote ladite électrovanne pour que le second circuit de circulation soit alimenté en fluide chaud, de façon à augmenter la température de l'eau à chauffer. Inversement, lorsque la température de l'eau à chauffer est, à la sortie du chauffe-eau, supérieure au seuil de l'élément thermosensible, celui-ci coupe, par l'intermédiaire de l'électrovanne, la liaison entre la source de fluide chaud et le second circuit et dérive le courant de fluide chaud dans la conduite de dérivation. On obtient ainsi la régulation de la température de l'eau délivrée par le chauffe-eau. Toutefois, un tel chauffe-eau présente des inconvénients. Tout d'abord, la régulation de la température n'est pas bonne au début de la circulation de l'eau à chauffer et il faut laisser écouler une certaine quantité d'eau avant que la température ré- gulée désirée puisse etre obtenue. De plus, un chauffe-eau de ce type nécessite une électrovanne à trois voies couteuses et de fonctionnement delicat. La présente invention remédie à ces inconvénients et concerne un chauffe-eau dans lequel la régulaUSn de la température de l'eau chaude est meilleure que dans le dispositif connu décrit cidessus. Selon l'invention, le chauffe-eau pourvu d'un échangeur de chaleur qui comporte un premier circuit de circulation pour l'eau à chauffer et un second circuit de circulation, en relation d'échange thermique avec le premier, susceptible d'être relié à une source de fluide chaud, le passage dudit fluide chaud dans ledit second circuit de circulation étant commandé par un-agencement thermosensible à seuil de température disposé en aval du premier circuit de circulation, tandis que la circulation du fluide chaud est assurée par au moins une pompe est remarquable en ce qu'il comporte au moins deux pompes de circulation de débits différents montés en parallèle, et un agencement thermosensible à au moins deux seuils différents, la pompe de plus grand débit- étant commandée à partir du seuil le plus faible, tandis que la pompe de plus petit débit est commandée à partir du seuil le plus élevé. Ainsi, la température de l'eau chauffée peut atteindre de façon très rapide, presque instantanément, le seuil le .plus faible puis être régulée de façon précise, à partir de ce dernier,au seuil le plus élevé. De façon connue la source de fluide chaud peut être formée par une chaudière, le fluide chaud de celle-ci étant prélevé sur une portion de son circuit puis réintroduite dans ce dernier. Afin d'éviter la formation d'un thermosiphon, il est alors avantageux que la portion de circuit du fluide chaud sur laquelle est prélevé et réintroduit le fluide chaud destiné à circuler dans l'échangeur de chaleur soit formée par une portion de conduite horizontale séparée intérieurement en deux cavités distinctes par une cloison longitudinale,le fluide chaud provenant de la chaudière étant prélevé d'un côté de ladite cloison, tandis que le fluide chaud refroidi provenant dè l'échangeur étant réintroduit de l'autre côté de ladite cloison.De préférence, les points de prélèvement et de réintroduction du fluide chaud dans cette portion de conduite horizontale sont effectués au voisinage l'un de l'autre et ladite cloison se continue vers l'aval de ces points de prélèvement et de réintroduction. Ainsi, le fluide chaud refroidi peut être réchauffé par le fluide chaud parcourant cavité correspondante et, à travers ladite cloison, par le fluide chaud non dérivé vers l'échangeur, avant d'être de nouveau complètement mélangé à celuici. De préférence, l'échangeur est vertical et le fluide chaud est introduit à sa partie supérieure et évacué à sa partie inférieure. Dans ce cas, il est avantageux que la portion de conduite horizontale soit à un niveau vertical proche de celui de la partie supérieure de l'échangeur. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre Comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue schématique du chauffe-eau selon l'invention. La figure 2 est une vue en perspective de l'agencement du chauffeeau selon l'invention. Le chauffe-eau selon l'invention montré par la figure 1 comporte un échangeur de chaleur 1, comportant un premier circuit dans lequel circule l'eau à chauffer. Le chauffe-eau 1 peut avoirson axe vertical, et l'eau à chauffer y circule verticalement, de bas en haut, selon les flèches F 1. Le chauffe-eau comporte un second circuit de circulation pour un fluide chaud circulant dans une conduite 2 selon la flèche F 2. La conduite 2 peut faire partie du circuit d'une chaudière. Entre la conduite 2 et l'entrée 3 pour fluide chaud de l'échan- geur 1 -entrée qui se trouve à la partie supérieure dudit échangeur- sont montées deux pompes 4 ét 5. Les pompes 4 et 5 sont montées en parallèle l'une sur l'autre et elles sont commandées de la façon décrite ci-après, par un agencement thermosensible 6 à deux seuils, disposé en aval de l'échangeur 1 à la sortie du circuit de l'eau à chauffer. Une conduite de retour 7 est prévue pour le fluide chaud entre la sortie 8 du circuit de fluide chaud de l'échangeur I -sortie qui se trouve à la partie inférieure dudit échangeur- et la conduite 2. préférence Les débits des pompes 4 et 5 sont de /différents : par exemple, la pompe 5 a un débit 2 fois supérieur à celui de la pompe 4. Par ailleurs, l'agencement thermosensible 6 présente deux seuils différents, l'un correspondant par exemple à 5O0C et l'autre à 550C. Lorsque l'agencement 6 détecte que la température de l'eau à chauffer est, à la sortie de l'échangeur 1, inférieure à 500C, il actionne la pompe à gros débit 5. Celle-ci fait rapidement augmenter cette température jusqu'à au moins 50"C, puisqu'elle occasionne une grosse dérivation du fluide chaud (suivant F 4) à partir de la conduite 2. A partir du moment où cette température est ainsi obtenue, la pompe à gros débit 5 s'arrête tandis que la pompe à petit débit 4 régule la température pour la maintenir à 550C, en dérivant un faible débit de fluide chaud (suivant F 3) à partir de la conduite 2. Le retour du fluide chaud refroidi quittant l'échangeur 1 se fait selon F 5. Afin d'éviter tout effet de thermosiphon, il est avantageux que le chauffe-eau selon l'invention ait la disposition représentée sur la figure 2. Sur cette dernière figure, la canalisation 2 de circulation de fluide chaud comporte une partie cylindrique horizontale 9, séparée longitudinalement en deux cavités par une cloison de séparation 10. La partie cylindrique 9 se trouve à un niveau vertical voisin de-la partie supérieure de l'échangeur 1. Les orifices de prélèvement 11 et 12 de fluide chaud, respectivement en direction des pompes 4 et 5 débouchent dans l'une de ces cavités, tandis que l'orifice de restitution 13, du fluide chaud ayant traversé l'échangeur 1, débouche dans l'autre desdites cavités. Les orifices de prélèvement 11 et 12 et l'orifice de restitution sont voisins les uns des autres et la cloison lo s'étend vers l'aval (par rapport à la circulation F 2 du fluide chaud). REVENDICATIONS 1 - Chauffe-eau pourvu d'un échangeur de chaleur qui comporte un premier circuit de circulation pour l'eau à chauffer et un second circuit de circulation, en relation d'échange thermique avec le premier, susceptible d'être relié à une source de fluide chaud, le passage dudit fluide chaud dans ledit second circuit de circulation étant commandé par un agencement thermosensible à seuil de température disposé en aval du premier circuit de circulation, tandis que la circulation du fluide chaud est assurée par au moins une pompe, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux pompes de circulation , montées en parallèle, et un agencement thermosensible à au moins deux seuils différents, la première pompe étant commandée à partir du seuil le plus faible, tandis que la deuxième pompe est commandée à partir du seuil le plus élevé. 2 - Chauffe-eau selon la revendication 1, caractérise en ce que le rapport des débits des deux pompes est voisin de2. 3 - Chauffe-eau selon la revendication 1, dans lequel la source de fluide chaud est une chaudière, caractérisé en ce que la portion de circuit du fluide chaud sur laquelle est prélevé et réintroduit le fluide chaud destiné à circuler dans 1 'é- changeur est formée par une portion de conduite horizontale séparée intérieurement en deux cavités distinctes par une cloison longitudinale, le fluide chaud provenant de la chaudière étant prélevé d'un côté de ladite cloison, tandis que le fluide chaud refroidi provenant de l'échangeur étant réintroduit de l'autre côté de ladite cloison. 4 - Chauffe-eau selon la revendication ?, caractérisé en ce que- les points de prélèvement et de réintroduction du fluide chaud dans cette portion de conduite horizontale sont effectués au voisinage l'une de l'autre et ladite cloison se continue vers l'aval de ces points de prélèvement et de réintroduction. 5 - Chauffe-eau, selon l'une des revendications 3 ou 4, dans lequel l'échangeur est vertical, le fluide chaud étant introduit à sa partie supérieure et-évacué à sa partie inférieure, ca ractérisé en ce que la portion de conduite horizontale séparée longitudinalement, se trouve à un niveau vertical proche de celui de la partie supérieure de l'échangeur.