Brevet FR2331232A1 — publié le 19770603

Générateur électrique pour le chauffage instantané de liquide corrosif ou non. PREAMBULE : La presente invention concerne les générateurs électriques de chauffage instantané de liquides corrosifs ou non dont les parties constitutives sont en matiere thermoplastique. ETAT DE LA TECHNIQUE-: Les générateurs de chauffage sont généralement réalisés en métal. ils présentent l'inconvénient d'etre rapidement corrodés, plus particulièrement dans les cas d'utilisation de produits chimiques agressifs. Le même inconvénient peut être remarque dans les installations sanitaires et de chauffage central; dans ces deux derniers cas, les dépôts calcaires rendent rapidement inutilisables les appareils en métal. Les appareils métalliques nécessitent en outre un calorifugeage très poussé pour éviter les déperditions de chaleur se produisant au niveau des parties extérieures constitutives de ces appareils. OBJET DE L'INVENTION Le générateur suivant l'invention permet d'eviter ces inconvénients. Dans celui-ci en effet, la corrosion est nulle, quel que soit le liquide à chauffer, produits chimiques très corrosifs par exemple. Il ne se produit pas non plus d'entartrage,notamment dans le cas d'utilisation sanitaire ou de chauffage central. Le calorifugeage peut être très réduit et même supprimé, grâce à l'excellent coefficient d'isolation thermique du materiau constitutif. I1 fonctionne comme un chauffe-eau instantane dans lequel l'eau ou le liquide en circulation est chauffé au passage à une température pouvant être définie avec précision en fonction de l'énergie électrique apportée par rapport au volume de liquide. Le prix de revient de ce générateur est bas du fait de sa simplicité et du materiau utilisé. Son rendement est tres elevé, de l'ordre d'au moins 95%. MOYENS MIS EN OEUVRE Le générateur objet de l'invention est réalisé en matière thermoplastique. Le choix de cette matière est fonction du produit à chauffer. I7 comporte un corps tubulaire ou réservoir en matière thermoplastique dans lequel sont disposées,de façon amovible, des résistances électriques de telle sorte que la surface d'échange thermique desdites résistances soit très importante par rapport au volume de liquide contenu dans le réservoir. L'extrémité libre, en semi-boucle, desdites résistances, cbté sortie du liquide à chauffer, est engagee dans une rondelle diaphragme obturant partiellement la section de sortie dudit reservoir, de façon à accroître l'échange thermique avec le liquide . Cette section de passage du liquide dans le diaphragme, est égale ou inférieure à celle de l'ajutage d'entrée situé la partie inferieure du réservoir tubulaire, au voisinage du support des résistances. Le diamètre intérieur du réservoir tubulaire est le plus réduit possible, de façon a ce que le liquide se déplace le long des résistances électriques. Selon une lére réalisation, le corps tubulaire est prévu en une seule pièce en matière thermoplastique moulée par injection, in cluant les ajutages d'entrée et de sortie du liquide à chauffer. Selon une 2eme réalisation, le corps du réservoir est pris dans un tube de dimension standards tronçonne à longueur, ainsi que les ajutages qui sont rapportes par collage et/ou soudure et filetage. Lesdits ajutages sont prévus pour être raccordés sur les canalisations d'arrivée et de sortie vers l'utilisation. Selon une 3ème réalisation, on ajoute à l'intérieur du réservoir, un tube complementaire disposé entre les résistances, dans l'axe du réservoir, centré par exemple sur la rondelle diaphragme. D'autres caractéristiques et avantages de la presente invention seront mieux compris à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la fig.1 montre une vue en coupe du générateur, - la fig.2 montre une coupe suivant AA de la fig.1, - la fig.3 est une coupe partielle suivant B de la fig.1 montrant un exemple de réservoir de section carrée, - la fig.4 est une coupe partielle en élévation d'un générateur de section cylindrique ou carrée. Le générateur représenté en coupe en élévation sur la fig.1 comporte le corps tubulaire 1, en matière thermoplastique, faisant office de réservoir, muni à sa partie inférieure de l'ajutage 2 d'entrée du liquide à chauffer. Ledit ajutage est prévu pour être raccordé sur une canalisation d'arrive 3 pouvant être soudée ou collée par exemple. La partie inférieure du réservoir comporte un taraudage 4 destiné a recevoir le bloc porte-résistances 5, luimême muni du filetage correspondant. Dans le cas de températures relativement élevées, on interpose une bague 6 pour assurer l'isolation thermique du réservoir 1. Cette bague peut également être réalisée en matière plastique, mais elle doit présenter des caractéristiques thenniques élevées. L'etancheite est assurée par les joints 7 et 8. Le bloc 5 comporte les résistances 9 et 10 disposées en croix comme on le voit sur la fig.2. Au voisinage de l'extrémité supérieure du réservoir 1, on a emmanché a force une rondelle 11, pouvant egalement être en matière plastique, destinée a faire office de diaphragme obturant partiellement la sortie du liquide au moyen d'une ouverture en croix 12 au travers de laquelle passent, avec du jeu, les résistances 9,10, le long desquelles le fluide est contraint de passer. La section de l'ouverture 12 est prévue égale ou inférieure à celle du tube 3 d'arrivée du liquide à chauffer. Cette disposition permet d'augmenter d'une manière importante le rendement calorifique du générateur. Le volume d'eau contenu dans le réservoir est très faible par rapport aux surfaces chauffantes des résistances electriques. Ceci conduit un contrôle thermique très précis. L'appareillage de contrôle et les sondes situees au voisinage de l'utilisation n'ont pas éte représentes car ils sont bien connus de l'homme de l'art. Pour accrottre encore le rendement, on peut interposer un tube 13 entre les résistances pour réduire le volute de liquide en circulation. Ce tube 13 peut etre en matière plastique, il est centré sur l'alésage 14 de la rondelle 11 et d'une seconde rondelle 15 identique a la rondelle 11, disposée en appui sur le corps 5 des résistances. L'extrémité superieure du réservoir comporte un ajutage 2a de sortie du liquide a chauffer. Les fig.3 et 4 montrent des variantes de réalisation du tube reservoir. Sur la fig.3, le réservoir 16 est de section carre, le support 17 des résistances est également carré, il est fixe par boulonnage,coe sur la fig.4, grace a une embase 18 du réservoir, après interposition d'un joint d'étanchéité et éventuellement d'une rondelle d'isolation thermique entre le réservoir et le support. Cette disposition de réservoir carré permet d'accroS- tre encore le rendement en réduisant la distance des points de passage du liquide les plus eloignes des résistances. La rondelle 11 d'obturation partiel le est remplacee par une plaque 19 de section carrée correspondante.Dans la version de réservoir a embase de la fig.4, la section peut être aussi bien cylindrique que carrée, il en est de ritu pour le support de résistances. Dans le cas de la fig. 1, le réservoir peut etre réalisé a partir de tubes standards du commerce, cylindriques ou carrés, tronçonnés a longueur, les ajutages etant également tronçonnes dans des tubes standards et rapportés vissés et/ou collés ou soudés. Le générateur suivant l'invention est utilisable notamment pour le chauffage complementaire d'installations existantes de chauffage central au mazout ou autres, pour le chauffage complémentaire de ballons d'eau chaude contrôlés par exemple par une horloge de nuit, pour le chauffage central direct ou pour le chauffage d'eau sanitaire. Il peut également être utilise dans l'industrie chimique pour le chauffage de produits liquides pouvant être très corrosifs et d'une façon générale, dans tous les cas où il est necessaire d'accroStre rapidement la température de liquides, que ceux-ci soient recyclés ou non. REVENDICATIONS 1 - Générateur électrique destine à l'obtention d'un échange thermique rapide pour chauffer des liquides corrosifs ou non, caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir tubulaire en matière thermoplastique dans lequel sont disposees,de façon amovible, des résistances électriques de telle sorte que la surface d'echange thermique desdites résistances soit très importante par rapport au volume de liquide contenu dans ledit réservoir, l'extrémité libre, en semi-boucle,desdites résistances, côté sortie du liquide est engagee dans une rondelle diaphragme obturant partiellement la section de sortie dudit réservoir, de façon a accroître 1 'échange thermique au niveau des résistances. 2 - Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir tubulaire est très long par rapport à sa section, il est prévu pour recevoir, fixé a sa base de façon étanche, le support des résistances électriques situées au voisinage de l'ajutage d'arrivée du liquide à chauffer. 3 - Générateur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le support des résistances est prévu pour être vissé dans un filetage correspondant ménagé à la base du réservoir, l'étanchéité est assurée par au moins un joint approprié. 4 - Générateur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le bloc support des résistances est engagé dans la base du réservoir et fixe par boulonnage sur une collerette appropriée dudit réservoir, apres interposition de joints d'étanchéité et d'une éventuelle rondelle d'isolation thermique disposée entre le réservoir et ledit support. 5 - Générateur selon les revendications 1,2 et 3, caractérisé en ce qu'une bague d'isolation thermique, filetee interieurement et extérieurement et munie d'une collerette d'appui de joints d'étanchéité, est interposée entre le réservoir et le support des résistances. 6 - Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle diaphragme emmanchée dans le réservoir- comporte une ouverture en croix dans laquelle sont engagées les résistances électriques, ladite ouverture représentant la section de passage de sortie du fluide,laquelle est egale ou inferieure à celle d'entrée du fluide dans l'ajutage situé à la base du réservoir. 7 - Générateur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tube réservoir est tronçonne à longueur dans un tube standard de section cylindrique ou carre, il en est de meme pour les ajutages d'entrée et de sortie qui sont rendus solidaires du tube réservoir par collage, soudure ou autres. 8 - Generateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un tube en matière thermoplastique est introduit dans l'axe géométrique du réservoir, entre les résistances, pour réduire le volume de fluide en circulation. 9 - Générateur selon l'une quelconque des revendications precedentes, caractérise en ce que le réservoir est de section cylindrique. 10 - Générateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir est de section carre.