Brevet FR2379031A1 — publié le 19780825

L'invention qui se rapporte aux réservoirs d'accumulation pour la production d'eau chaude sanitaire concerne un dispositif qui permet d'améliorer le fonctionnement de l'aquastat qui commande le processus de réchauffage de ces réservoirs. On connait un grand nombre de reservoirs permettant le transfert d'energie calorifique d'un fluide vers un fluide à chauffer, basés la plupart sur l'utilisation d'une enceinte à l'intérieur de laquelle le fluide de chauffage circule dans un serpentin noye dans une masse d'eau à chauffer. La recherche de l'amélioration des échanges thermiques a conduit les constructeurs à réaliser une grande variété de reservoirs dans lesquels les fluides traitant et traités suivent des cheminements alternes et sinueux. On sait également que dans ces réservoirs, dès qu'un utilisateur soutire de l'eau au robinet de puisage, il dé- clenche par un dispositif thermostatique le chauffage et la circulation du fluide de chauffage dans l'echangeur. Néanmoins, et c'est un des inconvénients propres aux systèmes connus, il y a toujours au début du puisage d'eau sanitaire, une chute de température de cette eau puisée due au fait que la puissance de rechauffage intervient avec un certain retard au moment d'un puisage. I1 est par consequent nécessaire que le retard entre l'allumage d'un bruleur ou la mise en circulation dans le réservoir du fluide de chauffage et le declenchement du puisage soit aussi faible que possible. De plus, dans le cas où l'alimentation du réservoir en eau sanitaire se fait directement à partir du circuit puisage d'une chaudière mixte de façon à alimenter ledit reservoir en eau sanitaire préchauffée, il est nécessaire que l'allumage du bruleur s'effectue le plus rapidement possible au moment d'un puisage tout en évitant des allumages successifs du bruleur pour des puisages à faible débit de façon à eviter le phénomène de surchauffe. Suivant l'invention, on prévoit un conduit d'alimentation en eau sanitaire qui comporté à l'intérieur de l'enceinte du reservoir d'accumulation d'une part un organe mobile d'obturation monte sur l'extrémité dudit conduit jouant le roule d'une soupape ou d'un clapet de décharge taré pour s'ouvrir sous une différence de pression determinée et d'autre part un ou plusieurs orifices calibrés en amont de l'organe mobile d'obturation.Un élément sensible d'un aquastat disposé directement dans le conduit d'alimentation d'eau sanitaire en aval des orifices calibrés et en amont de l'organe mobile d'obturation détecte la température de l'eau sanitaire admise dans le réservoir de façon à commander la mise en route du brûleur de la chaudière et la circulation de l'eau de chauffage dans le réservoir d'accumulation. D'autres caractéristiques particulières ainsi que les avantages de 'invention ressortiront maintenant de la description qui va suivre d'une forme de realisation en référence aux dessins annexés qui représentent - figure I : une vue en coupe transversale du réservoir d'accumulation conforme à l'invention - figure 2 : une variantebde l'invention. La figure I montre un réservoir d'accumulation 1 constitué d'une chambre cylindrique fermée 2 à l'intérieur de laquelle est disposé un serpentin 3 d'eau de chauffage dont l'arrivée d'eau chaude s'effectue à la partie inferieure par la canalisation 4 et la sortie à la partie superieure par la canalisation 5. Les canalisations 4 et 5 sont raccordées au circuit chauffage de la chaudière mixte non représentée. L'alimentation du réservoir I en eau sanitaire préchauffée s'effectue directement à partir du circuit puisage de la chaudiere mixte par un conduit 6 qui debouche dans l'enceinte 2 du réservoir 1. Ce conduit 6 a une longueur suffisante à l'intérieur de l'enceinte 2 pour former un coude de telle maniere que son extrémité 6a soit dirigée vers le bas et que son orifice de sortie d'eau 6b soit située à la partie inférieure de l'enceinte au-dessous du serpentin 3. Cette disposition permet de faciliter l'échange thermique entre l'eau sanitaire et l'eau de chauffage qui circule dans le serpentin 3. Une cage sphérique 7, par exemple en grillage métallique, est fixée à l'extrémité du conduit 6 autour de l'orifice 6b ; à l'intérieur de cette cage est placée une balle 8 d'un diamètre superieur au diametre du cObd 4t96 et de densité inferieure à celle de l'eau de telle manière que ladite balle 8 puisse se déplacer dans la cage 7 et ouvrir ou fermer l'orifice 6b suivant le débit d'eau sanitaire admis dans le réservoir 1 comme on le verra ultérieurement. On prévoit évidemment que le diamètre de la cage 7 soit supérieur au diamètre de la balle 8 de telle manière que cette dernière puisse se déplacer librement a l'interieur de la cage. Le conduit 6 comporte à l'intérieur de l'enceinte 2 juste au-dessus de la paroi inférieure du reservoir 1 des petits orifices calibrés 9. Un élément sensible 10 d'un aquastat 11 est disposé dans le conduit 6 en aval des petits orifices calibrés 9 et en amont de l'orifice de sortie 6b de façon à détecter immédiatement la température de l'eau sanitaire et à commander d'une part la mise en route du brûleur de la chaudiere et d'autre part la circulation de l'eau de chauffage dans le serpentin 3. L'eau sanitaire chaude est puisée à la partie supérieure de l'enceinte 2 du réservoir i par un conduit 12 pour alimenter des postes de puisage 13. Suivant un autre exemple de réalisation illustre à la figure 2, un clapet obturateur 14 commandé par un flotteur 15 coulisse à l'intérieur d'une cage cylindrique 16 montée à l'extrémité du conduit 6 de façon à ouvrir ou fermer l'orifice 6b en fonction du débit d'eau sanitaire admis dans le réservoir 1. Suivant d'autres variantes de réalisation de l'invention, l'extremite du conduit d'alimentation 6 est orientée vers le haut et comporte cage a 1 'in- terieur de laquelle est placée soit une balle de densité supérieure à l'eau ou soit un clapet appliqué contre l'orifice dudit conduit par un poids. Le fonctionnement du dispositif s'effectue de la manière suivante : On prend tout d'abord le cas ou l'eau sanitaire . contenue dans le réservoir d'accumulation 1 est froide. L'élément sensible 10 de l'aquastat 11 détecte la température de l'eau sanitaire et commande par consequent simultanément la mise en route du brûleur de la chaudière et la circulation de l'eau chaude de chauffage dans le serpentin 3. L'eau chaude circulant dans le serpentin 3, la température de l'eau sanitaire contenue dans le reservoir 1 augmente, et dès qu'elle atteint la valeur désirée,- l'élément sensible 10 actionne l'aquastat 11 qui coupe le brûleur de la chaudière et arrête la circulation de l'eau de chauffage dans le serpentin 3.Quand la température de l'eau sanitaire du reservoir d'accumulation 1 descend au-dessous de la valeur prédéterminée, le cycle de réchauffage du reservoir reprend. L'enceinte 2 du réservoir d'accumulation 1 étant remplie d'eau chaude, la balle 8 est appliquée contre l'orifice 6b par la pression de l'eau et obture par consequent cet orifice. Quand l'utilisateur effectue un puisage, l'eau puisée est remplacée par de l'eau préchauffée en provenance du circuit puisage de la chaudière par le conduit d'alimentation 6. Si ce puisage est effectué à faible débit, le débit d'eau sanitaire qui arrive par le conduit 6 est insuffisant pour atteindre l'élément sensible 10 de l'aquastat et par consequent pour arriver jus qu'à la balle 8 si bien que l'eau est admise directement dans l'enceinte 2 par les petits orifices calibrés 9 et que la température de 1 'eau n'est pas détectee par l'lément sensible 10. Par contre si l'utilisateur effectue un puisage à grand debit, la pression de l'eau arrivant par le conduit 6 est suffisante pour atteindre l'é- lément sensible 10 et pour agir sur la balle 8 ce qui a pour effet de décoller ladite balle de l'orifice 6b afin que l'eau sanitaire puisse pénétrer à plus grand débit dans l'enceinte 2 du reservoir d'accumulation. La température de l'eau de remplacement arrivant dans le réservoir est immédiatement detectée par l'élément sensible 10 de l'aquastat 11 qui commande la mise en route du brûleur et la circulation de l'eau de chauffage dans le serpentin en fonction de la tem pérature de l'eau sanitaire. Des que l'utilisateur arrête le puisage.La balle 8 guidée par la cage 7 vient s'appliquer à nouveau sur l'orifice 6b. Le fonctionnement de la variante (figure 2) est absolument identique. Le clapet obturateur 14 commandé par le flotteur 15 obture l'orifice 6b tant que le débit d'eau puisee ne dépasse pas une certaine quantite. Ce dispositif permet donc de pouvoir detecter immédiatement la tem perature de l'eau sanitaire admise dans le réservoir de façon a commander le plus rapidement possible la mise en route du système de réchauffage pour des puisages importants tout en évitant des mises en route successives dudit systeme de réchauffage pour des puisages a faible debit. L'invention ne se limite pas à la formé de réalisation precedemment décrite mais en englobe au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 10) - Réservoir d'accumulation pour production d'eau chaude sanitaire à partir d'un fluide de chauffage provenant d'une chaudière, comportant un serpen tin d'eau de chauffage immerge dans le réservoir, un conduit d'alimenta tion en eau sanitaire qui debouche dans l'enceinte du réservoir d'accumu lation et un élément sensible d'un aquastat monté directement à l'intérieur du conduit d'alimentation en eau sanitaire caractérisé par le fait que le conduit d'alimentation 6 en eau sanitaire comporte à l'intérieur de l'en- ceinte 2 du réservoir 1 d'une part un organe mobile d'obturation (8-14) monte sur l'extrémité dudit conduit jouant le roule d'une soupape ou d'un clapet de decharge taré pour s'ouvrir sous une difference de pression de terminee et d'autre part un ou plusieurs orifices calibrés 9 en amont de l'organe mobile d'obturation et par le fait que l'élément sensible 10 de l'aquastat 11 est placé en aval des orifices 9 et en amont de l'organe mobile d'obturation (8-14). 20) - Réservoir selon la revendication I caractérisé par le fait que l'organe mobile d'obturation (8-14) est monte dans une cage (7-16) fixee sur l'ex tremité du conduit d'alimentation 6. 30) - Réservoir selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le conduit d'alimentation 6 forme à l'intérieur de l'enceinte 2 du réservoir, un coude de telle façon que son extrémité 6a soit dirigee vers le bas, et par le fait que l'organe mobile d'obturation est une balle 8 de densité inférieure à celle de l'eau. 40) - Réservoir selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le conduit d'alimentation 6 forme à l'intérieur de l'enceinte 2 du réservoir, un coude de telle façon que son extrémité 6a soit dirigée vers le bas, et par le fait que l'organe mobile d'obturation est un clapet 14 commandé par un flotteur 15 coulissant à l'intérieur dXune cage cylindrique 16. 50) - Reservoir selon la revendication 1 caracterise par le fait que l'extrémité du conduit d'alimentation 6 est orientée vers le haut, et que l'organe d'obturation est un clapet appliqué contre l'orifice dudit conduit par un poids coulissant dans une cage cylindrique. 60) - Réservoir selon les revendications 1, 3 et 4 caractérisé par le fait que l'orifice 6b du conduit d'alimentation en eau sanitaire 6 est situé à la partie inferieure de l'enceinte 2 au-dessous du serpentin 3. 70) - Réservoir selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les petits orifices calibres 9 sont situés à la partie inférieure de l'enceinte 2 juste au-dessus de la paroi inférieure du réservoir 1.