Brevet FR2475195A1 — publié le 19810807

L'invention se rapporte à une installation de production d'eau chaude, en particulier à un réservoir vertical d'eau chaude comportant à l'avant et à la partie inférieure de la cuve un flasque pour tuyauterie de chauffage, l'eau étant chauffée en contact thermique direct au moyen du condenseur d'une pompe de chaleur qui est balayé par un caloporteur et les canalisations aboutissant au condenseur passant à travers le flasque pour la tuyauterie de chauffage. Dans un appareil connu de production d'eau chaude de ce type, le compresseur est logé à l'intérieur d'un dôme à isolation thermique, ce dôme étant fixé au corps isolé de l'appareil de production d'eau chaude. La chaleur de compression est utilisée par l'intermédiaire du flasque pour le chauffage de l'eau. L'évaporateur est installé sur le mur extérieur à l'extérieur d'un bâtiment et des canalisations le relient au compresseur. Ce système a l'inconvénient que, lorsque l'eau sanitaire a été chaufféeet que les intervalles d'utilisation sont longs, la chaleur de compression ne peut plus être cédée efficacement. Il existe un risque accru de surchauffe et de panne du compresseur. L'installation de l'appareil est coûteuse et son montage dans le bâtiment peut dans certains cas être compliqué, car l'évaporateur est monté à l'extérieur du mur extérieur du bâtiment et il faut poser des canalisations. Les réparations exigent des travaux coûteux et fastidieux de montage, car l'évaporateur est monté séparément des autres composants de la pompe de chaleur. I1 n'est pas possible d'échanger sans problème le groupe complet de la pompe de chaleur. Par ailleurs, dans un autre réservoir vertical d'eau chaude, une enveloppe extérieure entoure complètement la cuve isolée à une distance dont les cotes correspondent à celles d'une armoire de cuisine. La distance séparant l'enveloppe de la cuve est calculée de manière qu'il soit possible de loger dans l'espace intermédiaire tous les composants affectés à la pompe de chaleur. Dans ce cas également, de la même manière que dans l'installation de production d'eau cbaude mentionnée plus haut, la chaleur de compression est transmise à l'eau par l'intermédiaire d'un flasque pour tuyauterie, ce qui risque de provoquer des complications comme mentionné dans des conditions extremes. Il est souvent nécessaire d'évacuer de manière prédéterminée à l'environnement la chaleur de compression par un courant d'air forcé. En cas de panne, il faut tout d'abord démonter complètement l'enveloppe extérieure pour pouvoir atteindre les différents composants de la pompe de chaleur. Par ailleurs, en cas de défaillance d'un organe, il faut démonter les tuyaux aboutissant à l'évaporateur et au compresseur avant de pouvoir procéder à l'échange sur place. Dans ce cas également, il n'est pas possible de procéder dans un bref délai à un échange du groupe de la pompe de chaleur et de tous les éléments nécessaires de ma nière extrêmement simple pour le service à la clientèle. L'invention a donc pour objet un appareil de production d'eau chaude, en particulier un réservoir vertical d'eau chaude fonctionnant au moyen d'une pompe de chaleur et d'un corps de chauffe tubulaire auxiliaire, appareil qui est simple, qui a un faible encombrement et dont la fabrication est extrêmement bon marché. Par ailleurs, l'appareil de l'in vention est réalisé de manière que, lorsqdil faut aussurer le service de la clientèle, il soit possible de changer rapidement et sans problème la pompe de chaleur complète ainsi que le corps de chauffe tubulaire auxiliaire.Selon une particularité essentielle de l'invention, tous les composants nécessaires à la marche de la pompe de chaleur, tels que le compresseur, l'évaporateur, le ventilateur, le condenseur et les dispositifs électriques de commutation et de régulation ainsi qu'un corps de chauffe électrique tubulaire auxiliaire sont disposés dans et sur une enveloppe séparée, fermée par une cloison extérieure, sous la forme d'un groupe préfabriqué et préinstallé. L'invention a par ailleurs-pour objet un appareil du type mentionné dans lequel une disposition judicieuse des'différents composants de la pompe de chaleur garantit un fonctionnement dont le rendement ou la puissance soit optimal et qui élimine pratiquement les perturbations ou défaillances de service. Ce but est atteint conformément à l'invention par une disposition dans laquelle les composants nécessaires à la marche de la pompe de chaleur sont pratiquement superposés verticalement à l'intérieur de ladite enveloppe. Un avantage essentiel de cet appareil de production d'eau chaude réside dans le fait qu'il est possible de fabriquer à l'usine aussi bien la pompe de chaleur, y compris tous ses composants, que la cuve isolée d'eau chaude y compris les raccords du circuit d'eau, les pieds ainsi que l'anode de protection sous forme de groupes séparés qui sont initialement indépendants. Il est possible d'intégrer la pompe de chaleur par simple boulonnage sur la bride de l'appareil de production d'eau chaude par son flasque pour tuyauterie de chauffage en un ensemble forme de la pompe de chaleur et d'un réservoir de faible encombrement sans qu'il soit nécessaire de poser aucune canalisation aboutissant à l'évaporateur, pose incombant à l'utilisateur ou effectuée à l'intérieur d'une enveloppe entourant l'appareil de production d'eau chaude. Donc, lorsqu'il faut effectuer une réparation, il est possible de procéder sans aucun problème à un échange, par exemple par une pompe de chaleur de remplacement, la réparation de la pompe de chaleur devant être remise en état pouvant être effectuée en atelier. Un autre avantage réside dans le fait que des appareils de production d'eau chaude se trouvant déjà en service peuvent être équipés sans problème,après leur installation,de cette pompe de chaleur qui a un faible encombrement et qui est totalement fonctionnelle. La superposition des composants de la pompe de chaleur à l'intérieur de l'enveloppe de manière que le ventilateur se trouve au-dessus du compresseur et que l'évaporateur se trouve audes sous de ce dernier permet avantageusement le refroidissement optimal du compresseur et le balayage de l'évaporateur se trouvant sous ce dernier par le courant d'air réchauffé par la chaleur de compression.Il apparaît à ltevidence que cette disposition, à savoir le refroidissement forcé du compresseur et le réchauffement forcé de l'évaporateur suret un rendement optimal de la pompe de chaleur. La disposition du ventilateur à la partie supérieure de l'enveloppe apporte par ailleurs l'avantage qu'il aspire de l'air chauffé à travers la grille d'entrée placée au sommet de l'enveloppe, cet échauffement étant dû à la gradation de la température à l'intérieur de l'espace délimité par l'enveloppe. L'invention va être décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple non limitatif et sur lequel la figure unique est un schéma de l'appareil de l'invention. Le réservoir vertical 1 d'eau chaude monté sur pieds et comportant une isolation non représentée est équipé d'une tubulure 3 d'arrivée d'eau et d'une tubulure 4 de prélevement d'eau sanitaire. Une bride 5 sur laquelle est monté de manière étanche au moyen d'organes connus le flasque 6' pour tuyauterie de chauffage d'une enveloppe 6 de la pompe de chaleur 7 est disposée à la partie inférieure de la cuve 2. Un ventilateur 8 est monté dans la partie su périeure de l'enveloppe 6 de la pompe de chaleur 7 immédiatement sous une grille 9d'entré d'air qui délimite le sommet de cette enveloppe 6. Le ventilateur 8 produit un courant d'air qui est dirigé sur le compresseur 10 se trouvant directement au-dessous. Cet air-réchauffé par le compresseur 10 balaie un évaporateur Il situé plus bas et couvrant la totalité de la longueur et de la largeur de l'enveloppe 6. Une grille 12 de sortie d'air est montée dans la partie inférieure vertical de ltenveloppe 6. Une tôle 13 collectrice de l'eau de condensation est disposée obliquement sous l'évaporateur 11, son bord inférieur se trouvant audessus du goulotte collectrice 14 équipée d'une tubulure d'évacuation 15. Cette goulotte 14 pourrait être remplacée par un récipient amovible, collecteur de l'eau de condensation. L'enveloppe 6 de la pompe de chaleur 7 comporte du côté de l'appareil 1 de production d'eau chaude un flasque 6' pour tuyauterie de chauffage qui fait partie de l'enveloppe 6 et qui est traversé de manière étanche par les canalisations 16 aboutissant au condenseur 17. Par ailleurs, le flasque 6' est traversé par un corps de chauffe tubulaire auxiliaire 18 et par un capteur ou autre élément détecteur 19 fonctionnellement nécessaire. Les canalisations d'arrivée 16 sont raccordées (de manière non représentée) au compresseur 10 et à l'évaporateur 11. Les éléments électriques 20 de commutation et d'affichage sont installés sur le côté extérieur de l'enveloppe. La pompe de chaleur 7 est donc structurée de manière que tous les organes nécessaires à son fonctionnement soient initialement montés ou installés sur ou dans l'enveloppe 6. REVENDICATIONS 1. Appareil de production d'eau chaude, en particulier réservoir vertical d'eau chaude comportant un flasque pour tuyauterie de chauffage disposé à l'avant et à la partie inférieure de la cuve, l'eau étant chauffée en contact thermique direct par un condenseur d'une pompe de chaleur qui est balayé par un caloporteur et les canalisations qui abou- tissent au condenseur traversant ledit flasque, appareil caractérisé en ce que tous les composants nécessaires au fonctionnement de la pompe de chaleur (7), par exemple le compresseur (10), l'évaporateur (11), le ventilateur (8), le condenseur (17) et les dispositifs électriques de commutation et de régulation (20) ainsi qu'un corps de chauffe électrique tubulaire auxiliaire (18) sont disposés dans ou sur une enveloppe séparée (6), fermée par des cloisons extérieures, sous la forme d'un groupe préfabriqué et pre- installé. 2. Appareil de production d'eau chaude selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (6) logeant les composants de la pompe de chaleur (7) est fixée exclusivement sur la bride (5) de l'appareil de production d'eau chaude après introduction du condenseur (17? et du corps de chauffe tubulaire auxiliaire (18) dans la cuve (2). 3. Appareil de production d'eau chaude selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les composants nécessaires au fonctionnement de la pompe de chaleur (7) sont sensiblement superposés verticalement à l'intérieur de l'enveloppe (6). 4. Appareil de production d'eau chaude selon la revendication 3, caractérisé en ce que le compresseur (10) est disposé de préférence sous le ventilateur (8) et audessus de l'évaporateur (ll) -à l'intérieur de l'enveloppe (6) et le ventilateur (8) est disposé de préférence audessous d'une grille d'entrée d'air (9) qui forme le sommet de l'enveloppe. 5. Appareil de production d'eau chaude selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'une grille de sortie d'air (12) est montée au-dessous de l'évaporateur (11), dans la partie inférieure de la cloison verticale antérieure de l'enveloppe et une tôle (13) collectrice de l'eau de condensation est disposée obliquement sous l'évaporateur (11), cette tôle débouchant au-dessus d'une goulotte collectrice de l'eau de condensation (14) ou d'un récipient amovible collecteur de l'eau de condensation.