Brevet FR2566101A1 — publié le 19851220

La présente invention concerne un chauffe-eau électrique. Parmi les générateurs d'eau chaude le chauffe-eau électrique est celui qui est le plus en faveur auprès du public. On apprécie en effet sa simplicité de pose et d'emploi et sa bonne régulation et par conséquent sa fabrication s'est très largement développée. Les chauffe-eau électriques classiques connus actuellement ont une enveloppe formée de quatre couches successives: l'intérieur d'un tel chauffe-eau comporte une cuve en acier relativement épaisse qui forme étanchéité h l'eau et assure une résistance 9 la pression. Cette cuve est habituellement réalisée par l'assemblage de deux fonds et d'une virole obtenue par roulage d'une tôle et soudure longitudinale. A l'intérieur de cette cuve est placée une couche de protection contre la corrosion, laquelle est réalisée par un émail à chaud ou un ciment a froid ou encore une pulvérisation de matière plastique du genre de celle connue sous le nom de "RILSAN". A l'extérieur de la cuve est disposée une couche d'isolant formée, le plus souvent de mousse de matière plastique injectée.Enfin cet ensemble est recouvert d'une jacquette extérieure en acier mince peinte. Un tel chauffe-eau électrique comporte donc deux parois en acier concentriques avec une-couche isolante prise en sandwich. Un tel ensemble est relativement cher, le moindre défaut dans la protection intérieure conduit à une perforation de la tôle épaisse d'étanchéité et la jacquette externe en tôle mince est très fragile et nécessite un emballage très soigné. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant un chauffe-eau électrique de construction remarquablement simplifiée, d'un faible prix de revient et d'une très grande robustesse. A cet effet ce chauffe-eau électrique est caractérisé en ce qu'il comporte une seule enveloppe métallique constituée de deux cloches en tôle épaisse,garnies chacune à l'intérieur d'une couche isolante et qui sont assemblées entre elles le long de leurs bords pour délimiter un volume interne, la cloche supérieure étant pourvue, dans son dôme, d'un orifice de désaération pouvant être obturé par un bouchon tandis que la cloche inférieure présente, dans son fond, un orifice obturé par un flasque amovible portant les accessoires du chauffe-eau, et, à l'intérieur du volume délimité par les deux cloches une paroi mince étanche à l'eau et au gaz, formée d'un sac gonflable fixé de manière étanche à l'orifice central de la cloche inférieure et appliquée, lors du montage du chauffe-eau, par gonflage à l'air ou à l'eau, contre la face interne de la couche isolante de chacune des cloches constituant l'enveloppe. Le chauffe-eau électrique suivant l'invention présente de nombreux avantages par rapport aux réalisations actuelles. En premier lieu les deux cloches constituant l'enveloppe métallique qui sont réalisés par emboutissage profond,sont assemblées avantageusement, par exemple, par un agrafage unique ou par soudage lorsque l'isolant le permet,le long de leurs bords circulaires, au lieu d'avoir à utiliser les trois soudures qui sont nécessaires lorsque le réservoir est réalisé par soudage de deux fonds et d'une virole obtenue par roulage d'une tôle et soudure longitudinale. Par ailleurs on peut fixer le chauffe-eau, sans créer de pont thermique, grâce à des pattes préalablement soudée sur les cloches. La protection interne est grandement simplifiée puisque la mise en place du sac gonflable permet d'éviter la réalisation d'une couche de protection en émail, ciment ou matière plastique pulvérisée. Le chauffe-eau est également beaucoup plus résistant lors de son transport puisque sa paroi extérieure qui est celle des deux cloches, est relativement épaisse. Enfin les pertes calorifiques du chauffe-eau suivant l'invention sont diminuées grâce à sa forme extrêmement simple, avec tous les orifices de départ vers le bas à travers une couche d'eau froide, et du fait de l'absence de pont thermique pour la fixation de l'appareil. On décrira ci-après, titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention,en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en coupe axiale et verticale d'un chauffe-eau électrique suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe horizontale faite suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe verticale schématique des éléments constitutifs du chauffe-eau, avant gon filage du sac interne et fermeture par le flasque portant les accessoires. Le chauffe-eau suivant l'invention qui est représenté sur le dessin, comporte une seule enveloppe métallique externe qui est constituée de deux cloches pratiquement symétriques, réalisées par emboutissage profond, à savoir une cloche supérieure 1 et une cloche inférieure 2. Les cloches 1 et 2 ont un diamètre constant pour une famille de chauffe-eau ayant des contenances différentes, mais leurs profondeurs sont différentes.Par exemple on peut réaliser, par emboutissage, une série de cloches ayant chacune 550 mm de diamètre extérieur, la profondeur de chacune des cloches étant alors de 510 mm pour un réservoir de 150 litres utiles, de 675 mm pour un réservoir de 200 litres et de 950 mm pour un réservoir de 300 litres. - Les deux cloches supérieure 1 et inférieure 2 sont garnies intérieurement de couches isolantes épaisses 3, 4, qui peuvent être avantageusement constituées par une mousse de matière plastique injectée entre la surface interne des cloches 1, 2 et un noyau amovible définissant la capacité interne. L'épaisseur de chacune des couches isolantes 3, 4 est choisie de manière à obtenir-un niveau de perte par conduct;ion que l'on s'est imposé. Cette épaisseur peut être par exemple égale à 50 mm.Chacune des cloches 1, 2 avec son isolant doit pouvoir résister à l'écrasement résultant de la pression de l'eau (10 bars maximum). L'assemblage des deux cloches 1, 2 est réalisé, par exemple, par agrafage mutuel ( ou soudage si la nature de l'isolant le permet)de leurs bords circulaires en regard c'est-à-dire du bord inférieur la de la cloche supérieure 1 et du bord supérieur 2a de la cloche inférieure 2. L'un de ces bords, par exemple le bord inférieur la de la cloche supérieure 1 peut constituer un emboîtement mâle tandis que l'autre bord, c'est-à-dire bord supérieur 2a de la cloche inférieure 2 forme un emboîtement femelle, l'assemblage étant réalisé par'rabattement, par moletage, du bord femelle 2a par dessus le bord mêle la. Dans la zone de raccordement des deux cloches 1 et 2, les couches isolantes internes 3, 4 présentent avantageusement des profils s'embottant l'un dans 11 autre. Sur la figure 1 est représenté un type d'embottement entre le bord inférieur 3a de la couche isolante supérieure 1 et le bord supérieur 4a de la couche isolante, 3 de la couche inférieure 2, chacun de ces bords 3a, 4a présentant un profil en gradin. La cloche inférieure 2 est pourvue, dans la partie centrale de son fond,- d'un orifice 5 terminé par une bride 6. Sur cette bride est fixé, par tous moyens appropriés, un flasque transversal horizontal unique 7 qui supporte tous les accessoires du chauffe-eau c' est-à-dire l'orifice d'arrivée d'eau froide 8 couronné par son déflecteur, l'orifice de sortie d'eau chaude 9, le doigt de gant pour le thermostat 10 et la résistance électrique 11 sous forme de résistance blindée en forme d'épingle. L'étanchéité est assurée grâce à une paroi mince 12 en matière'plastique étanche à l'eau et au gaz, qui peut être par exemple du polyéthylène, une matière connue sous le nom de nylon etc. Cette paroi est réalisée par un sac fixé de façon étanche à la bride inférieure 6 et la surface développée de ce sac 12 est légèrement supérieure à celle du volume interne délimité par les deux cloches 1, 2. Tous les accessoires du chauffe-eau 8, 9, 10, 11 et en particulier le tube de sortie d'eau chaude 9 sont couverts par ce sac étanche 12. Au moment du montage du chauffe-eau on remplit progressivement ce chauffe-eau d'air ou d'eau, ce qui provoque le gonflage du sac étanche 12 comme il est illustré sur la figure 3. L'air se trouvant emprisonné entre le sac 12, en cours de gonflage, et les couches isolantes 3, 4 est alcrs évacué par un orifice 13 situé à la partie supérieure du chauffe-eau et plus particulièrement à travers le dôme de la cloche supérieure 1 et la partie de la couche isolante 3 se trouvant en dessous. Cet orifice 13 qui est pourvu d'un bouchon amovible 14, est alors laissé ouvert pendant le gonflage du sac 12. Pour faciliter l'évacuation de l'air à travers l'orifice 13, pendant le gonflage du sac 12, des rainures verticales 15 sont avantageusement ménagées dans la surface interne des couches isolantes 3, 4, ces rainures 15 s'étendant jusqu'à l'orifice de désaération 13. A le fin du gonflage du sac étanche, ce dernier se trouve être appliqué contre les surfaces internes des couches isolantes 3 et 4. A ce moment on ferme l'orifice supérieur 13 au moyen du bouchon 14 et de ce fait l'air ne peut plus pénétrer entre le sac 12 et les couches isolantes 3, 4, si bien que le sac 12 demeure plaqué contre la surface interne des couches isolantes 3, 4. REVENDICATIONS 1.- Chauffe-eau électrique caractérisé en ce qu'il comporte une seule enveloppe métallique constituée de deux cloches (1,2) en tôle épaisse,garnies chacune à l'intérieur d'une couche isolante (3,4) et qui sont assemblées entre elles le long de leurs bords (la,2a) pour délimiter un volume interne, la cloche supérieure (1) étant pourvue, dans son dôme, d'un orifice de désaération (13) pouvant être obturé par un bouchon (14) tandis que la cloche inférieure (2) présente, dans son fond, un orifice (5) obturé par un flasque amovible (7) portant les accessoires (8-11) du chauffe-eau, et, à l'intérieur du- volume délimité par les deux cloches (1,2), une paroi mince (12) étanche à l'eau et au gaz, formée d'un sac gonflable fixé de manière étanche à l'orifice central (5) de la cloche inférieure (2) et appliquée, lors du montage du chauffe-eau, par gonflage à l'air ou à l'eau, contre la face interne de la couche isolante (3,4) de chacune des cloches (1,2) constituant l'enve- loppe. 2.- Chauffe-eau électrique suivant la revendication 1 cèractérisé en ce que les deux cloches métalliques (1,2) sont réalisées par emboutissage profond et elles sont assemblées le long de leurs bords (la,2a), par exemple par agrafage ou par soudure lorsque l'isolant le permet. 3.- Chauffe-eau électrique suivant la revendication 2 caractérisé en ce que l'un des bords (la) de l'une des cloches constitue un emboitement mâle tandis que l'autre bord (2a) de l'autre cloche (2) forme un emboîtement femelle et est rabattu, par moletage, par dessus le bord mâle (la). 4.- Chauffe-eau électrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que dans la zone de raccordement des deux cloches (1 et 2), les couches isolantes internes (3, 4) présentent des profils s'emboîtant l'un dans l'autre. 5.- Chauffe-eau électrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'orifice (5) de la cloche inférieure (2) est terminé par une bride (6) sur laquelle sont fixés d'une part le flasque transversal (7) portant les accessoires du chauffe-eau et d'autre part le sac gonflable étanche (12). 6.- Chauffe-eau électrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que des rainures verticales (15) sont ménagées dans la surface interne des couches isolantes (3; 4), ces rainures (15) ste- tendant jusqu'à l'orifice (13) de désaération.