Brevet FR2560729A1 — publié le 19850906

Chaudière électrique. La présente invention concerne une chaudière à chauffage électrique, et plus particulièrement une construction nouvelle d'élémont chauffant pour chaudière électrique. Dans les chaudières électriques, l'élément chauffant est généralement constitué de résistances blindées ou d' électrodes noyées dans le fluide à chauffer. Les chaudières à résistances blindées sont très sensibles à l'entartrage des résistances, qui provoque progressivement une perte de transfert et à la longue meme, la destruction de ces résistances. Quant aux chaudières à électrodes noyées, elles sont comme inconvénient de voir leur puissance varier en fonction de la conductivité du fluide à chauffer qui varie fortement avec la température et la salinité du fluide.Il en résulte que les chaudières électriques doivent idéalement être alimentées avec un fluide purifié pour éviter la présence de sels dissous, mais les techniques connues ne pallient que partiellement aux inconvénients précités et elles ont une incidence sur le prix de revient Le but de l'invention est de procurer une chaudière électrique qui peut être alimentée avec un fluide chargé de sels dissous, même incrustants sans subir d'endommagements dûs à l'entartrage ni de variation sensible de sa puissance due à la modification de conductivité du fluide. Ce but est atteint gr ce à l'invention par une chaudière électrique comprenant un élément chauffant en contact avec le fluide à chauffer, caractérisée en ce que l'élément chauffant est constitué d'au moins un fil résistant électrique non isolé de longueur prédéterminée, plongé dans le fluide à chauffer et dont les extrémités sont connectées à une différence de potentiel, ledit fil résistant électrique non isolé s'étendant à une certaine distance au-dessus du fond d'une botte en matériau isolant ouverte à sa partie supérieure, le fond de ladite botte étant percé d'une ouverture à laquelle est raccordé un tube ayant une longueur prédéterminée et mettant en communication l'intérieur de la botte et la chambre d'eau de la chaudière. L'inventlon est exposée plus en détails dans ce qui suit sur un exemple de mode de réalisation illustré sur les dessins ci-annexés. la figure 1 montre schématiquement une vue intérieure d'un corps de chaudière à vapeur selon l'invention, la figure 2 est une vue transversale schématique suivant la ligne II-II de la figure 1. Le corps de chaudière est constitué du réservoir 1 alimenté en fluide à évaporer, de l'eau par exemple, par une pompe 2 commandée par un dispositif de contrôle de niveau 3. L'élément chauffant est constitué d'au moins un fil résistant électrique non isolé 4 dont les extrémités sont connectées à une différence de potentiel par les conducteurs 5 et les broches de raccordement 12. Le ou les fils résistants 4 sont constitués d'un matériau ayant une conductivité électrique qui varie peu avec la température et s'étend à une certaine distance au-dessus du fond d'une botte en matériau isolant 6 fixée à l'intérieur du réservoir 1. Cette botte est ouverte à sa partie supérieure et son fond est percé dune ouverture à laquelle est raccordé un tube 7 qui met en communication l'intérieur de la botte et la chambre d'eau Il de la chaudière.La botte 6 est plongée partiellement dans le fluide à chauffer de manière que sa partie supérieure soit en communication avec la chambre de vapeur 10 du réservoir et que le ou les fils résistants 4 soient plongés dans le fluide Lors de l'application dune différence de potentiel aux bornes des résistances 4 un courant électrique important parcourt les fils chauffants 4 et un courant électrique faible traverse le fluide contenu dans la boite 6. La longueur de celle -ci détermine la quantité d'énergie électrique absorbée par le fluide en fonction de la salinité de celui-ci et de la différence de potentiel aux bornes des fils chauffants 4.Le passage de courant à travers le fluide a pour effet de préci piter sous forme amorphe non incrustante, les sels contenus dans le fluide et qui sont normalement incrustants, par exemple les sels calcaires contenus dans l'eau. Les sels précipités sont acheminés dans la chambre d'eau al par les tubes 7 et ils forment dans le fond du réservoir, des boues qui sont éliminées avec les purges par la conduite de purge 8 équipée d'une vanne. La vapeur produite dans la chambre de vapeur 10 est évacuée par une conduite 9 équipée d'une vanne. L'alimentation en fluide par au-dessus de la boite 6 facilite l'entraiement des boues formées vers le tube 7 et la chambre d1eau. Comme on sait que la conductivité de l'eau augmente avec la température et que d'autre part on désire limiter les purges de déconcentration de l'eau en chaudière on limitera par la longueur de la botte le courant absorbé par l'eau à % de la puissance nominale de la résistance 4 calculé pour la résistivité de l'eau à la température ambiante de manière que le courant d'électrode ne dépasse pas 10 à 15 % de la puissance nominale quand la résistivité de l'eau est la plus faible. Cette différence n'est pas gênante pour l'utilisateur de la chaudière mais permet en mesurant la puissance électrique absorbée de commander une purge de déconcentration quand la puissance atteint 110 ou 115 % de la puissance nominale.Le ou les tubes 7 ont une longueur égale à 35 à 50 fois leur diamètre intérieur dans le but de limiter les fuites vers la masse à une valeur négligeable. Grâce à la disposition selon l'invention, une chaudière électrique peut être alimentée aussi bien avec un fluide chargd de sels dissous, même incrustants, qu'avec un fluide purifié ou de l1eau distillée sans quelle ne subisse de dommages dbs à l'entartrage ni ne voie sa puissance varier de plus de 10 à 15 % environ. Il en résulte par conséquent un meilleur rendement à long terme et une économie de production appréciable. L'élément chauffant selon 1'invention peut être alimenté par une tension triphasée. En ce cas, trois fils résistants 4 ou trois groupes de fils résistants 4 sont connectés en triangle ou en étoile selon le montage du réseau triphasé. Les fils résistants 4 peuvent être disposés dans trois bottes distinctes 6 comme montré à la figure 2 ou être disposés dans une seule botte en assurant une distance suffisante entre les points de connexion raccordés à deux phases distinctes ou à une phase et au neutre. Il est bien entendu que la disposition selon l'invention s'applique à n'importe quel type de chaudière: chaudière à vapeur, chaudière à eau chaude, chaudière à surpression par exemple. REVENDICATIONS 1. Chaudière électrique caractérisée par un élément chauffant en contact avec la fluide à chauffer, caractérisée en ce que l'élément chauffant est constitué d'au moins un fil résistant non isolé (4) de longueur prédéterminée, plongé dans le fluide à chauffer et dont les extrémités sont connectées à une différence de potentiel, ledit fil résistant électrique non isolé (4) s'étendant à une certaine distance audessus du fond d'une botte en matériau isolant (6) ouverte à sa partie supérieure, le fond de ladite botte étant percé d'une ouverture à laquelle est raccordé un tube (7) ayant une longueur prédéterminée et mettant en communication l'intérieur de la botte et la chambre doleau (îi) de la chaudière. 2. Chaudière selon-la revendication 1, caractérisée en ce que le fil résistant électrique (4) est constitué d'une matière ayant une conductivité électrique qui varie très faiblement avec la température. 3. Chaudière selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les fils résistants électriques (4) sont connectés en triangle ou en étoile pour être raccordés à une tension d'alimentation triphasée. 4. Chaudière selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le fluide à chauffer est introduit dans la chaudière au-dessus de la partie supérieure ouverte de la ou des bottes (6). 5. Chaudière selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le fond du réservoir comporte une ouverture (8) pour l'évacuation des boues.