Brevet FR2578033A1 — publié le 19860829

CHAUFFE-EAU A ENVELOPPE METALLIQUE EXTERIEURE MISE A LA TERRE La présente invention concerne un chauffe-eau à enveloppe métallique extérieure mise à la terre. Un chauffe-eau électrique notamment du type à accumulation ou dérivé comprend habituellement une cuve métallique intérieure contenant de l'eau chauffée par une résistance électrique chauffante, et une enveloppe métallique extérieure thermiquement isolée de la cuve intérieure par une couche de matière isolante de manière à limiter voire supprimer les ponts thermiques nuisibles à son rendement. Pour éviter des accidents quelquefois m-ortels pour l'utilisateur, les normes d'installation de chauffe-eau électrique exigent une mise à la terre non seulement de la cuve intérieure de l'appareil mais également son enveloppe métallique extérieure.Dans les chauffe-eau électriques connus, la mise à la terre de leur enveloppe métallique extérieure se fait habituellement au moyen d'un fil électrique qui relie l'enveloppe à une borne de terre de leur dispositif de connexion électrique et qui soit monté à l'extérieur de ces appareils lors de leur installation avec des inconvénients qui en découlent au point de vue esthétique, de sécurité et de frais d'installation soit incorporé dans les appareils, avec des complications créées dans leur fabrication, et des difficultés de réalisation d'une chaîne de fabrication ou de montage automatique. La présente invention ayant pour but d'éviter ces inconvénients, permet de réaliser un chauffe-eau électrique économique à enveloppe métallique extérieure thermiquement isolée de la cuve intérieure à structure simple pour la fabrication et le montage, facilitant une création avantageuse d'une chaîne automatique de fabrication tout en permettant lors de la fabrication ou lors de l'installation de l'appareil une mise positive à la terre de l'enveloppe métallique extérieure de l'appareil. Selon l'invention, un chauffe-eau électrique à cuve métallique intérieure et ayant une enveloppe métallique extérieure mise à la terre thermiquement et électriquement isolée de cette cuve par une couche de matière isolante est caractérisé en ce qu'il comprend pour une mise à la terre de son enveloppe métallique extérieure, un dispositif à vis monté avec une liaison de conduction électrique sur l'enveloppe métallique extérieure et créant une liaison électrique par contact réglable sous pression avec la cuve métallique intérieure qui est elle-même reliée à une borne de terre d'une boîte d'alimentation électrique de l'appareil. Pour mieux faire comprendre l'invention, on en décrit ci-après un exemple de réalisation illustré par des dessins ci-annexés dont - la figure 1 représente une vue schématique en perspective, en coupe verticale partielle d'un chauffe-eau électrique réalisé selon l'invention, - la figure 2 représente à une autre échelle, une vue schématique en coupe verticale d'une partie d'une paroi du chauffe-eau électrique de la figure 1, montrant un dispositif à vis de mise positive de l'enveloppe métallique extérieure de l'appareil, à la terre, - la figure 3 représente à une autre échelle, une vue de face d'un renfort de l'enveloppe métallique extérieure, destiné au montage du dispositif à vis de mise à la terre et des étriers de fixation du chauffe-eau, et - la figure 4 représente une vue d'en bout du renfort de la figure 3. Un chauffe-eau électrique 1 réalisé selon l'invention, schématiquement illustré dans la figure 1 comprend une cuve métallique intérieure 2, une enveloppe métallique extérieure 3, une couche de matière thermiquement et électriquement isolante 4 séparant l'enveloppe 3 de la cuve 2, un élément chauffant constitué par une résistance électrique 5 et une sonde de température 6 d'un thermostat 7, montés sur un socle 8 fixé contre le bord de l'ouverture d'entrée de la cuve 2 et électriquement reliés à une boîte d'alimentation électrique 9 munie de bornes de terre et fermée par un capot isolant de ptotection 10. La cuve métallique intérieure 2 est électriquement reliée à une borne de terre non représentée de la boîte d'alimentation électrique 9. L'eau est admise dans la cuve 2 par une conduite d'entrée 1 1 et soutirée de la cuve 2 par une conduite de sortie 12.La gaine du thermostat 6-7 supporte une anode magnésium 13. L'enveloppe métallique extérieure 3 comprend de préférence une virole métallique 14 fermée aux extrémités par une calotte isolante supérieure 15 et un fond isolant inférieur 16. L'enveloppe- métallique extérieure 3 du chauffe-eau l est ainsi électriquement isolée de la cuve métallique intérieure 2. La couche de matière isolante 4 est de préférence constituée dans l'exemple illustré aux figures 1 et 2 par une mousse plastique expansée formée in-situ telle qu'une mousse de polyuréthane. Selon une caractéristique importante, la mise à la terre de l'enveloppe métallique extérieure 3 autrement dit la virole métallique 14 est réalisée au moyen d'un dispositif à vis 25 monté avec une liaison de conduction électrique sur cette enveloppe métallique extérieure 3 et créant une liaison électrique par contact réglable sous pression avec une cuve métallique intérieure 2 qui est reliée elle-même à une borne de terre d'une boîte d'alimentation électrique de l'appareil, au lieu d'un dispositif habituel de liaison électrique par un fil électrique soudé ou connecté, dans des chauffe-eau électriques connus, entre l'enveloppe métallique extérieure de ceux-ci et une borne de terre de leur boîte d'alimentation électrique ou entre cette enveloppe métallique extérieure et leur cuve métallique intérieure qui est elle-même reliée à cette borne de terre de la boîte d'alimentation électrique.Ce dispositif à vis de liaison électrique par contact réglable sous pression 25 a, au moins, une double fonction, celle d'assurer une bonne conduction électrique et celle d'établir positivement une liaison réglable de conduction électrique à tout moment choisi. Dans l'exemple illustré partiellement à la figure 2, le dispositif à vis de liaison électrique par contact réglable sous pression 25 pour une mise à la terre de l'enveloppe métallique extérieure 3 autrement dit de la virole métallique 14 comprend un élément rigide à vis bon conducteur d'électricité monté, avec une liaison de conduction électrique sur l'enveloppe métallique extérieure 3 ou sa virole métallique 14 de manière que, par rotation de son. extrémité externe accessible de l'extérieur, son extrémité interne sous l'effet d'un vissage traverse l'épaisseur de la couche de matière isolante 4, gratte la paroi de la cuve métallique intérieure 2 et établit positivement et sous pression par l'effet d'écartement élastique des parois de la cuve 2 et de la virole 14, un contact réglable de liaison électrique avec cette cuve métallique 2, la cuve métallique 2 étant reliée à une borne de terre de la boîte d'alimentation élastique 9. Le dispositif à vis de liaison électrique par contact réglable sous pression 25 permet ainsi de rendre indépendante la virole métallique 14 vis-à-vis de la cuve métallique, lors de la formation de la couche de matière thermiquement isolante 4.La virole métallique 14 autrement dit l'enveloppe métallique extérieure 3 n'est pas, comme celle d'un chauffe-eau électrique connu, préalablement reliée à la cuve métallique intérieure 2 par un fil électrique soudé ou connecté par ses extrémités, avant la formation de la couche de matière isolante 4. Dans la fabrication des chauffe-eau électriques connus, ce fil électrique de liaison par soudage gêne la manutention et la mise en place de la cuve métallique intérieure et la virole métallique ou l'enveloppe métallique extérieure, lors d'une formation d'une couche de matière isolante qui les sépare, et, en outre un désoudage ou une rupture de ce fil électrique de liaison pourrait se produire facilement. Un tel risque pourrait se produire également lors d'un bourrage ou d'une expansion in-situ de la matière isolante dans la constitution de cette couche isolante. Selon l'invention la rigidité mécanique et la position réglable de l'élément à vis du dispositif à vis de liaison électrique par contact réglable sous pression 25 permettant à ce dernier d'éviter effiça- cement ces inconvénients et risques. Dans l'exemple illustré partiellement aux figures 2, 3 et 4, le chauffe-eau électrique 1 est supporté dans son installation par des étriers de type connu schématiquement représentés en 26. Les étriers 26 sont à leur tour fixés par un système à vis et écrou connu non représenté à l'enveloppe métallique extérieure 3 ou sa virole métallique 14 à un endroit choisi, intérieurement rigidifié par un renfort métallique 17, soudé ou maintenu sur cette virole ou enveloppe par ce système de vis ou écrou monté à travers les trous 18 de ce renfort 17. Selon une autre caractéristique, le dispositif à vis de liaison électrique par contact réglable sous pression 25 qui est monté sur la virole métallique 14 ou l'enveloppe 3 à un des points rigidifiés par le renfort 17, comprend un écrou 19 métallique rendu fixe et solidaire de ce renfort 17 par soudage ou par sertissage et une vis métallique 20 montée à travers des trous alignés formés respectivement dans les viroles 14 et, renfort 17, et dans le trou taraudé de l'écrou 19. La vis 20 a au moins une longueur sensiblement égale à l'épaisseur de la couche de matière isolante 4 à l'endroit de sa présence dans le chauffe-eau 1 de manière qu'étant vissée dans l'écrou 19, son extrémité interne bute contre la paroi de la cuve intérieure 2 et établit positivement et sous pression un contact de conduction électrique avec cette paroi. L'écrou 19 peut être un écrou carré (figure 3) ou hexagonal (non représenté) dont la paroi extérieure est encastrée dans le renfort 17 en U (figures 3 et 4) ou soudée à ce dernier tandis que la vis 20 peut être une vis sans tête à creux 21 (figure 2) ou à saillie (non représentée) d'entraînement en rotation et à extrémité ou embout interne à cuvette 22 (figure 2) ou à saillie en croix ou en étoile (non représentée). L'écrou 19 peut être un écrou frein tel qu'un écrou muni d'une fente 23 autrement dit un écrou fendu (figure 2) ou un écrou ordinaire. Un écrou frein 19 à fente 23 permet de mieux bloquer en place la vis 20. Dans la fabrication du chauffe-eau électrique 1, avant la formation de la couche isolante 4 par une expansion in-situ d'une mousse plastique tel qu'une mousse de polyurethane ou par un bourrage d'une matière thermiquement et électriquement isolante telle qu'une laine de verre, la vis 20 peut être vissée dans son écrou 19 pour que son extrémité interne bute contre la paroi de la cuve 2 et établit un contact de conduction électrique ou pour que son extrémité interne arrive seulement à la hauteur où à une distance prédéterminée de la paroi de la cuve interne 2 mais qu'après la formation de la couche isolante 4, un contact de conduction électrique soit effectivement établi par une rotation supplémentaire de la vis 20 qui transperce ou débarasse tout corps étranger la séparant de la paroi de la cuve 2 et crée un contact direct et positif métal à métal avec cette cuve 2. Grâce au dispositif à vis de liaison électrique par contact réglable sous pression 25 décrit dans les paragraphes précédents, la fabrication du chauffe-eau électrique I et notamment l'opération de mise à la terre de l'enveloppe métallique extérieure de l'appareil sont notablement simplifiées et facilement et avantageusement incorporables dans une chaîne automatique de fabrication et de montage et qu'on peut parfaire cette mise à la terre de l'enveloppe métallique de l'appareil lors d'une installation de celui-ci, par simple rotation de l'élément à vis 20 qui est accessible de l'extérieur de ce dispositif à vis de liaison électrique 25. Ce dispositif à vis de liaison électrique 25 permet efficacement d'éviter dans la fabrication d'un chauffe-eau électrique les inconvénients d'éventuel désoudage ou rupture du fil électrique de mise à la terre qui est habituellement utilisé dans les chauffe-eau électriques connus, et crée une incertitude de mise à la terre de l'enveloppe métallique extérieure de l'appareil. REVENDICATIONS 1. Chauffe-eau électrique à cuve métallique intérieure (2) et ayant une enveloppe métallique extérieure (3) mise à la terre et thermiquement et électriquement isolée de cette cuve (2) par une couche de matière isolante (4), caractérisé en ce qu'il comprend pour une mise à la terre de son enveloppe métallique extérieure (3), un dispositif à vis (25) monté avec une liaison de conduction électrique, sur l'enveloppe métallique extérieure (3, 14) et créant une liaison électrique par contact réglable sous pression avec la cuve métallique intérieure (2) qui est elle-même, reliée à une borne de terre d'une boîte d'alimentation électrique (9) de l'appareil. 2. Chauffe-eau selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif à vis de liaison électrique par contact réglable sous pression (25) comprend un élément rigide à vis (20) bon conducteur d'électricité monté sur l'enveloppe métallique extérieure (3) de manière que, par rotation de son extrémité externe accessible de l'extérieur, son extrémité interne sous l'effet d'un vissage traverse l'épaisseur de la couche de matière isolante (4) gratte la paroi de la cuve métallique intérieure (2) et établit positivement et sous pression par l'effet d'écartement élastique des parois de la cuve (2) et de l'enveloppe extérieure (3), un contact réglable de liaison électrique avec cette cuve métallique (2). 3. Chauffe-eau selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif à vis de liaison électrique par contact réglable sous pression (25) comprend un écrou métallique (19) rendu fixe et solidaire d'un renfort (17) de l'enveloppe extérieure (3) pour fixation des étriers (26) supportant l'appareil installé, et une vis métallique (20) montée, à travers des trous alignés formés dans ces enveloppe (3) et renfort (17), dans un trou taraudé de l'écrou (19) et présentant au moins une longueur sensiblement égale à l'épaisseur de la couche de matière isolante (4) à l'endroit de sa présence dans l'appareil. 4. Chauffe eau selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans le dispositif à vis de liaison électrique par contact réglable sous pression (25), l'écrou (19) est un écrou frein tel qu'un écrou fendu. 5. Chauffe-eau selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans le dispositif à vis de liaison électrique par contact réglable sous pression (25), l'écrou (19) a une forme choisie parmi les formes carrée et hexagonale. 6. Chauffe-eau selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que dans le dispositif à vis de liaison électrique par contact réglable sous pression (25), l'écrou (19) est serti dans le renfort (17) de l'enveloppe extérieure (3). 7. Chauffe-eau selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que dans le dispositif à vis de liaison électrique par contact réglable sous pression (25), L'écrou (19) est soudé au renfort (17) de l'enveloppe extérieure (3). 8. Chauffe-eau selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans le dispositif à vis de liaison électrique par contact réglable sous pression (25), la vis métallique (20) est une vis sans tête à moyen d'entraînement en rotation choisi parmi un creux (21) et une saillie, et pourvue d'une extrémité libre choisie parmi une extrémité à cuvette (22) et une extrémité à saillie sélectionnée entre celle en croix et celle en étoile.