Brevet FR2576091A1 — publié le 19860718

La présente invention se rapporte aux réchauffeurs instantanés de fluides à l'aide d'un corps de chauffe électrique chauffant par contact direct un réservoir métallique. De tels réchauffeurs instantanés réalisés jusqu'a présent, par exemple fonctionnant comme chaudières de percolateur ou pour la distribution automatique des boissons chaudes, sont réalisés par moulage dans un moule, dans lequel on place un serpentin de cuivre et un corps de chauffe électrique, puis on remplit le moule d'un métal ou alliage fondu bon conducteur de chaleur, tel que l'alliage d'aluminium ou le bronze. Le réchauffeur ainsi réalisé se présente donc sous forme d'un serpentin et d'un corps de chauffe noyés dans la masse de métal sans la possibilité d'effectuer le remplacement du corps de chauffe défaillant. Les serpentins sont difficiles à détartrer, car leur détartrage est une opération longue et présentant des dangers relatifs à l'emploi d'un acide corrosif. L'invention a pour but un réchauffeur pouvant fonctionner soit comme une chaudière, soit comme un séchoir industriel ou réchauffeur instantané de tout fluide, d'un cout extrêmement bas, d'un encombrement réduit et dont le détartrage est très simple. Du fait de sa facilité de démontage et de ;'accès aisé à son corps de chauffe, le réchauffeur faisant l'objet de l'invention se prête particulièrement bien à fonctionner comme chaudière incorporée dans un distributeur de boissons chaudes. Le réchauffeur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué par deux coquilles planes, chacune Drésentant sur une face des nervures longitudinales orientées perpendiculairement par rapport à la face de la coquille, lesquelles coquilles assemblées par lesdites faces présentent un espacement entre les coquilles formant une veine plane pour l'écoulement du fluide à chauffer; Dans une des extrémités longitudinales du réservoir est ménagée une cavité alimentée par un orifice en fluide à chauffer1 tandis que l'autre extrinité longitudinale du réservoir est pourvue d'un orifice d'évacu-ation du fluide chaud. Selon un mode deréalisation préféré, le-logement pour le corps de chauffe ménagé dans la partie centrale du réservoir est formé par l'assemblage des coquilles présentant chacune à cet endroit un méplat délimitant à l'intérieur un espace demi-cylindrique fermé et pourvu d'un canal latéral pour le passage de conducteurs électriques, ledit logement étant dimensionné de façon à bloquer par serrage le corps de chauffe, lors de l'assemblage de coquilles, avec éventuellementl'interposition d'un joint d'étanchéité. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lumière de la description des modes de réalisation d'une chaudière adaptée à servir dans un distributeur automatique de boissons chaudes, présentés à titre d'exemple et illustréspar les dessins, dont la figure 1 est une vue de la face intérieure d'une coquille, la figure 2 est une vue de dessus en coupe selon B-B de la figure 1, la figure 3 est une vue de côté en coupe selon la ligne brisée C-C de la figure 1. la figure 4 est une vue de la face extérieure d'une variante de réali sation, la figure 5 est une vue en coupe selon A-A de la figure 4, la figure 6 est une vue en coupe selon B-B de la figure 4, la figure 7 est une vue de la face intérieure de cette variante, et la figure 8 est une vue en coupe selon B-B des deux coquilles assemblées. Le réchauffeur est composé de deux coquilles identiques 1 moulées en d'aluminium fonderie enalliage ou en bronze, chacune de forme parallélipipé- dique possédant une face plane 2 et une face opposée pourvue de nervures longitudinales 3 orientées perpendiculairement à la face plane 2, Elle présente sur tout son pourtour un méplat 13 pour l'interposition d'un joint et dans sa partie centrale un logement demi-cylindrique 5 pour le corps de chauffe. Ce logement est fermé par un méplat 7 délimitant ce logement sur tout son pourtour pour l'interposition éventuelle d'un joint. Un canal latéral 6 permet le passage de conducteurs électriques. Chaque coquille l présente sur ses bords longitudinaux et sur le méplat 7 des orifices 14 pour le passage'des boulons de serrage. L'épaisseur de la coquille l est telle, que lorsque deux coquilles sont assemblées, l'espacement sur toute la superficie entre les coquilles forme une veine plane 4 pour l'écoulement du fluide à chauffer. Dans l'extrémité supérieure de la coquille est ménagée une cavité 8 alimentée en eau à chauffer par un orifice central 9 et pourvue d'un orifice d'aération lO. A l'extrémité inférieure du réservoir est ménagée une cavité 11 de recueil d'eau chaude pourvue d'un robinet réglable d'évacuation 12. Le logement cylindrique 5 pour le corps de chauffe est entièrement fermé de l'extérieur pour éviter le contact direct dfeau avec le corps de chauffe et le méplat 7 qui l'entoure est destiné à réaliser le serrage en force à cet endroit des deux coquilles fixant ainsi par blocage le corps de chauffe et offrant un parfait pont thermique. L'assemblage des deux coquilles s'effectue en plaçant le corps de chauffe dans son logement et en serrant les boulons introduits dans les orifices 14 avec interposition d'un joint s'appliquant contre les méplats 13 et assurant l'étanchéité parfaite du réservoir et, si nécessaire, d'un autre joint posé sur les méplats 7 entourant le corps de chauffe. Selon une variante représentée aux figures 4 à 8, les faces extérieures des deux coquilles présentent deux nervures 20 continues, parallèles de forme sinueuse et en saillie formant entre elles un sillon ou logement 21, dans lequel est logée une résistance électrique 22 insérée dans un lit de matière réfractaire 23, telle que la magnésie. Un logement pour un thermostat est représenté en 24 sur la face extérieure de la plaque. Le verso de la plaque chauffante est recouvert d'une plaque de protection 25. Après l'assemblage des deux plaques par leurs faces nervurées, avec l'interposition éventuelle d'un joint s'appliquant contre les méplats 13 et le recouvrement par emboutissage des plaques de protection 25, I'ensemble est recouveru dcun tissu isolant 26, puis place dans un carter en matière plastique 27. Le coussin d'air que renferme le carter 27 permet une meilleure isolation thermique. Lors du fonctionnement, l'eau, stockée dans la cavité 8 en attente d'écoulement se préchauffe. Les espaces séparant les nervures et l'épaisseur de la veine 4 sont calculés en fonction de la vitesse d'écoulement de liteau, afin d'éviter un passage trop rapide qui ne permettrait pas de chauffer suffisamment. Egalement, afin d'éviter l'ajustage de l'adaptation du débit d'alimentation d'eau froide au débit d'évacuation d'eau chaude à température voulue, cette cavité assure un tampon suffisant pour pallier à ce problème et permet ainsi un débit d'alimentation d'eau froide plus important que le débit d'évacuation d'eau chaude. L'eau stockée dans la cavité 8 s'écoule au contact de nervures 3 chauffées-par conduction thermique de la chaleur dégagée par le corps de chauffe ou la résistance électrique et s'échauffe rapidement en remplissant la cavité il de stockage d'eau chaude. Grâce à la régularisation du débit d'alimentation par l'orifice 9.et du débit d'évacua tion par l'orifice 12, on obtient un degré désiré de température. L'application du réchauffeur au domaine de séchoirs industriels peut s'effectuer simplement en branchant l'orifice d'alimentation 9 sur une soufflante et en adaptant l'orifice d'évacuation 12 au débit d'air chaud désiré. L'avantage d'une telle application réside dans l'absence de contact direct entre le corps de chauffe et l'air entrant. La forme plate des éléments constituant le réchauffeur rend possible le jumelage de plusieurs réchauffeurs avec un encombrement réduit. L'économie de matière réalisée selon l'invention est importante, car pour une capacité de chauffe comparable, il faut 1,2 kg d'alliage d'aluminum au lieu de quelques sept kilogrammes nécessaires pour la fabrication d4un chauffe-eau en forme de serpentin noyé dans le métal au cours du moulage. D'autres avantages résident dans la rapidité de montage et de démontage et dans'la possibilité de remplacement du corps de chauffe du fait que celui-ci n'est pas coulé dans la masse, comme c'est-le cas habituellement dans les chaudières instantanées fonctionnant par échange thermique. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et elle est susceptible de nombreuses variantes à la portée de l'homme de l'art. REVENDICATIONS. 1. Réchauffeur instantané de fluides à l'aide d'un corps de chauffe électrique (5,22) chauffant par contact direct un réser-voir métal lique, caractérisé en ce qu'il estconstitué par deux coquilles planes (1), chacune présentant sur une face des nervures (3) longi tudinales, orientées perpendiculairement à la face de la coquille, lesquelles coquilles assemblées par lesdites faces présentent un espacement (4) entre les coquilles formant une veine plane pour l'écoulement du fluide à chauffer. 2. Réchauffeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans l'une des extrémités longitudinales du réservoir est ménagée une cavité (8) alimentée par un orifice (9) en fluide à chauffer, tandis que l'autre extrémité longitudinale (11) est pourvue d'un orifice (12) d'évacuation du fluide chaud. 3. Réchauffeur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les faces extérieures opposées aux faces pourvues de nervures (3) sont des faces planes et chaque face nervurée présente dans sa partie centrale un logement demi-cylindrique (5) pour loger un corps de chauffe cylindrique. 4. Réchauffeur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le logement pour le corps de chauffe ménagé dans la partie centrale du réservoir est formé par l'assemblage des coquilles pré sentant chacune à cet endroit un méplat (7) délimitant à l'in- térieur un espace demi-cylindrique (5) fermé et pourvu d'un canal latéral (6) pour le passage de conducteurs électriques, ledit loge ment étant dimensionné de façon à bloquer par serrage le corps de chauffe avec interposition d'un joint entre les méplats des deux coquille. 5. Réchauffeur selon l'une des revendications 1 et2, caractérisé en ce la face extérieure opposée à la face nervurée d'au moins une plaque est pourvue d'un sillon (21) continu, sinueux, dans lequel est logée une résistance électrique (22) inserée dans un lit (23) d'une matière réfractaire, laquelle face est recouverte d'une plaque de pro tection (25). 6. Réchauffeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la résistance électrique (22) est placée entre deux nervures parailèles (20) de forme sinueuse formant saillie sur la face extérieure de la plaque opposée à celle pourvue de nervures. 7. Application du réchauffeur selon l'une des revendications 1 à 6 au domaine de séchoirs industriels, caractérisée en ce que la cavité d'une extrémité longitudinale d'alimentation est branchée sur une soufflante d'air. 8. Application du récauffeur selon l'une des revendications 1 à 6 au domaine de chaudières, caractérisée en ce que la cavité d'une extrémité longitudinale constitue un réservoir de stockage ali menté en eau à chauffer, tandis que la cavité de l'autre extrémité longitudinale du réchauffeur est pourvue d'un robinet réglable d'évacuation d'eau chaude.