Brevet FR2675244A1 — publié le 19921016

La présente invention concerne les chauffe-eau usuellement mis en oeuvre pour l'approvisionnement en eau chaude. De manière connue en soi et tel que représenté à la figure 1, les chauffe-eau sont formés d'une cuve 1 dans laquelle de l'eau froide est admise afin d'être chauffée le plus souvent par une résistance électrique 3. Cette cuve est fermée par une bride 2 usuellement métallique et est enfermée dans un habillage 6 comportant des moyens 7 d'isolation thermique. La cuve est enfin reliée par des tubulures 4, 5 à l'arrivée d'eau froide et à l'utilisation de l'eau chaude. Pour des raisons évidentes de sécurité, des normes imposent la présence de moyens tels qu'un robinet d'isolation de la cuve vis-à-vis de l'arrivée d'eau froide, un clapet anti-retour interdisant une circulation de l'eau contenue dans la cuve vers l'arrivée d'eau froide, une ou des soupapes de sécurité pilotées en pression pour assurer une évacuation de l'eau de la cuve en cas de surpression et un robinet de purge et de vidange. En plus de ces moyens rendus obligatoires par les normes de sécurité, les installateurs prévoient souvent à l'entrée du chauffe-eau, un régulateur de pression afin de faire fonctionner l'installation à une pression choisie quelle que soit la pression d'approvisionnement de l'eau froide. En outre le régulateur comporte généralement un dispositif anti-retour qui interdit toute circulation inverse d'eau chaude dans le circuit d'eau froide. La mise en oeuvre d'un régulateur intégré sur l'appareil permet de dimensionner de manière exacte les matériaux utilisés dans la construction de la cuve sans nécessiter un surdimensionnement de ceux-ci en prévision d'une utilisation à pression élevée ce qui est très coûteux. De manière usuelle, la bride 2 porte la résistance 3 et son dispositif de régulation, tandis que les éléments de sécurité sont regroupés dans un ensemble de sécurité 8. Lors de l'installation d'un chauffe-eau il est alors nécessaire de mettre en place les tubulures d'arrivée 4 et de sortie 5 de l'eau, la bride 2, l'ensemble de sécurité 8 et éventuellement le réducteur de pression 9. On a résolu cette difficulté en réalisant une bride pour chauffe-eau qui porte tous les dispositifs nécessaires au fonctionnement de l'appareil tels que tubulures d'entrée et sortie, résistance chauffante et thermostat, une soupape de sécurité en cas de surpression d'eau chaude, et un régulateur de pression à l'entrée. Une telle bride est décrite au DE OS 23 50 729. Cependant ce dispositif présente d'importants inconvénients : les différents organes sont intégrés de sorte que par exemple l'eau froide n'est pas délivrée directement dans le réservoir mais circule dans la bride par des canalisations circulaires pour traverser une cheminée de chauffage. Lorsqu'un élément est défectueux il faut alors tout changer ce qui peut arriver fréquemment lorsque les canalisations sont entartrées.En outre le dispositif ne comporte pas d'organe interdisant le retour d'eau froide dans la conduite d'arrivée. La présente invention propose une nouvelle bride de ce type mais qui résout les inconvénients précités. A cet effet l'invention a pour objet une bride pour chauffe-eau du type connu comportant les organes nécessaires au fonctionnement de l'appareil et à sa sécurité caractérisé en ce que les organes sont montés sur la bride en sous-ensembles et éléments indépendants, un premier sous-ensemble sur lequel est montée la tubulure d'entrée de l'eau froide, un second et un troisième sousensemble de purge et de sécurité, une résistance de chauffage et une tubulure de sortie. La bride selon l'invention est encore remarquable par les caractéristiques suivantes - le premier sous-ensemble (40) remplit les fonctions de robinet d'isolement de la cuve (1) par rapport à l'arrivée de l'eau froide de régulateur de pression, et de clapet anti-retour. - le second sous-ensemble regroupe une purge et une pastille de sécurité sensible à la pression interne de la cuve - le troisième sous-ensemble comporte un robinet de purge et de vidange ainsi qu'une soupape de sécurité sensible à la pression L'invention concerne encore le sous-ensemble remplissant les fonctions de robinet d'isolement, régulateur de pression et clapet anti-retour destiné à être monté sur une bride selon l'invention, caractérisé en ce qu'il est globalement formé d'un boîtier, dans lequel pénètre la tubulure d'entrée reliée à une portion qui lui est perpendiculaire et qui sert de palier à un arbre monté coulissant dans celle-ci avec interposition d'un joint d'étanchéité, tout en étant conformée à son extrémité tournée vers l'intérieur de la cuve en siège pour un clapet lié à l'extrémité inférieure dudit arbre. Ce sous-ensemble est également remarquable en ce que - un support assure le maintien du clapet ainsi que le positionnement d'un ressort le maintenant en appui contre le siège - une membrane souple présentant une ouverture centrale est montée autour dudit arbre en un point de celui-ci situé au dessus de la portion de la tubulure et rendue solidaire de l'arbre en étant interposée entre un épaulement et une coupelle - un capuchon ferme le dessus du boîtier et est traversé par l'arbre et en ce qu'un ressort est interposé entre la coupelle et le capuchon afin de repousser l'arbre vers le bas - la membrane est pincée sur sa périphérie entre le capuchon et le boîtier ; - une mollette est disposée sur le capuchon en étant libre de tourner par rapport à celui-ci et en ce que l'arbre est relié à la mollette de manière à être libre en translation mais entraîné en rotation. L'invention couvre également le chauffe-eau muni de la bride selon l'invention. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de mise en oeuvre de celle-ci en référence au dessin joint sur lequel - la figure 2 est une vue de dessus de la bride selon l'invention, - la figure 3 est une vue suivant la coupe III-III de la figure 2. Sur les figures on a représenté une bride 20 selon l'invention destinée à être montée sur la cuve 1 d'un chauffe-eau. Cette bride porte tous les éléments qu'il est nécessaire de positionner sur cette cuve pour former un chauffe-eau. La bride 20 porte de manière usuelle la résistance de chauffage 3 ainsi que le dispositif nécessaire à son fonctionnement, ladite résistance est positionnée de manière décentrée afin de libérer de la place pour l'installation sur la bride des autres éléments nécessaires au chauffe-eau. La bride 20 suivant 1 invention porte les tubulures 4 d'entrée de l'eau froide et 5 de sortie de l'eau chaude ainsi qu'un premier sous-ensemble 40 sur lequel est montée la tubulure 4 d'entrée de l'eau froide, un second sousensemble 50 et un troisième sous-ensemble 60. Le premier sous-ensemble 40 remplit les fonctions de robinet d'isolement de la cuve 1 par rapport à l'arrivée de l'eau froide, régulateur de pression et clapet antiretour. Le second sous-ensemble 50 regroupe la purge 51 et une pastille de sécurité 52 sensible à la pression interne de la cuve. Le troisième sous-ensemble 60 comporte le robinet de purge et de vidange 61 ainsi qu' une soupape de sécurité sensible à la pression 62. La conception des second 50 et troisième 60 sousensembles ne pose pas de problèmes particuliers, des éléments de conception classiques sont disposés les uns à la suite des autres sans que leur structure soit modifiée de manière notable. La fabrication du troisième sousensemble 60 a uniquement nécessité la liaison de l'axe 63 du robinet de purge 61, commandé en déplacement par la manette basculante 64, au clapet 65 de la soupape 62 afin de pouvoir commander celui-ci en éloignement de son siège 66. Le premier sous-ensemble 40 est pour sa part de conception originale car la simple juxtaposition d'un robinet d'isolement, d'un régulateur de pression et d'un clapet anti-retour ne permet pas d'obtenir un sous-ensemble de petite dimension et de fonctionnement correct. Le sous-ensemble 40, selon 1 invention, est globalement formé d'un boîtier 41 dans lequel pénètre la tubulure d'entrée 4. Cette tubulure d'entrée 4 est reliée à une portion 42 qui lui est perpendiculaire ce qui forme une tubulure en T. La tubulure d'entrée 4 est globalement parallèle à la bride 20 tandis que la portion 42 est perpendiculaire à ladite bride. Ladite portion 42 sert de palier à un arbre 44 qui est monté coulissant dans celle-ci avec interposition d'un joint d'étanchéité. Ladite portion 42 est également conformée à son extrémité tournée vers l'intérieur de la cuve 1 en siège 43 pour un clapet 45 lié à l'extrémité inférieure de l'arbre 44. Un support 46 assure le maintien en place du clapet 45 ainsi que le positionnement d'un ressort 47 maintenant ledit clapet 45 en appui contre le siège 43. Une membrane souple 48, par exemple en caoutchouc, présentant une ouverture centrale est montée autour dudit arbre 44 en un point de celui-ci situé au dessus de la portion 42 de la tubulure ; cette membrane 48 est rendue solidaire de l'arbre en étant interposée entre un épaulement 49 et une coupelle 70 maintenue par un écrou 71. Un capuchon 73 ferme le dessus du boîtier 41 et est traversé par l'arbre 44. Un ressort 72 est interposé entre la coupelle 70 et le capuchon 73 afin de repousser l'arbre 44 vers le bas. La membrane 48 est pincée sur sa périphérie entre le capuchon 73 et le boîtier 41. Une mollette 74 est disposée sur le capuchon 73 en étant libre de tourner par rapport à celui-ci. L'arbre 44 est relié à la mollette de manière à être libre en translation mais entraîné en rotation. Le premier sous-ensemble 40 ayant été décrit, nous allons en expliquer le fonctionnement. Lorsque de l'eau chaude est demandée du côté de l'utilisation, l'eau froide est admise à pénétrer dans le chauffe-eau par l'éloignement du clapet 45 de son siège 43 à l'encontre du ressort 47 sous l'action de la dépression régnant dans la cuve 1. Comme on aura pu le comprendre, ledit clapet 45 et son ressort 47 forment un clapet anti-retour interdisant toute circulation d'eau de la cuve 1 vers la tubulure d'entrée 4. Lorsque l'eau froide est admise à pénétrer dans la cuve par l'ouverture dudit clapet 45, elle circule dans la portion de tubulure 42 et envahit l'espace interne du boîtier 41 en même temps qu'elle circule à travers le support 46. Ledit support 46 est conformé avec des ailettes déflectrices cassant le flux d'eau froide afin que celle-ci se mélange à l'eau contenue dans la cuve et ne puisse pas traverser la cuve et directement ressortir par la tubulure de sortie de l'eau chaude 5. La membrane 48 soumise à la pression de l'eau froide d'une part et à l'action du ressort 72 d'autre part assure la régulation de la pression d'admission de l'eau. A cet effet, la membrane entraîne l'arbre 44 vers le haut ce qui applique le clapet 45 sur son siège 43 et ferme l'arrivée d'eau dans la cuve lorsque la pression d'admission est trop élevée. A l'inverse, si la pression d'admission est inférieure à la pression de consigne, la membrane entraîne l'arbre vers le bas ce qui décolle le clapet de son siège. Lors de ces déplacements ledit arbre 44 est maintenu par la portion 42 de la tubulure et par la mollette 74 afin de toujours rester parallèle à lui-même. Enfin, la fonction d'isolation de la cuve 1 vis à vis de la tubulure d'entrée 4 de l'eau froide est assurée en manipulant la mollette 74. En effet, en faisant tourner ladite mollette dans le sens convenable, on peut entraîner l'arbre 44 vers le haut afin de plaquer le clapet 45 sur son siège 43. Le sous-ensemble 40 tel qu'il vient d'être décrit assure de manière fiable et dans un encombrement réduit les fonctions prévues de robinet d'isolation, régulateur de pression et clapet anti-retour. Ce sous-ensemble 40 ainsi que les sous-ensembles 50 et 60 sont positionnés sur la bride 20 selon l'invention et maintenus en place par une plaque de fermeture 21 qui permet d'obtenir un volume fermé renfermant tous les dispositifs demandés afin de les protéger des agressions extérieures. Comme on peut le voir sur la figure 3, la tubulure d'entrée 4 avec la portion 42 la prolongeant perpendiculairement, le boîtier 41 ainsi que les boîtiers nécessaires pour la mise en place des éléments formant les sous-ensembles 50 et 60 sont obtenus d'une seule pièce par moulage sous la forme d'un support 22. Lors de la conception des différents sousensembles, l'on a encore prévu pour ceux-ci des formes et encombrements tels que les capuchons 73 puissent également être tous obtenus en une seule pièce moulable sous la forme d'un couvercle 23. Ainsi, la bride 20 selon l'invention est formée par le support 22 sur lequel sont positionnés les sousensembles 40, 50, 60 avant de fermer par le couvercle 23, puis par la plaque de fermeture 21 ne laissant dépasser que les organes de commande tels que la mollette 74 ou la manette basculante 64. La mise en oeuvre de matière plastique moulable est rendue possible par le fait qu'un régulateur de pression est toujours utilisé ce qui permet d'être sûr que la pression à l'intérieur de la cuve 1 est toujours inférieure ou égale à la valeur de consigne. Un chauffe-eau suivant l'invention, formé d'une cuve 1 fermée par une bride 20 portant tous les dispositifs de commande et de sécurité est installé de manière beaucoup plus simple et rapide puisqu'il suffit de fixer ladite bride et de relier les tubulures d'entrée et de sortie au circuit d'eau. De plus, tout risque d'erreur ou de montage défectueux ou incomplet est supprimé. Un autre avantage de la bride selon l'invention tient au fait que les différents dispositifs sont enfermés entre le support 22, le couvercle 23 et la plaque de fermeture 21, ce qui élimine les risques de détérioration de ceux-ci au cours des différentes manipulations. REVENDICATIONS 1- Bride pour chauffe-eau du type connu comportant les organes nécessaires au fonctionnement de l'appareil et à sa sécurité caractérisé en ce que les organes sont montés sur la bride en sous-ensembles (40,50,60) et éléments indépendants, un premier sous-ensemble (40) sur lequel est montée la tubulure (4) d'entrée de l'eau froide, un second (50) et un troisième (60) sous-ensemble de purge et de sécurité, une résistance (3) de chauffage et une tubulure (5) de sortie. 2- Bride selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier sous-ensemble (40) remplit les fonctions de robinet d'isolement de la cuve (1) par rapport à l'arrivée de l'eau froide de régulateur de pression, et de clapet anti-retour. 3- Bride selon la revendication 1 caractérisée en ce que le second sous-ensemble (50) regroupe une purge (51) et une pastille de sécurité (52) sensible à la pression interne de la cuve. 4- Bride selon la revendication 1 caractérisée en ce que le troisième sous-ensemble (60) comporte un robinet de purge et de vidange (61) ainsi qu'une soupape se sécurité sensible à la pression (62). 5- Sous-ensemble (40) remplissant les fonctions de robinet d'isolement, régulateur de pression et clapet antiretour destiné à être monté sur une bride (20) selon les revendications 3 à 4, caractérisé en ce qu'il est globalement formé d'un boîtier (41) dans lequel pénètre la tubulure d'entrée (4) reliée à une portion (42) qui lui est perpendiculaire et qui sert de palier à un arbre (44) monté coulissant dans celle-ci avec interposition d'un joint d'étanchéité tout en étant conformée à son extrémité tournée vers l'intérieur de la cuve (1) en siège (43) pour un clapet (45) lié à l'extrémité inférieure dudit arbre (44). 6- Sous-ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un support (46) assure le maintien du clapet (45) ainsi que le positionnement d'un ressort (47) le maintenant en appui contre le siège (43). 7- Sous-ensemble selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'une membrane souple (48) présentant une ouverture centrale est montée autour dudit arbre (44) en un point de celui-ci situé au dessus de la portion (42) de la tubulure et rendue solidaire de arbre en étant interposée entre un épaulement (49) et une coupelle (70). 8- Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'un capuchon (73) ferme le dessus du boîtier (41) et est traversé par l'arbre (44) et en ce qu'un ressort (72) est interposé entre la coupelle (70) et le capuchon (73) afin de repousser l'arbre (44) vers le bas. 9- Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la membrane (48) est pincée sur sa périphérie entre le capuchon (73) et le boîtier (41). 10- Sous-ensemble selon 1 l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'une mollette (74) est disposée sur le capuchon (73) en étant libre de tourner par rapport à celui-ci et en ce que l'arbre (44) est relié à la mollette de manière à être libre en translation mais entraîné en rotation.