Brevet FR2703138A1 — publié le 19940930

"Chauffe-eau chauffé électriquement, notamment chauffe-eau instantané". L'invention concerne un chauffe-eau chauffé électriquement, notamment chauffe-eau instantané, avec un dispositif de sécurité réagissant automatiquement qui interrompt le raccordement au réseau de l'appareil lorsque la pression, ou bien la température, de l'eau chauffée dans l'appareil, atteint une valeur limite susceptible d'être prédéfinie, et en outre, avec un10 dispositif devant être manoeuvré par l'utilisateur pour le réglage par échelons de la puissance de chauffe de l'appareil. Dans des chauffe-eau instantanés connus de ce type, prévus pour être raccordés à un réseau de courant triphasé, le dispositif pour le réglage de la puissance de chauffe agit mécaniquement sur des contacts de commutation d'un commutateur d'écoulement, qui branche l'appareil lors de la distribution d'eau et qui interrompt l'alimentation en courant des20 résistances de chauffe dès que, et aussi longtemps que de l'eau n'est pas prélevée dans l'appareil Dans ce dispositif, aucun commutateur particulier ni aucun contact de commutation, n'est certes nécessaire pour le réglage de la puissance Il apparait cependant25 comme désavantageux que l'intervention dans le mécanisme de commutation du commutateur d'écoulement, soit relativement coûteuse et nécessite une adaptation et une installation soigneuse des parties Dans le cas d'une autre réalisation connue de chauffe-eau instantané du type précédemment mentionné, le dispositif pour le réglage de la puissance de chauffe est muni de commutateurs particuliers, tandis qu'une position "zéro" manque et qu'une mise hors circuit de l'appareil ne s'effectue que par l'intermédiaire du commutateur d'écoulement ou du dispositif de sécurité. Cette réalisation nécessite, par rapport à la réalisation connue précédemment décrite, des commutateurs supplémentaires et une dépense de câblage plus élevée qui augmente le prix de l'appareil. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un chauffe-eau caractérisé en ce qu'au dispositif pour le réglage de la puissance de chauffe et au dispositif de sécurité réagissant automatiquement, est associée en commun une unique combinaison de commutateurs et les deux dispositifs agissant indépendamment l'un de l'autre sont couplés à la combinaison de commutateurs. Le dispositif, selon l'invention comportant les caractéristiques cidessus, présente l'avantage que des commutateurs particuliers pour le réglage des étages de puissance de chauffe ne sont pas nécessaires et que l'intervention mécanique du dispositif de réglage et du dispositif de sécurité peut être réalisée de façon simple et fonctionnellement sûre dans la combinaison commune de commutateurs, parce que le dispositif de sécurité n'agit dans ce cas, que dans le sens de l'ouverture sur les différents commutateurs. D'autres caractéristiques de l'invention apportent des compléments avantageux au dispositif indiqué ci-dessus. Suivant une autre caractéristique de l'invention le dispositif pour le réglage de la puissance de chauffe a une position "zéro" dans laquelle tous les commutateurs individuels sont amenés dans la position de "coupure". Suivant une autre caractéristique de l'invention les commutateurs sont actionnés par l'intermédiaire de poussoirs qui sont sollicités par des ressorts de commutation agissant dans le sens de l'enclenchement, et aussi bien le dispositif pour le réglage de la puissance de chauffe qu'également le dispositif de sécurité sont couplés avec les poussoirs dans le sens de la coupure en agissant contre les ressorts de commutation. Suivant une autre caractéristique de l'invention l'organe de réglage du dispositif pour le réglage de la puissance de chauffe est couplé avec les poussoirs par l'intermédiaire d'un coulisseau, qui est guidé de façon à pouvoir coulisser transversalement par rapport au poussoir et qui est muni de cames de commutation sur lesquelles s'appliquent, sous l'action des ressorts de commutation des saillies prévues sur les poussoirs. Enfin, suivant une autre caractéristique de l'invention: a) le dispositif de sécurité a un organe de réglage sollicité par la pression de l'eau ou bien par la température de l'eau, et qui agit sur un cliquet d'arrêt monté de façon à pouvoir pivoter et déplace celui- ci en cas de sécurité d'une position d'arrêt dans une position de relâchement, b) en position d'arrêt, le cliquet d'arrêt maintient dans une position de relâchement contre l'action d'un ressort de sécurité, un levier de commutation monté de façon à pouvoir pivoter, position dans laquelle ce levier de commutation n'est pas en prise avec les poussoirs, c) dans la position de relâchement du cliquet d'arrêt le levier de commutation est amené par le ressort de sécurité dans une position de fonctionnement, dans laquelle il a ramené les poussoirs dans une position correspondant à l'état de coupure des commutateurs. Dans des appareils de chauffage qui sont prévus pour le raccordement à un réseau de courant triphasé, et qui sont munis d'un dispositif de sécurité, qui agit sur trois commutateurs individuels associés aux phases, le dispositif pour le réglage de la puissance de chauffe peut prendre, sans disposition supplémentaire, une position "zéro", dans laquelle les trois commutateurs individuels sont tous amenés dans la position "coupure" Les deux autres commutateurs individuels peuvent être utilisés pour la commutation des étages de puissance, par exemple un étage de charge partiel de 50 % de la puissance nominale et un étage de pleine charge. L'invention peut être également réalisée dans le cas d'appareils avec un simple raccordement de courant alternatif Dans ce cas, la totalité de la combinaison de commutateurs est associée en priorité aux différents circuits de commutation du dispositif pour le réglage de la puissance de chauffe et le dispositif de sécurité est réalisé sans commutateur propre de façon qu'il agisse simultanément et dans le même sens, sur les commutateurs dans les circuits de commutation. Un dispositif simple et insensible aux tolérances est obtenu lorsque les commutateurs sont actionnés par l'intermédiaire de poussoirs qui sont sollicités par des ressorts de commutation agissant dans le sens de l'enclenchement, et lorsqu'aussi bien le dispositif pour le réglage de la puissance de chauffe qu'également le dispositif de sécurité sont couplés par les poussoirs dans le sens de la coupure. Un dispositif économisant de la place, pour lequel les parties peuvent être logées dans l'appareil à des emplacements facilement accessibles, est obtenu lorsque l'organe enfichable pour la sélection de l'étage de puissance est couplé avec les poussoirs par l'intermédiaire d'un coulisseau, qui est guidé de façon à pouvoir coulisser transversalement par rapport à ces poussoirs et qui est muni de cames de commutation sur lesquelles s'appliquent, sous l'influence des ressorts de commutation, des saillies prévues sur les poussoirs Lorsque l'organe de réglage est un bouton tournant, celui-ci peut être muni d'une broche rapportée excentriquement et s'étendant axialement, qui vient en prise dans un trou oblong sur le coulisseau, lequel peut être guidé de façon à pouvoir se déplacer dans l'appareil parallèlement à la paroi antérieure de celui-ci. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins ci-joints et va être exposé plus en détail dans la description ci-après. la figure 1 montre en vue antérieure, un chauffe-eau instantané chauffé électriquement, la figure 2 montre des éléments de commutation de l'appareil selon la figure 1 en position de coupure, les figures 3 et 4 sont des coupes d'éléments de commutation selon les lignes III-III et IV-IV sur la figure 2, la figure 5 est une image correspondant à la figure 3 des éléments de commutation en fonctionnement en charge partielle, la figure 6 est une image correspondant à la figure 5 des éléments de commutation après la réaction du dispositif de sécurité. Le chauffe-eau instantané a un échangeur thermique 10 recevant l'eau à chauffer qui est muni de résistances chauffantes électriques, non représentées en détail et qui, par l'intermédiaire de commutateurs 12, 14, 16 sont susceptibles d'être connectées en deux étages de puissance Pour le réglage des étages de puissance, l'appareil a un bouton tournant 18 qui, à partir d'une position de "départ" désignée par "zéro" peut être tourné dans une position de charge partielle "un" correspondant à la moitié de la puissance nominale et dans une position de pleine charge "deux" correspondant à la pleine charge nominale Le mouvement de réglage du bouton tournant 18 est transmis à un coulisseau 20 guidé dans un mouvement rectiligne, par une broche 22 qui est rigidement reliée excentriquement au bouton tournant 18 et qui vient en prise dans un trou oblong 24 s'étendant transversalement par rapport au plan du dessin de la figure 2 dans le coulisseau 20 Ainsi, à chaque position du bouton tournant 18, est associée une position déterminée du coulisseau 20 dans sa direction de coulissement. Les commutateurs 12, 14, 16 sont réalisés sous la forme d'une unité constitutive encapsulée et sont chacun munis d'une broche de commutation 26. Chaque commutateur 12, 14, 16 comprend, en outre, un ressort de contact placé à l'intérieur qui tend à séparer les uns des autres les contacts de commutation et à déplacer alors la broche de commutation 26 vers l'extérieur Au commutateur 12 est associé un poussoir 28 qui est placé contre le commutateur 12 par un ressort de commutation 30, plus fortement précontraint que le ressort de contact placé à l'intérieur du commutateur Aux deux commutateurs 14, 16, est associé en commun, par l'intermédiaire d'un organe de pontage 32, un poussoir 34, qui est pressé contre les commutateurs 14, 16 par un ressort de commutation 36 surmontant l'effort résultant des ressorts de contact des deux commutateurs 14, 16. Les deux poussoirs 28, 34 sont montés parallèlement l'un à côté de l'autre dans un plan disposé perpendiculairement au plan de déplacement du coulisseau 20, et ils s'étendent chacun par une fente longitudinale 38 ou bien 40 à travers le coulisseau Celui-ci est muni, dans la zone du poussoir 28, d'une paire de cames de commutation 42 délimitant des deux côtés la fente longitudinale 38, et dans la zone du poussoir 34, d'une paire de cames de commutation 44 délimitant des deux côtés, la fente longitudinale 40. Les deux poussoirs 28, 34 portent chacun une broche transversale 46, qui sous l'influence du ressort de commutation 30 ou bien 36, s'applique sur la paire de cames de commutation 42 ou 44 considérée Les paires de cames de commutation 42, 44 sont réalisées de façon que dans la position "zéro" du coulisseau 20 représentée sur les figures 2 et 3, les deux poussoirs 28, 34 sont soulevés des commutateurs 12, 14, 16 et ceux-ci prennent leur position d'ouverture. La paire de cames de commutation 42 est prévue de façon que le poussoir 28 ne soit soulevé du commutateur 12 que dans la position "zéro" du bouton tournant 18 Dès que le bouton tournant 18 a été tourné à partir de la position "zéro", le ressort de commutation 30 ferme, par l'intermédiaire du poussoir 28, le commutateur 12 La paire de cames de commutation 44 est par contre,, réalisée avec une surface de came 48 plane, de sorte que le poussoir 34 reste soulevé des commutateurs 14, 16 et l'état d'ouverture de ceux-ci reste maintenu jusqu'à ce que le bouton tournant 18 soit commuté au-delà de la position de charge partielle "un" dans la position de pleine charge "deux" Du fait de la conformation différente des paires de cames de commutation 42, 44, et en combinaison avec une association appropriée des commutateurs 12, 14, 16 aux différentes résistances de chauffage, les étages de puissance désirés et une position "zéro" peuvent être réglés. Dans le cas d'un appareil prévu pour être raccordé à un courant triphasé, les trois commutateurs 12, 14, 16 sont, conformément à l'invention, associés en priorité au dispositif de sécurité de l'appareil agissant automatiquement et sont chacun raccordés à une phase du réseau Le dispositif de sécurité a un organe de réglage 50 sollicité par la pression ou bien la température dans l'échangeur thermique 10, cet organe agissant sur un levier à deux bras 54 monté de façon à pouvoir osciller en 52 Le bras de ce levier opposé à l'organe de réglage 50 revêt la forme d'un cliquet d'arrêt 56 pour un levier de commutation 58 qui est monté de façon à pouvoir pivoter en 60 et qui est sollicité par un ressort de sécurité 62 Le poussoir 28 et les deux pieds de poussoir 64 de l'organe de pontage 32, passent avec du jeu à travers des ouvertures dans le levier de commutation 58 Le poussoir 28 est muni au-dessus de l'ouverture, d'une collerette annulaire 66 dont le diamètre est supérieur au diamètre de l'ouverture. Dans la position de fonctionnement représentée sur les figures 3 à 5, le levier de commutation 58 est pressé par le ressort de sécurité 62 contre le cliquet d'arrêt 56, tandis que les poussoirs 28, 34 peuvent être sans empêchement poussés vers le bas et les commutateurs correspondants aux échelons de puissance choisis, peuvent être fermés Si la pression, ou bien la température dans l'échangeur thermique 10, dépasse une valeur limite prédéfinie, l'organe de réglage 50 fait pivoter le levier oscillant 54 dans la position selon la figure 6, après quoi le ressort de sécurité 62 fait pivoter le levier de commutation 58 dans le sens des aiguilles d'une montre Le levier de commutation 58 entraîne alors le poussoir 28 par l'intermédiaire de sa collerette annulaire 66 et le poussoir 34 par l'intermédiaire de l'organe de pontage 32, suffisamment loin vers le haut pour que les commutateurs 12, 14, 16 viennent dans leur position d'ouverture, indépendamment de leur réglage respectif de puissance Après l'apparition du cas de sécurité, et, éventuellement, l'élimination d'une perturbation, le levier de commutation 58 peut être ramené par des moyens, non représentés, dans sa position de fonctionnement indiquée sur les figures 3 à 5. REVENDICATIONS 1. Chauffe-eau chauffé électriquement, notamment chauffe-eau instantané, avec un dispositif de sécurité réagissant automatiquement qui interrompt le raccordement au réseau de l'appareil lorsque la pression, ou bien la température, de l'eau chauffée dans l'appareil, atteint une valeur limite susceptible d'être prédéfinie, et en outre, avec un dispositif devant être manoeuvré par l'utilisateur pour le réglage par échelons de la puissance de chauffe de l'appareil, chauffe-eau caractérisé en ce qu'au dispositif ( 18, 20) pour le réglage de la puissance de chauffe et au dispositif de sécurité ( 50, 54, 58) réagissant automatiquement, est associée en commun une unique combinaison de commutateurs ( 12, 14, 16), et les deux dispositifs agissant indépendamment l'un de l'autre sont couplés à la combinaison de commutateurs ( 12, 14, 16). 2. Chauffe-eau selon la revendication 1 qui est prévu pour être raccordé à un courant triphasé et qui est muni d'un dispositif de sécurité, lequel agit sur trois commutateurs individuels associés aux phases, caractérisé en ce que le dispositif ( 18, 20) pour le réglage de la puissance de chauffe a une position "zéro" dans laquelle tous les commutateurs individuels ( 12, 14, 16) sont amenés dans la position de "coupure". 3. Chauffe-eau selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les commutateurs ( 12, 14, 16) sont actionnés par l'intermédiaire' de poussoirs ( 28, 34) qui sont sollicités par des ressorts de commutation ( 30, 36) agissant dans le sens de l'enclenchement, et en ce qu'aussi bien le dispositif pour le réglage de la puissance de chauffe ( 18, 20) qu'également le dispositif de sécurité ( 50, 54, 58) sont couplés avec les poussoirs ( 28, 34) dans le sens de la coupure en agissant contre les ressorts de commutation ( 30, 36). 4. Chauffe-eau selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe de réglage ( 18) du dispositif pour le réglage de la puissance de chauffe est couplé avec les poussoirs ( 28, 34) par l'intermédiaire d'un coulisseau ( 20), qui est guidé de façon à pouvoir coulisser transversalement par rapport au poussoir et qui est muni de cames de commutation ( 42, 44) sur lesquelles s'appliquent, sous l'action des ressorts de commutation ( 30, 36) des saillies ( 46) prévues sur les poussoirs ( 28, 34). 5. Chauffe-eau selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que: a) le dispositif de sécurité ( 50, 54, 58) a un organe de réglage ( 50) sollicité par la pression de l'eau ou bien par la température de l'eau, et qui agit sur un cliquet d'arrêt ( 54) monté de façon à pouvoir pivoter et déplace celui-ci en cas de sécurité d'une position d'arrêt dans une position de relâchement, b) en position d'arrêt, le cliquet d'arrêt ( 54) maintient dans une position de relâchement contre l'action d'un ressort de sécurité ( 62), un levier de commutation ( 58) monté de façon à pouvoir pivoter, position dans laquelle ce levier de commutation n'est pas en prise avec les poussoirs ( 28, 34), c) dans la position de relâchement du cliquet d'arrêt ( 54) le levier de commutation ( 58) est amené par le ressort de sécurité ( 62) dans une position de fonctionnement, dans laquelle il a ramené les poussoirs ( 28, 34) dans une position correspondant à l'état de coupure des commutateurs ( 12, 14, 16).