Brevet FR2777573A1 — publié le 19991022

DISPOSITIF DE PROTECTION CATHODIQUE DE CUVE DE CHAUFFE-EAU L'invention est relative à un dispositif de protection cathodique de cuve de chauffe-eau. Le document FP O 771 889 Ai décrit un dispositif de protection cathodique de chauffe-eau. Dans ce dispositif, un doigt de gant est porté par une bride d'obturation de la cuve du chauffe-eau; ce doigt de gant porte à son extrémité un élément isolant de support d'une anode non consommable; ledit élément isolant est traveé par ladite anode non consommnable de manir à relier ranode non consommable à un circuit électronique grâce à un conducteur isolé intérieur audit doigt de gant. Ce dispositif domnne généralement satisfaction, mais présente le risque d'une dégradation de rélément isolant de support par oxydation électrolytique de reau de la cuve. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient, en perfectionnant lc dispositif existant, en augmentant la fiabilité et la durée d'utilisation de l'élément isolant de support. Linvention a pour objet un dispositif dc protection cathodique de cuve de chauffe-eau, du type comportant un doigt de gant tubulaire portant à son extrémité un élément isolant de support d'une anode non consommable, caractérisé en ce qu'une gaine étanche de protection est placée à rintérieur de la cuve, entre l'anode et l'élément isolant, de manière à éviter la dégradation de l'élément isolant par oxydation électrolytique de l'reau de la cuve. Selon d'autres caractéristiques de rinvention: - ladite gaine étanche de protection enserre ranode extérieurement à l'élément isolant et sur une partie de la longueur d'emmanchement de l'anode à l'intérieur de l'élément isolant, - ladite gaine étanche de protection est une gaine composée à partir de deux matériaux, le premier matériau radialement intérieur présentant une température de 2 2777573 fusion inférieure à celle du deuxième matéiau radialement intériur,, de manira à assurer un contact étroit de ranode et du premier matériau par fusion du pmier matériau et application du premier matériau fondu contre l'anode par thmoréraction du deuxième matériau, s5 - l premier matériau est un matériau themmoplastique fluoré, - le deuxième matériau est un polymère fluoré thrmorétractablc, - la gaine étanche de protection est interrompue pour permettre un serrage et un maintien de lanode par réléennt isolant et éviter l'expulsion de l'anode à travers l'élément isolant lors de la montée en pression de la cuve, - ranod est une anode en titane ou en titane revêtu extérieurement d'un oxyde métallique ou tout ae matériau passivable, - la gaine étanche de protection est appliquée sur ranode avant emmanchement de l'anode gainée à travers l'élément isolant, ranode gainée est montée dans un support de connexion avant emmanchment de r'anode jusqu'à une position de butée dudit support de connexion sur rélément isolant, - le montage comportant ranode gainc emmanchée dans rélément isolant jusqu'à uime position de butée est ensuite enfilé sur le doigt de gant. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivme donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement une vue partielle en section diamétrale d'unm dispositif de l'art antérieur, - la figure 2 représente schématiquement une vue agrandie analogue à la figure 1 illustrant le phénomène d'oxydation électrolytique, - la figure 3 représente schématiquement un assemblage crd'anodes pour dispositif selon l'invention, - la figure 4 représente schématiquement une vue en section diamé-ale d'un dispositif selon l'invention. 3 2777573 En réfénce aux figures 1 et 2, un dispositif selon rinvention comporte un doigt de gant 1 generalment metallique, portant un ensemble avec un élément de support isolant 2 d'ue anode 3 on métal noble. L'anode 3 en métal noble lraverse l'é6lément 2 de support isolant et est raccordée à un connecteur 4 reliant l'anode métallique 3 à un fil conductur électrique isolé 5. A titre de matériau mtallique utilisable pour ranode 3, on peut choisir un matériau dans le groupe comportant les aciers inoxydables férritiques passivés extérieurement par passivation électrochimique, les aciers inoxydables austéntiques passivés extérieurement par passivation électrochimique, raluminium, le férosilicium, le titane platiné, le niobium platiné, le titane platiné et le titane revêtu d'une couche de rcvâtement (roxyde métallique. De préférence, on utilise une anode 3 en titane ou en titane revêtu extérieurement d'una oxyde métallique. De manière connue en soi, ranode 3 est reliée par le connecteur 4 et le conducteur isolé 5 à un générateur de courant de type connu en soi, par exemple du type décrit dans le document EP O 771 889 Ai. Sur la figure 2, l'exlrémité de l'rélément 2 de support isolant est attaqué par oxydation électrolytique résultant du passage du courant de protection cathodique dans r'eau de la cuve et se désagrège à remplacaement o l'anode 3 débouche de l'élément 2 de support isolant Cette désagrégation libère des particules 6 de petite taille qui se répandent dans l'reau de la cuve par exemple en suivant le trajet des flèches 7. Cette désagrégation est importante pour des éléments de support isolant constitués par mun capuchon protecteur réalisé en matériau élastomère. En référence à la figurec 3, selon l'invention, une gaine 8 étanche de protection est prévue pour être placée entre ranode 3 et rélément isolant 2, de manière à éviter la dégradation de l'élément isolant 2 par oxydation électrolytique de l'reau de la cuve. La gaine étanche 8 de protection est avantageusement une gaine composée ià partir de deux matériaux Le premier matériau forme un revêtement 9 radialement intérieur, tandis que le deuxième matériau forme un revêtement 10 radialement 4 2777573 extérieur appliquant le premier revêtement 9 contre l'anode 3, de manière à assurer l'étanchéité. De préférence, le premier matériau radialement intérieur présente une température de fusion inférieure à celle du matériau radialement extérieur: ainsi, lors du chauffage de la gaine g à une température intermédiaire entre les tpat de fusion des deux matériaux, le premier matériau intérieur fond et est appliqué contre l'anode 3 par la rétaction du deuxiè matériau. La gaine ainsi constituée est étanche et enserre ranode 3 de manière à éviter tout glissement lors de l'emmanchement ultérieur à travers rélément isolant 2. Avantageusement, le premier matériau constitant le revêtement 9 est un matériau thermoplastique fluoré, tandis que le deuxième matériau est un polymre fluoré thernnorétractable, par exemple un polyttafluoréthylène (PTFE). La gaine 8 étanche de protection est interrompue sur une longueur I pour permettre un serrage et un maintien de l'anode 3 par l'élément isolant 2 de support et éviter l'expulsion de ranode gainée à travers lélément isolant 2 lors de la montée en pression de la cuve. Avantageusement, l'ordre des opérations est le suivant: on prépare tout d'abord ranode 3 et on lui applique la gaine composée de deux matériaux que l'on chauffe pour assurer une bonne application de la gaine 8 sur l'anode 3 fournissant une étanchéité à rPeau, mme sous pression à l'interface entre ranode 3 et le revêtement 9; on monte ensuite ranode gainée dans le connecteur ou support de connexion 4 muni de son conducteur isolé 5. L'assemblage ainsi constitué et représenté à la figure 3 est ensuite emmanché à force par rintérieur du capuchon ou élément isolant 2 de support jusqu'à ce que le support 4 de connexion vienne buter contre le bord de l'élément isolant. En référence à la figure 4, le montage réalisé par formation de la gaine, assemblage au connecteur 4 et emmanchement de cet assemblage à travers le capuchon 2 est représenté dans une position préalable à renfilement de ce montage sur le tube 1 de doigt de gant par poussée dans le sens de la flèche 11. Lorsque ce montage est complètement enfilé sur le doigt de gant 1, la position obtenue est analogue à celle représentée en référence à la figure 1. 2777573 La cuve peut alors être remplie d'eau et est susceptble de monter en pression lors du chauffage de reau, puisque l'étanchéité sera automatiquement obtenue par la pression extérieure exercée sur le capuchon isolant 2. En effet, cette augmentation dc pression produit une contraction du capuchon 2 en serrant le tube 1 et une s contraction de la partie de serrage s'étendant sur une longueur 1 correspondant à l'interruption de la gaine étanche 8. Cette contraction autour de ranode 3 empêche toute expulsion de l'anode gaince à travers l'orifice d'emmanchement. L'invention permnnet ainsi d'éviter roxydation électrolytique du capuchon résilient 2, tout en assurant un maintien et une étanchéité sous pression identique à celle de l'art antérieur. La nature du ou des matériaux utilisés pour constituer la gaine 8 entourant l'anode métallique 3 ne constitue pas un obstacle à la bonne étanchéité du dispositif du fait de la préservation d'une longueur 1 de serrage assurant un contact direct du métal de l'anode et du matériau du capuchon résilient 2. L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier n'y est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et esprit de rinvention. 6 2777573 REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection cathodique de cuve de chauffe-eau, du type comportant un doigt de gant (1) portant à son extrémité un élém&nent isolant (2) de suppolxnt d'unc anode (3) non consommable, caractérisé en ce qu'une gaine étanche (8) de protoction est placée entre l'anode (3) et l'élément isolant (2) à l'intérieur de la cuve, de manière à éviter la dégradation de l'élément isolant (2) par oxydation électrolytique de l'reau de la cuve. 2. Dispositif selon la rm ndication 1, caractérisé en ce que ladite gaine étanche (8) de protection ensen ranode (3) extérieurement à rél&ment isolant (2) et sur une partice de la longueur d(emmanchement de ranode (3) à l'intérieur de rélément isolant (2). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ladite gaine étanche (8) de protection est une gaine composée à partir de deux matériaux, le premier matériau radialement intérieur (9) présentant une température de fusion inférieure à celle du deuxime matériau radialement extérieur (10), de maniera à assurer un contact étroit de ranode (3) et du premier matériau (9) par fusion du premier matériau (9) et application du premier matériau (9) fondu contre l'anode par theirmortraction du deuxième matériau (10). 4. Dispositif selon la rvendication 3, caractérisé en ce que le premier matériau (9) est un matériau thermoplastique fluoré. 5. Dispositif selon la mvendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que le deuxième matériau (10) est un polymère fluoré thermorétractable. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gaine étanche (8) de protection est interrompue pour permettre un serrage et un maintien de l'anodc (3) par l'élément isolant (2) et éviter l'expulsion de ranode (3) à travers l'élément isolant (2)lors de la montée en pression de la cuve 7. Dispositif selon mune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ranode (3) est une anode en titane ou en titane revêtu extérieurement d'un oxyde métallique ou tout autre matériau passivable. 7 2777573 8. Dispositif selon lune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gaine étanche (8) de protection est appliquée sur l'anode (3) avant emmanchement de l'anode (3) gainée à travers l'élément isolant (2). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'anode (3) gainée (8) est montée dans un support (4) de connexion avant emmanchement de l'anode jusqu'à mune position de butée dudit support de connexion (4) sur l'élément isolant (2). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le montage comnportant l'anode (3) gainée (8) emmanchée dans l'élément isolant (2) jusqu'à une position de butée est ensuite enfilé sur le doigt de gant (1).