Brevet FR2785881A1 — publié le 20000519

La présente invention concerne un dispositif de chauffage destiné à réchauffer de quelques degrés une grande quantité de liquide. Les solutions connues pour réchauffer des volumes importants d'eau tel que des piscines sont des dispositifs fixes qui doivent tre installés sur le circuit de pompage (circuit ayant pour but principal la filtration), généralement dans le local technique. Ces dispositifs ont plusieurs inconvénients. L'inconvénient principal est que leur installation nécessite l'intervention d'un professionnel du métier et n'est possible que si le local technique est suffisamment vaste. Les inconvénients secondaires sont les suivants : les calories sont dispensées dans le local technique et certaines sont perdues dans le circuit avant d'arriver dans la piscine ; de plus, les éléments résistifs de chauffage restent en permanence dans le circuit d'eau de sorte qu'il est nécessaire de remplacer périodiquement ces éléments résistifs en raison de la corrosion. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de chauffage qui soit simple à mettre en oeuvre. Selon l'invention, le dispositif proposé est un dispositif de chauffage pour bassin de liquide comportant des éléments résistifs alimentés par une source d'énergie électrique, caractérisé en ce que les dits éléments résistifs sont fixés sur un corps flotteur apte à tre positionné en n'importe quel endroit du bassin. Un des avantages de ce dispositif est qu'il peut tre installé dans le bassin ou tre retiré du bassin très facilement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte en outre des moyens aptes à générer une circulation forcée du liquide autour des éléments résistifs pour éviter tout échauffement excessif du liquide. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, ces moyens de circulation sont constitués d'une hélice entraînée par un petit moteur électrique. Un joint, situé légèrement au dessus de la ligne de flottaison, assure l'étanchéité au niveau de l'arbre qui relie l'hélice au moteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte en outre un moyen de sécurité apte à couper l'alimentation électrique des éléments résistifs lorsque le corps flottant ne se trouve plus immergé. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, ce moyen est constitué d'un élément étanche de faible masse (par exemple une sphère). Lorsque le dispositif est dans le liquide, la poussée d'Archimède exerce une force verticale dirigée vers le haut sur élément. Cet élément étanche active alors, au travers d'une membrane souple, un contacteur électrique qui autorise le fonctionnement du dispositif. Lorsque le dispositif n'est pas dans l'eau, la pression exercée sur la membrane n'est pas suffisante et le contacteur électrique est ouvert, interdisant le passage du courant dans les éléments résistifs. Selon une variante simple de l'invention, le circuit de commande est un simple contacteur à commande manuelle. Selon une autre variante de l'invention, le circuit de commande comporte un ou plusieurs témoins de fonctionnement. Selon une autre variante de l'invention, le circuit de commande comporte des moyens de programmation permettant de faire fonctionner l'alimentation électrique pendant les plages horaires désirées. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte un carénage de protection entourant les éléments résistifs, dans le but d'éviter que les baigneurs ne puissent toucher les éléments résistifs. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif est pourvu d'une électrode au contact avec l'eau apte à relier électriquement le liquide à la terre du réseau d'alimentation électrique, dans le but de protéger les personnes amenées à manipuler le dispositif contre tout défaut d'isolement dans le dispositif. On se reportera aux figures annexées et à de la description détaillée qui va suivre pour mieux comprendre les caractéristiques et les avantages de 1'invention. La figure 1 montre le schéma de principe du dispositif dans son ensemble. La figure 2 montre les détails de la partie supérieure. Le dispositif est constitué de : -un corps flotteur (1), qui est une cavité étanche à la pénétration d'eau, ce qui assure la flottaison du dispositif. Le centre de gravité du dispositif est plus bas que le centre de poussée de la poussée d'Archimède, ce qui assure un bon équilibre du dispositif lorsqu'il est à l'eau. L'étanchéité est particulièrement soignée sur la partie inférieure de la cavité. La forme générale du corps flotteur peut prendre la forme d'un cylindre ou d'un parallélépipède. Ce dispositif ayant des propriétés de flottaison, il peut tre utilisé dans un bassin de profondeur quelconque, mais il agit principalement sur la zone de liquide qui est proche de la surface. un carénage de protection (2) qui empche tout contact entre une quelconque partie du corps et les éléments résistifs. En effet, il est possible de se baigner dans le bassin d'eau alors que le dispositif de chauffage fonctionne à proximité dans le bassin. Ce carénage sert également de base stable lorsque le dispositif est retiré du liquide et est posé sur le sol. La partie basse du carénage, plus dense, sert en outre à abaisser le centre de gravité du dispositif. -des éléments résistifs (3) qui transforment l'énergie électrique en calories qui sont diffusées dans le liquide. Ces éléments résistifs sont constitués classiquement d'une âme conductrice, d'une couche d'isolation électrique et d'une couche de protection externe. -une hélice (4) assurant un mouvement forcé du liquide. Le mouvement du liquide évite tout échauffement excessif de celui-ci aux abords des éléments résistifs, et améliore le coefficient de transfert thermique sur la surface des éléments résistifs. Cette hélice est entraînée par un petit moteur électrique (10). Un arbre transmet le mouvement du moteur à l'hélice. Un joint (18) assure l'étanchéité au niveau de l'arbre juste au dessous du moteur. La position du moteur est telle que ce joint est situé légèrement au dessus de la ligne de flottaison. La pression qui règne à ce niveau n'est pas supérieure à celle de la pression atmosphérique, ce qui rend l'étanchéité facile à réaliser, par exemple par un joint presse-étoupe ou un joint à lèvre classique. une électrode de mise à la terre (5). Cette électrode plonge dans le liquide et relie électriquement le bassin de liquide à la terre du réseau d'énergie électrique. Cet agencement est destiné à parer à tout défaut d'isolement entre une des phases d'alimentation du dispositif et le corps flotteur. Si un tel défaut apparaît, alors le disjoncteur différentiel du réseau (non représenté) interviendra automatiquement pour couper l'alimentation du dispositif. un dispositif de sécurité (6) qui coupe l'alimentation si le dispositif n'est pas immergé. Ce dispositif est constitué d'un élément hermétique (11) de faible masse, qui peut tre à titre d'exemple une sphère, d'une membrane souple (13) qui assure l'tanchéit entre le liquide et l'intérieur du corps flotteur et d'un contacteur électrique (12) qui autorise ou interdit le passage du courant électrique qui alimente les éléments résistifs (3) et le moteur (10). En l'absence d'effort externe, le contacteur électrique est rappelé à l'état ouvert. Lorsque le dispositif de chauffage est immergé, la poussée d'Archimède exerce une force sur l'élément hermétique (11) qui lui-mme exerce une pression équivalente sur la membrane. La membrane actionne ainsi le contacteur électrique qui est fermé et laisse passer le courant électrique. Si le dispositif de chauffage est retiré du liquide, qu'il soit posé debout ou mme renversé, le seul poids de l'élément hermétique n'exerce pas une force suffisante sur la membrane et le contacteur pour fermer celui-ci. Le contacteur est ainsi ouvert et ne laisse pas passer le courant électrique. -un câble d'alimentation électrique (7) qui relie le dispositif au réseau d'alimentation électrique. Dans la version monophasée qui est représentée, ce câble contient un fil de terre, un fil de phase et un fil de neutre. Ce câble est muni d'une gaine de faible densité qui confère à ce câble la propriété de flottaison. Ce câble entre dans la cavité par le haut, un passe-cable (17) assure l'tanchité et la protection mécanique de celui ci. Dans une autre variante de l'invention, l'alimentation électrique est triphasée, ce qui permet de transmettre une puissance supérieure au liquide. -un circuit de commande (8), qui peut tre, selon les variantes, un simple commutateur (14), une minuterie classique ou un programmateur évolué (dont le détail n'est pas représenté) qui permet de mettre en action le dispositif pendant des plages horaires désirées. Un témoin (15) est allumé dès que le dispositif est sous tension. Un témoin de fonctionnement (16) est allumé lorsque les éléments résistifs et le moteur sont alimentés. -une poignée de préhension (9) qui permet d'installer commodément le dispositif dans le bassin d'eau et également de le retirer du bassin. -une gorge (19) sur le pourtour du corps flotteur qui est destinée à recevoir le câble (7) lorsque le dispositif doit tre rangé. Le descriptif détaillé du dispositif permet de faire apparaître également les avantages généraux de l'invention : -Le dispositif ne nécessite pas d'installation spécifique, mais seulement une prise de raccordement au réseau de distribution électrique. -Le dispositif peut tre déplacé d'un bassin à un autre facilement -Le dispositif peut tre retiré de l'eau après utilisation, la résistance chauffante se corrode ainsi moins vite. -Le dispositif délivre les calories directement au coeur du bassin, dans la partie proche de la surface, qui est la zone où les baigneurs évoluent. -Les éléments de sécurité autorisent la baignade alors que le dispositif est en action dans le bassin -Le coût de ce dispositif est très inférieur au coût des appareils connus. -La faculté de programmer les plages horaires de fonctionnement permet d'utiliser de façon la plus économique l'énergie électrique. REVENDICATIONS [1] Dispositif de chauffage pour bassin de liquide comportant des éléments résistifs alimentés par une source d'énergie électrique, caractérisé en ce que les dits éléments résistifs sont fixés sur un corps flotteur apte à tre positionné en n'importe quel endroit du bassin. [2] Dispositif de chauffage pour bassin de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps flotteur comporte des moyens aptes à générer une circulation forcée du liquide autour des éléments résistifs pour éviter tout échauffement excessif du liquide. [3] Dispositif de chauffage pour bassin de liquide selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens soient fournis par une hélice entraînée par un moteur électrique. [4] Dispositif de chauffage pour bassin de liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit corps flotteur est muni d'un moyen de sécurité apte à couper l'alimentation électrique des éléments résistifs lorsque le corps flottant ne se trouve plus immergé. [5] Dispositif de chauffage pour bassin de liquide selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen de sécurité est constitué d'un contacteur actionné par la pression exercée par le liquide. [6] Dispositif de chauffage pour bassin de liquide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit corps flotteur comporte des moyens de programmation permettant de faire fonctionner l'alimentation électrique pendant les plages horaires désirées. [7] Dispositif de chauffage pour bassin de liquide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit corps flotteur est pourvu d'un carénage de protection entourant les éléments résistifs, dans le but d'éviter que les baigneurs ne puissent toucher les éléments résistifs. [8] Dispositif de chauffage pour bassin de liquide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit corps flotteur est pourvu d'une électrode au contact avec l'eau apte à mettre le relier électriquement le liquide à la terre du réseau d'alimentation électrique.