Brevet FR2812717A1 — publié le 20020208

La présente invention a trait à un dispositif d'alimentation et de distribution d'eau de ballons d'eau chaude, et notamment de ballons électriques d'eau chaude. De façon classique les ballons d'eau chaude comportent, du côté de leur entrée d'alimentation en eau froide, un groupe ou ensemble de sécurité interposé entre la cuve proprement dite du ballon et l'arrivée d'eau froide, ce dispositif de sécurité comprenant généralement, en aval d'un réducteur de pression, une vanne d'isolement, une vanne de purge manuelle et un organe de sécurité de pression, tel qu'une soupape tarée à une pression de sécurité, généralement 7 bars, pour éviter que la cuve ne se mette en surpression excessive. Un clapet de non-retour permet, en général, d'éviter le retour d'eau chaude dans le circuit d'alimentation en eau froide. Les ballons d'eau chaude comprennent également, en général, un dispositif ou ensemble abaisseur de température d'eau chaude délivrée, réglé de façon thermostatique en sortie de la cuve. Ce dispositif comporte, notamment, une vanne thermostatique mitigeuse pour mélanger l'eau chaude sortant de la cuve à de l'eau froide provenant d'une dérivation de l'alimentation, dans des proportions déterminées par un élément thermostatique réglable, afin de délivrer une eau chaude mitigée. Les ensembles de sécurité et les ensembles abaisseurs de température d'eau sont fabriqués en entités distinctes, ce qui complique la fabrication et le stockage, ainsi que le montage éventuel en usine sur le ballon. De même l'installation et le raccordement sont compliqués pour l'installateur. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et d'apporter de nombreux autres avantages, tant à la fabrication qu'au montage et à l'installation des ballons d'eau chaude, notamment des ballons électriques. L'invention a pour objet un dispositif d'alimentation et de distribution d'eau d'un ballon d'eau chaude comprenant, d'une part un ensemble ou groupe de sécurité susceptible d'être raccordé, d'une part, à une alimentation en eau froide et, d'autre part, à une cuve de ballon et comprenant des moyens de sécurité contre les surpressions dans le ballon, et un ensemble ou dispositif abaisseur de température d'eau, susceptible d'être relié, d'une part, à une sortie d'eau chaude de cuve de ballon, et d'autre part, à un conduit de distribution d'eau chaude, ledit ensemble étant susceptible de mélanger, de préférence sous le contrôle d'un élément thermostatique, de préférence réglable, de l'eau froide à l'eau chaude provenant de la cuve, caractérisé en ce que les deux ensembles sont reliés rigidement, de préférence sous forme monobloc, et à faible distance, dans des positions présentant des embouchures de raccordement pour la sortie d'eau froide vers la cuve, respectivement l'entrée d'eau chaude depuis la cuve, au voisinage des entrée et sortie d'eau correspondantes de la cuve à laquelle le dispositif est destiné à être raccordé, et en ce que le dispositif comporte un passage de très faible longueur pour alimenter l'ensemble abaisseur de température en eau froide en provenance de l'ensemble de sécurité de pression. Dans une forme de réalisation préférée, l'ensemble de sécurité et le dispositif ou ensemble abaisseur de température sont reliés par une tubulure rigide de faible longueur permettant ledit passage d'eau froide depuis l'ensemble de sécurité de pression vers l'ensemble thermostatique abaisseur de température. Dans une forme de réalisation particulièrement préférée, les moyens manuels de commande ou de réglage portés par les deux ensembles sont orientés sur une même face et dans une même direction. on simplifie ainsi la commande et le réglage pour l'installateur ou l'utilisateur final, et celui-ci se trouve incité à utiliser, en cas de nécessité, les différentes commandes, par exemple, pour changer le réglage de température d'eau chaude ou isoler ou purger le ballon. Par ailleurs, le dispositif selon l'invention limite le trajet parcouru par l'eau froide provenant du groupe de sécurité de pression et se dirigeant vers le dispositif abaisseur de température d'eau et évite tout risque d'obstruction ou de mauvaise conformation de ce trajet, permettant ainsi au groupe de sécurité de pression d'évacuer l'eau de la cuve de ballon, en cas de surpression, en utilisant au maximum les deux passages de la cuve. L'invention permet, en outre, d'atteindre les objectifs de réduction de coût et de simplification de fabrication, de stockage, de pose et d'installation recherchés. De façon particulièrement préférée, l'ensemble du dispositif selon l'invention est réalisé d'un seul tenant, par exemple en métal, ou de préférence en matière plastique, une liaison tubulaire entre les deux groupes étant préférée en raison de sa rigidité et de sa simplicité. Le dispositif comporte ainsi un corps dans lequel sont prévus ou pratiqués les différents passages et logements permettant le montage des différents éléments de l'ensemble de sécurité, tels que vanne, soupape de sécurité, clapet anti-retour, et de l'ensemble abaisseur de température d'eau, tels que vanne thermostatique et organe de réglage de la température de fonctionnement ou de la course ou position d'une telle vanne thermostatique. L'invention a également pour objet un ballon d'eau chaude comprenant le dispositif selon l'invention monté, de préférence en usine, sur la cuve d'eau chaude du ballon. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif, et se référant au dessin annexé dans lequel la figure 1 représente une vue en élévation d'un dispositif selon l'invention, la figure 2 représente une vue de dessus de ce dispositif, la figure 3 représente une vue en coupe du dispositif en élévation, la figure 4 représente une vue en coupe du dispositif, vu de côté, par l'axe de l'ensemble de sécurité de pression, la figure 5 représente une vue en coupe du dispositif, vu de côté, par l'axe du dispositif abaisseur de température. Le dispositif représenté sur les dessins comporte un corps monobloc 1 moulé en matière thermoplastique. Ce corps se subdivise en un corps d'ensemble de sécurité de pression 2 et un corps d'ensemble abaisseur de température 3. Conformément à l'invention, les deux corps 2, 3 sont reliés rigidement par un élément tubulaire épais 4 traversé par le conduit d'eau froide 5 qui amène l'eau froide depuis le groupe de sécurité logé dans le corps 1 au groupe abaisseur de température logé dans le corps 3. on comprend que le corps 1 ainsi réalisé est extrêmement rigide, tout en étant facile à fabriquer et à démouler. Les corps 2 et 3 présentent eux-mêmes une forme généralement cylindrique et sont orientés parallèlement de façon à présenter des orifices ou embouchures 6, 7 orientés vers le haut et d'axes parallèles, avec un entraxe déterminé, qui peut être choisi par le fabricant de cuves pour disposer, en correspondance, les orifices d'entrée et de sortie de cuve, et débouchant avantageusement au même niveau dans un même plan, par exemple horizontal. On a représenté en 8 et 9 les tubulures d'entrée d'eau froide et de sortie d'eau chaude de la cuve, raccordées aux embouchures de sortie d'eau froide 6 et d'entrée d'eau chaude 7. Les embouchures 6, 7 sont munies de moyens de raccord rapide sans filetage, tels que des goupilles permettant d'immobiliser dans les embouchures les extrémités des tubulures, ces dernières étant munies d'une collerette. Dans la forme de réalisation représentée, le corps 2 présente, à son extrémité inférieure, une embouchure de purge 10, axialement alignée avec l'embouchure 6 alors que le corps 3 présente une embouchure de sortie d'eau chaude mitigée 11, également orientée vers le bas. Enfin, le corps 2 présente une embouchure d'arrivée ou d'alimentation en eau froide 12 située horizontalement, dans le plan d'élévation contenant les deux corps 2, 3, dont la réunion. forme le corps de dispositif 1. Les embouchures 11 et 12 sont adaptées pour être connectées à des conduites flexibles, évitant ainsi les risques de rupture des filetages en plastique ménagés sur le corps. L'embouchure 12 se poursuit par un passage 13, dans lequel on trouve, successivement, un clapet de non-retour 14 et une vanne d'isolement 16 dont on voit la poignée sur la figure 1. Ce passage 13 débouche dans un passage vertical 17 pratiqué dans la partie de corps 2, perpendiculairement au passage 16 et se dirigeant, d'une part vers l'embouchure 6 et d'autre part vers l'embouchure 10. Le passage d'eau froide 5 situé dans la partie rigide de liaison 4 est avantageusement situé exactement en face et en alignement du passage 13, de l'autre côté du passage 17. La partie inférieure du passage 17 communique avec une vanne de purge manuelle 18, associée de façon usuelle à un dispositif de sécurité formant soupape tarée 19 à une pression de consigne, par exemple 7 bars, pour évacuer le ballon vers la purge 10 lorsque la pression dans le ballon dépasse la pression de consigne de la soupape 19. L'embouchure 12 peut être reliée, en amont, à un réducteur de pression (non représenté). En variante le corps monobloc peut être réalisé pour contenir un réducteur de pression en amont du clapet de non-retour 14. Le corps 3, pour sa part, présente un logement 20 en communication avec, respectivement, l'embouchure d'arrivée d'eau chaude 9, l'embouchure de distribution d'eau chaude mitigée il et le débouché du passage 5 d'eau froide dans le corps 3. Dans ce logement 20 est disposée une vanne mitigeuse thermostatique réglable d'un type usuel 21 actionnée par un élément thernlostatique, par exemple une capsule thermostatique de cire 22, et munie de moyens de réglage comprenant un bouton de réglage the=statique 23. Cet ensemble, étant connu, n'est pas décrit plus en détail. Lors de l'utilisation la capsule thermostatique 22 est sensible à la température de l'eau mitigée qui s'évacue vers l'orifice 11 et, en fonction de cette température, définie par le réglage des moyens de commande 23, ouvre ou ferme un organe contrôlant le flux d'eau froide en provenance du passage interne 5 pour mélanger, s'il y a lieu, la quantité d'eau froide voulue à l'eau chaude provenant de la cuve du ballon. On comprend que le dispositif, tel qu'il est décrit, est facile à réaliser par moulage du corps 1 d'un seul tenant avec les passages et logements adéquats, montage des différents éléments des ensembles dans les passages et logements prévus, le dispositif selon l'invention pouvant alors être très facilement monté sous la cuve d'un ballon d'eau chaude et raccordé facilement aux canalisations d'alimentation d'eau froide et de distribution d'eau chaude mitigée, et éventuellement de purge. Tous les moyens de commandes manuelles de la vanne d'isolement 16, du bouton de purge 18 et du bouton de réglage thermostatique 23, sont apparents sur une même face orientée vers l'utilisateur et placés, sur cette face, dans des positions permettant à l'utilisateur de comprendre facilement leur rôle. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation et de distribution d'eau d'un ballon d'eau chaude, comprenant un ensemble de sécurité (1) susceptible d'être raccordé, d'une part, à une alimentation en eau froide et, d'autre part, à une cuve de ballon, et comprenant des moyens de sécurité contre les surpressions dans le ballon, et un ensemble (2) d'abaissement de température d'eau, susceptible d'être relié, d'une part, à une sortie d'eau chaude de ballon et, d'autre part, à un conduit de distribution d'eau chaude mitigée, ledit ensemble étant susceptible de mélanger, sous le contrôle d'un élément thermostatique (22), l'eau froide à de l'eau chaude provenant de la cuve, caractérisé en ce que lesdits ensembles présentent un corps monobloc commun (1), ce corps (1) reliant rigidement et à faible distance lesdits ensembles; dans des positions présentant des embouchures de raccordement (6, 7) pour la sortie d'eau froide vers la cuve, respectivement pour l'entrée de l'eau chaude depuis la cuve au voisinage des entrées et sorties d'eau correspondantes de la cuve à laquelle le dispositif est destiné à être raccordé, et en ce que le dispositif comporte un passage de très faible longueur (5) pour alimenter l'ensemble abaisseur de température en eau froide en provenance du groupe de sécurité de pression. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'ensemble de sécurité (2) et l'ensemble abaisseur de température (3) sont reliés par une tubulure rigide (4) de faible longueur incorporant ledit passage (5) d'eau froide depuis l'ensemble de sécurité de pression vers l'ensemble abaisseur de température. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il présente des moyens manuels de commande et de réglage (16, 18, 23) orientés sur une même face. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte des embouchures (6, 7) destinées à être reliées respectivement à l'entrée d'eau froide et à la sortie d'eau chaude du ballon, selon des axes parallèles, avec un entraxe défini. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites embouchures, (6, 7) débouchent dans un même plan de niveau. 6. Dispositif selon la revendication 2, prise isolément ou en combinaison avec l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un corps formé de la réunion rigide d'un corps (2) d'ensemble de sécurité de pression et d'un corps (3) d'ensemble thermostatique abaisseur de température. 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que ces deux corps (2, 3) s'étendent sensiblement parallèlement, de part et d'autre de la tubulure rigide (4). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il comporte des embouchures de purge (10) et de sortie d'eau chaude mitigée (11) s'étendant parallèlement entre elles et aux orifices de sortie d'eau froide (6) vers le ballon et d'entrée d'eau chaude (7) depuis le ballon. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que le groupe de sécurité de pression comporte un clapet de non-retour (14), une vanne d'isolement (16) et un organe de commande de purge manuelle, ainsi qu'un moyen limiteur de pression taré à une pression de consigne (18, 19). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que l'ensemble d'abaissement de température d'eau comporte une vanne mitigeuse thermostatique avec une capsule thermostatique (22) et des moyens manuels de réglage thernlostatique (23). thermostatique (22) et des moyens manuels de réglage thermostatique (23). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit passage d'eau froide (5) est axialement aligné avec une arrivée (13) d'eau froide. 12.Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les embouchures de raccordement (6, 7) comportent des moyens de raccord rapide sans filetage. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit corps monobloc est réalisé en une matière plastique. 14. Ballon d'eau chaude comprenant une cuve, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, monté sur la cuve du ballon.