Brevet FR2940409A1 — publié le 20100625

CHAUDIERE POUR CHAUFFAGE DOMESTIQUE La présente invention concerne une chaudière, notamment pour chauffage domestique, chauffage central ou chauffage de l'eau sanitaire, ladite chaudière pouvant comporter un corps à axe sensiblement vertical, qui définit au moins une chambre, ladite chambre présentant au moins une entrée pour l'introduction d'eau dans la chambre, au moins une sortie pour l'extraction de l'eau chauffée dans la chambre et un moyen de chauffage comprenant un élément chauffant à résistance électrique pour chauffer l'eau admise dans la chambre. Dans ce type de chaudière, il est important d'éviter qu'une résistance électrique chauffante ne subisse des périodes de chauffage en l'absence d'eau, sous peine d'engendrer des dégradations importantes. Une solution connue est d'équiper la chambre d'un détecteur de pression, qui permet de vérifier qu'un flux d'eau traverse en permanence la chambre, sous une certaine pression. Le passage de la pression en dessous d'un certain seuil entraîne l'arrêt de l'alimentation électrique de la résistance. Or, il arrive que la pression faiblisse alors que la résistance est encore totalement environnée d'eau, pouvant donc fonctionner sans danger. En conséquence, le détecteur de pression peut générer un arrêt intempestif du chauffage. De plus, il est possible qu'une poche de gaz sous pression se forme dans la partie supérieure de la chambre, en raison d'une fuite d'eau ou du dégazage de l'eau. En conséquence, les résistances chauffantes peuvent se retrouver partiellement émergées, du fait de cette poche de gaz, sans que l'indicateur de pression ne déclenche l'arrêt du chauffage. Ce fonctionnement � à vide � des résistances peut entraîner d'importantes dégradations, comme il a été dit plus haut. L'invention a essentiellement pour but de remédier à ces inconvénients et de réaliser une chaudière du type exposé ci-dessus, telle que la résistance fonctionne en continu lorsqu'elle est totalement environnée d'eau et s'arrête lorsque ce n'est plus le cas. La chaudière selon l'invention comporte une ou plusieurs résistances constituant l'élément chauffant. Au moins l'une des chambres de la chaudière, typiquement la chambre la plus haute, est équipée d'un détecteur de niveau d'eau, situé au-dessus de l'extrémité supérieure des résistances chauffantes. Ce détecteur de niveau est relié à un moyen de contrôle de l'alimentation électrique de l'élément chauffant. L'alimentation est coupée lorsque le niveau de l'eau passe au-dessous d'une limite choisie, située au-dessus de l'extrémité supérieure des résistances chauffantes. Ainsi, la ou les résistances composant l'élément chauffant ne présentent 5 pas de partie émergée en phase de chauffe. Selon une forme préférentielle de l'invention, la détection de niveau d'eau s'effectue à proximité immédiate de la paroi de la chambre. Le détecteur de niveau utilisé peut être de plusieurs types, par exemple optique, à ultrasons, à flotteur, capacitif ou conductif. 10 Selon une forme préférentielle de l'invention, le détecteur de niveau d'eau utilisé est un détecteur conductif. Il peut par exemple consister en deux électrodes, émergeant de la paroi de la chambre à proximité l'une de l'autre. Selon une forme préférentielle de l'invention, le détecteur de niveau n'est pas situé à la même hauteur que l'extrémité supérieure des résistances 15 chauffantes, mais au-dessus. Ceci permet de maintenir les résistances immergées à une certaine profondeur, pour des raisons de sécurité. L'alimentation électrique de ces résistances est coupée avant que ces dernières ne présentent de partie émergée. En cas de défaillance du détecteur ou du système de contrôle de 20 l'alimentation électrique, le niveau d'eau met un certain temps à descendre jusqu'à l'extrémité supérieure des résistances, ce qui laisse un délai à un technicien pour intervenir avant qu'elles n'aient subi de dégâts. Préférentiellement, la différence de hauteur entre le détecteur de niveau et l'extrémité supérieure des résistances est égale à au moins 1% de la hauteur 25 totale de la chambre. De manière plus préférentielle, cette différence de hauteur est égale à au moins 3% de la hauteur totale de la chambre. La position du détecteur dépend également des hauteurs respectives de la chambre et des résistances chauffantes. En cas de différence significative entre ces deux hauteurs, il est possible d'aménager un espace de dégazage dans la 30 partie supérieure de la chambre. Cet espace a pour limite supérieure le plafond de la chambre et pour limite inférieure le plan horizontal passant par le détecteur de niveau, lui-même situé au-dessus de l'extrémité supérieure des résistances. De manière préférentielle, la différence de hauteur entre le plafond de la 35 chambre et le détecteur de niveau est comprise entre 0,1% et 30% de la hauteur totale de la chambre. De manière plus préférentielle, cette différence de hauteur est comprise entre 10/0 et 5% de la hauteur totale de la chambre. L'aménagement d'un espace de dégazage implique donc de prévoir une différence de hauteur suffisante entre la chambre et les résistances chauffantes. L'invention a également pour objet l'utilisation d'une chaudière selon l'invention dans un système de chauffage domestique, de chauffage central ou de chauffage de l'eau sanitaire. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen de la figure unique qui l'accompagne. Celle-ci n'est présentée qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. La figure unique représente une vue schématique en coupe d'une chaudière selon une forme de réalisation de l'invention. On distingue une chaudière 1 comportant un corps cylindrique 2 à axe vertical, qui définit une chambre 3. Le corps cylindrique 2 présente une ouverture 4 pour l'introduction d'eau dans la chambre 3 par la canalisation 5. Il présente également une ouverture 6 pour l'extraction de l'eau de la chambre 3 par la canalisation 7. Selon la variante de l'invention représentée sur la figure unique, les ouvertures 4 et 6 sont positionnées dans la partie inférieure du corps cylindrique 2. Selon d'autres variantes de l'invention, on peut également positionner l'une et/ou l'autre de ces ouvertures dans la partie médiane ou dans la partie supérieure du corps cylindrique 2. Préférentiellement, ces ouvertures sont positionnées plus bas qu'un détecteur 10 de niveau d'eau. La chambre 3 comporte au moins un élément chauffant 8 à résistance électrique. Dans l'exemple représenté sur la figure unique, elle comporte deux résistances chauffantes. Ces résistances sont reliées à un boîtier 9 qui contrôle leur alimentation électrique. La chambre 3 comporte également un détecteur 10 de niveau d'eau dans la chambre. Dans l'exemple représenté sur la figure unique, le détecteur 10 est un détecteur conductif, qui comporte une électrode 11 et une électrode de masse 12. Le détecteur 10 est relié au boîtier 9 de contrôle de l'alimentation électrique des résistances chauffantes 8. C'est la position de l'électrode 11 qui détermine la hauteur d'eau h minimale nécessaire au fonctionnement de la chaudière 1. Lorsque le niveau d'eau passe en-dessous de l'électrode 11, le détecteur 10 envoie un signal au boîtier 9, qui coupe l'alimentation électrique des résistances 8. Lorsque l'électrode 11 est à nouveau immergée, le détecteur 10 envoie un signal différent au boîtier 9, qui rétablit l'alimentation électrique des résistances 8. La hauteur du détecteur 10 délimite un espace 13 de dégazage dans la partie supérieure de la chambre 3. Cet espace a pour limite supérieure le plafond 14 de la chambre 3 et pour limite inférieure le plan horizontal passant par l'électrode 11 du détecteur 10. Préférentiellement, la différence de hauteur h1 entre le détecteur 10 de niveau et l'extrémité supérieure 15 des résistances 8 est égale à au moins 1% de la hauteur totale H de la chambre. De manière plus préférentielle, cette différence de hauteur h1 est égale à au moins 3% de la hauteur totale H de la chambre. De manière préférentielle, la hauteur h2 de l'espace de dégazage, situé entre le plafond 14 de la chambre 3 et le détecteur 10 de niveau, est comprise entre 0,1% et 10% de la hauteur totale H de la chambre. De manière plus préférentielle, cette hauteur h2 est comprise entre 10/0 et 5% de la hauteur totale H de la chambre. Pour des raisons de clarté, la hauteur h2 a été exagérée sur la figure par rapport aux valeurs préférentielles. Préférentiellement, l'espace 13 de dégazage comporte, dans sa partie supérieure, un système 16 de purge afin d'évacuer le gaz emmagasiné dans le corps 2. REVENDICATIONS1.- Chaudière (1) pour chauffage domestique, chauffage central ou chauffage de l'eau sanitaire, comportant au moins un corps (2) à axe sensiblement vertical, qui définit au moins une chambre (3), ladite chambre présentant au moins une entrée (4) pour l'introduction d'eau dans la chambre, au moins une sortie (6) pour l'extraction de l'eau chauffée dans la chambre et un moyen de chauffage comprenant un élément chauffant (8) à résistance électrique pour chauffer l'eau admise dans la chambre, caractérisée en ce qu'au moins une chambre (3) est équipée d'un détecteur (10) de niveau d'eau, situé au-dessus d'une extrémité supérieure (15) d'une résistance électrique (8), relié à un moyen de contrôle (9) de l'alimentation électrique de l'élément chauffant, de manière à couper l'alimentation avant que la résistance électrique ne présente de partie émergée. 2.- Chaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce que la détection de niveau d'eau s'effectue à proximité immédiate de la paroi de la chambre. 3.- Chaudière selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la différence de hauteur (h1) entre le détecteur (10) de niveau et l'extrémité supérieure (15) des résistances (8) est égale à au moins 1% de la hauteur totale (H) de la chambre. 4.- Chaudière selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le détecteur (10) de niveau d'eau est un détecteur de type conductif. 5.- Chaudière selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la différence de hauteur (h2) entre le plafond (14) de la chambre et le détecteur (10) de niveau est comprise entre 0,1% et 30% de la hauteur totale (H) de la chambre. 6.- Utilisation d'une chaudière selon l'une des revendications précédentes, dans un système de chauffage domestique, de chauffage central ou de chauffage de l'eau sanitaire.