Brevet FR2950081A1 — publié le 20110318

L'invention est relative à un chauffe-eau à accumulation à double protection cathodique. On connaît deux sortes de protections cathodiques pour assurer la protection d'un chauffe-eau à accumulation contre la corrosion : soit la protection cathodique utilisant une anode sacrificielle comme une anode en magnésium, soit la protection cathodique utilisant une anode permanente à courant imposé. L'anode en magnésium nécessite d'être remplacée périodiquement lorsqu'elle arrive en fin de consommation, tandis que l'anode à courant imposé nécessite d'être constamment alimentée par une source d'alimentation électrique pour assurer la protection cathodique. Le document WO 2007/010 335 décrit un chauffe-eau électrique à accumulation avec une protection cathodique ajustable. Ce chauffe-eau électrique à accumulation est protégé contre la corrosion dans des conditions normales de fonctionnement et d'alimentation électrique par une électrode permanente à courant imposé, tandis que le chauffe-eau est protégé en l'absence d'alimentation par une anode sacrificielle. Ce dispositif donne généralement satisfaction, mais nécessite de déconnecter l'anode sacrificielle en cas d'alimentation électrique, pour obtenir un fonctionnement efficace. Un premier but de l'invention est d'améliorer l'état de la technique connu, en proposant un nouveau chauffe-eau électrique à accumulation à double protection cathodique. Un deuxième but de l'invention est d'assurer la protection cathodique d'un chauffe-eau électrique à accumulation, même en utilisant un système d'alimentation par heures creuses impliquant une absence d'alimentation pendant des durées importantes de l'ordre de 16 heures, dans le cas d'un abonnement « jour / nuit ». L'invention a pour objet un chauffe-eau à accumulation à double protection cathodique, comportant une anode sacrificielle et une anode à, courant imposé, caractérisé par le fait 25 que l'anode sacrificielle entoure au moins partiellement l'anode à courant imposé. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : - l'anode à courant imposé est en contact électrique avec l'anode sacrificielle. - l'anode sacrificielle peut comporter un chambrage contenant l'anode à courant imposé. - l'anode sacrificielle est surmoulée autour d'au moins une partie de l'anode à 5 courant imposé. - l'anode à courant imposé est montée sur un support ou une gaine de maintien par l'intermédiaire d'un manchon élastomère. - l'anode sacrificielle peut être en contact avec le manchon élastomère de l'anode à courant imposé. 10 - les dimensions de l'anode sacrificielle sont notablement supérieures aux dimensions de l'anode à courant imposé. - les anodes sacrificielle et à courant imposé peuvent présenter des conformations sensiblement cylindriques. - le diamètre de l'anode sacrificielle est notablement supérieur au diamètre de 15 l'anode à courant imposé. - l'anode à courant imposé est en titane recouvert d'oxyde d'iridium et l'anode sacrificielle est en magnésium. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : 20 La figure 1 représente schématiquement un chauffe-eau électrique à accumulation selon l'invention. La figure 2 représente schématiquement une vue partielle agrandie illustrant le dispositif de protection cathodique du chauffe-eau électrique à accumulation de la figure 1. La figure 3 représente schématiquement une vue partielle analogue à la figure 2 illustrant 25 le fonctionnement de l'invention. La figure 4 représente schématiquement une vue partielle analogue aux figures 2 et 3 illustrant le fonctionnement de l'invention après consommation de l'anode sacrificielle. En référence aux figures 1 à 4, les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents sont repérés par des chiffres de référence identiques. Sur la figure 1 un chauffe-eau électrique à accumulation désigné dans son ensemble par 1 comporte une cuve 2 et une gaine de maintien 3, un générateur de tension 4, une anode sacrificielle 5, une anode à courant imposé 6. Le circuit électrique de polarisation cathodique comporte l'anode sacrificielle 5 en contact électrique avec l'anode 6 à courant imposé réalisée par exemple en titane. Le montage de l'anode 5 sacrificielle en magnésium et de l'anode 6 à courant imposé en titane sur la gaine 3 de maintien est effectué par un moyen de maintien isolant 7 et 8 décrit en détail en référence à la figure 2. Un conducteur isolé 9 d'alimentation et un conducteur isolé 10 de liaison à la cuve 2 du chauffe-eau 1 sont prévus pour relier le générateur 4 de courant de protection au 15 chauffe-eau électrique à accumulation 1. L'anode sacrificielle 5 en Mg est moulée directement sur l'anode 6 à courant imposée en titane recouvert d'oxyde d'iridium, de manière à noyer presque entièrement l'anode 6 en titane à l'intérieur de l'anode 5 en magnésium. 20 De préférence, l'anode 5 en magnésium est surmoulée autour de la partie supérieure de l'anode 6 en titane. Sur la figure 2, l'anode sacrificielle 5 en magnésium peut comporter un chambrage contenant l'anode 6 à courant imposé en titane recouvert d'oxyde d'iridium. L'anode 6 en titane est montée sur le support 3 de maintien à l'aide d'un manchon 8 25 isolant et souple, par exemple en élastomère, sur le pourtour extérieur de la gaine 3 de maintien. L'espace intérieur au manchon élastomère 8 est relié à l'atmosphère de l'intérieur du support isolant 3, sans aucun contact avec l'eau remplissant la cuve du chauffe-eau. L'anode sacrificielle 5 en magnésium est maintenu sur le support isolant ou gaine de maintien 3 par l'intermédiaire de l'anode titane (6) revêtu d'oxyde d'iridium. Le conducteur électrique 9 extérieurement isolé est raccordé à l'anode 6 à courant imposé en titane, de sorte que l'anode 6 à courant imposé en titane peut-être alimentée constamment lors des périodes d'alimentation électrique du chauffe-eau électrique à accumulation. Sur la figure 3, en début de fonctionnement, l'anode à courant imposé 6 en titane n'est pas en contact avec l'eau du chauffe-eau, et le courant qui traverse cette anode à courant imposé en titane peut seulement s'évacuer à travers l'anode sacrificielle 5 en magnésium. Du fait que le diamètre et les dimensions générales de l'anode sacrificielle 5 en magnésium sont beaucoup plus importants que le diamètre et les dimensions de l'anode à courant imposé 6 en titane, les densités de courant traversant l'anode en magnésium sont beaucoup plus faibles que celles traversant l'anode en titane. Cependant, l'apport du courant de polarisation cathodique permet de diminuer faiblement le potentiel électrochimique de protection qui s'établit entre l'anode sacrificielle en magnésium 5 et la cuve 2 du chauffe-eau électrique à accumulation, en en renforçant ainsi l'effet par un dépôt protecteur à l'intérieur de la cuve du chauffe-eau, et en permettant ainsi d'en corriger les imperfections ou les porosités de l'émail. Ainsi, grâce à l'invention, le chauffe-eau électrique à accumulation est constamment 20 protégé, même dans le cas d'une alimentation électrique interrompue dans le temps. Le fonctionnement du chauffe-eau électrique selon l'invention est ainsi amélioré par rapport au fonctionnement d'un chauffe-eau électrique de l'art antérieur protégé uniquement par une anode sacrificielle en magnésium. Sur la figure 4, l'anode sacrificielle en magnésium a été consommée. L'espace entourant 25 l'anode 6 en titane est alors rempli par l'eau se trouvant à l'intérieur de la cuve du chauffe-eau, et l'anode à courant imposé 6 en titane est en contact avec l'eau du chauffe-eau. Dans ce cas, le fonctionnement du chauffe-eau électrique selon l'invention est identique au fonctionnement d'un chauffe-eau électrique à accumulation de l'art antérieur équipé d'une anode à courant imposé en titane. L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier n'y est nullement 5 limitée, et couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention. Revendications1. Chauffe-eau (1) à accumulation à double protection cathodique, comportant une anode sacrificielle (5) et une anode (6) à courant imposé, caractérisé par le fait que l'anode sacrificielle (5) entoure au moins partiellement l'anode (6) à courant imposé. 2. Chauffe-eau selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'anode (6) à courant imposé est en contact électrique avec l'anode (5) sacrificielle. 3. Chauffe-eau selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que l'anode (5) sacrificielle peut comporter un chambrage contenant l'anode (6) à courant imposé. 4. Chauffe-eau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'anode (5) sacrificielle est surmoulée autour d'au moins une partie de l'anode à courant imposé. 5. Chauffe-eau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'anode (6) à courant imposé est montée sur un support (3) ou une gaine de maintien par l'intermédiaire d'un manchon élastomère (8). 6. Chauffe-eau selon les revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que l'anode (5) sacrificielle est en contact avec le manchon élastomère (8) de l'anode (6) à courant imposé. 7. Chauffe-eau selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les dimensions de l'anode sacrificielle (5) sont notablement supérieures aux dimensions de l'anode (6) à courant imposé. 8. Chauffe-eau selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les anodes sacrificielle (5) et à courant imposé (6) présentent des conformations 25 sensiblement cylindriques. 6 9. Chauffe-eau selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le diamètre de l'anode sacrificielle (5) est notablement supérieur au diamètre de l'anode (6) à courant imposé. 10. Chauffe-eau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé 5 par le fait que l'anode (6) à courant imposé est en titane et l'anode (5) sacrificielle est en magnésium.