Brevet FR2951810A1 — publié le 20110429

I L'invention concerne un réchauffeur de liquide et ses applications. II existe un très grand nombre de types de réchauffeurs de liquide qui équipent notamment les ballons réchauffeurs pour eau sanitaire, ou encore les chaudières de chauffage à liquide caloporteur ou similaire. Dans ce qui suit, il y a lieu de considérer le mot « réchauffeur » dans son sens le plus large pour désigner tout appareil de chauffage d'un liquide. Pour tous ces appareils, on recherche essentiellement le meilleur rendement. Lorsqu'il s'agit de réchauffer une certaine quantité de liquide contenu dans un récipient et en particulier de l'eau pour un usage sanitaire, on utilise notamment une résistance électrique directement plongée dans l'eau à réchauffer. Or, il est apparu à l'inventeur que contrairement aux idées reçues, chauffer l'eau par une source de chaleur directe n'offre pas la meilleure solution et il a trouvé un moyen performant qui permet de réchauffer une grande quantité d'eau ou plus généralement de liquide en passant par la transformation préalable d'une petite quantité de liquide en vapeur et de transmettre la chaleur ainsi dégagée. Un réchauffeur selon l'invention est notamment remarquable en ce qu'il comporte une enceinte fermée de manière étanche, remplie en partie d'un liquide et constituée par une enveloppe dont la matière présente un bon coefficient de conduction thermique, ladite enceinte étant en outre pourvue d'un moyen de chauffage du liquide qu'elle contient, tandis que seule la partie non remplie de l'enceinte est destinée à être immergée au moins en partie dans le liquide à réchauffer, de telle sorte que le moyen de chauffage porte à ébullition le liquide contenu dans l'enceinte dont la partie immergée de l'enveloppe transmet la chaleur de la vapeur ainsi produite, au liquide à réchauffer. Selon un mode de réalisation particulier, le moyen de chauffage du liquide de l'enceinte est une résistance électrique. Toutefois bien d'autres moyens peuvent être utilisés tels que par exemple un chauffage à flamme, ou encore par énergie solaire (système thermique ou photovoltaïque, ... ). Selon un mode de réalisation, l'enveloppe constituant l'enceinte est en cuivre et un moyen est prévu pour mesurer le niveau du liquide contenu dans l'enceinte tel que par exemple une dérivation transparente. L'invention peut être utilisée dans de très nombreuses applications et en particulier dans un ballon réchauffeur pour eau chaude sanitaire, ou un radiateur à liquide caloporteur, ou encore une chaudière à liquide caloporteur reliée à au moins un appareil de chauffage à liquide caloporteur, l'enceinte du réchauffeur selon l'invention étant en partie immergée dans respectivement ledit ballon, ou le liquide caloporteur du radiateur ou de la chaudière. En dehors des installations de chauffage domestique, on peut bien sûr 5 imaginer bien d'autres applications utilisant un liquide chauffé, voire même dans une installation de production d'électricité, ... L'invention sera bien comprise et d'autres particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels : 10 - la figure 1 schématise (avec arrachement partiel) un ballon d'eau sanitaire muni d'un réchauffeur selon l'invention, la figure 2 schématise un radiateur à liquide caloporteur, muni d'un 15 réchauffeur selon l'invention, - la figure 3 schématise une chaudière de chauffage central à liquide caloporteur, munie d'un réchauffeur selon l'invention. 20 Dans les trois applications représentées sur les dessins, qui sont données à titre d'exemples on utilise le même réchauffeur 1 selon un mode de réalisation de l'invention. Le réchauffeur 1 comporte une enceinte 2 fermée de manière étanche sous forme ici d'un tube. 25 L'enceinte 2 est dans cet exemple en cuivre mais tout autre matière ayant un bon coefficient de conductivité thermique est évidemment possible. L'enceinte 2 est en partie remplie d'un liquide et en particulier d'eau 3 sensiblement jusqu'à la ligne 4 représentée sur les dessins. Le niveau de l'eau contenue dans l'enceinte 2 est important comme il sera 30 expliqué ci-après et pour le contrôler on a prévu dans cet exemple une dérivation transparente 5 qui permet de visualiser le niveau de l'eau dans ladite enceinte. Toutefois bien entendu, tout autre moyen de mesure ou de contrôle de niveau est possible. A l'extrémité inférieure de l'enceinte 2, on a aménagé une résistance électrique 6 prévue pour chauffer à volonté l'eau 3 de l'enceinte, sachant que tout autre moyen de chauffage est possible comme déjà précisé ci-avant. Le réchauffeur 1 précédemment décrit est destiné à être immergé en partie dans un réservoir de liquide à chauffer et en l'occurrence ici, un ballon 7 (figure 1), un radiateur 8 à liquide caloporteur (figure 2) ou encore une chaudière 9 à liquide caloporteur tel que de l'eau (figure 3), prévue pour alimenter en liquide caloporteur des radiateurs non représentés. On remarquera que dans chacune des applications représentées, l'enceinte 2 du réchauffeur 1 est immergée dans le ballon 7, le radiateur 8 et la chaudière 9 de manière telle que le niveau 4 d'eau dudit réchauffeur soit à l'extérieur des appareils susmentionnés ou encore autrement dit, que la partie non remplie de l'enceinte 2 soit seule au moins en partie, voire en totalité, immergée. De la sorte, la résistance 6 permet de porter à ébullition l'eau 3 contenue dans l'enceinte et c'est la vapeur dans l'enceinte qui transmet la chaleur au liquide contenu dans respectivement le ballon 7, le radiateur 8 et la chaudière 9, via la partie immergée de l'enceinte dont la matière qui l'a constitue a été choisie à cet effet. Il ne s'agit donc pas seulement d'un type d'échangeur à vapeur, mais d'un dispositif particulier basé sur un principe qui consiste à chauffer une petite quantité d'eau et plus généralement de liquide à température assez élevée pour faire de la vapeur avec un moyen de faible puissance afin de chauffer ou de réchauffer une grande quantité d'un autre liquide utilisé à différentes fins (on peut voir sur les dessins la grande différence entre les volumes du liquide chauffé dans l'enceinte et celui du liquide à réchauffer). II est clair comme déjà dit, que les applications décrites ne sont données qu'à titre d'exemples et que de nombreuses autres applications sont évidemment envisageables. De même, les divers appareils représentés comportent ou peuvent comporter des moyens connus non décrits plus spécialement tels que des thermostats, pressostats, arrivées et départs de liquide caloporteur, ...30 REVENDICATIONS1) Réchauffeur (1) de liquide, caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte (2) fermée de manière étanche, remplie en partie d'un liquide (3) et constituée par une enveloppe dont la matière présente un bon coefficient de conduction thermique, ladite enceinte (2) étant en outre pourvue d'un moyen de chauffage (6) du liquide qu'elle contient, tandis que seule la partie non remplie de l'enceinte est destinée à être immergée au moins en partie dans le liquide à réchauffer, de telle sorte que le moyen de chauffage (6) porte à ébullition le liquide contenu dans l'enceinte dont la partie l0 immergée de l'enveloppe transmet la chaleur de la vapeur ainsi produite, au liquide à réchauffer. 2) Réchauffeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de chauffage du liquide de l'enceinte (2) est une résistance électrique (6). 3) Réchauffeur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que 15 l'enveloppe constituant l'enceinte est en cuivre. 4) Réchauffeur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un moyen (5) est prévu pour mesurer le niveau du liquide (3) contenu dans l'enceinte. 5) Réchauffeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen (5) prévu pour mesurer le niveau du liquide dans l'enceinte est constitué par une 20 dérivation transparente. 6) Ballon (7) réchauffeur pour eau chaude sanitaire, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un réchauffeur (1) selon l'une des revendications 1 à 5 dont l'enceinte (2) est en partie immergée dans ledit ballon pour réchauffer l'eau qu'il contient. 25 7) Radiateur (8) à liquide caloporteur, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un réchauffeur (1) selon l'une des revendications 1 à 5, dont l'enceinte (2) est en partie immergée dans le liquide caloporteur à réchauffer dudit radiateur (8). 8) Chaudière (9) à liquide caloporteur reliée à au moins un appareil de chauffage à liquide caloporteur, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un 30 réchauffeur (1) selon l'une des revendications 1 à 5, dont l'enceinte (2) est en partie immergée dans le liquide caloporteur à réchauffer de ladite chaudière (9).