FR2504244A1 - LIQUID HEATING SYSTEM - Google Patents
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Abstract
LE SYSTEME SELON LA PRESENTE INVENTION COMPREND UN CIRCUIT DE REFRIGERATION QUI AGIT COMME UNE POMPE A CHALEUR ET COMPREND UN COMPRESSEUR ELECTRIQUE 48, UN CONDENSEUR, UN ELEMENT DE REGULATION 58, UN EVAPORATEUR 56 ET UNE CANALISATION 24, 30 POUR AMENER LE LIQUIDE D'UNE SOURCE D'ALIMENTATION A UNE PRISE D'UTILISATION. LE CONDENSEUR DU CIRCUIT DE REFRIGERATION EST CONSTITUE PAR UNE DES SECTIONS D'UN ECHANGEUR DE CHALEUR DONT L'AUTRE SECTION EST TRAVERSEE PAR LA CANALISATION D'ALIMENTATION 24, 30 QUI ACHEMINE, EN VUE DE SON UTILISATION, LE LIQUIDE A LA TEMPERATURE VOULUE. LE SYSTEME COMPREND EN OUTRE UNE CANALISATION D'EVACUATION 36 POUR LE LIQUIDE UTILISE CHAUD, CETTE CANALISATION PASSANT SUCCESSIVEMENT A TRAVERS UNE DES SECTIONS D'ECHANGEUR DE CHALEUR 14 DONT L'AUTRE SECTION EST TRAVERSEE PAR UNE CANALISATION D'AMENEE S'ETENDANT ENTRE UNE SOURCE D'ALIMENTATION ET UN ECHANGEUR DONT FAIT PARTIE LE CONDENSEUR, ET UNE DES SECTIONS D'UN ECHANGEUR DE CHALEUR 44 DONT L'AUTRE SECTION EST L'EVAPORATEUR DU CIRCUIT DE REGRIGERATION. LE SYSTEME COMPLET EST CONTENU DANS UN BOITIER PARALLELEPIPEDIQUE 86 DE MANIERE A FORMER UN BLOC COMPACT.THE SYSTEM ACCORDING TO THE PRESENT INVENTION INCLUDES A REFRIGERATION CIRCUIT WHICH ACTS AS A HEAT PUMP AND INCLUDES AN ELECTRIC COMPRESSOR 48, A CONDENSER, A CONTROL ELEMENT 58, AN EVAPORATOR 56 AND A PIPE 24, 30 FOR DELIVERING THE LIQUID OF A SUPPLY SOURCE TO A SOCKET OF USE. THE CONDENSER OF THE REFRIGERATION CIRCUIT IS CONSTITUTED BY ONE OF THE SECTIONS OF A HEAT EXCHANGER OF WHICH THE OTHER SECTION IS CROSSED BY THE SUPPLY PIPELINE 24, 30 WHICH CONDUCTS THE LIQUID AT THE DESIRED TEMPERATURE FOR ITS USE. THE SYSTEM FURTHER INCLUDES A DRAINAGE PIPELINE 36 FOR THE LIQUID USED HOT, THIS PIPE SUCCESSIVELY PASSING THROUGH ONE OF THE HEAT EXCHANGER SECTIONS 14 OF WHICH THE OTHER SECTION IS CROSSED THROUGH A SUPPLY PIPE EXTENDING BETWEEN A SUPPLY SOURCE AND AN EXCHANGER OF WHICH THE CONDENSER BELONGS, AND ONE OF THE SECTIONS OF A HEAT EXCHANGER 44 OF WHICH THE OTHER SECTION IS THE EVAPORATOR OF THE REGRIGERATION CIRCUIT. THE COMPLETE SYSTEM IS CONTAINED IN A PARALLELEPIPEDIC HOUSING 86 TO FORM A COMPACT BLOCK.
Description
Système de chauffage de liquide.Liquid heating system.
La présente invention concerne un système de chauffage de liquide destiné particulièrement à fournir de l'eau chaude et du type comprenant un circuit de réfrigération qui agit comme une pompe à chaleur et comprend un compresseur électri- The present invention relates to a liquid heating system particularly intended for supplying hot water and of the type comprising a refrigeration circuit which acts as a heat pump and comprises an electric compressor.
que, un condenseur, un élément de régulation, et un évapora- that a condenser, a regulating element, and an evaporator
teur en séries les uns avec les autres, et une canalisation pour amener le liquide d'une source d'alimentation à une prise in series with each other, and a line for bringing the liquid from a power source to an outlet
d'utilisation, le condenseur du circuit de réfrigération com- the condenser of the refrigeration circuit
prenant une des sections d'un échangeur de chaleur (appelé: échangeurcondenseur) dont l'autre section est traversée par taking one of the sections of a heat exchanger (called: condenser exchanger) whose other section is crossed by
la canalisation amenant le liquide porté à la température vou- the pipe bringing the liquid brought to the desired temperature
lue en vue de son utilisation, le système comprenant, en outre, une canalisation d'évacuation de liquide chaud utilisé qui passe successivement à travers une des sections d'un échangeur read with a view to its use, the system further comprising a pipe for discharging the hot liquid used which passes successively through one of the sections of an exchanger
de chaleur (appelé échangeur-préchauffeur) dont l'autre sec- heat (called exchanger-preheater) of which the other dryer
tion est traversée par une canalisation d'alimentation s'éten- tion is traversed by a supply line extending
dant entre une source d'alimentation et l'échangeur-condenseur, et une des sections d'un échangeur de chaleur (appelé: échangeur-évaporateur) dont l'autre section est l'évaporateur between a power source and the exchanger-condenser, and one of the sections of a heat exchanger (called: exchanger-evaporator) whose other section is the evaporator
du circuit de réfrigération.of the refrigeration circuit.
Le brevet Suisse n 233 376 montre schématiquement un Swiss Patent No. 233,376 schematically shows a
système de ce type.system of this type.
L'ob Jet dela présente invention est de réaliser un système basé sur le même principe que le système du brevet The object of the present invention is to provide a system based on the same principle as the patent system.
précité et qui a un rendement d'énergie très élevé et se pré- mentioned above and which has a very high energy yield and pre-
sente sous la forme d'un bloc compact adapté pour être placé, par exemple, sous un évier, un lavabo ou un appareil sanitaire similaire pour récupérer la chaleur de l'eau chaude utilisée feels in the form of a compact block adapted to be placed, for example, under a sink, sink or similar sanitary appliance to recover heat from the hot water used
qui s'écoule vers l'extérieur par le conduit d'évacuation. flowing out through the exhaust pipe.
Selon la présente invention, cet objet est atteint au moyen d'un système du type précité, caractérisé par le fait que: il comprend un bottier sensiblement en forme de According to the present invention, this object is achieved by means of a system of the aforementioned type, characterized in that: it comprises a casing substantially in the form of
parallélépipède rectangle divisé intérieurement en des pre- rectangular parallelepiped divided internally into pre-
mier et second compartiments placés côte à côte, le second mier and second compartments placed side by side, the second
compartiment comportant des parois isolées; le bottler compor- compartment with insulated walls; the bottler behaves
te une paroi supérieure formée par l'échangeur-préchauffeur te an upper wall formed by the exchanger-preheater
qui se présente sous la forme d'une botter plate; le compres- which is in the form of a flat kicker; the compress
seur électrique est du type hermétique et est placé dans le premier compartiment; l'échangeur-évaporateur est placé dans le premier compartiment et comprend deux tubes coaxiaux d'échange de chaleur qui sont enroulés en hélice à spires rapprochées de manière à entourer le bottier compresseur élec- electric heater is of the hermetic type and is placed in the first compartment; the exchanger-evaporator is placed in the first compartment and comprises two coaxial heat exchange tubes which are wound in a helix with close coils so as to surround the electric compressor casing
trique présent dans le premier compartiment; l'échangeur- cudgel present in the first compartment; the exchanger-
condenseur comprend deux tubes coaxiaux enroulés hélicotdale- condenser comprises two coaxial tubes wound helicotdale-
ment et enfermés dans le second compartiment; l'élément de régulation est placé dans le second compartiment à l'intérieur de l'hélice des tubes coaxiaux de l'échangeur-condenseur; et ment and locked in the second compartment; the regulating element is placed in the second compartment inside the propeller of the coaxial tubes of the exchanger-condenser; and
le second compartiment loge également une chambre d'emmagasina- the second compartment also houses a storage room
ge de liquide chaud qui est intercaléedans la canalisation d'amenée de liquide entre l'échangeur-condenseur et la prise d'utilisation. ge of hot liquid which is interposed in the liquid supply pipe between the exchanger-condenser and the outlet.
Comme on le comprendra mieux à la lecture de la des- As will be better understood on reading the
cription donnée ci-après en référence aux dessins ci-annexés, toutes les caractéristiques mentionnées ci-dessus contribuent à la fois à la compacité et au rendement d'énergie élevé du description given below with reference to the accompanying drawings, all the characteristics mentioned above contribute both to the compactness and to the high energy efficiency of the
système selon la présente invention. system according to the present invention.
Bien que l'invention, telle que décrite ci-dessus, ait été mise au point en liaison avec un système pour fournir Although the invention, as described above, has been developed in connection with a system for providing
de l'eau chaude, son concept n'est pas limité à cette applica- hot water, its concept is not limited to this application
tion spécifique et s'étend en réalité à tout système pouvant tion and actually extends to any system that can
8 tre utilisé pour le chauffage rapide d'un liquide. 8 be used for rapid heating of a liquid.
La présente invention apparattra plus clairement The present invention will become more apparent
dans la description détaillée donnée en référence aux dessins in the detailed description given with reference to the drawings
annexés purement illustratifs et non limitatifs, sur lesquels: la figure 1 est une représentation schématique du circuit hydraulique et du circuit de réfrigération d'un système pour fournir de l'eau chaude; la figure 2 est un schéma de la partie électrique du système; attached purely illustrative and not limiting, in which: FIG. 1 is a schematic representation of the hydraulic circuit and the refrigeration circuit of a system for supplying hot water; Figure 2 is a diagram of the electrical part of the system;
la figure 3 est une section schématique d'un déten- Figure 3 is a schematic section of a deten-
deur thermostatique incorporé au circuit de réfrigération du système; thermostatic heater incorporated into the system's refrigeration circuit;
la figure 4 est une vue en perspective avec arrache- Figure 4 is a perspective view with cutaway
ment d'un mode de réalisation préféré du système; ment of a preferred embodiment of the system;
la figure 5 est une coupe par le plan vertical indi- Figure 5 is a section through the vertical plane indi-
qué par la ligne de coupe V-V de la figure 4; la figure 6 est une coupe par le plan horizontal indiqué par la ligne de coupe VI-VI de la figure 5; la figure 7 est une coupe par le plan VIII-VIII de la figure 5; la figure 8 est une vue en perspective partiellement qué by the section line V-V of Figure 4; Figure 6 is a section through the horizontal plane indicated by the section line VI-VI of Figure 5; Figure 7 is a section through the plane VIII-VIII of Figure 5; Figure 8 is a partially perspective view
arrachée des tubes'coaxiaux utilisés pour former l'échangeur- torn from the coaxial tubes used to form the exchanger
évaporateur et l'échangeur-condenseur du système des figures 4 à 8; et la figure 9 est une coupe de l'échangeur-préchauffeur evaporator and exchanger-condenser of the system of FIGS. 4 to 8; and Figure 9 is a section of the exchanger-preheater
du système préclté, cette coupe étant faite par le plan horizon- of the preclean system, this section being made by the horizontal plane-
tal indiqué par le ligne de coupe IX-IX de la figure 5. tal indicated by section line IX-IX in Figure 5.
En se référant à la figure 1, on voitqu'uecanalisa- Referring to Figure 1, it can be seen that
tion est raccordée à un réseau de distribution 2 ou autre source analogue d'eau froide Une électrovalve 12, dont le r 81 e sera expliqué ci-après, est intercalée dans la canalisation La canalisation 10 se termine à un échangeur de chaleur tion is connected to a distribution network 2 or other similar source of cold water A solenoid valve 12, the r 81 e of which will be explained below, is interposed in the pipe The pipe 10 ends at a heat exchanger
14 qui est appelé: échangeur-préchauffeur Dans l'échangeur- 14 which is called: exchanger-preheater In the exchanger-
préchauffeur 14, l'eau traverse la section référencée 16 La preheater 14, the water passes through the section referenced 16 La
sortie de la section 16 est raccordée, au moyen d'un canalisa- section 16 outlet is connected, by means of a pipe-
tion 18, à une des sections, référencée 20, d'un autre échan- tion 18, to one of the sections, referenced 20, from another interchange
geur de chaleur 22 qui est appelé: échangeur-condenseur La heat gor 22 which is called: exchanger-condenser La
sortie de la section 20 est raccordée, au moyen d'un canalisa- section 20 outlet is connected, by means of a pipe-
tion 24, à une chambre d'emmagasinage isolée 26 munie d'un e 1 ment de chauffage 28 à résistance électrique La chambre 26 est raccordée par une canalisation 30 à une prise d'utilisation représentée de façon classique par un robinet ordinaire 32 Un réceptacle 34, comme par exemple une cuvette de lavabo, un bac de douche, ou autre réceptacle analogue, est associé au robinet 32 Le conduit 36 d'évacuation pour l'eau chaude utilisée dans tion 24, to an insulated storage chamber 26 provided with a heating element 28 with electrical resistance The chamber 26 is connected by a pipe 30 to a socket outlet conventionally represented by an ordinary tap 32 A receptacle 34, such as for example a washbasin, a shower tray, or other similar receptacle, is associated with the tap 32 The drain pipe 36 for the hot water used in
le réceptacle 34 se termine dans l'autre section 38 de l'échan- the receptacle 34 ends in the other section 38 of the sample
geur-préchauffeur 14 La sortie de la section 38 est raccordée par une canalisation 40 à une des sections, référencée 42, geur-preheater 14 The outlet of section 38 is connected by a pipe 40 to one of the sections, referenced 42,
d'un autre échangeur de chaleur 44 qui est appelé:échangeur- another heat exchanger 44 which is called: exchanger-
évaporateur La sortie de la section 42 est raccordée au système d'égout ou autre système analogue au moyen d'un canalisation 46. La canalisation 36, 38, 40, 42, 46 d'évacuation d'eau usée suit un tra Jet descendant de manière à permettre à l'eau usée provenant du réceptacle 34 de s'écouler Jusqu'au evaporator The outlet of section 42 is connected to the sewage system or other similar system by means of a pipe 46. The pipe 36, 38, 40, 42, 46 for discharging waste water follows a downward jet of so as to allow the used water coming from the receptacle 34 to flow up to
système d'égout sous l'effet de la pesanteur Plus particullè- sewage system under the effect of gravity More particullè-
rement, l'échangeur-préchauffeur 14 se trouve à un niveau plus The exchanger-preheater 14 is at a higher level.
élevé que l'échangeur-évaporateur 44. higher than the heat exchanger-evaporator 44.
Un circuit de réfrigération, qui agit comme une pompe à chaleur, est associé au circuit d'eau décrit ci-dessus Ce circuit de réfrigération comprend un compresseur électrique 48 du type hermétique utilisé normalement dans les systèmes de climatisation ménagers La canalisation d'alimentation 50 du compresseur 48 se termine par un condenseur 52 qui constitue d'autres sections de l'échangeur-condenseur 22 La sortie de A refrigeration circuit, which acts as a heat pump, is associated with the water circuit described above. This refrigeration circuit comprises an electric compressor 48 of the hermetic type normally used in household air conditioning systems. The supply line 50 compressor 48 ends with a condenser 52 which constitutes other sections of the exchanger-condenser 22 The outlet of
la section 52 est raccordée par une canalisation 54 à un éva- section 52 is connected by a pipe 54 to a drain
porateur 56 qui constitue l'autre section de l'6 changeur- porator 56 which constitutes the other section of the changer 6
évaporateur 44 Dans la canalisation 54 est inséré, en tant qu'élément de régulation, un détendeur thermostatique 58 que evaporator 44 In the pipe 54 is inserted, as a regulating element, a thermostatic expansion valve 58 that
l'on décrira en se référant à la figure 3. we will describe with reference to Figure 3.
La sortie de la section 56 est raccordée à la canalisa- The outlet of section 56 is connected to the pipe-
tion d'entrée 58 du compresseur 48 La direction de circulation input 58 of compressor 48 Direction of circulation
du fluide réfrigérant ("Fréon") dans le circuit de réfrigéra- refrigerant fluid ("Freon") in the refrigeration circuit
tion est indiquée par les flèches représentées sur la figure 1. tion is indicated by the arrows shown in Figure 1.
La figure 2 montre le circuit électrique qui fait par- Figure 2 shows the electrical circuit which forms part of
tie du système de la figure 1 L 1 et L 2 désigne une paire de tie of the system of figure 1 L 1 and L 2 indicate a pair of
canalisations électriques d'alimentation qui peuvent être rac- electrical supply lines which can be connected
cordées au réseau, par exemple au réseau de 220 V, 50 Hz, au connected to the network, for example to the 220 V, 50 Hz network, to the
moyen d'un interrupteur général bipolaire SW. by means of a bipolar general switch SW.
Le moteur électrique du compresseur électrique 48 est The electric motor of the electric compressor 48 is
désigné par M La résistance de chauffage de la chambre d'em- designated by M The heating resistance of the em-
magasinage 26 est désignée par 28 Le moteur M et la résistan- storage 26 is designated by 28 The motor M and the resistance
ce 28 sont alimentés électriquement par l'intermédiaire des ce 28 are electrically powered via
contacts normalement ouverts respectifs C 1, C 2 des interrup- respective normally open contacts C 1, C 2 of the interrup-
teurs de commande à distance dont les bobines d'excitation sont remote control devices whose excitation coils are
indiquées respectivement par B 1, B 2. indicated respectively by B 1, B 2.
Les bobines B 1, B 2 sont en séries avec les interrup- The coils B 1, B 2 are in series with the interrup-
teurs à bouton-poussoir Pl', P 2 commandés manuellement En outre les bobines B 1, B 2 sont montées en parallèle avec des voyantslumineux correspondants L 1, L 2 auxquels sont associées push-button switches Pl ', P 2 manually controlled In addition, the coils B 1, B 2 are mounted in parallel with corresponding indicator lights L 1, L 2 with which they are associated
des résistances de charge correspondantes R 1, R 2. corresponding load resistors R 1, R 2.
La bobine de l'électrovalve 12 de la figure 1, qui est montée en série avec l'interrupteur P 1, est désignée par B. The coil of the solenoid valve 12 in FIG. 1, which is connected in series with the switch P 1, is designated by B.
Z 1504 2 AZ 1504 2 A
Un détecteur de température T 51 est associé à l'éva- A temperature detector T 51 is associated with the eva-
porateur 56 (figure 1) et commande un relais comprenant un contact normalement fermé T Sil monté en série avec la bobine porateur 56 (figure 1) and controls a relay comprising a normally closed contact T Sil mounted in series with the coil
Bl et la bobine B 3.Bl and coil B 3.
Au condenseur 52 est associé un détecteur de tempéra- ture T 52 (figure 1) qui commande un thermostat comprenant une paire de contacts normalement ouverts T 521 en série avec la The condenser 52 is associated with a temperature detector T 52 (FIG. 1) which controls a thermostat comprising a pair of normally open contacts T 521 in series with the
bobine B 3.coil B 3.
Un détecteur de température T 53 est associé à la cana- A temperature detector T 53 is associated with the cana-
lisation d'alimentation 50 du compresseur 48 (figure 1) et power supply 50 of compressor 48 (Figure 1) and
commande un thermostat comprenant une paire de contacts norma- controls a thermostat comprising a pair of standard contacts
lement fermés T 531 montés en série avec la bobine B 1. T 531 closed in series with coil B 1.
Un détecteur de température T 54 est placé dans la chambre d'emmagasinage 26 et commande un thermostat comportant une paire de contacts normalement fermés T 541 montéd en série avec la bobine B 2 * On va maintenant décrire le fonctionnement du système A temperature detector T 54 is placed in the storage chamber 26 and controls a thermostat comprising a pair of normally closed contacts T 541 mounted in series with the coil B 2 * We will now describe the operation of the system
des figures 1 et 2.Figures 1 and 2.
On suppose que le système est au repos avec l'interrup- It is assumed that the system is at rest with the interrupt
teur P 2 fermé et que la chambre 26 contient de l'eau chaude provenant d'opérations antérieures La bobine B 2 est excitée et les contacts C 2 sont fermés par l'interrupteur P 2 grâce à quoi l'élément chauffant 28 à résistance, lequel est de faible puissance, est alimenté uniquement pour compenser la perte de P 2 closed and that the chamber 26 contains hot water from previous operations The coil B 2 is energized and the contacts C 2 are closed by the switch P 2 whereby the resistance heating element 28, which is of low power, is powered only to compensate for the loss of
chaleur de la chambre 28.room heat 28.
Pour mettre le système en fonction et obtenir de l'eau chaude au robinet 32, on ferme l'interrupteur général SW ainsi que l'interrupteur Pl à bouton-poussoir La bobine B 1 est excitée et ferme les contacts C 1 de manière à faire démarrer To put the system into operation and obtain hot water from tap 32, the general switch SW and the push button switch Pl are closed. The coil B 1 is energized and closes the contacts C 1 so as to make start
le moteur M du compresseur 48.the motor M of compressor 48.
Le fluide réfrigérant comprimé par le compresseur est chauffé progressivement et chauffe l'eau se trouvant dans la section 20 du condenseur 52 Quand le détecteur T 52 (figure 2) détecte que la température prédéterminée (par exemple 450 C) a été atteinte dans le condenseur 52, il provoque la fermeture des contacts T 521 en excitant la bobine B 3 et en ouvrant l'électrovanne 12 pour permettre de soutirer l'eau chaude au The refrigerant compressed by the compressor is gradually heated and heats the water in section 20 of the condenser 52 When the detector T 52 (figure 2) detects that the predetermined temperature (for example 450 C) has been reached in the condenser 52, it causes the closure of the contacts T 521 by exciting the coil B 3 and by opening the solenoid valve 12 to allow the hot water to be drawn off from the
robinet 32.tap 32.
Le fonctionnement des deux thermostats commandés par The operation of the two thermostats controlled by
les détecteurs T 51, T 53 est une mesure de sécurité Le détec- the detectors T 51, T 53 is a safety measure.
teur T 51 commande la température du fluide réfrigérant dans l'évaporateur 56, température qui ne doit pas tomber en dessous de O C, c'est-à-dire le po Lnt de congélation de l'eau Lorsqu'il existe un risque de congélation, le détecteur T 51 provoque l'ouverture des contacts T Sll, met hors tension la bobine Bl et le compresseur Le détecteur T 51 provoque également la mise tor T 51 controls the temperature of the refrigerant in the evaporator 56, a temperature which must not fall below OC, that is to say the freezing point of the water When there is a risk of freezing , the detector T 51 causes the opening of the contacts T Sll, switches off the coil Bl and the compressor The detector T 51 also causes the switching on
hors tension de la bobine B 3, ce qui se traduit par la ferme- off the coil B 3, which results in the closing
ture de l'électrovanne 12.solenoid valve 12.
Le détecteur T 53 commande la température du fluide réfrigérant à la sortie du compresseur 48, température qui ne doit pas s'élever au-dessus d'une valeur de sécurité Si cette valeur est dépassée, les contacts T 531 s'ouvrent et mettent de nouveau hors tension le compresseur Le thermostat T 54 de maximum ouvre les contacts T 54 l lorsque la température dans The detector T 53 controls the temperature of the coolant at the outlet of the compressor 48, a temperature which must not rise above a safety value. If this value is exceeded, the contacts T 531 open and new power off the compressor The maximum thermostat T 54 opens the contacts T 54 l when the temperature in
la chambre 26 atteint la valeur prédéterminée qui coïncide sen- chamber 26 reaches the predetermined value which coincides
siblement avec la température de chauffage de l'eau dans l'échan- with the heating water temperature in the sample
geur-condenseur 22 Quand l'interrupteur Bl est ouvert, les bo- geur-condenseur 22 When the switch Bl is open, the bo-
bines B 1 et B 3 sont mises hors tension, ce qui se traduit par bines B 1 and B 3 are de-energized, which results in
une mise hors tension simultanée du compresseur M et de l'élec- simultaneous power off of compressor M and the
trovanne 12.valve 12.
En se référant à la figure 3, on voit que la valve de détente ou d&tendeur thermostatique 58 est commandé par un détecteur de température T 55 qui, comme illustré sur la figure Referring to FIG. 3, it can be seen that the expansion valve or thermostatic tensioner 58 is controlled by a temperature detector T 55 which, as illustrated in the figure
l, est situé sur la canalisation 58 à la sortie de l'évapora- l, is located on line 58 at the outlet of the evaporator
teur 56 Le détecteur T 55 comprend un réservoir contenant un gaz et communiquant par l'intermédiaire d'un tube 60 avec une capsule 62 divisée par un diaphragme 64 en deux compartiments 66, 58, dont le compartiment 66 contient le gaz du détecteur tor 56 The detector T 55 comprises a reservoir containing a gas and communicating via a tube 60 with a capsule 62 divided by a diaphragm 64 into two compartments 66, 58, the compartment 66 of which contains the gas of the detector
T 55.T 55.
Le corps du détecteur comprend une entrée 70 et une sortie 72 au moyen duquel ce détenteur est intercalé dars la canalisation 54 Entre l'entrée 70 et la sortie 72 se trouve un siège de valve 74 avec un organe d'obturation coopérant 76 The body of the detector comprises an inlet 70 and an outlet 72 by means of which this holder is interposed in the pipe 54 Between the inlet 70 and the outlet 72 is a valve seat 74 with a cooperating closure member 76
qui est sollicité dans sa position fermée par un ressort héli- which is stressed in its closed position by a helical spring
co Idal 78 Une vis d'étalonnage 80 est associée au ressort 78. co Idal 78 A calibration screw 80 is associated with spring 78.
L'organe d'obturation 76 est raccordé mécaniquement au diaphragme 64 au moyen d'une petite tige 82 La sortie 72 The shutter member 76 is mechanically connected to the diaphragm 64 by means of a small rod 82 The outlet 72
? 504244? 504244
ou chambre de sortie communique avec la chambre 68 de la capsule 62 par un passage 84 On comprendra que l'agencement or outlet chamber communicates with the chamber 68 of the capsule 62 by a passage 84 It will be understood that the arrangement
du détendeur 58 et de son détecteur T 55 est tel que le déten- regulator 58 and its detector T 55 is such that the regulator
deur s'ouvre d'autant plus que la température du fluide ré- deur opens all the more as the temperature of the fluid
frigérant à la sortie de l'évaporateur 56 augmente, et vice versa On obtient ainsi une régulation de la pression d'entrée du compresseur 48 de façon à minimiser le surchauffage du refrigerant at the outlet of the evaporator 56 increases, and vice versa This gives a control of the inlet pressure of the compressor 48 so as to minimize the overheating of the
fluide réfrigérant introduit.refrigerant introduced.
L'eau chaude utilisée cède sa chaleur dans l'échan- The hot water used transfers its heat in the sample
geur de préchauffage 14 à l'eau froide entrante En supposant sur l'eau du réseau d'alimentation d'eau froide se trouve à une température de l O' à 15 C et que l'eau chaude utilisée se trouve à une température de l'ordre de 40 à 458 C, on peut preheating unit 14 with incoming cold water Assuming that the water in the cold water supply network is at a temperature of 1 to 15 C and that the hot water used is at a temperature of around 40 to 458 C, we can
faire en sorte que l'eau préchauffée dans la section 16 attei- ensure that the water preheated in section 16 reaches
gne l'échangeur-condenseur 22 à une température de 28 -33 C. gne the exchanger-condenser 22 at a temperature of 28 -33 C.
Il suffit que le compresseur fournisse suffisamment d'énergie The compressor only needs to supply enough energy
pour augmenter la température de l'eau de 12 à 17 C. to increase the water temperature from 12 to 17 C.
Sur les figures 4 à 7 on a représenté un mode de réalisation possible très compact du système décrit ci-dessus, ce système étant prêt à être installé n'importe o l'on en a un besoin pour alimenter de façon continue/a Jutage d'utilisation, In Figures 4 to 7 there is shown a possible very compact embodiment of the system described above, this system being ready to be installed wherever there is a need to supply it continuously / a nozzle of 'use,
telle qu'une douche, un lavabo ou un évier, avec de l'eau chau- such as a shower, sink or sink, with hot water
de propre Le même système peut être utilisé pour obtenir des fluideschauds propres d'autres types, par exemple, ans des The same system can be used to obtain clean hot fluids of other types, for example,
appareils médicaux ou industriels.medical or industrial devices.
En se référant aux figures-4 à 7, on voit que le système est contenu dans un bottier parallélépipédlque 86 (sur la figure 1, le bottier est représenté schématiquement par la Referring to FIGS. 4 to 7, it can be seen that the system is contained in a parallelepipedal case 86 (in FIG. 1, the case is represented schematically by the
botte 86).boot 86).
Le bottier 86 est divisé en deux compartiments ad Ja- The bootmaker 86 is divided into two compartments ad Ja-
cents 88, 90 Le compartiment 88 n'est pas isolé et contient, cents 88, 90 Compartment 88 is not isolated and contains,
en correspondance avec un panneau avant, un interrupteur géné- in correspondence with a front panel, a general switch
ral SW, des interrupteurs Pl, P 2 à bouton-poussoir avec leur voyantzslumineux, ainsi que les thermostats désignés d'une ral SW, push button Pl, P 2 switches with their indicator lights, as well as thermostats designated by a
façon générale par TS.generally by TS.
Le compresseur 48 est disposé centralement dansle The compressor 48 is placed centrally in the
compartiment 88 et est entouré par l'échangeur-évaporateur 44. compartment 88 and is surrounded by the exchanger-evaporator 44.
Ce dernier (figure 8) comprend une paire de tubes coaxiaux extérieur et intérieur 92, 94 en cuivre La surface extérieure du tube intérieur 94 comporte une saillie hélicoïdale 96 qui The latter (Figure 8) comprises a pair of outer and inner coaxial tubes 92, 94 made of copper. The outer surface of the inner tube 94 has a helical projection 96 which
agit comme une ailette pour améliorer le transfert de chaleur. acts like a fin to improve heat transfer.
L'eau S coule à travers le tube intérieur 94 qui forme la section 20 de la figure 1,et le fluide réfrigérant s'écoule dans la direction opposée à travers l'espace compris entre les deux tubes La surface intérieure du tube intérieur 94 est polie pour éviter la formation de dép 8 t L'échangeur-évaporateur 44 est enroulé sous la forme The water S flows through the inner tube 94 which forms the section 20 of FIG. 1, and the coolant flows in the opposite direction through the space between the two tubes. The inner surface of the inner tube 94 is polished to avoid the formation of dep 8 t The heat exchanger-evaporator 44 is wound
d'un serpentin hélicoïdal à axe vertical et à spires rappro- of a helical coil with vertical axis and close turns
chées,ce serpentin entourant le bottier du compresseur 48 de sorte que le fluide réfrigérant s'écoulant à travers l'espace chées, this coil surrounding the boot of the compressor 48 so that the refrigerant flowing through the space
contribue à refroidir le compresseur. helps to cool the compressor.
Certains compresseurs hermétiques comprennent un en- Some hermetic compressors include a
roulement de refroidissement (ce que l'on appelle "un réfrigé- cooling bearing (so-called "a refrigerated-
rant d'huile") à travers lequel le fluide réfrigérant s'écou- oil ") through which the coolant flows
le habituellement Quand on utilise un compresseur de ce type, l'eau d'alimentation peut s'écouler à travers l'enroulement devant l'échangeurcondenseur à la fois pour refroidir le compresseur et pour assurer un préchauffage supplémentaire Usually when using a compressor of this type, the feed water can flow through the winding in front of the condenser exchanger both to cool the compressor and to provide additional preheating
avantageux de l'eau elle-même.advantageous of the water itself.
L'électrovanne d'entrée 12 est également placée dans The inlet solenoid valve 12 is also placed in
le compartiment 88.compartment 88.
Le compartiment 90 comporte des parois isolantes et loge l'échangeurcondenseur 22 Ce dernier a la m Sme structure que l'échangeur-évaporateur 44 illustré sur la figure 8 et est enroulé sous forme d'un serpentin hélicoldal dont l'axe The compartment 90 has insulating walls and houses the condenser-exchanger 22 The latter has the same structure as the exchanger-evaporator 44 illustrated in FIG. 8 and is wound in the form of a helical coil whose axis
est horizontal et les spires voisines les unes des autres. is horizontal and the turns are close to each other.
Dans l'échangeur-condenseur 22, le fluide réfrigérant s'écoule à travers l'espace compris entre les deux tubes coaxiaux et l'eau utilisée traverse le tube intérieur qui, de préférence, comporte une surface intérieure polie pour éviter la formation In the exchanger-condenser 22, the coolant flows through the space between the two coaxial tubes and the water used passes through the inner tube which, preferably, has a polished inner surface to prevent formation
de dép 8 t.of dep 8 t.
Les spires de l'échangeur-condenseur 22 entourent le détendeur thermostatique 58 et un sécheur 98 à filtre pour The coils of the exchanger-condenser 22 surround the thermostatic expansion valve 58 and a filter dryer 98 for
le fluide réfrigérant ("Fréon").the refrigerant ("Freon").
La chambre d'emmagasinage 26 est contiguë à l'échan- The storage chamber 26 is contiguous to the sample
geur-condenseur 22 et comporte une entrée et les canalisations geur-condenseur 22 and has an inlet and piping
24, 30 respectivement.24, 30 respectively.
L'échangeur-préchauffeur 14 se présente sous la forme 2 c 04244 d'une botte plate qui constitue la paroi supérieure du bottier 86. Comme on peut mieux le voir sur la figure 9, la botte est divisée intérieurement par une cloison transversale 100 qui délimite un passage en labyrinthe Ce passage comprend la section 16 de la figure 1 à travers laquelle s'écoule l'eau froide d'entrée A l'intérieur du passage à labyrinthe s'étend un serpentin 102 qui comporte des ailettes et une The exchanger-preheater 14 is in the form 2 c 04244 of a flat boot which constitutes the upper wall of the boot 86. As can best be seen in FIG. 9, the boot is divided internally by a transverse partition 100 which delimits a labyrinth passage This passage comprises section 16 of FIG. 1 through which the cold inlet water flows. Inside the labyrinth passage extends a coil 102 which has fins and a
surface intérieure 10 et à travers lequel l'eau chaude utili- inner surface 10 and through which the hot water uses
sée et provenant du conduit 36 d'évacuation d'eau usée s'écoule dans la direction opposée avant de s'écouler sous seed and coming from the waste water evacuation pipe 36 flows in the opposite direction before flowing under
l'effet de la pensanteur à travers le tube intérieur de l'échan- the effect of the thinker through the inner tube of the sample
geur-évaporateur 44.evaporator 44.
Dans une variante, l'échangeur-préchauffeur 14 peut comprendre deux tubes coaxiaux Dans ce cas, le tube intérieur In a variant, the exchanger-preheater 14 may comprise two coaxial tubes In this case, the inner tube
serait encore un tube métallique comportant une surface inté- would still be a metal tube having an interior surface
r Ieure polie et à travers lequel passerait l'eau chaude utili- r Polished and through which hot water used
sée tandis que l'eau froide d'entrée s'écoulerait dans la di- while the cold inlet water is flowing in the di-
rection opposée à travers l'espace compris entre les tubes. opposite direction through the space between the tubes.
Le tube extérieur pourrait être un tube en matière plastique renforcée ou autre matière analogue, emmanché sur les ailettes The outer tube could be a tube made of reinforced plastic or other similar material, fitted on the fins
extérieures longitudinales du tube intérieur La paire de tu- longitudinal outer of the inner tube The pair of tu-
bes coaxiaux pourrait, par exemple, avoir la forme d'un ser- coaxial bes could, for example, have the shape of a ser-
pentin comme le tube 102 ou bien être enroulé en spirale. pentin like the tube 102 or be wound in a spiral.
On a réalisé un système tel que celui illustré sur les figures 4 à 9 Le bottier 86 a une longueur de 60 cm, une A system such as that illustrated in FIGS. 4 to 9 was produced. The shoemaker 86 has a length of 60 cm, a
largeur de 44 cm et une hauteur de 33 cm Ces dimensions per- 44 cm wide and 33 cm high These dimensions per-
mettent de le placer sous un lavabo ou un évier, par exemple. put it under a sink or sink, for example.
Le compresseur électrique 48 a une puissance d'en- The electric compressor 48 has a power of
viron 1050 watts.about 1050 watts.
Avec un débit d'eau de 300 1/heure, on obtient une With a water flow of 300 l / hour, we obtain a
augmentation de température de 30 C de cette eau. 30 C temperature increase of this water.
La logique opératoire des divers thermostats per- The operating logic of the various thermostats per-
met d'obtenir de l'eau en un temps le plus court possible: puts to get water in the shortest possible time:
O seconde pour des intervalles d'utilisation infé- O second for lower use intervals
rieurs à 15 minutes; à 50 secondes pour des intervalles atteignant laughing at 15 minutes; at 50 seconds for intervals reaching
2 heures.2 hours.
Pour obtenir ces résultats, la chambre d'emmaga- To obtain these results, the storage chamber
sinage 26 a une capacité double de celle occupée par l'eau utilisée se trouvant dans l'échangeur de préchauffage 14, c'est-à-dlre dans la section 38 Toutefois, on s'est aperçu qu'il est avantageux que la chambre d'emmagasinage 26 ait un volume au moins égal audit volume occupé par le liquide utilisé. L'élément de chauffage 28 à résistance présent sinage 26 has a capacity double that occupied by the water used being in the preheating exchanger 14, that is to say in section 38 However, we have noticed that it is advantageous for the chamber storage 26 has a volume at least equal to said volume occupied by the liquid used. The resistance heating element 28 present
dans la chambre d'emmagasinage 26 a une puissance de 13 watts. in storage room 26 has a power of 13 watts.
D'après les essais effectués, on s'est aperçu According to the tests carried out, we realized
que ce qu'on appelle COP (rapport sans dimension entre l'éner- that what is called COP (dimensionless relationship between energy
gle fournie à l'eau et celle absorbée par le compresseur) du système était égale à 8-9 tandis que le COP d'une chaudière classique avec dispositif de chauffage électrique à résistance gle supplied to the water and that absorbed by the compressor) of the system was 8-9 while the COP of a conventional boiler with an electric resistance heater
présentant les mêmes performances était d'environ 0,9. exhibiting the same performance was approximately 0.9.
llhe
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