FR2621992A1

FR2621992A1 - Electric heating appliance for circulating liquid, particularly for swimming pool water

Info

Publication number: FR2621992A1
Application number: FR8714571A
Authority: FR
Inventors: Francis Romero
Original assignee: PSA SA
Current assignee: PSA SA
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1987-10-19
Publication date: 1989-04-21
Anticipated expiration: 2007-10-19
Also published as: FR2621992B1

Abstract

The heating body of the appliance consists of a U-shaped pipeline provided with two T connectors 3, 4 mounted on the upper ends of the legs 1, 2 of the U. Each bar of the T is aligned with the associated leg of the U. Two electric immersion heaters are mounted through the bars of the Ts, to extend into the legs of the U. The legs 12 of the Ts of the connectors 3, 4 are connected, one to the inlet pipe and the other to the outlet pipe. The U-shaped pipeline includes, for example, two vertical tubes 1, 2, two elbows 5, 6 and a horizontal tube 7. Each end of the tube 7 is connected to one end of an elbow 5 or 6 whose other end is connected to the lower end of one 1 or 2 of the vertical tubes. The overall pipeline is made from a thermally and electrolytically inert material, for example chlorinated polyvinyl chloride.

Description

La présente invention concerne un appareil de chauffage électrique à thermoplongeurs électriques destiné au chauffage de liquide en circulation et, plus particulièrement, au chauffage de l'eau d'une piscine. The present invention relates to an electric heater with electric immersion heaters for heating circulating liquid and, more particularly, for heating the water of a swimming pool.

Une installation de chauffage électrique de liquides en circulation comprend, d'une manière générale, un corps de chauffe électrique, un ensemble de tuyauteries partant du corps de chauffe pour transporter le liquide chauffé vers le dispositif d'utilisation du liquide chaud et une pompe de circulation montée en série dans l'ensemble de tuyauteries pour provoquer la circulation du liquide, un jeu de détecteurs de sécurité, tels que aquastats, thermostats, débit-mètres, complétant l'installation. An electrical heating installation for circulating liquids generally comprises an electric heating body, a set of pipes extending from the heating body for transporting the heated liquid to the device for using the hot liquid and a pump. circulation mounted in series in the pipe assembly to cause the circulation of the liquid, a set of safety detectors, such as aquastats, thermostats, flow meters, completing the installation.

Un objet de l'invention consiste à prévoir un corps de chauffe à thermoplongeurs électriques dont l'entrée et la sortie soient en ligne, ce qui permet un montage simplifié du corps de chauffe dans une tuyauterie sans modifier l'ensemble de tuyauteries. An object of the invention is to provide a heating body with electric immersion heaters whose inlet and outlet are in line, which allows a simplified mounting of the heating body in a pipe without modifying the set of pipes.

Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un corps de chauffe qui peut être monté dans une installation dont le sens de circulation du liquide est indifférent, le corps de chauffe étant simplement retourné. Another object of the invention consists in providing a heating body which can be mounted in an installation in which the direction of circulation of the liquid is indifferent, the heating body being simply turned over.

Suivant une caractéristique de l'invention, il est prévu un corps de chauffe constitué d'une canalisation en forme de U, pourvue de deux raccords en T respectivement montés sur les extrémités supérieures des jambes du U, avec chaque barre du T alignée avec la jambe associée du U, deux thermoplongeurs électriques étant respectivement montés, à travers les barres des T, pour plonger dans les jambes du U, les jambes des T desdits raccords étant respectivement raccordées, l'une à la tuyauterie d'entrée et l'autre à la tuayuterie de sortie. According to a characteristic of the invention, there is provided a heating body consisting of a U-shaped pipe, provided with two T-connectors respectively mounted on the upper ends of the legs of the U, with each T bar aligned with the associated leg of the U, two electric immersion heaters being respectively mounted, through the bars of the T, to plunge into the legs of the U, the legs of the T of said fittings being respectively connected, one to the inlet piping and the other at the exit tuayuterie.

Suivant une autre cacarctéristique, la canalisation en U comprend deux tubes verticaux, deux coudes et un tube horizontal, chaque extrémité dudit tube horizontal étant raccordée à une extrémité d'un coude dont l'autre extrémité est raccordée à l'extrémité inférieure d'un desdits tubes verticaux. According to another characteristic, the U-shaped pipe comprises two vertical tubes, two elbows and a horizontal tube, each end of said horizontal tube being connected to one end of an elbow whose other end is connected to the lower end of a said vertical tubes.

Suivant une autre caractéristique, les tubes les raccords en T et les coudes sont en un matériau inerte chimiquement et électrolytiquement. According to another characteristic, the tubes, the T-fittings and the elbows are made of a chemically and electrolytically inert material.

Suivant une autre caractéristique, les tubes, les raccords en T et les coudes sont en polychlorure de vinyle chloré, assemblé par collage. According to another characteristic, the tubes, T-fittings and elbows are made of chlorinated polyvinyl chloride, assembled by gluing.

Suivant une autre caractéristique, entre les fils électriques d'alimentation de chaque thermoplongeur et le tube en acier inoxydable de ce dernier, est prévue une gaine étanche en matière thermodurcissable surmoulée, les gaines étant montées en force dans des trous correspondants d'une bride souple en forme de bouchon surmonté d'une collerette, et la branche supérieure de chaque raccord en T présente un épaulement annulaire, prévu au-dessus de la branche horizontale dudit raccord, la paroi interne de ladite branche supérieure portant un filetage dans lequel se visse un écrou creux dans lequel passent lesdits fils d'alimentation, la base dudit écrou bloquant ladite collerette de la bride contre ledit épaulement d'une manière étanche. According to another characteristic, between the electrical supply wires of each immersion heater and the stainless steel tube of the latter, there is provided a sealed sheath of overmolded thermosetting material, the sheaths being forcibly mounted in corresponding holes with a flexible flange in the form of a cap surmounted by a collar, and the upper branch of each T-connector has an annular shoulder, provided above the horizontal branch of said connector, the internal wall of said upper branch carrying a thread into which a hollow nut through which said supply wires pass, the base of said nut blocking said flange collar against said shoulder in a sealed manner.

Suivant une autre caractéristique, le tube horizontal correspond à la barre inférieure d'un raccord en T, dont la jambe sert de passage pour la liaison de surveillance du fonctionnement d'un débitmètre monté dans ladite barre. According to another characteristic, the horizontal tube corresponds to the lower bar of a T-connector, the leg of which serves as a passage for the connection for monitoring the operation of a flow meter mounted in said bar.

Suivant une autre caractéristique, le tube horizontal comporte sur sa génératrice inférieure un trou taraudé fermé par une vis et servant de trou de vidange. According to another characteristic, the horizontal tube has on its lower generator a tapped hole closed by a screw and serving as a drain hole.

Suivant une autre caractéristique, les tubes verticaux sont fixés par des colliers sur un tableau qui supporte le boîtier de commande électrique placé entre les deux tubes verticaux. According to another characteristic, the vertical tubes are fixed by collars on a table which supports the electrical control unit placed between the two vertical tubes.

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparattront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels:
la Fig. 1 est une vue en élévation d'un appareil suivant l'invention,
la Fig. 2 est une vue partielle en coupe illustrant le montage d'un thermoplongeur,
la Fig. 3 est une vue partielle, avec coupe partielle, de la bride d'étanchéité d'un thermoplongeur,
la Fig. 4 est une vue partielle de la bride de la Fig. 3, tournée d'un quart de tour par rapport à la Fig. 2, et
la Fig. 5 est une vue en plan de la bride de la Fig. 4.The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being made in relation to the accompanying drawings, among which:
Fig. 1 is an elevational view of an apparatus according to the invention,
Fig. 2 is a partial sectional view illustrating the mounting of an immersion heater,
Fig. 3 is a partial view, with partial section, of the sealing flange of an immersion heater,
Fig. 4 is a partial view of the flange of FIG. 3, turned a quarter of a turn relative to FIG. 2, and
Fig. 5 is a plan view of the flange of FIG. 4.

Le corps de chauffe de l'appareil de chauffage de la Fig. 1 comprend deux tubes verticaux 1 et 2, deux raccords en T 3 et 4, deux coudes 5 et 6, et un tube horizontal 7. The heater of the heater of FIG. 1 comprises two vertical tubes 1 and 2, two T-connectors 3 and 4, two elbows 5 and 6, and a horizontal tube 7.

Comme le montre la coupe de la Fig. 2, le raccord 4 a la forme d'un T dont la barre est verticale, avec une partie basse 8 qui coiffe l'extrémité supérieure du tube 2 et une partie haute g qui reçoit la bride d'étanchéité 10 d'un thermoplongeur 11. La jambe du T du raccord 4 a la forme d'un manchon horizontal 12, communiquant avec les parties 8 et 9 et destiné à être raccordé à un tuyau de circulation du fluide, non montré. En pratique, le raccord 4 est en polychlorure de vinyle chloré de forme spécifique. As shown in the section of FIG. 2, the connector 4 has the shape of a T whose bar is vertical, with a lower part 8 which covers the upper end of the tube 2 and an upper part g which receives the sealing flange 10 of an immersion heater 11 The leg of the T of the connector 4 has the form of a horizontal sleeve 12, communicating with the parts 8 and 9 and intended to be connected to a fluid circulation pipe, not shown. In practice, the connector 4 is made of chlorinated polyvinyl chloride of specific shape.

La paroi interne de la partie basse 8 est partiellement alésée pour avoir un diamètre légèrement supérieur au diamètre externe du tube 2 et créer un épaulement 13, au-dessous du manchon 12, servant de butée quand on emmanche le tube 2 dans le raccord 4. Le tube 2 est également en polychlorure de vinyle chloré. La liaison entre le raccord 4 et le tube 2 se fait par simple collage. The internal wall of the lower part 8 is partially bored to have a diameter slightly greater than the external diameter of the tube 2 and create a shoulder 13, below the sleeve 12, serving as a stop when the tube 2 is fitted into the connector 4. Tube 2 is also made of chlorinated polyvinyl chloride. The connection between the connector 4 and the tube 2 is made by simple bonding.

La paroi interne de la partie haute 9 a d'abord été alésée pour créer un épaulement 14 au-dessus du manchon 12, puis taraudée pour recevoir un bouchon creux fileté 15. The inner wall of the upper part 9 was first bored to create a shoulder 14 above the sleeve 12, then tapped to receive a threaded hollow plug 15.

La bride 10 du thermoplongeur 11 repose sur l'épaulement 14 et est pressée contre celui-ci par le bout du bouchon creux fileté 15, assurant ainsi l'étanchéité. A travers le trou axial du bouchon 15, passent les fils électriques 16 servant à alimenter les résistances de chauffage du thermoplongeur 11, ainsi que leur gaine de protection 17. Les résistances du thermoplongeur 11 plongent dans le tube 2, à travers la partie 8. The flange 10 of the immersion heater 11 rests on the shoulder 14 and is pressed against the latter by the end of the threaded hollow plug 15, thus ensuring sealing. Through the axial hole of the plug 15, pass the electric wires 16 serving to supply the heating resistors of the immersion heater 11, as well as their protective sheath 17. The resistors of the immersion heater 11 plunge into the tube 2, through the part 8.

Comme le montre la Fig. 3, la bride 10 se compose d'un corps 18 dont la partie supérieure a un diamètre plus important pour former une collerette 19, le matériau du corps 18 et de la collerette 19 étant un élastomère, tel que le matériau connu sous les initiales
EPDM. Des trous longitudinaux 20 traversent le corps 18 de part en part, et sont destinés à loger les extrémités des fils 16 qui sont soudées aux bornes des résistances 21 du thermoplongeur 11. En pratique, comme le montre la partie en coupe de la Fig. 3, une fois les soudures effectuées, les extrémités des fils 16 et des résistances 21 sont gainées par surmoulage au moyen d'un matériau isolant dur, tel que de l'hypalon, le diamètre de la partie surmoulée 22 étant tel qu'elle se bloque en force dans les trous 20.As shown in Fig. 3, the flange 10 consists of a body 18, the upper part of which has a larger diameter to form a flange 19, the material of the body 18 and of the flange 19 being an elastomer, such as the material known by the initials
EPDM. Longitudinal holes 20 pass through the body 18 right through, and are intended to accommodate the ends of the wires 16 which are welded to the terminals of the resistors 21 of the immersion heater 11. In practice, as shown in the sectional section of FIG. 3, once the welds have been made, the ends of the wires 16 and of the resistors 21 are sheathed by overmolding by means of a hard insulating material, such as hypalon, the diameter of the overmolded part 22 being such that it locks in force in holes 20.

On comprendra que l'élasticité du matériau de la bride 10 permet d'assurer l'étanchéité, d'une part, le long de la collerette 19 par serrage de celle-ci entre 14 et 15, et, d'autre part, entre les surfaces externes des parties surmoulées 22 et les surfaces des trous 20. It will be understood that the elasticity of the material of the flange 10 makes it possible to seal, on the one hand, along the flange 19 by tightening the latter between 14 and 15, and, on the other hand, between the external surfaces of the overmolded parts 22 and the surfaces of the holes 20.

La bride 10 comporte encore un trou longitudinal 23 dans lequel est inséré un tube plongeur 24 servant classiquement à contenir un appareil de mesure de température. The flange 10 also has a longitudinal hole 23 into which is inserted a dip tube 24 conventionally used to contain a temperature measuring device.

En se référant à nouveau à la Fig. 1, on suppose que chaque tube 2 ou 1 contient un thermoplongeur 11. Les fils 16 de raccordement des thermoplongeurs protégés par les gaines 17 sont reliés à un coffret de commande électrique 25 dont l'enveloppe est également en polychlorure de vinyle chloré. Referring again to FIG. 1, it is assumed that each tube 2 or 1 contains an immersion heater 11. The wires 16 for connecting the immersion heaters protected by the sheaths 17 are connected to an electrical control box 25 the envelope of which is also made of chlorinated polyvinyl chloride.

Le tube horizontal 7 et les extrémités inférieures des tubes 1 et 2 sont respectivement raccordés aux coudes 5 et 6 par collage, comme on l'a mentionné plus haut en ce qui concerne la partie 8 et le -tube 2. The horizontal tube 7 and the lower ends of the tubes 1 and 2 are respectively connected to the elbows 5 and 6 by gluing, as was mentioned above with regard to the part 8 and the tube 2.

En pratique, le tube 2 a la forme d'un raccord en T inversé à barre horizontale dont la jambe est dirigée vers le haut. Le manchon 26 de cette jambe est fermé par un bouchon 27 qui, une fois dévissé, permet l'accès à un débitmètre à palette 28 monté dans le bouchon 27. In practice, the tube 2 has the shape of an inverted T-connector with a horizontal bar, the leg of which is directed upwards. The sleeve 26 of this leg is closed by a plug 27 which, once unscrewed, allows access to a paddle flow meter 28 mounted in the plug 27.

Le débitmètre 28 est relié au coffret 25 par des moyens électriques classiques.The flow meter 28 is connected to the box 25 by conventional electrical means.

Un panneau 29 est prévu pour le montage de l'ensemble corps de chauffe et coffret de commande. Des colliers 30 entourent le haut et le bas des tubes 1 et 2, et sont fixés au tableau 29. L'enveloppe du coffret 25 est aussi fixée sur le tableau 29 par des moyens appropriés. A panel 29 is provided for mounting the heating body and control box assembly. Collars 30 surround the top and bottom of the tubes 1 and 2, and are fixed to the table 29. The envelope of the box 25 is also fixed to the table 29 by suitable means.

Si, à la Fig. 1, on suppose que le manchon 12 du raccord en T 4 correspond à l'entrée du liquide froid et le manchon correspondant du raccord 3 à la sortie, la palette du débitmètre 28 s'incline dans le sens de circulation et le tube 24 de la bride du thermoplongeur du tube 2 reçoit un thermostat de régulation tandis que le tube 24 de la bride du thermoplongeur du tube 3 reçoit un thermostat de sécurité. If, in Fig. 1, it is assumed that the sleeve 12 of the T-connector 4 corresponds to the inlet of the cold liquid and the corresponding sleeve of the connector 3 to the outlet, the paddle of the flow meter 28 tilts in the direction of circulation and the tube 24 of the flange of the immersion heater of the tube 2 receives a regulation thermostat while the tube 24 of the flange of the immersion heater of the tube 3 receives a safety thermostat.

Si, dans une installation déjà existante, le sens de circulation du liquide est de gauche à droite au lieu de droite à gauche, il suffit de retourner le corps de chauffe autour de son axe de symétrie vertical après avoir démonté les colliers 30.If, in an already existing installation, the direction of circulation of the liquid is from left to right instead of from right to left, it suffices to turn the heating body around its vertical axis of symmetry after having dismantled the collars 30.

Le tube 7 comporte encore un trou de vidange fermé par un bouchon vissé en nylon 31. The tube 7 also has a drain hole closed by a screwed nylon plug 31.

En conclusion, il apparat que tous les composants 1 à 7 du corps de chauffe sont en PVC-C, sont donc rigides, légers, ont une bonne résistance à la pression en température, un coefficient de conductibilité thermique faible, et provoquent, dans les mêmes conditions, moins de condensation que les corps métalliques. De plus, les tubes en PVC-C présentent un état de surface lisse, sont considérés comme "alimentaires", sont non inflammables, non corrodables par les agents atmosphériques, ni par les produits détergents courants, inertes. Ils présentent aussi une isolation électrique excellente et, comme on l'a dit, ils s'assemblent simplement par collage. In conclusion, it appears that all the components 1 to 7 of the heating body are made of PVC-C, are therefore rigid, light, have good resistance to pressure at temperature, a low coefficient of thermal conductivity, and cause, in the same conditions, less condensation than metallic bodies. In addition, PVC-C tubes have a smooth surface, are considered "food", are non-flammable, not corrodable by atmospheric agents, nor by common, inert detergents. They also have excellent electrical insulation and, as mentioned, they are simply assembled by gluing.

Bien entendu, on peut choisir pour les composants du corps de chauffe, d'autres matériaux que le PVC-C, à la condition qu'ils soient inertes tant sur le plan chimique que sur le plan électrolytique. Ainsi, on pourrait utiliser un acier inoxydable spécial, tel que l'inox 30716 ou un alliage spécial tel que l'Incoloy 825. A ce sujet, il faut noter que l'appareil, vu l'utilisation de ces matériaux est capable de chauffer des liquides agressifs, même plus agressifs que de l'eau de piscine. Of course, one can choose for the components of the heating body, other materials than PVC-C, provided that they are inert both chemically and electrolytically. Thus, one could use a special stainless steel, such as stainless steel 30716 or a special alloy such as Incoloy 825. In this regard, it should be noted that the device, given the use of these materials is capable of heating aggressive liquids, even more aggressive than swimming pool water.

La forme en U du corps de chauffe permet d'avoir l'entrée et la sortie en ligne, d'où éventuellement une insertion simplifiée dans une installation existante. Le dégazage y est automatique et la purge se fait au point le plus bas par 31. Le sens de circulation est indifférent par simple retournement du corps de chauffe. Les thermoplongeurs sont facilement échangeables en utilisant les bouchons filetés 15. The U-shape of the heating body makes it possible to have the inlet and the outlet in line, hence possibly a simplified insertion in an existing installation. The degassing is automatic and the purge is done at the lowest point by 31. The direction of circulation is indifferent by simple inversion of the heating body. The immersion heaters are easily exchangeable using the threaded plugs 15.

Claims

1) Electric heating appliance with electric immersion heaters for heating circulating liquid, the heating body of which is characterized in that it consists of a U-shaped pipe, provided with two T-connectors (3, 4 ) respectively mounted on the upper ends of the legs (1, 2) of the U, with each T bar aligned with the associated leg of the U, two electric immersion heaters (11) being respectively mounted, through the T bars, to dive into the legs (1, 2) of the U, the legs (12) of the T of said fittings (3, 4) being respectively connected, one to the inlet pipe and the other to the outlet pipe.

2) Apparatus according to claim 1, characterized in that the U-shaped pipe comprises two vertical tubes (1, 2), two elbows (5, 6) and a horizontal tube (7), each end of said horizontal tube (7) being connected to one end of a bend (5 or 6) the other end of which is connected to the lower end of one (1 or 2) of said vertical tubes.

3) Apparatus according to claim 2, characterized in that the tubes (1, 2, 7), the T-fittings (3, 4) and the elbows (5, 6) are made of a chemically and electrolytically inert material.

4) Apparatus according to claim 2, characterized in that the tubes (1, 2, 7), the T-fittings (3, 4) and the elbows (5, 6) are made of chlorinated polyvinyl chloride, assembled by gluing.

5) Apparatus according to one of claims 1 to 4, wherein, between the electrical supply son (16) of each immersion heater (11) and the stainless steel tube of the latter, there is provided a sealed sheath (22) made of molded thermosetting material, the sheaths (22) being forcibly mounted in corresponding holes (20) of an elastic flange (10) in the form of a cap surmounted by a collar (19), characterized in that the upper branch ( 9) of each T-connector (3 or 4) has an annular shoulder (14), provided above the horizontal branch (12) of said connector, the internal wall of said upper branch (9) carrying a thread in which is screws a hollow nut (15) through which said supply wires (16) pass, the base of said nut (15) blocking said flange (19) of the flange (10) against said shoulder (14) in a sealed manner.

6) Apparatus according to one of claims 2 to 5, characterized in that the horizontal tube corresponds to the lower bar of a T-connector, whose leg (26) serves as a passage for the monitoring connection of the operation of a flow meter mounted in said bar.

7) Apparatus according to one of claims 1 to 6, characterized in that the horizontal tube (7) has on its lower generatrix a tapped hole closed by a screw (31) and serving as a drain hole.

8) Apparatus according to one of claims 1 to 7, characterized in that the vertical tubes (1, 2) are fixed by collars (30) on a table (29) which supports the electrical control shoe (25) placed between the two vertical tubes (1, 2).