[0001] L'invention est relative à un chauffe-eau électrique à accumulation à double protection
cathodique.
[0002] On connaît deux sortes de protections cathodiques pour assurer la protection d'un
chauffe-eau électrique 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.
[0003] 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.
[0004] 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. L' anode sacrificielle est connectée électriquement à
la cuve du chauffe-eau par un interrupteur destiné à interrompre la connexion électrique
quand l'alimentation électrique alimente ladite électrode permanente à courant imposé.
[0005] Ce dispositif donne généralement satisfaction, mais nécessite en effet de déconnecter
l'anode sacrificielle en cas d'alimentation électrique, pour éviter sa consommation
excessive.
[0006] 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, ne
nécessitant pas de déconnecter l'anode sacrificielle en cas d'alimentation électrique
tout en en évitant la consommation excessive.
[0007] 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'alimention pendant des durées importantes de l'ordre
de 16 heures. 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 que l'anode sacrificielle entoure l'anode à courant imposé et présente
une conformation apte à éviter tout contact de l'anode à courant imposé avec l'eau
de la cuve du chauffe-eau électrique, avant consommation de l'anode sacrificielle.
[0008] Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention:
- l'anode à courant imposé est en contact électrique avec l'anode sacrificielle.
- l'anode sacrificielle comporte un chambrage pour monter l'anode à courant imposé.
- l'anode sacrificielle est montée sur un support ou une gaine de maintien par l'intermédiaire
d'un manchon élastomère.
- l'anode à courant imposé est montée sur un support ou une gaine de maintien par l'intermédiaire
d'un manchon élastomère.
- le manchon élastomère de l'anode sacrificielle entoure le manchon élastomère de l'anode
à courant imposé.
- les dimensions de l'anode sacrificielle sont notablement supérieures aux dimensions
de l'anode à courant imposé.
- les anodes sacrificielle et à courant imposé présentent des conformations sensiblement
cylindriques.
- le diamètre de l'anode sacrificielle est notablement supérieur au diamètre de l'anode
à courant imposé.
- l'anode à courant imposé est en titane et l'anode sacrificielle est en magnésium :
[0009] 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 :
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
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.
[0010] En référence aux figures 1 à 4, les éléments identiques ou fonctionnellement équivalents
sont repérés par des chiffres de référence identiques.
[0011] Sur la figure 1 un chauffe-eau électrique à accumulation désigné dans son ensemble
par (1) comporte une cuve de une gaine de maintien (3), un générateur de tension (4),
une anode sacrificielle (5), une anode à courant imposé (6).
[0012] 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.
[0013] 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 des moyens de maintien
isolants (7) et (8) qui sont décrits en détail en référence à la figure 2.
[0014] 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 chauffe-eau électrique à accumulation (1).
[0015] Sur la figure 2, l'anode sacrificielle (5) en magnésium comporte un chambrage pour
monter l'anode (6) à courant imposé en titane, de manière à noyer presque entièrement
l'anode (6) en titane à l'intérieur de l'anode (5) en magnésium.
[0016] L'anode (6) en titane est montée sur le support (3) de maintien à l'aide d'un manchon
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.
[0017] L'anode sacrificielle (5) en magnésium est montée sur le support isolant ou gaine
de maintien (3) par l'intermédiaire d'un manchon isolant (7) en élastomère disposé
sur la périphérie du support isolant (3).
[0018] Dans le cas d'une anode sacrificielle (5) neuve, l'espace compris entre les manchons
élastomères (7) et (8) est isolé de l'eau de la cuve du chauffe-eau, du fait que le
manchon radialement extérieur (7) entoure complètement l'extrémité supérieure de la
gaine de maintien (3) portant le manchon élastomère (8).
[0019] 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.
[0020] 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.
[0021] Cependant, l'apport du courant de polarisation cathodique permet d'augmenter faiblement
le courant électrochimique de protection qui s'établit naturellement entre l'anode
sacrificielle en magnésium (5) et la cuve (2) du chauffe-eau électrique à accumulation,
en en renforçant ainsi l'effet.
[0022] Ainsi, grâce à l'invention, le chauffe-eau électrique à accumulation est constamment
protégé, même dans le cas d'une alimentation électrique interrompue dans le temps,
en utilisant uniquement l'alimentation par heures creuses.
[0023] Le fonctionnement du chauffe-eau électrique selon l'invention est ainsi pratiquement
identique au fonctionnement d'un chauffe-eau électrique de l'art antérieur protégé
uniquement par une anode sacrificielle en magnésium.
[0024] Sur la figure 4, l'anode sacrificielle en magnésium a été pratiquement consommée.
L'espace compris entre les manchons (7) et (8) est alors rempli au moins partiellement
par l'eau se trouvant à l'intérieur de la cuve du chauffe-eau, et l'anode à courant
imposé (6) en titane est au moins partiellement en contact avec l'eau du chauffe-eau.
[0025] 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.
[0026] L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier n'y est nullement
limitée, et couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation
dans le cadre et l'esprit de l'invention.
1. 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 l'anode (6) à courant imposé et présente une conformation
apte à éviter tout contact de l'anode (6) à courant imposé avec l'eau de la cuve (2)
du chauffe-eau (1) électrique, avant consommation de l'anode (5) sacrificielle.
2. Chauffe-eau selon la R1, 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 R1 ou la R2, caractérisé par le fait que l'anode (5) sacrificielle comporte un chambrage pour monter 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 montée sur un support (3) ou une gaine de maintien
par l'intermédiaire d'un manchon élastomère (7).
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 le manchon élastomère (7) de l'anode (5) sacrificielle entoure 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
sensiblement cylindriques.
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 par le fait que l'anode (6) à courant imposé est en titane et l'anode (5) sacrificielle est en magnésium.