L'invention est relative à un dispositif de protection cathodique de cuve de chauffe-eau, de préparateur d'eau chaude ou réservoir analogue.
Le document EP 0 771 889 A1 décrit un dispositif de protection cathodique de chauffe-eau dans lequel une anode est fixée sur un doigt de gant tubulaire par l'intermédiaire d'un élément isolant, ledit élément isolant étant traversé par ladite anode. L'anode est une anode non consommable, réalisée de préférence en matériau métallique. Un circuit électronique est relié à l'anode non consommable par un conducteur isolé intérieur au doigt de gant.
Ce dispositif donne généralement satisfaction. Pour en augmenter la fiabilité, la demande de brevet français 98.04904 non publiée à la date de dépôt de la présente demande décrit un perfectionnement, obtenu par le placement d'une gaine étanche de protection entre l'anode et l'élément isolant.
Ce dispositif perfectionné permet de réduire notablement le risque d'oxydation électrolytique de l'élément isolant, en particulier à proximité de l'emplacement traversé par l'anode non consommable, tout en assurant un maintien et une étanchéité sous pression satisfaisante.
L'invention a pour but d'améliorer la protection de l'élément isolant, non seulement contre l'oxydation électrolytique induite par le courant de protection cathodique, mais également contre toute éventuelle altération chimique à l'intérieur d'une cuve de chauffe-eau électrique, de préparateur d'eau chaude sanitaire, ou de tout autre réservoir de stockage analogue bénéficiant d'une protection cathodique, et pouvant recevoir des eaux agressives.
L'invention a pour objet un dispositif de protection cathodique de cuve de chauffe-eau, de préparateur d'eau chaude, ou de réservoir analogue, du type comportant un doigt de gant portant à son extrémité un élément isolant de support d'une anode non consommable, dans lequel une gaine étanche de protection est placée entre l'anode et l'élément isolant à l'intérieur de la cuve, de manière à éliminer le risque d'oxydation électrolytique de l'élément isolant, caractérisé en ce que l'élément isolant est associé à un moyen formant écran, de manière à éviter l'altération électrochimique en surface de l'élément isolant.
Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention :
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 :
En référence à la figure 1, un dispositif selon l'invention comporte un doigt de gant 1 généralement métallique à l'intérieur duquel passe un conducteur 2 de polarisation d'une anode 3 en métal noble. L'anode 3 en métal noble est reliée au conducteur isolé 2 par l'intermédiaire d'une connexion 4. La partie inférieure de l'anode 3 débouche à l'intérieur du doigt de gant tubulaire 1, tandis que la partie supérieure de l'anode 3 débouche dans la cuve de chauffe-eau, de préparateur d'eau chaude ou réservoir analogue.
Pour assurer l'étanchéité de la cuve de chauffe-eau et l'isolation électrique de l'anode 3 par rapport au doigt de gant tubulaire, on monte un élément 5 de support isolant à l'extrémité du doigt de gant tubulaire 1. L'élément 5 de support isolant est constitué sous forme d'un bouchon protecteur réalisé en matériau élastomère ou analogue. Le bouchon protecteur 5 est traversé par l'anode métallique 3. Pour éliminer le risque d'oxydation électrolytique du bouchon protecteur 5, on prévoit selon l'enseignement de la demande de brevet français 98.04904 déposée le 20 avril 1998, de placer une gaine étanche 6 de protection au voisinage de l'emplacement où l'anode métallique 3 débouche à l'extérieur du bouchon 5 en matériau élastomère.
Cette disposition limite la protection au voisinage dudit emplacement. Pour compléter cette protection et éviter une possible altération de surface du bouchon 5 à l'intérieur de la cuve de chauffe-eau ou de préparateur d'eau chaude, on dispose, selon l'invention , un écran auxiliaire 7 de protection entre l'eau contenue dans la cuve et la surface extérieure à protéger du bouchon 5.
L'écran protecteur 7 est dans l'exemple représenté constitué sous forme d'un capuchon supplémentaire réalisé en matériau présentant une bonne résistance aux agressions chimiques, une bonne résistance à l'hydrolyse et une reprise d'humidité faible, des caractéristiques mécaniques et thermiques suffisantes pour une utilisation en continu à température élevée dans un milieu agressif. De préférence, le matériau de l'écran protecteur 7 est utilisable au contact de l'eau potable.
Le capuchon auxiliaire 7 est monté serré autour du bouchon 5 en matériau élastomère. L'anode 3 en métal noble débouche à travers un orifice 8 du capuchon auxiliaire 7 dans l'eau de la cuve.
Ce mode particulier de réalisation permet la protection du bouchon élastomère 5 contre toute altération de surface éventuelle susceptible d'être provoquée par la polarisation cathodique de l'eau de la cuve engendrée par le courant d'anode, en particulier pour des valeurs électrochimiques extrêmes des eaux à haute température. En outre, la mise en compression du matériau élastomère du bouchon 5 améliore le comportement au vieillissement du matériau élastomère et permet d'augmenter sa durée d'utilisation.
Selon une autre variante de réalisation non représentée, le capuchon auxiliaire 7 peut être directement surmoulé sur l'anode 3 en métal noble. Dans ce cas, on prévoit de réaliser la structure du capuchon 7 dans le même matériau que la gaine 6 en réalisant les deux pièces 6 et 7 dans la même matière et d'un seul tenant.
Selon encore une autre variante de réalisation, on réalise un capuchon auxiliaire 7 plus épais et on diminue le bouchon élastomère 5 pour réaliser uniquement la fonction d'étanchéité : le bouchon élastomère 5 peut alors être remplacé par des joints d'étanchéité de type torique ou à lèvre indépendants ou surmoulés à l'intérieur du capuchon auxiliaire 7.
On peut également remplacer le capuchon auxiliaire 7 par un revêtement externe de même fonction, tel qu'une peinture, un vernis ou un revêtement insensible et résistant à toute agression physique ou chimique provenant de l'activité de l'anode, tel qu'un revêtement fluoré.
Enfin, dans le cas d'une eau peu agressive, le capuchon 7 peut se réduire à un disque ou rondelle percée placée à l'emplacement de la gaine 6 en étant plaquée au sommet du bouchon élastomère 5. Pour assurer correctement ce plaquage, on prévoit avantageusement de coller ce disque ou rondelle percée, ou de surmouler ce disque d'un seul tenant avec la gaine 6 d'isolation sur l'anode métallique 3.
En référence aux figures 2 et 3, le capuchon auxiliaire 7 se présente sous la forme d'une coque symétrique comportant une partie supérieure 9, une partie médiane 10 et une partie inférieure 11.
La partie supérieure 9 est sensiblement en forme de calotte sphérique et présente une épaisseur suffisante pour résister à l'effort de compression du bouchon élastomère 5 sur lequel elle est appliquée par son contour intérieur.
Pour permettre un bon engagement de l'anode 3 pourvue de sa gaine 6 à travers l'orifice 8, on donne de préférence à l'orifice 8 une forme évasée du côté intérieur, de manière à guider l'anode 3 à travers l'orifice 8, puis à serrer étroitement la gaine 6 selon un assemblage sensiblement étanche avec la partie supérieure cylindrique de l'orifice 8.
La partie médiane 10 présente un côté intérieur sensiblement tronconique qui se raccorde à l'intérieur de la calotte sphérique 9 et une surface extérieure sensiblement cylindrique : il résulte de cette disposition que l'épaisseur de la partie médiane 10 décroît en direction de l'extrémité inférieure du bouchon 5.
La partie inférieure 11 est sensiblement cylindrique, de manière à comprimer radialement le bouchon élastomère 5 en évacuant toute quantité de liquide susceptible de s'engager entre le bouchon élastomère 5 et le capuchon auxiliaire 7.
L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier n'y est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention.