Brevet FR2318395A1 — publié le 19770211

La présente invention a pour objet une cuisinière dont la particularité est de pouvoir utiliser comme source d'énerie thermiQue le rayonnement solaire. Le principe de fonctionnement de cette cuisinière est fondé sur la loi physique de l'émission ou de l'absorption du rayonnement solaire par une enceinte de forme et de dimensions particulières, dénommée 'tCORPS-IMIR". Une cavité borgne peut être considérée comme un corpsnoir si sa profondeur est suffisamment grande par rapport à ses dimensions transversales. Donc, pour obtenir une absorption maximale du rayonnement solaire selon l'invention, pour toutes les longueurs d'ondes de ce rayonnement, la surface de la cuisinière exposée au rayonnement solaire comporte une multitude de cavités ou cellules formant des corps noirs, ces cavités étant de préférence constituées par des tubes borgnes cylin doriques en matière bonne conductrice de la chaleur et dont la profondeur est égale à au moins deux fois et demie le diamètre. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités Qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention. La figure I est une vue en coupe verticale d'une cuisinière selon l'invention, La figure 2 est une demi-vue par dessous de la plaQue chauffante de la cuisinière. Les figures 3 et 4 sont des vues schématiues en élé vaticn avec coupe partielle représentant l'ensemble de la cuisinière et son réflecteur dans deux positions différentes. Les figures 5 et 6 sont des vues dudit ensemble à 900 par rapport aux figures 3 et 4. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, la cuisinière comporte une sphère métallique creuse tronquée I qui se termine à la partie supérieure par un disque plan 2. Ce disque sert de plaque chauffante à la cuisinière. Dans la paroi de la sphère est prévue une multitude de cellules cylindriques 3. La longueur de ces cellules est égale à au moins deux fois et demie leur diamètre intérieur. Ces cellules sont réalisées au moyen de tubes de faible diamètre qui comportent sur leur surface extérieure des ailettes 4. Ces tubes sont fermés à une extrémité et soudés à autre au bord de trous pratiqués dans la paroi de la sphère. Les cellules 3 constituent donc les cavités des corps-noirs qui absorbent les rayonnements solaires et les transforment en chaleur. Â l'intérieur de la sphère 1 est placée une deuxième sphère métallique creuse 5 d'un diamètre plus petit. cintre ces deux sphères se trouve un espace libre 6 où sont logés les tubes des cellules 3. Sur la paroi supérieure de la sphère 5 esu placé un entonnoir tronconique 8 qui du centre se prolonge vers le bas par une tubulure 9. Cette tubulure est reliée à une autre tubulure 10 d'un diamètre plus grand et qui, par son extrémité inférieure, est soudée à la paroi de la sphère 5. Par une ouverture 11, cette tubulure est en communication avec l'espace libre 6 formé par les deux sphères. A l'intérieur de la tubulure 10 est placée une membrane métallique 12 fixée à un bouchon 13 adapté dans une ouverture appropriée de la sphère 1 et agencée de façon à former une enceinte compensatrice. Dans cette membrane se trouve un ressort 14 qui la maintient en expansion. Sur la surface intérieure de la plaque 2 est fixée une série d'ailettes 15 (fig.2) de différentes hauteurs. Ces ailettes sont logées dans l'espace 16 constitué par la plaque 2 et le disque conique 8. Cet espace est en communication avec la tubulure 9 et également avec l'autre espace 6 forné par les parois de ces deux sphères. Sur la paroi extérieure de la sphère 1 et au-dessus du centre de gravité de l'ensemble, sont fixés, diamétralement opposés, deux tourillons 17 et 18 qui serviront au montage à la cardan de cet ensemble de corps de chauffe sur un chassies. Les espaces 6 et 16 et les tubulures 9 et 10 sont remplis d'un liquide thermique qui sert de caloporteur. Ce fluide a des propriétés spéciales pour résister à hautes températures sans se décomposer chimiquement. On peut utiliser comme fluide soit des fluides organiques tels que les POLYPHENYIES, soit des fluides métalliques tels que le PPERCURE ou le SODIUPI. Le principe de fonctionnement de la cuisinière solaire qu'on vient de décrire est le suivant Le rayonnement solaire est concentré par une parabole 19 t .3) au foyer de laquelle est placée la sphère I du corses de chauffe. le rayonnement pénètre donc dans les cellules des corps-noirs où il est -piégé et par réflexions répétées il est absorbé et transformé en chaleur. tette chaleur est ensuite transmise par conductiv'té de la paroi des tubes aux ailettes extérieures 4 Qui Daignent dans le fluide caloporteur.Par convection naturelle, ce fluide se chauffe et remonte dans l'espace 6 jusqu'à la plaque 2. Par convection, cette chaleur est cédée aux ailettes 15 et par conduction elle est transmise à la plaque 2. Par un temps bien ensoleillé et pour une concentration du rayonnement d'environ 25 à 30, la température de cette plaque de chauffe peut monter à 250/3000C, ce qui est suffisant pour la cuisson des aliments. Le fluide caloporteur refroidi revient au centre de la plaque et desce--d ensuite par la tubulure 9 à travers la membrane 12 jusqu'à l'ouverture Il où il pénètre de nouveau dans l'espace 6. Par les cellules des corps-noirs, le fluide reçoit de nouveau la chaleur du rayonnement et le cycle d'échange thermique recommence. le corps de chauffe fonctionne donc comme un caloriduc car le transfert de la chaleur se fait par un transfert de matière c'est-à-dire par la circulation d'un fluide intermédiaire. Le fluide thermique dans le corps de chauffe est hermétiquement clos et la dilatation de ce liquide pendant la chauffe est absorbée par le dispositif de membrane métallique 12-14. La parabole 19 est montée par l'intermédiaire de deux tourillons 20 et 21 sur un berceau formé de deux tubes en forme d'arcs 22 et 23 (fig. 3 et 4) à la partie inférieure, l'ensemble peut tourner sur des pivots centraux 24 perpendiculaires aux tourillons 20 et 21. Ces pivots sont montés sur un châssis constitué de deux tubes 25 et 26 reliés par des traverses 27, et qui forme donc le châssis de la cuisinière (voir aussi les figures 5 et 6). Sur le tourillon 21 est placé un pivot 28 sur lequel est montée une potence 29 qui supporte par une fourche 30 le corps de chauffe 1 articulé au moyen des tourillons 17 et 18 parallèlement aux pivots 24. Grace à ce système d'articulation, la parabole ainsi que le cops de chauffe peuvent autre inclinés d'un certain angle, permettant de suivre la trajectoire saisonnière du soleil (fig.4) tout en maintenant horizontale la plaque de chauffe 2. En ce qui concerne la trajectoire diurne du soleil, qui nécessite un réglage d'angle continu, par l'inte=médiaire uniquement du réflecteur 19, on peut suivre le soleil sans déplacer le corps de chauffe. De cette manière, ce dernier reste toujours au foyer de la parabole. Par une variation d'inclinaison de cette parabole,de 45 à 500, il est possible de recevoir et d'absorber dans de bonnes conditions le rayonnement solaire. Gracie à ce système, la cuisinière solaire peut travailler environ 8 heures par jour dans les meilleures conditions thermiques de chauffe, c'est-à-dire 4 heures avant midi solaire et 4 heures après. Il va de soi que le mode de réalisation décrit n' est qu'un exemple et qu'il serait possible de le modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVEUDICAXIONS 1. Cuisinière solaire caractérisée en ce que sa surface exposée au rayonnement solaire comporte une pluralité de cavités ou cellules jouant le rôle de corps-noirs. 2. Cuisinière selon la revendication 1, caractérisée en ce que les cavités sont constituées à l'aide de tubes borgnes, qui plongent dans un espace garni d'un fluide caloporteur. 3. Cuisinière selon la revendication 2, caractérisée en ce que les tubes sont cylindriques, leur longueur étant égale à au moins deux fois et demie leur diamètre. 4. Cuisinière selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que les tubes portent des ailettes sur leur face située dans ledit espace. 5. Cuisinière selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisée en ce que ledit espace est constitué par une double paroi qui communique avec un passage vertical contenant une enceinte compensatrice. 6. Cuisiaiere selon la revendication 5 caractérisée en ce qu'elle a la forme d'une sphère tronquée à sa partie supérieure de façon à y ménager une plaque de chauffe. 7. Cuisinière selon la revendication 6 caractérisée en ce que la plaque de chauffe est munie sur sa face inférieure d'aiglettes qui plongent dans ledit espace. 8. Cuisinière selon l'une des revendications 6 ou 7 caractérisée en ce que ledit espace est limité par une paroi interne sphérique concentrique à la chaudière et par un entonnoir tronconique raccordé dune part à ladite paroi et d'autre part au passage vertical, ce dernier étant par ailleurs raccordé à sa base à un orifice inférieur ménagé dans la paroi. 9. Cuisinière selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle est articulée, au-dessus de son centre de gravité, autour d'un axe astreint à demeurer horizontal, à un berceau articulé à un support autour d'un axe parallèle audit axe, ce berceau portant en outre un réflecteur articulé autour d'un axe perpendiculaire aux deux premiers et la eaisimière étant disposée au foyer du réflecteur.