Brevet FR2312641A1 — publié le 19761224

La présente invention est relative à une chaudière permettant la transformation d'un liquide en gaz ou vapeur jusqu'à la température critique dudit liquide. La chaudière objet de l'invention comporte une chambre à haute pression pourvue de résistances chauffantes électriques permettant d'élever à la température critique une quantité calibrée de liquide déversé par un distributeur rotatif puisant la quantité calibrée de liquide dans un réservoir supérieur le contenant à une pression et une température désirée. La description suivante d'une réalisation préférentielle de l'invention donnée à titre d'exemple non limitatif fera ressortir les diverses dispositions de l'invention en se référant aux dessins joints, où - la figure 1 représente en coupe le shéma de la chaudière, le distributeur constitué par deux sphères rotatives - la figure 2 une variante du distributeur constitué par une sphère inférieure alimentée par un injecteur à ressort. Telle que représentée figure 1, la chaudière comporte une chambre haute pression 1 pourvue de résistances chauffantes électriques 2, la chambre 1 se prolonge par un échappement 3 permettant de distribuer la pression produite vers les ailettes 4 d'une turbine 5, afin d'entraver celles ci pour produire de l'énergie électrique ou tout autre, différents types d'échappement connus pouvant être utilisés. En l'autre extrémité de la chambre 1, celle-ci est obturée par un distributeur inférieur qui est une sphère rotative 7 maintenue par deux axes alignés 8 solidaires de ladite sphère et reposant chacun sur un palier 9 aménagé ou rapporté sur la chambre 1.Cette sphère rotative 7 comprend deux segments sphèriques 10 diamétralenent opposés, ces segments 10 ont pour but de recevoir et contenir le liquide puis de le déversadans la chambre 1 afin qu'il subisse sa transformation ; en outre, les segments sphériques 10 engendrent à tour de rôle avec les segments sphériques 11 d'une sphère rotative supérieure 12 un espace calibré 13 permettant lorsque deux segments 10 et 11 sont en face l'un de l'autre d'élever la température et la pression du liquide contenu grâce à une canalisation 14 reliant la chambre 1 et l'espace calibré 13 et ce de façon à obtenir un équilibre de pression afin de diminuer les frdterrals lors de la rotation de la sphère inférieure 7. La sphère rotative supérieure 12 maintenue par les axes 14 et reposant sur les paliers 15 a pour fonction de prélever une quantité de liquide définie contenue dans le réservoir supérieur 16. grace auxsegmentssphériques 11 à tour de rôle pour la déverser après rotation dans un des segments sphériques 10 lorsque ceux-ci engendrent l'espace calibré 13. Le liquide contenu dans le réservoir 16 est maintenu à une température et pression définies grace à la canalisation 14 qui se prolonge jusqu'à ce réservoir 16. La répartition des pressions est obtenue au moyen d'électro-vannes 17 et 18 dont l'ouverture et la fermeture sont commandées alternativement; en un premier temps , l'électro-vanne 17 est fermée et l'électro-vanne 18 est ouverte, le liquide est alors puisé dans le réservoir grâce à l'électro-vanne 6 qui est ouverte, l'espace calibré 13 est à la pression du réservoir 16, l'électro-vanne 6 se ferme, la sphère 12 effectue sa rotation pour déverser le liquide qu'elle contient dans le segment 11, dans le segment 10 de la sphère inférieure 7.L'électro-vanne 18 se ferme et 1'électro-vanne 17 s'ouvre afin d'augmenter la pression et élever la température du liquide de façon à ce que cette pression soit la meme que celle de la chambre 1, ure fois l'équilibre de pression établi, la sphère 7 effectue sa rotation et le liquide contenu dans le segment 10 est déversé dans la chambre 1 afin qu'il subisse sa transformation. Durant ladite transformation et au fur et à mesure que la pression augmente, la sphère 7 prend appui sur un joint d'étanchéité 7a positionné sur le prolongement de la chambre contenant ladite sphère 7. La sphère supérieure 12 prend elle aussi appui sur un joint d'étanchéIté 12 a positionné dans le prolongemett de la chambre lorsque l'espace calibré 13 est mis à la pression de la chambre 1 La rotation des sphères 7 et 12 peut être commandée par des moteurs électriques indépendants ou par des organes d'entrafnement tels que chaînes et pignons dentés ; la commande desdits organes d'entra2hement et l'ouverture et la fermeture des électro-vannes 6 - 17 et 18 sont synchronisées par des dispositifs annexes connus. Suivant une autre réalisation représentée figure 2, la sphère supérieure 12 peut etre remplacée par un injecteur à ressort 19. un espace calibré 20 est alors engendré par le fond 21 de la chambre 1 et le segment définie sphérique 10. La quantité de liquide contenue dans le réservoir 16 s'écoule dans la chambre 22 de l'injecteur à ressort 19 lorsque l'électro-vanne 23 est ouverte et que l'électro-vanne 24 est fermée ; le liquide qui s'écoule dans la chambre 22 comprime le ressort 25 du piston 26 contenu dans la chambre 22 grace à un échappement 27 pourvu d'une électro-vanne 28 permettant de mettre la partie de la chambre 22 contenant le ressort 25 en communication avec l'atmosphère lorsque l'électro-vanne 28 est ouverte à ce moment-là.Durant l'écoulement du liquide et le remplissage de la chambre 22, l'électro-vanne 18 est ouverte tandis que l'électro-vanne 17 est fermée afin que la pression et chaleur de l'espace calibré 20 soient en équilibre avec la pression du réservoir 16. Lorsque la chambre 22 contient la quantité définie de liquide, les électro-vannes 23 et 28 se ferment. L'électrovanne 29 placée sur la canalisation 30 reliant la chambre 22 contenant le ressort 25 avec le haut du réservoir 16 sous pression s'ouvre, ainsi que l'électro-vanne 24 ce qui permet au liquide contenu dans la chambre 22 de s'écouler dans l'espace calibré 20 grace à la poussée du piston 26 au moyen du ressort 25. Quand le liquide est contenu dans l'espace calibré 20, les électro-vannes 24 - 29 et 18 se ferment, l'électro-vanne 17 s'ouvre afin d'équilibrer la pression et élever la température du liquide à la pression et température de la chambre à haute pression 1 afin de diminuer les frottements lors de la rotation de la sphère 7 pour déverser le liquide contenu dans le segment sphérique 10 dans la chambre 1 pour qu'il subisse sa transformation. REVENDICATIONS 1 ) Chaudière de transformation dtun liquide en vapeur, à la tempéra. ture critique comportant une chambre à haute pression pourvue de résistances électriques chauffantes permettant d'élever à la température critique une quantité calibrée de liquide puisé dans un réservoir supérieur caractérisée par des moyens de distribution permettant de puiser la quantité calibrée de liquide dans le réservoir et de l'isoler afin qutil subisse une augmentation progressive de température et pression avant d'étire déversé dans la chambre à haute pression. 2") Chaudière de transformation d'un liquide en vapeur, à la température critique selon la revendication 1 caractérisée par les moyens de distribution étant deux sphères rotatives alignées verticalement pourvues de segments sphériques diamètralement opposés. 3 ) Chaudière de transformation d'un liquide en vapeur, à la tempéra. ture critique selon la revendication 1, caractérisée par la superposition de deux segments sphériques de deux sphères constituant un espace calibré permet. tant d'élever la température du liquide à la température de la chambre. 4 ) Chaudière de transformation d'un liquide en vapeur, à la tempéra. ture critique selon les revendications 1 et 3 caractérisée par l'élévation de la température et pression dans l'espace calibré au moyen dTune canalisation pourvue de vannes acheminant une partie de la vapeur produite dans la chambre à haute pression. 5 ) Chaudière de transbrmation d'un liquide en vapeur, à la tempéra. ture critique selon les revendications 1 et 4 caractérisée par une partie de la température et pression contenue dans espace calibré dirigée vers le réservoir contenant le liquide permettant d'élever la température et la pression du liquide contenu dans le dit réservoir. 6 ) Chaudière de transformation d'un liquide en vapeur, à la tempéra. ture critique selon les revendications 1, 3, 4 et 5, caractérisée par les mises sous pression à tour de rôle du réservoir et de espace calibré engendrant l'équilibre des sphères et la diminution des frottements. 70) Chaudière de transformation dtun liquide en vapeur, à la tempéra. ture critique selon la revendication 1, caractérisée par les cylindres contenant les sphères pourvus de joints d'étanchéité. 8') Chaudière de transformation d'un liquide en vapeur, à la tempéras ture critique, melon la revendication I, caractérisée par l'espace calibré engendré par le fond de la chambre et un segment sphérique de la sphère inférieure. 9-) Chaudière de transformation d'un liquide en vapeur, à la tempéras ture critique, selon la revendication 8, caractérisée par le déversement du liquide contenu dans le réservoir, dans l'espace calibré au moyen dtun injecteur à ressort,