Brevet FR2420731A1 — publié le 19791019

La présente invention a pour but d'obtenir l'absorption accrue de calories sur un ou plusieurs potentiels thermiques en utilisant les propriétés que les liquides,dont la subdivision en milieu capillaire est optimale,ont de s'évaporer et de se vaporiser en étant absorbeurs de chaleur sur tout potentiel thermique. Il est bien connu que l'alcarazas,la gargoulette,un tissu humide entourant une bouteille de boisson peuvent rafratchir le contenue liquide transpirant à travers les pores des cruches en tdrre poreuse absorbe une partie de la chaleur latente d'évaporation sur le récipient et son contenu.Les bouteilles de boisson entourées d'un linge ou tissu humide exposes directement au soleil refroidissent;;l'ab- sorption de chaleur générée par l'évaporation de l'eau absorbe une partie de la chaleur latente d'evaporation sur 1 bouteille et sur son contenu.Il s'agit là d'une des premières pompes à chaleur,le soleil étant la source chaude et la bouteille la source froid Bien souvent lcs personnes qui testent d'utiliser ce procédé,retrouvent une boisson chaude: les différentes conditions indispensables n'ayant pas été réunies, -ou bien le tissu contenait trop d'eau et la boisson s'est échauffée -ou bien le tissu ne contenait pas assez d'eau et la boisson s'est échauffée é#alement.. le bon fonctionnement n'est obtenu que par l'optimalisation de la quantité d'eau contenue dans le tis:u,par sa répartition convenable et par la qualité du contact entre le tissu humide et la bouteille. Pour maintenir constante la quantité d'eau contenue dans chacune des parties de la zone d'évaporation, trois agents principaux sont dé terminants: Ioula température au soleil (débit du flux solaire) 2o)Le remplacement permanent de l'eau contenue dans le tissu,à mesure qu'elle s'évapore (débit et diffusion de l'eau) 30)Le choix du tidsu et la manière de le disposez (capacité capillaire et organisation des états de transition). Une étude attentive montre: -que la densité de flux thermique par centimètre carré conditionne le débit total de vapeur, -que le débit de vapeur conditionne la quantité d'eau contenue dans le tissu (structure capillaire) tout autour de la zone d'évaporation -que la pression de l'eau d'alimentation doit équilibrer la pression maximale de la vapeur produite, -que la perméabilité de lu structure à la vapeur et a l'eau contribue à l'auto-régulation de l'état d'équilibre, -que la section et la hauteur de la zone de jonction liquide permettent l'harmonisation du débit et de sa pression depuis la réserve d'eau; -que la qualité et le nombre des contacts par unit de surface entre la structure et le ou les potentiels thermiques contribuent aux bons transferts thermiques. En annexe la fig. A de la planchesmontre une vue en coupe et en perspective de ce d#sposîtif,permettant de décomposer le fonctmonne- ment de ce système: Une bouteille(I) contenant un liquide est entourée par une structure (2) (tissu humide) dont une parse (3) est hors de l'eau, et une autre partie (7) plonge dans l'eau (4) contenue dans un récipient (5).Le fonctionnement est le suivant: l'eau pénètre par la surface (6) de la structure immergée (7)pour se propager dans la zone de jonction liquide (I2) et se répandre en se divisant dans toute la structure jusqu'au sommet (I3) (zone de subdivision et d'évaporation)atteignant les surfaces de la zone de jonction(# avec les potentiels thermiquesioleil (9) et bouteille (I). En fonctionnement dynamique,l'eau en état de subdivision appropriée à la densité de flux thermique s'évapore dans un premier temps dans la zone (13),la pression de vapeur accrott la subdivision du liauide contenu dans la zone (12),puis dans un deuxième temps,la vapeur en s'évacuant crée des dépressions qui favorisent l'évaporation des micro-masses d'eau dans la zone de jonction #Io) avec la bouteille (I),ce qui la refroidit;les pressions et dépressions qui s'organisent dans toute la structur e capillaire agissent comte des micropompes qui régulent les débits dans le zone d'évaporation, ce que rend possible une structure capillaire appropriée. Tous ces moyens permettent de passer de l'expérience rurale à la conception de capteurs solaires pouvant fonctionner soit en pompe à chaleur, soit pour produire du froid (éventuellement en doublant ou triplant les chambres d'évaporation,les points d'ébullition des liquides contenus étant choisis de plus en plus bas),soit pour produit re simulianément le chaud et la froid, soit encore pour n'absorber que coté soleil comme les autres capteurs. Tous ces moyens permettent également de concevoir des chambres d'évaporation s'appliquant à dei potentiels thermiques de toutes n -tures et notamment combustions diverses,résistances électriques, passage direct du courant électrique en milieu capillaire. -Un premier objet de l'invention est de permettre l'absorption de chaleur sur source chaude et source froide,procédé applicable à tous les potentiels thermiques pour construire natamment des capteurs solairés,des générateurs de vapeur, des générateurs de chaleur etc... -Un deuxième objet de l'invention est de permettre la production de froid avec des aapteurs solaires. -Un troisième objet de l'invention est de permettre l'adoucissement des eaux chargées en sels minéraux. -Un quatrième objet de l'invention est de permettre la réduction de l'inertie des capteurs solaires et générateurs divers. -Un cinquième objet de l'invention est de permettre la réduction du volume des dispositifs thermiques. -Un sixième objet de l'inveçtion est de permettre l'amélioration du rendement de tous les systèmes évaporant en circuit fermé. -Un septième objet de l'inventwon est le permettre la vaporisation de tous les liquides et de leurs mélanges. Ces objets sont atteints en remplaçant les conditions habituelle d'union entre un potentiel thermique et un liquide homogène par une union entre un potentiel thermique et un licuide divisé dans une structure capillaire.La distribution optimale du liquide étant le moyen essentiel pour atteindre ces objets,le recours 9 une structure re capillaire n'étant que le moyen le plus commode pour parvenir à cet état de division (la mame structure assure les jonctions liouides et thermiques). Tous les essais montrent que l'opti:nalisation de la quantité de liquide,et de s. division,dans la zone d'évaporation permettent le phénomène cerné par ce brevet: A flux thermique constant,à mesure que l'on approche du poinicri- tiquerctest à dire de l'optimalisation de la densité et de la division du liquide contenu dans la partie de la zone active qui est au contact du flux thermique,la vaporisation et l'évaporation 'ac- Célèrent,il y a "affolement des molécules d'eau" qui prélèvent la chaleur 'd'évaporation sur tout potentiel thermique disponible (en annexe planche I,les courbes des diagrammes I-2 et 1-3 sont reprétentatives des résultats obtenus dus à l'accélération avec le type d'appareil décrit),ce qui ne se produit pas quand le liquide à va qoriser est homogène, ou quand son état de d ivision n'est pas sa tisfai sant. Cette absorption de chaleur par des micro-masses liquides a deux résultats principaux: Io) Elle permet de prélever des calories sur source froide et de les recycler 20) Elle permet d'augmenter de façon importante la densité de flux thermique par unité de surface (par exemple de travailler avec des surfaces d'change dont les densités de flux thermique peuvent être vingt fois supérieures à la normale et pouvant btre deux cents fois plus élevées quand il s'agit du passage du courant électrique dans le liquide subdivisé contenu dans un structure capillaire). L'auegmentation des densités de flux thermique prdsente un grand intérat car elle permet l'adaptation directe du procédé à tous les appareils existants pour en réduire les volumes. -La description de plusieurs appareils faite en référence aux des sins annexés permettra de mieux comprendre les applications du pro cédé, sans--qu'ils soient limitatifs. Les fig. I et I-I représentent un générateur de vapeur et ses diagrammes d'observation des résultats I-2,I-3,I-4. Les fig. 2 et 2-I représentent un système évaporant en circuit fermé avec ses diagrammes 2-2,2-3,2-4. Les fig. 3 et 3-I représentent un capteur avec concentration du flux solaire. Sur la planche 2,les fig. 4 et 4-1 représentent un générateur de vapeur à rappe circulaire fonctionnant au gaz. Les fig 5,5-I,5-2 et 6 représentent des générateurs de vapeur produite par le passage du courant électrique dans un liquide con -ductiur contenu dans la structure capillaire. Les fig. T et 7-I sont les vues en coupe d'un dispositif conçu pour échauffer les liquides. La fig. I-I est une vue en coupe et la fig. I une vue en coupe suivant l'axe "aa" de la fig I-I qui est un exemple de réalisation d'un générateur de vapeur constitué d'une enceinte hermétique (1) possédant à sa partie basse une entée d'eau en (2)et une sortie de vapeur en (3),possédant un robinet à pointeau (4).A l'intérieur de cette enceinte est incorporée,par l'intermédiairF d'une porte (5) ayant un joint d'étanchéité #I9 > une résistance électrique (6) du type-cartouche avec une résistance intérieure 6a avec un joint d'étanchéité (8) maintenu par un bouchon fileté (7)La résistance est est entotrée sur toute sa périphérie d'une structu#re (9) dont les deux extrémités forment mèche et se rejoignent selon l'axe (21). La nappe d'origine a 19. millimètres d'épaisseur et est constituée de fibres enchevatrées d'un diamètre moyen de 2,8 microns et les longueurs moyennes de 25 millimètres.La composition des fibres est 50% de SiO2 et 50% de Al2p3 résistant à des températures de I)009. t'es fibres sont enche Ces fibres sont enchevêtrées dans un axe préférentiel présentant une légère stratification dans le sens de l'épaisseur et dont la densité est de 96 kilogrammes par mètre cube. Cette nappe entourant la résistance est percée de trous (13) perpendiculaires à l'axe de la résistance,tous les centimètres.Deux flasques (I8) longitudinales sont insérées à moitié de l'épaisseur de la nappe,l'ensemble est main tenu mécaniquement par un grillage métallique (I4)sur toute sa surface.Le grillage s'insère entre les deux contreplaques (II) réunies par la vis (12).Les fils (I7) permettent l'alimentation électrique et le manomètre (2I),la mesure de pression dans la chaudièrê.Une électrode (20) actionne une électrovanne pour maintenir le niveau du plan d' eau (I5). L'ensemble fonctionne de la manière suivante: l'eau froide (IO) dont le niveau est en (15) pénètre par la partie basse de la structure (9),saturant d'eau la zone de jonction avec le liquide jusqu'à H-4,progresse par capillarité dans la structure en se divisant,se sub divisant et se répartissant dans la ortie du réseau nommée zone active,jusqu'à son sommet, et dans la zone de jonction avec le potentiel thermique (I6) sur son pourtour.Lorsque l'on met sous tension la résistance (6),le liquide divisé dans la zone de jonction thermique (I6) se vaporise et s'évacue par les orifices (13) et dans le résean de la structure où se crée une augmentation de pression repoussant le liquide vers l'extérieur de la zone active,contribuant ainsi à ltoptihalisation de l'état de diviÉion.Pour obtenir l'effi- cacité maximale du dSsposi#if,on fait varier le niveau de l'eau jusqu'au point critique indiqué sur les diagrammes, soit à proximité du point H-I. Le diagramme 1-2 indique en ordonnée, la quantité d'eau vaporisée en grammes par KW-H et en abcisse la variation du niveau d'eau en centimètres de H-4 à EhI par rapport à l'axe de la résistance à H-O.Les courbes a,b,c,sont respectivement celles obtenues avec des densités de flux thermiques de IQ,20,4t# watts par centimètre carré,la structure capillaire étant la m#me.3ien que la conception de cet appareil ait essentiellement visé la réduction volumique,unoeéfficient de performance a été obtenu sur les courbes,puisque le rendement théorique aurait du titre de 1380 grammes par KW-H.On constate que le COP crott avec la densité par centimètre carré du flux thermique.Ces variations observées pour le débit de vapuir apparaissent également dans le diagramme 1-3 pour la pression interne de la chaudière: au départ le niveau d'eau est à H-4,le robinet à nointevu (4) est réglé à six bars,la vapeur s'évacuant de façon continue,les courbes relative aux densités de flux a,b,c, de meme densité de flux que sur le diagramme 1-2 sont très légèremnt différentes car la structure employée n'est pa s la mtme.Sur le diagramme 1-4 les courbes a,b,c, rep présentent les résultats obtenus aved des fibres de même nature et de densité différente,respectivement 60 kilogrammes par mètre cube, 90 et I20 kg6La d~E8ltS de' flux thermique utilisée est de 20 watts par centimètre carré; ;en ordonnée est indiquée la quantité d'eau éva- poré par heure et en abaisse les variations du plan d'eau (15). Cette étude a porté sur I5 appareils ayant fonctionné entre 50C et 2.000 heures;ces mesures ont fait apparattre quatre éléments principaux concourant a l'optimalisation de l'efficacité: 10) l'état de division du liquide 20) les caractéristiques physico-chimiques des fibres ) la densité des nappes (pour un même matériau) 40) la densité du flux thermique En partant de ces constatations,afin de définir les conditions de fonctionnement en circuit fermé,L'optimalisation de la quantité de liquide contenue dans la structure a été recherchée,en particulier pour les faible densités de flux thermique tels oue solaire énergies a bas nive;u,sources froides etc.,une structure partie lièrc ayant été lise au point pour ces faibles densités. La fig. S-l est une vue en coupe et la fig. 2 une coupe aa de la fig. 2-1 représentant un dispositif qui a été exposé à divers ra yonnementathermiques (dont le soleil).Ce dispositif est constitué d'un tube central (1) en cuivre contenant de l'eau (13) pouvant titre alimenté pPr l'orifice (8) qui reçoit un bouchon (9) dans lequel est disposé un thermomètre (IO) qui plonge dans l'eau (I3); cet ensemble est ventré par rapport à un tube en laiton (5) qui comporte à sa partie supérieure une collerette (4) équipée d'un joint d'étanch~ité (3) s'rppîiquant sur une platine (2) qui est soudée en (I4) au tube central (l).On introduit dans 1 zone (6) une structure spongieuase (éponge végétale) d'épaisseur I5 mm,de densité 70 kg par mètre cube.Le tube central est rempli d'eau pour effectuer les mesures.les calories sont comptabilisées en fonction de la masse d'eau contenue en 13.Les résultats sur le diagra mme 2-2 sont indiqués à flux thermique constant,il apparatt qu'il y a optimalisation pour 60 grs d'eau contenue dans la structure (6 Le diagramme 2-3 montre les résultats de trois dispositifs exposés au soleil dont la structure contient (a) I25 grs d'eau, (b) 90 grs et (c) 60 grammes.Les rendements sont différents mdme pour les flux thermiques les plus faibles,les phénomènes d'absorption étant plus importants qu'en présence des fortes densités de flux car les différences de température entre source chaude et froide sont falbles.Le diagramme 2-4 indique la différence d'inertie de deux capteurs dont l'un (a) contient 60 grs d'eau et l'autre (b) l25 grs répartis daps ta structure. Pout les fortes densités de flux thermique une optimalisation de l'efficacité est obtenue par la recherche du point critique (quantité d'eau et type de structure). Cette invention,c'est à dire l'optimalisation de la quantité dé liquide contenue dans la structure et de sa distribution peut être #adaptée aux transferts thermiques à distance. les fig. 3 et 3-1 représentent un capteur solaire à rayonnement concentre sur un profilé (1) contenant une structure capillaire(3) dans sq partie centrale et une réserve d'eau (4) à niveau réglable de (b) à (a) pour modifier la quantité d'eau vontenue en zone d'évaporation en fonction des modifications du flux solaire.L'espace (5) permet l'évacuation de la vapeur, 12 paroi (2) étant un prolon -gement destiné au maintien mécanique de la structure. La fig. 4 est une vue ne coupe et la fig. 4-1 suivant la coupe aa de la fig. 4 est un exemple de générateur à vapeur équipé d'une -rampe à gaz de type circulaire qui est composé d'un bac(l),d'une entrée d'eau (2-)et contenant de l'eau (3).Un joint d'étanchéité(5) as ureta liaison (6) avec l'ensemble (7) oui possède une sortie de vapeur en (9).A l'intérieur il y a une structure composée d'une zone de jonction (13) avec le liquide,une zone de jonction thermique (I4)et d'une zone active (io) comprenant en son centre une structure (II)différente de la partie (T0).A l'extérieur de lten- ensemble (7) -et à la partie supérieure est centrée une rampe à gaz (I2) de type circulaire,dont les flammes sont dirigées sur la pa rôi.Le fonctionnement est le suivant: l'eau (3) se zenpropage d-ans la structure par capillarité et gagne les zones (IO) et (II)cette dernière étant conçue pour assurer un stock tampon complémentaire à la zone (IO)en rapport avec les fortes densités de flux thermique qui y passent.La zone (I) est une zone 3 fibres de SiO 2 et 419 03 de densité 90 kg par Mètre cube et la zone (II) est de même nature mais de densité 68 kg/m3.La variation du niveau d'eau permet le réglage et l'établissement à une hauteur qui entratne l'ajustement au point critique de la densité et de la répartition de l'eau conte nue en zone d'évaporation. Ce type de dispositifs a un temps de réponse extrêmement rapide,un très faible encombrement et partant une grande souplesse d'emploi.De plus la structure peut être changée périodiquement et sans difficulté si l'on utilise des eaux non adou cies. La fig. 5 est une vue en coupe et de progil d'un générateur de va?e peur fonctionnant par le passage du courant dans le liquide homogène puis dans le liquide divisé par la structure (13) avant d'être vaporisé.Cette technologie permet le passage de fortes densités de courant équivalantes à des puissances de 300 watts/cm2 de section de la structure.Dans cet exemple un bac (I possède une cloison centrale qui isole électriquement deux masses en eau (3) et (4),deux entrées d'eau (5) et deux électrodes (I6) et (I7).Sur la cloison centrale sont fixés deux supports ~(II) en matière isolante rece vant un support de structure (I2) reposant sur chacun des supports. Le support (I2) reçoit une structure (13) qui est insérée entre le support et le couvdrcle (I4) de mame forme,possédant des fentes (I5 permettant l'évacuation de la vapeur.L'ensemble (1) reçoit un joint d'étanchéité (8) sur lequel repose un couvercle (9) qui possède une sortie de vapeur en (IO).Le fonctionnement est le suivant,;;itue'é va niveau (7)l'eau (4) imbibe la structure jusqu'à son sommet,permettant ainsi le passage du courant électrique provenant des électrode#s (I6) et (I7).La mise sous tension provoque la vaporisation instantanée des micro-masses contenues dans la partie supérieure de la struefure.1e niveau d'eau (7) est réglable afin de pouvoir établir l'évaporation et la vaporisation au point critique.Dans cette version la structure est adaptée à la densité de courant électrique et à sa tension.En règle générale on peut employer des fibres de roche de quartz,de silice etc...les fibres de coton,d'alunine,de fibres synthétiques convenant plus particulièr ment aux tensons inférieures à 380 volts.Les meilleurs résultais sont obtenus avec des matériaux dont les densités sont comprises entre 50 et 200 kgs par m3. La structure doit préférablement être un réseau de fibres organisé du genre cubique à mailles lâches permettant le pas age de la vapeur produite par les fortes densités de cour & t.Ce dispositif présente l'avantage particulier de rendre variable le débit de vapeur dans un rapport de un à deux sans nuire à l'efficacité. La fig (6) est un générateur de vapeur fonctionnant également par passage du courant électrique dans dd l'eau de résistivité arpro- priée par l'intermédiaire d'électrodes équipe chacune d'une structure.Ce générateur se compose d'un bac (I) équipé d'un tube d'entrée d'eau (2),de deux arrivées de courant (9) et (Iû) en liaison avec les électrodes (7) et (8) qui sont fixées sur une platine (6). La collerette du bac (I) reçoit un joint d'étanchéité (3) sur lequel repose un couvercle (4) comprenant une sortie de peur (5). Les électrodes (7) et (8) sont équipées d'une structure dessinée sur la vue en coupe fi!. 6-I et fig. 6-2 -suivant la coupe as. Pour ce genre d'ap#areil,le débit du courant électrique est ptoportionnel à la surface immergée des électrodes,plus elles sont immer ge#s,plus.le courant électrique passe,et plus la quantité de vapeur produite cro#t.Les quantités de vapeur peuvent varier dans un rapport de I à 10 sans difficulté.Parce que le rtle du plan d'eau dans ce dispositif est de faire varier le débit de vapeur, il faut avoir recours à un autre type de jonction liquide pour obtenir la stabilisation-au point critique: la jonction liquide (I4) est conçue pour limiter le débit d'eau à II0% de la quantité de vapeur pouvant autre produite,de façon que la pression de vapeur dans la zone active entretienne l'état d'équilibre entre le débit d'entrée d'eau et le débit de sortie de vapeur au point critique de vaporisation et d#évaporation.#a zone active est constituée de deux matériaux:: -un tissu éponge de coton (I6) établit la liaison avec les électrodes (5) et ( b\ dont les boucles permettent à la fois un bon contact électrique et thermique,ainsi que 1 circulation des micro-mas ses liquides et de la vapeur, -une nappe en laine de quartz,de verre,ou de silice,à fibres enchetitrées dans laquelle des trous (I7) ont été menagée pour la vapeur rêcouvre étroitement le tissu éponge. La fig. 7 et la fig. 7-I qui est une vue en coupe suivant aa de la fig.7 est un exemple de générateur de vapeur pour le chauffage de l'eau ou de liquides.Une enceinte fermée (I) possède une entrée (2) d'eau à échaufferjune sortie (3) d'eau chaude et une source chaude (4) qui possède une zone de jonction au potentiel thermique (5),une zone active (6) et une zone de jonction avec le liquide (I0) tin joint de caoutchouc (8)ménage un espace pour l'eau échauffée en (9) avant de sortir en (3).Cette structure est conçue en fonction du débit d'eau désiré,la densité de pores limitant le débit (IO)de la jonction avec le liquide à II0% de la quantité d'eau évaporée et Vaporisée par unité de temps.L'eau pénètre en (IO) pour se vaporiser dans toute la zone (6) qui est en surpression et dont la vapeur s'échappera par les pores latéraux des tubes (7) en se mélangeant à l'eau tannant de (II) pour parvenir en (9) échauffée.Ce genre de structuré peut êtrb adapté à toutes le sources thermiques pour fabriques des chauffe-eau instantanés, des chaudières de chauffage cen tral (électricité,gaz,fuel,vapeur,etc...) ET AUTRES DISPOSITIFS, qui bénéficient des avantages du procédé : temps de réponse très coupe, compacité des appareils,et Cep lié à l'évaporation. Les mesures effectuées dans ces exemples de réalisations font apparattre que la quantité de liquide contenu dans la structure est prépondérante que ce soit en circuit fermé (diagramme 2-2) ou en circuit ouvert (quantité en transit)(diagra#es i-2,î-3,i-4).L'ex- pension de la vapeur produite,l'arrangement des fibres et leurs caractéristiques sont les moyens qui auto-régulent,en densité décroi usante entre le liquide homogène et le potentiel thermique,les micro-masses liquides de la quantité définie ci-avant. Pour les débits de vapeur importants il est nécessaire de prévoir à l'intérieur de la structure des canaux collecteurs afin d'éviter les puls tions,la détérioration de la structure,la.réalimentation Irrégulière de liquide,les points de surchauffe. La fig. 8 est un exemple d'application du procédé qui permet l'ab sorption des caloties d'une source chaude et leur transfert au li quide de rFfroidiEsement,dans laquelle le dispositif est présenté en coupe et en perspective: une enceinte cylindrique close (I) contient un liquide (3) dans le quel plonge une structure (2) qui entoure un tube (4) sur toute sa longueur.Entre la paroi extérieure du tube (1) et la paroi intérieu re du tube (5) s'écoule un liquide froid (6) provenant d'une alirnen tation par un tube (7) pour ressortir par le tube (8).Dans cet exem ple le liquide (3),comme dans l'exemple de la fig I et I-I,imbibe la structure dans tout son volume et se vaporise lors du passage d'un fluide chaud entrant en (I2) dans le tube (4) pour ressortir en (I3) à une température inférieure du fait de la condensation de la vapeur produite dans la structure (2) sur la partie supérieure du tube (1) en y cédant ses calories qui seront evacuée par le li quide (6).Les condensats reviennent en (3) où ils maintiennent le niveau constant (I4) qui est établi au point critique de vaporisa tion.'Une pompe à vide (IO) et un robinet (II) permettent de fixer le point d'ébullition du liquide (3) à une température voisine de celle du fluide chaud. La fig. (9) est un exemple d'application du procédé identique à celui de la fig. 8 employant une quantité définie de licuide dans la structure comme dans l'exemple des fig 2 et 2-l.Ce dispositif se c#mpose -d'une enceinte (1) fermée à sa partie supérieure par une plaque conductrice qui la sépare de l'enceinte (8).L'enceinte infé rieure (1) comprend à l'intérieur une structure (5) qui enrobe les surfaces des tubes (2),(3),(4).Un bon contact doit entre maintenu en tre la structure et les tubes d'une part,la plaque conductrid; (6) d'autre part.L'enceinte supérieur (8) comprend un tube de section rectangulaire (7) soudé sur la plaque (6);;une structure (9) établit de bons contacts avec la plaque (6) et le tube (7).0n peut abaisser les pressions internes à l'aide d'une pope à vide,par les tubes (IO) et (I2)et les robinets (II) et (I3) comme dans l'exemple pré cédent'.La quantité de licuide contenue dBns chaque enceinte est dé finie en fonction de la température du fluide calorifique et de la pression correspondante de façon à vaporiser et évaporer au point critique comme dans le diagramme 2-2. Toutes ces applications font ressortif notamment que la strutu- re par son organisation et la nature des matériaux employés permet -d'isoler le développement des pressions et dépressions internes par rapport aux pressions amont et aval -d'isoler thermiquement la chaleur produite par la vaporisation et l'évaporation du liquide en étai4~iomogène. -d'associer plusieurs types d'évaporateurs en montage parallèle et/ou en série Ces exemples de réalisation de l'invention et leurtcombinaisons montrent qutune quantité définie de liquide en état de subdivision décroissante contenue dans une structure de type organisé ou aléatoire en est l'élément fondamental.Ce procédé par le choix de matériaux adaptés peut titre utilisé -à différentes températures (couramment de +50 C à 13000 C) -à différentes densités de flux thermique (couramment de I mil à 3CO watts par cm2) -à différôntes pressions (couramment de 1/100 à 20 bars -pour toutes sortes de liquides ou de mélanges -pour toutes tensions électriques (courament de. IO .- 330 volts) Ce procédé,par ses qualités,perfflet d'effectuer simultanément avec un temps de réponse très court l'absorption de calories sur un ou plusieurs potentiels thermiques à différents niveaux, et la vaporisation de liquides qui assurent les transferts thermiques (en circuits ouverts ou fermés)'. Cela permet: -l'absorption de calories d'une source froide et l'élévation de leur niveau à une température d'utilisation afin de profiter du cumul de la quantité de chaleur de la source chaude et de 1 source froide. -~a vaporisation et/ou l'évaporation des liquides de toutes naturés directement dan-s la structure -I,'échauffement de liquides par la vapeur produite dans la structure -la réduction de tempe de transfert entre une émission calorifique et" son utilisation ou son élimination -la réduction de volumes de installations -la production de froid Ce procédé peut entre appliqué à toutes sortes de sources thermie ques:: -Gaz de combustions -énergie solaire -électricité -géothermie -récupération de chaleur en cours de dégradation dans les domaines -du chauffage (locaux industriels,imnetib#es et maisohs particulière -des techniques de l'industrie utilisant la vapeur (traitement des métaux,,distillation,nettoyage de pièces,chimie,pétrochimie,humidifi cation de l'air conditionné) -de la production d'énergies mécaniques et électriquel -du traitement des eaux (notamment pour piéger dans la structure le les sels minéraux -de la culture (assainissement des sols à la vapeur, conservation de produits en stockage) -du nettoyage et de l'asepsie en milieu hospitalier -des industries du vêtement (fabricatione et entretien) -dégraissage des ventilations de cuisines,décollement des papierspoints,etc... -de la trempe des matériaux pour éviter les phénomènes de caléfactie on Les dispositifs décrits ci-dessus emploient l'eau comte élément li quide,il esp bien entendu que l'on peut utiliser dans des structu res de ce type tout autre corps lîquide.En o#tre,quoi que des para- mètres spécifiques tels que nature des matériaux,arrangement,quan- tité de liquide,état de division, répartition décroissante,varient en fonction de la nature des liquides et des densités de flux ther miques,les dispositifs se conforraent d'une manière générale aux ca ractéristiques indicées ci-dessus REVENDICATIONS l.Procédé de vaporisation-évaporation des liquides se situant au point critique où les liquides en état de division optimale sont absorbeurs, de calories sur tout potentiel thermique,y compris sur le liquide d'alimentation lui-mtme,qui permet d'associer des potentiels thermiques de niveaux différents et/ou d'obtenir un coéfficient de performance à partir d'une source chaude etjou de supprimer les phénomènes de caléfaction caractérisé en ce que une structure aux propriétés spongieuses et/ou absorbantes,et/ou poreusefet/ou capillaires composée d'une zone active se décomposant en une zone de transit du liquide et en une zone de vaporisation-évaporation, unissant une ou plusieurs masses de liquide à un ou plusieurs potentiels thermiques par l'intermédiaire d'une zone au moins de jonction avec un liquide,et d'une zone au moins de jonction à un potentiel thermique,pouvant comporter un ou plusieurs collecteurs de va peur, (la dite structure) contient à demeure pour les dispositifs en circuit fermé,ou en transit pour les circuits ouverts,une quantité définie de liquide inférieure à quatre-vingt dix (90) pour cent de la contenance totale de la structure qui,par les caractéristiques physico-chimiques des fibres qui la constituent et par leur arrangement dans des tissus ou des nappes,divisent,subdivisent et distribuent le liquide en micro-masses plus ou moins isolées entre elles (sous la pression de vapeur et en régime dynamique) en quantités optimalisées réparties en zone de vaporisation-évaporation. 2.Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les quantités de micro-masses de différents volumes de liquide distribuées dans la zone de vaporisation-évaporation de la zone active ont un volume total inférieur à vingt cinq pour cent (25,') de la contenance totale de la structure dans cette zone,et que cette distribution de micro-masses est décroissante jusqu'à la jonction thermique de façon que les molécules exposées au flux thermique qui sont en attente de chaleur latente de vaporisation soient en nombre très sensiblement supérieur au nombre vapori#able par seconde. 3.Procédé selon toutes les revendications précédentes caractérisé en ce que,en régime dynamique,l'#uto-réguiation du débit de liquide et de sa distribution dans la zone active est obtenue par le moyen de la zone de jonction liquide qui ait comte limiteur de débit par ajustement de la hauteur du plan de là masse liquide à vaporiser, et/ou par 12 somme des surfaces des trous ou pores de la zone de jonction qui entoure partiellement la zone active,et en fonction des pressions amont et aval. 4. Dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendi- cations précédentes caractérisés par le fait que le moyen destiné à#transférer,à diviser, subdiviser le liquide est une structure composée en tout ou partie de fibres,et/ou de filaments,etiou (ic fibrilles,préférablement absorbants,de sections irrégulières au r- gulières dont la plus grande dimension inscrite ect ég# & e ou inférieure à dix (IO) microns. et dont la longueur est au noms quarante (40) fois plus grande,formant de deux spatiaux oranis ou alatoires tels que fils,et/ou chatnes,et/ou tissus,etjou n::p7cs,et#ou agglomérés. 5.Dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendica- tion 4 caractérisé par le fait que les réseaux spatiaux (nappes,ti ssus,etc...) ont une densité inférieure à quatre cent kilogrammes par mètre cube (400kgs/m3) et que les fibres constituant ces réseaux peuvent entre de différentes natures,et que différents réseaux peuvent être associés ensemble. 6,Dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé selon toutes les re vendications précédentes caractérisés en ce que la zone de jonction avec la potentiel thermique assure la liaison avec la paroi et/ou le flux thermique par un minimum de cent (ZOO) surfaces de contact des fibres par centimètre carré. 7.Dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendica tions précédentes caractérisés en ce que le moyen pour que la vapeur produite contribue à l'auto-régulation au point critique,est la matérialisation d'un ou plusieurs collecteurs de vapeur dans une ou plusieurs zones dès que la quantité de vapeur produite par unité de surface thermique est supérieure à la perméabilité normale de la structure, et approximativement,suivant la nature des fibres et de leur organisation,à partir de un centimètre cube de vapeur produite par seconde et par centimètre carré de surface du flux thermique. 8.Dispositifs pour la mise en oeuvrd du procédé selon les revendica tions précédentes caractérisés en ce que un moyen pour diriger les flux thermiques et/ou liquides,et renforcer la structure est l'uti- lisation dans celle-ci de matériaux imperméables souples ou rigides isolants ou cond'ucteurs 9.Dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications précédentes caractérisé par le fait que plusieurs dispositifs utilisant le procédé à l'intérieur d'enceintes ouvertes ou fermées peuvent titre dsbposés en cascade,voire même accolés pour au6t##enter- l'absorption sur source froide grâce à des points d'état porat-ion et de vaporisation différents soit par les pressions internes soit par le choix des fluides. IO.Frocédé et/ou dispositifs selon les revendications précédentes caractérisés en ce qu'ils peuvent être appliqués à la production de chaleur,et/ou de froid,et/ou d'énergie mécnnique,et/ou aux transferts thermioues,et/ou à la diminution ou la suppression des phénomènes de caléfaction.