Brevet FR2476809A1 — publié le 19810828

La présente invention concerne le stockage d'énergie calorifique, essentiellement en vue d'une restitution ultérieure et, plus particulièrement, un dispositif de stockage d'un fluide calorigène. En ces temps préoccupés par la crise de 1 'énergie, le problème devient de plus en plus aigu de s'attacher a exploiter au mieux, ctest-a-dire avec un minimum de pertes thermiques un fluide calorigène destiné a restituer la chaleur emmagasinée pour une exploitation industrielle ou domestique. Le stockage d'un fluide calorigène destiné a être exploité à brève échéance peut être efficacement obtenu au moyen de dispositifs de stockage convenablement calorifugés, avec toutefois les inconvénients de coûts résultant de ce calorifugeage. Il n'en va pas de même pour les dispositifs de stockage ayant simultanément une fonction d'échange de chaleur, tels que par exemple les bouillottes, où un compromis doit être trouve entre les qualités d'isolation thermique de l'enveloppe du dispositif et, néanmoins, ses facultés de transmission de la chaleur pour que le dispositif puisse fonctionner pendant un temps convenable comme volant thermique. La présente invention a précisément pour objet de proposer un dispositif de stockage perfectionné, permettant, de façon extrêmement simple et efficace, de diminuer les déperditions calorifiques dans le temps d'un fluide cl origine entreposé dans un dispositif de stockage. Pour ce faire, selon une caractéristique ce la présente invention, le dispositif de stockage, du type comprenant une enveloppe étanche au fluide définissant une chambre interne et au moins une ouverture d'accès à la chambre formée dans l'enveloppe, comprend, en outre, un corps métallique placé dans la chambre de façon à être au moins partiellement immergé dans le fluide contenu dans la chambre. La demanderesse a en effet constaté, à la suite d'essais divers, que, de façon surprenante, la mise en contact d'un corps métallique avec un fluide calorigène disposé dans une enveloppe étanche permettait d'accroître considérablement l'effet de volant thermique de ce fluide, par rapport au dispositif de stockage analogue constitué par la seule enveloppe étanche. Dans le domaine des utilisations domestiques, typiquement pour les bouillottes, la demanderesse a constaté qu'avec un dispositif de stockage selon la présente invention, la durée utile d'une bouillotte pouvait être portée d'environ 6 heures, pour les bouillottes classiques à plus de 12 heures, voire jusqu'à 20 heures. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de nrr des de réalisation, donnés à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels -. La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de stockage à accumulation d'un fluide calorigène selon la présente invention; et La figure 2 est une vue schématique d'un dispositif de stockage du type bouillotte conformément à la présente invention. La figure 1 représente une enceinte de stockage par accumulation, du type utilisé, par exemple, dans les équipements périphériques d'installations solaires à chauffage de fluide pour une utilisation ultérieure en échange de chaleur ou en actionnement de turbo-machine, constituée d'une enveloppe 1 étanche, calorifuge, définissant une chambre interne 2 pour le fluide à stocker pénétrant dans la chambre 2 à- la partie inférieure de l'enceinte, par une canalisation d'amenée 3 pourvue d'un moyen de clapet 4, et soutiré par une canalisation d'évacuation 5, pourvue d'un élément de clapet 6, située au sommet de l'enceinte.Conformément à la présente invention, dans la chambre 2 est disposée une masse métallique 7, supportée par exemple par un support 8 en matériau#mauvais conducteur de la chaleur, et occupant un volume inférieur à 10 %, typiquement inférieur à 5 % du volume de la chambre 2. La masse métallique 7 peut avoir toutes les formes requises et présenter notamment des surfaces d'ailettes, et être réalisée en tout matériau métallique, notamment en fer, en acier ou en fonte. On a représenté sur la figure 2 un aspect plus particulier de la présente invention concernant une bouillotte à usage domestique. Cette bouillotte est constituée d'une enveloppe de configuration traditionnelle 10 présentant un goulot ll susceptible d'être sélectivement obturé par un bouchon 12, comprenant une collerette d'étanchéité 13 en matériau élastique, susceptible d'être verrouillé sur le col 11 par un muselet articulé 19. Conformément à la présente invention, dans l'enveloppe de bouillotte 10 est disposé un corps métallique 14, ayant en l'occurrence sensiblement les dimensions d'un clou ou d'un boulon moyen, et réalisé donc avantageusement en fer ou en acier. On notera à ce propos que la masse métallique peut être très faible en comparaison de la masse du liquide.La demanderesse a constaté que l'effet de synergie résultant de l'adjonction du corps métallique 14 était en particulier obtenu si l'enveloppe 10 de la bouillotte était réalisée en verre. Avec un tel dispositif, la bouillotte, initialement remplie d'eau bouillante, s'est révélée demeurée chaude, jusqu'à 20 heures. Pour éviter que le corps métallique 14 ne se déplace bruyamment dans l'enveloppe en verre, on prévoiera avantageusement des éléments d'extrémité tels que 15 et 15' en matériau élastiguerpar exemple en caoutchouc ou en polymères. On peut en particulier prévoir des éléments d'ex trémité ayant des dimensions légèrement supérieures à la dimension de l'ouverture afin de permettre une insertion à force dans l'enveloppe; la pièce métallique une fois introduite est alors retenue dans l'enveloppe sans empêcher l'écoule- ment du fluide lors-du remplissage ou de la vidange de l'enveloppe. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible -de modifications# et de variantes qui apparaîtront à l'homme de L'art. REVENDICATIONS I - Dispositif de stockage d'un fluide calorigène, comprenant une enveloppe étanche au fluide définissant une chambre interne et au moins une ouverture d'accès à la chambre formée dans l'enveloppe, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un corps métallique (7, 14) placé dans la chambre (2) de façon à être au moins partiellement immergé dans le fluide contenu dans la chambre. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caracte- risé en ce que l'enveloppe est en verre. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2,caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'une unité autonome et transportable. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps métallique (14) est à base de fer et est disposé librement dans la chambre. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le corps métallique (14) est de forme oblongue et comporte des éléments d'amortissement (15, 15') en matériau élastique. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les éléments d'amortissement ont des dimensions légèrement supérieures à celle de l'ouverture.