Brevet FR2525861A1 — publié le 19831104

La présente invention concerne les appareils de récupération de la cire d'abeille par fusion utilisant l'énergie solaire comme moyen de chauffage. Les cérificateurs solaires qui ont été construits Jusqu 'a' pré- sent sont du type isolateur plan (capteur plan),consistant en une caisse aux parois bien isolées,sauf une,en plan incliné,sur le dessus,qui est équipée d'un simple ou double vitrage.A l'intérieur, une (le fond) ou plusieurs parois sont noires et transforment les rayons lumineux en chaleur par effet de serre.Exposée au soleil cet appareil en reçoit le rayonnement et la chaleur ainsi acquise permet la fonte de la cire que l'on y place. Cet appareil a comme avantages une mise en oeuvre aisée et un cott de réalisation relativement faible; comme inconvénients : le volume de cire introduit est petit,proportionnellement à la chaleur disponible,la monté Le cérificateur décrit dans la présente invention appartint au type technologique de transformateur dit concentrateur cylir,dro- paraboloidique. Pour toute sa partie solaire il met en application directe les principes mis au point par Monsieur H. MOUETTE et protégés par le certificat d'utilité n 78 32219 Cet appareil réunit la plupart des avantages de l'appareil dé crit ci-dessus et en évite tous les inconvénients. I1 peut monter rapidement à des températures élevées;le réflecteur augmentant la surface de captage solaire sur la paroi vitée,le flux lumineux est 2,3 ou 4 fois plus intense que sans réflecteur. I1 peut conserver la chaleur acquise longtemps sans le soleil.Il peut rester immobile plusieurs heures (temps suffisant pour assurer la fusion).Les températures de chauffe peuvent être réglées et programmées à l'avance.Il peut recevoir un volume de cire à fondre très grand (cadres ou vrac).Les passages nuageux d'une heure ou deux dérangent peu la fusion qui est longue et régulière.De par la conception de l'appareil,le refroidissement très lent de la cire en assure une très haute qualité grâce à l'épuration par décantation des impuretés et permet une cristallisation à texture fine et homogène.La mobilité des divers éléments de l'arme du four rend le nettoyage très facile et permet de destiner l'appareil à d'autres emplois variés Les dessins annexés montrent les dispositifs de l'apparei comme suit. 1 :Coupe selon A/B, du caissen four muni d'un double vitrage et chargé de ses cadres. 2 : Vue du dessus de l'appareil chargé de ses cadres,couvercle oté et réflecteur en place. 3 : Coupe selon C/D de l'appareil équipé d'un simple vitrage, rérflecteur en place et en position préchauffage ou d'usage autre que celui de la fonte de la cire. 4 : Idem que 3 mais selcn la coupe A/B Ce cérificateur est constitué par une unité four, bien isolé, surmonté d'un couvercle vitré horizontal,derrière lequel se trouve une unité captage,réflecteur en forne de cylindre parabolique, per- pendiculaire au plan du couvercle vitré.Le foyer linéaire de la parabole tombe dans le four entre le centre et le bord du couvercle. L'appareil consiste en un casson 1 ,er bcis,sétal ou matériau synthétique (polyester,s tratifié, etc...) de forme quelconque, (octoédrique dans le présent modèle) dans lequel se place une cuve cylindrique 3, en inox, tôle galvanisée ou aluminium réfléchissant ; cuve dont le fond est remplacé par un pied 8 en brique, ciment réfrac taire ou autre matériau à propriétés équivalentes quant à l'accumulation de la chaleur,ce pied peut être divisé en secteurs pour faciliter les déplacements ; cuve dont le dessus est un couvercle 2 à simple ou double vitrage, posé sur l'âme du four et du diamètre de celle-ci;il est constitué d'un ou de deux verres trempés, et dans ce cas ces dernierssont espacés de 3cm et reliés par une bordure circulaire en tôle d'aluminiur réflschissant de 4 cm de haut. Au centre du couvercle,une poignée est fixée aux deux verres.Ces deux verres peuvent être remplacés par un seul verre traité avec dépôt d'oxydes métalliques sur sa face intérieure qui, en le rendant sélectif, lui ccnfère des qualités d'isolation comparables sinon supérieures pour l'effet de serre.Dans le cas du couvercle à double vitrabe,le rebord extérieur est fié a la bordure des verres par une colle aux silicones, comme la poignée et on prévoira une articulation sur charnières pour fac liter les m oeuvres. L'isolation thermique 11 est assurée par des matériaux resistant à la chaleur tels que laine de roche, vermiculite ou polyuréthane injecté. Sur le dessus, près du bord extérieur situé dans l'axe du réflecteur,est fixt une tige vorticare. En partant du pied de cette tige, un secteur en quait de cercle 16 est dessiné sur la surface du parnear.Ee secteur est diviréen 6 angler égaux de 15 degrés chacun et en 3 cercles concentriques.Le plus petit correspond à la projection du sommet de la tige suivant un angle de 600 avec l'ho- rizontale,le plus grand,suivant un angle de 300 et celui du milieu suivant un angle de 450.Selon la position du soleil par rapport au cérificateur,l1extrémité de la tige verticale portera son ombre sur une division précise du secteur.A chaque division correspond une intensité de rayonnement différente et donc une température différente à l'intérieur du four.La plus forte est pour un soleil dans l'axe de l'appareil à une hauteur de 600.I1 est donc possible avec ce dispositif simple qui ressemble à un cadran solaire de programmer les températures désirées sur plusieurs heures,par la posi tion initiale donnée au cérificateur en fonction de la position du soleil et du moment de la journée (chaque angle de 150 du secteur correspond à 1 heure). Le réflecteur cylindro-parabolique 12 est constitué par une tôle d'aluminium poli ou d'inox, fixée au moyen de rivets,vis,etc..,sur ses deux bords verticaux à des tubes en métal.Ces tubes se prolongent vers le bas d'une hauteur égale à la hauteur extérieure du four afin de venir s'encastrer dans des supports d'un diamètre supérieur prévus à cet effet et dont la position est établie selon la formule citée plus loin.Ainsi le réflecteur peut être posé et déposé facilement;sa courbure est déterminée par le rapport de sa longueur à la distance entre les deux supports.Un petit morceau de tube fixé en bas et au milieu,derrière le réflecteur fait office de pion de centrage en venant s'insérer dans un trou aménage sur le dessus du caisson derrière le couvercle. Le rayonnement,incident et réfléchi,capté par le réflecteur 12 pénètre par le couvercle vitré dans la cuve réfléchissante dans sa partie supérieure et grâce au pouvoir non ré-émettant du verre reste captif,assurant 11 effet de serre qui provoque la fonte de la cire des rayons bâtis ou en vrac.Les rayons bâtis 10 sont placés sur un support leur assurant une position verticale.La cire en fusion s'écoulant,elle tombe sur un grillage à mailles fines (3 à5 mm2), posé sur l'entonnoir supérieur 4 ; ;ce grillage retient les déchets grossiers (excuvies,morceaux de fil de fer,cadavres d'insectes,etc ..)de la cire qui se répartit ensuite dans l'entonnoir 4 où,lors de son glissement,elle se débarrasse encore d'impuretés moins gros ses et ,par l'orifice central,glisse sur le répartiteur 5 qui la diffuse sur le second entonnoir 6 .La cire en fusion donc liquide abandonne au cours de cette lente descente une grande partie de ses impuretés les plus fines et elle achève son parcours en tombant dans un moule ? où elle se solidifiera en refroidissant lentement c moule,assez grand pour accueillir la. cire otau moins 20 carres, est pos ur- @ fond 8 élaboré dans un matériau à bonnes capacités d'accumulation de la chaleur,de façon à ce que la restitution pro agressive de cette chaleur acu;iulée,ajoutée à l'solation excellente du caisson,pe~mette une solidification lente et régulière assu rant à la cire une texture fine et homogène ainsi qu'une cristallisation qui ne fend pas.De plus1 la phase liquide se poursuivant dans le moule, une longue décantation permet aux fines impuretés restantes de constituer un pied qui sera coupé ou gratté après démoulage.Un regard assez large et muni d'une porte double parois,sur charnières est aménagée en bas et devant le caisson pour permettre un accès aisé afin de placer et d'oter le moule.Il n'est pas nécessaire que cette porte soit ajustée trop hermétiquement, le courant d'air s'établissant entre le sas et le couvercle vitré (juste posé) permettant alors l'évacuati n de la vapeur d'eau retenue dans la cire et qui sans cet échappement se condenserait,en créant un écran au rayonnement,sous la face intérieure du verre inférieur dans le cas d'un double vitrage.Le caisson est placé sur des roulettes multi-directionnelles de façon à le déplacer facilement lors de la recherche d'orientation optimale. Les dimensions des principaux élémente de ce cérificateur et en ce qui concerne sa partie solaire (mettant en application les formules établies par Monsieur MOUETTE), ont entre elles des rapport nathématiques permettant d'obtenir un fonctionnement optima de l'appareil. Le diamètre du cercle extérieur où s'inscrit l'octogone (dans ce modèle)doit être égal au diamètre intérieur du four,multiplié par 10 et divisé par 6 .La hauteur du réflecteur est égale à sa lon gueur qui est égale à la somme des diamètres extérieur et intérieur.La distance entre les supports du réflecteur est égale à deux fois la diagonale de la surface géométrique carrée dont le côté est égal au rayon du cercle où s'inscrit l'octogone. Les dimensions de l'appareil sont en relation directe avec le modèle et le nombre de cadres que l'on souhaite traiter et qui dé terminent ainsi le diamètre intérieur du four.Le présent modèle s'articule sur dix cadres de corps de ruche et dix cadres de hausse du type Dadant-Blatt,de dimensions respectives : 30x44 et 15,5 x44 cm.D'une façon générale,un même modèle peut être conçu pour recevoir tous les types de cadres.Les divers éléments ammovibles de l'âme du four se disposent dans l'ordre établi sur les dessins sans impératifs rigoureux quant aux espacements entre eux.La pente des entonnoirs et répartiteur doit permettre un bon écoulerent de la cire sans avoir u: angle trop important afi. de limiter la hat- teur de la cuve et ainsi le volume à chauffer.La hauteur de la cuve correspond à la longueur des cadres plus la hauteur des deux entonnoirs et du répartiteur auxquelles on ajoute suffisamment d'espace pour éviter les contacts entre les différentes pièces et permettre ainsi une bonne circulation de l'air et de la cire liquide.Des petits supports profilés sont fixés (rivets,vis,etc...)sur la paroi intérieure de la cuve ou encore 4 ou 5 barrettes à trous sont distribuées verticalement à 900 ou 720 autour et sur toute la hauteur du four de façon à recevoir des équerres amovibles dont 1 bauteur de positionnement est réglable à volonté;ces supports profilés ou ces équerres reçoivent les deux entonnoirs et le rack porte cadres .Le répartiteur est muni de trois pieds distribués à 1200 sur sa face inférieure et repose sur la face supérieure de l'entonnoir inférieur.Une menuiserie robuste supporte le fond réfractaire. Quand il s'agit de faire fondre des opercules ou autre cire hors cadres,on retire le rack porte cadres afin de placer la cire à mê- me le grillage. Le support cadres,les deux entonnoirs 4 et 6,le répartiteur 5 ,le moule 7 sont des pièces ammovibleE,ce qui permet de destiner le cérificateur à d'autres usages,notamment . stérilisation du matériel apicole (ruches, hausses, cadres vides,..) après une contamination par agent bactérien ou autre. .refonte du miel cristallisé en pots ou fûts(dans ce cas le choix de fûts de petit volume est préférable,100kg par exemple). .chauffe de l'eau pour préparation des siropsde nourrissement pour abeilles,réchauffement des nourrissementsrefroidis. .certains usages de caractère domestique telles que la stérilisation des conserves et la cuisson des confitures. Ce cérificateur,dans lequel les températures peuvent monter jusqu'à 2000C,permet d'effectuer la fonte et l'extraction de la cire des rayons bâtis les jours où il y a du soleil et qu'il n'est pas trop bas sur l'horizon (à partir de 30 degrés sur l'horizontale). On peut adapter un thermomètre sonde résistant aux hautes températures afin de contrôler précisément les températures. Ce cérificateur est susceptiale d'être utilisé à la place des chaudières à gaz et d'ainsi permettre la réalisation c'économie d'énergie. Il peut être ernelcyé partout ou des équipements coûteux ne sont ta disponibles et ou le soleil est présent. Revendications Appareil de récupération de la cire d'abeille,par fusion au mo yen de l'énergie solaire,caractérisé en ce qu'il est constitué par une unité four/ et une unité captage du rayonnement solaire. 2 . Cérificateur,selon la revendication 1,caractérisé en ce que le four (1) de grande capacité et très bien isolé (11) est muni d' éléments (4,5,6) qui en constituent l'âme,drun pied (8) accumu lateur de chaleur qui en constitue le fond et d'un vitrage (2), simple ou double,qui en constitue le dessus. 3 . Cérificateur,selon la revendication 1 ,caractérisé en ce que 1' unité de captage du rayonnement solaire est constituée par un réflecteur (12) focalisant cylindro-parabolique. 4 . Cérificateur solaire,selon les revendications 1 et 2,caractéri sé en ce que le dispositif de guidage (plans inclinés 4,5,6,) et de réception de la cire (7,8) fondue,confère à cette derniè re une haute qualité d'épuration et de texture par les divers processus mis en oeuvre lors de son traitement. 5 . Cérificateur solaire,selon les revendications 1 et 2,caractéri sé en ce que les piéces 4,5,6,7 et le support des cadres,cons tituant l'ame du four,étant ammovibles cet appareil peut être destiné à plusieurs fonctions,couvrant la fusion,la stérilisa tion,la cuisson,l'ébullition ou le réchauffement selon ce que l'on place dans le four.