Brevet FR2638592A1 — publié le 19900504

La présente invention concerne une chaudière et chauffe-liquides en continu sous pression à micro ondes. Actuellement, dans le domaine des chaudières et chauffe-eau, on utilise le plus couramment le gaz, le fuel, le charbon, le bois et l'électricité par résistances chauffantes. Dans les premiers cas, celui du gaz au bois fuel, d'énormes pertes de calories sont constatées. Celles-ci s'échappant par le conduit d'évacuation des gaz. Pour ce qui est du chauffage électrique par résistances chauffantes le coût, pour chauffer la même quantité d'eau, est plus élevé par rapport aux autres modes de chauffage. A noter cependant qu'un tarif de nuit spécial aux usagers de réduire ce coût. A noter aussi que le chauffage par l'électrité avec résistances chauffantes est moins souple car plus long à chauffer, mais moins polluant et qu'il ne nécessite pas d'évacuation des gaz brulés. Le dispositif suivant l'invention permet de remédier à ces inconvénients. il comporte, en effet, une cuve cylindrique en cuivre ou acier inox ou aluminium sous pression ou non remplie d'un liquide à réchauffer. Les dimensions de la cuve sont calculées et établies selon besoins, que ce soit pour le domestique ou l'industrie. Un serpentin intérieur constitué en cuivre, aluminium ou acier inox, véhicule un produit se réchauffant instantanément dans le liquide intérieur de la cuve. Dans le premier cas, la cuve cylindrique sous pression sera une chaudière permettant soit une utilisation industrielle sous forme d'eau chaude ou de vapeur. Dans le deuxième cas, un serpentin dans la cuve servira de chauffeliquide, entre autre de chauffe-eau. Dans un troisième cas, si on véhicule les deux liquides contenus dans la cuve et le serpentin, on aura par exemple une chaudière mixte chauffe-eau. Un générateur à micro ondes travaillant sur des fréquences de plus ou moins 1,2 0HZ à 2400 MHZ fréquences internationales fournit les micro ondes. Ce générateur sera du type magnétron pour les faibles puissances Jusqu' & BR On pourra envisager plusieurs types de magnétrons ou klystrons travaillant sur la même installation. gnérateur un guide d'ondes amènera celles-ci dans les liquides à fentes rayonnantes tangentes au diamètre extérieur de la cuve. Selon I'invention on pourra également faire arriver les micro ondes, sur le dessus ou dessous ou les côtés de la cuve tangentiellement, par un ou plusieurs guides d'ondes. Les-ondes étant brouillées ou non par un brouilleur d'ondes, système déjà connu. Selon l'invention le fait d'utiliser un ou plusieurs guides à fentes rayonnantes ou des brouilleurs d'ondes, est une application nouvelle pour chauffer un liquide sous pression dans une chaudière ou chauffe-liquideS. Un dispositif étanche à la pression sera installé à l'entrée des micro ondes dans la cuve afin que le liquide de la cuve puisse monter et rester en pression. Un dispositif similaire déjà connu rend étanche aux vapeurs etc... mais ne travaille pas sous pression d'un liquide ou gaz selon l'invention car la cavité ou travaillent les micro ondes est ouverte. Citons au passage une autre application de ce système de chauffage sous pression d'un liquide par micro ondes, la possibilité de substituer le chauffage classique par résistances électriques des réfrigérateurs ou congélateurs travaillant par absorption. Ce système selon l'invention permettant'de réduire l'énergie nécessaire à la production du froid par cinq, redonnerait une nouvelle jeunesse à cette technique plus ou moins abandonnée car très gourmande en énergie. En effet, selon l'invention l'énergie utilisée pour chauffer selon l invention est de 5 fois inférieure à l'énergie nécessaire traditionnelle utilisée. Chacun sait que pour chauffer une matière contenant de l'eau le système par micro ondes est des plus performants quand au rendement, car il n'y a pas de perte d'énergie inutile et pas de pollution. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite à titre indicatif et d'exemples non limitatifs au regard des deux pages de dessins ci-annexées, qui représentent schématiquement . - Figure 1 : Une vue d'une chaudière munie de son arrivée 12 et sortie d'eau 9, d'entrées 4 ou 5,6 de micro ondes. - Figure 2 : Une vue de dessus de la figure 1 sans les tuyauteries d'entrée et sortie liquide 12 et 9. - Figure 3 : Une vue d'un combiné mixte chaudière, chauffe-eau ou chauffe-liquide. - Figure 4 : Une vue de chauffe-liquideS. - figure 5 : Une vue d'un système de réfrigération selon l'invention. - Figure 6 : Une vue d'un autre système de chauffe-eau ou tout autre produit. En se reportant à la figure 1 on voit un générateur de micro ondes (1) fonctionnant soit avec un magnétron soit avec un klystron non repré senté. Le générateur d'où part un guide d'ondes, rectangulaire ou carré ou autre forme (2) dont la longueur peut varier selon la distance où se trouve le générateur (1) par rapport à la cuve (3). Des guides à fentes rayonnantes (4) sont disposées sur la cuve tangentieilement à celle-ci et tous dans le même sens, leur nombre peut varier selon besoin. Des arrivées d'ondes (5) et (6) brassées ou non selon un autre mode de l'invention peuvent être disposées soit au dessus ou au dessous de la cuve chaudière. La mise sous pression de la cuve (3) se faisant par le chauffage-du liquide eau ou autre matière contenue dans celle-ci. Pour que la pression puisse avoir lieu, on obstruera le ou les conduits d'arrivées de micro ondes (4) (5) (6) par une matière (7) laissant passer les micro ondes mais pas la pression. Donnant par exemple ie verre, pyrex, matière plastique ou autre serré entre deux brides (14) et (15). Des pièges à ondes seront installés en (10) et (23) laissant passer le liquide de chauffe ou la vapeur mais pas les ondes. Ces pieges étant constitués de tôles perforées ou grillages (8) ayant des trous ne permettant pas aux micro ondes de passer, ces grillages étant serrés entre deux brides (13). Tout un système de régulation automatique ou non ainsi que l'utilisation principale de la chaudière ne sont pas représentés ici, car matériels existants et de variétés considérables, exemple soupape, thermomètre, pompe etc..., sur schéma un vase d'expansion en (16) et un radiateur en (17). Sur le schéma figure 3 un combiné chaudière et chauffe-eau sont représentés. La chaudière décrite sur la figure 1 est ici sur la figure 3 munie d'un serpentin intérieur (19) en cuivre ou inox. L'eau de ville ou autres produits arrivent par (18) et chauffés par le liquide contenu dans la cuve (3) de la chaudière. Le liquide circulant dans le serpentin ressort par le conduit 20) et est distribué par exemple par un robinet (21). Sur le schéma figure 4 la chaudière décrite sur la figure 1 sert de chauffe-liquideS unlquement. Un liquide est véhiculé ans le serpentin (19) et est réchauffé par le liquide tenu constamment chaud de la cuve (3). Sur le schéma figure 5 la chaudière décrite sur la figure 1 sert à chauffer une matière véhiculée dans le serpentin (19) réchauffée par la matière contenue dans la cuve (3) et détendue dans le circuit (26) crée du froid. C'est le système classique de création dl froid par absorption, mais ici avec une chaudière fonctionnant avec micro ondes beaucoup plus économique que les anciens systèmes. On peut citer d'autres avantages de la chaudière à micro ondes, outre sa phénoménale économie d'énergie, on peut par exemple produire la vapeur directement sur les lieux de son utilisation, chaque élément devant recevoir de la vapeur aurait sa propre chaudière, il suffirait d'amener simplement l'électricité et l'eau, ce qui est impossible avec de simples résistances électriques dont la consommation électrique est très importante, donc très coûteuse. Le système de chauffage par résistances électriques est beaucoup moins performant, car il chauffe cinq fois moins rapidement, doit posséder un système de détartrage très sophistiqué car très vite les tubes contenant les résistances perdent de leur efficacité etc... On pourrait citer d'autres exemples des désavantages et la non performance des chaudières à résistances électriques. Un autre avantage certain de la chaudière à micro ondes est qu'il n'y a plus de rejets toxiques tel que fumée, gaz, vapeur polluée, déchets de combustion etc... par rapport au chauffage au gaz, charbon, fuel etc... De plus, le chauffage par micro ondes est pratiquement aussi rapide de chauffe que le chauffage au gaz, fuel. Un autre avantage selon l'invention vient du serpentin (19) dans le cas du chauffe-eau. Ce serpentin peut être en cuivre, laiton, acier inox ou alu, ces métaux soumis au bombardement des micro ondes restent insensibles à ceux-ci. Les micro ondes réchauffant que le liquide contenu dans la cuve (3). Ce serpentin peut également être fabriqué en téflon cu autres matières exemple plastique insensibles aux micro ondes mais laissant passer celles-ci apportant dans ce cas un avantage certain car la cuve (22) pour un chauffe-liquide5peut être fabriquée suivant la figure 6 d'une façon beaucoup plus simplecar ne travaillant plus sous pression. La cuve (3) ou (22) peut être fabriquée soit cylindrique ou carré ou rectangulaire ou toutes formes appropriées à l'utilisation.Les matières pour la fabriquer étant les mêmes que la cuve (3) travaillant sous pression. Des pièges à ondes (8) emprisonnés entre par exemple des brides (13) pièges à ondes constitués de grillage ou tôle perforée. Les ondes amenées par le guide d'ondes (2) seront directement envoyées dans la cavité (22), soit brassées par un brasseur d'ondes non représenté, soit par des guides à fentes rayonnantes positionnées sur la cuve (22) étant étanche aux micro ondes. On peut par micro ondes chauffer selon l'invention un liquide en continu, c'est à dire circulant soit dans une tuyauterie, soit directement dans la cuve. Si le liquide est de l'eau on produira éventuellement de la vapeur surchauffée ou non dont on se servira dans des cas bien précis selon l'usage. Les modes de réalisation décrits ne sont donnés qu'à titre indicatif et d'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, pourraient être adaptées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. La chaudière ou chauffe-liquideaou chauffe-eau à micro ondes selon l'invention mettent au service de toutes les industries existantes et du grand public un outil économique et performant d'une souplesse d'utilisation remarquable. Les utilisations dans l'industrie selon l'invention sont illimitées et non limitatives, citons tout ce qui est des chaudières classiques pour le chauffage de locaux, utilisation de la vapeur saturée ou non, utilisation dans l'industrie alimentaire exemple fabrication des bonbons en continu avec chauffage du produit dans le serpentin... REVENDICATIONS 1) Chaudière et chauffe-liquides en continu sous pression à micro ondes caractérisé-par le fait qu'ils possèdent un générateur (1) avec ou sans brasseur d'ondes duquel un guide d'ondes (2) relié, à un guide fentes rayonnantes (4), ou à des arrivées simples (5) et (6) pour les ondes brassées chauffant le liquide contenu dans la cuve en inox ou cuivre ou laiton chauffe dans le cas du chauffe-liquides un autre fluide circulant dans un serpentin pour le cas des figures 2, 3, 4 et 5 ou que les ondes chauffent que le liquide se trouvant dans le serpentin (19) figure 6, la cuve (22) n'étant pas sous pression mais étanche au micro ondes. 2) Chaudière et chauffe-liquides en continu sous pression à micro ondes selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cuve (3) recevant les micro ondes possède dans le cas du chauffe-liquides un serpentin (19) en cuivre ou laiton ou inox ou aluminium. 3) Chaudière et chauffe-liquides en continu sous pression à micro ondes selon la revendication 1 caractérisé en ce que le serpentin (19) à l'intérieur de la cuve (22) recevant les micro ondes est en téflon ou plastiques résistants aux micro ondes. 4) Chaudière et chauffe-liquides en continu sous pression à micro ondes selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les arrivées d'ondes ou les guides à fentes rayonnantes (4) (5) (6) sont disposés selon les résultats attendus, au dessus, au dessous ou sur la circonférence de la cuve (3) ou (22). 5) Chaudière et chauffe-liquides en continu sous pression à micro ondes selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la cuve (3) est sous pression. 6) Chaudière et chauffe-liquides en continu sous pression à micro ondes selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le liquide dans le serpentin (19) est sous pression. 7) Chaudière et chauffe-liquides en continu sous pression à micro ondes selon la revendication 1 caractérisé en ce qué le générateur (1) est un klystron ou un magnétron. 8) Chaudière et chauffe-liquides en continu sous pression à micro ondes selon les revendications 5 et 6 caractérisé par le fait que la cuve (3) est sous pression ainsi que les serpentins (19). 9) Chaudière et chauffe-liquides en continu sous pression à micro ondes. selon la revendication t caractérisé en ce que les pièges à ondes (8) sont des grillages ou des tôles perforées en inox, bronze, cuivre. 10? Chaudière et chauffe-iiquides en continu sous pression à micro ondes selon la revendication 1 caractérisé en ce que les systèmes d'obstruation des conduits d'arrivêes des micro ondes (7) sont perméables aux micro ondes mais pas à'la pression à l'intérieur de la chaudière (3). 11) Chaudière et chauffe-liquides en continu sous pression à micro ondes selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'apport des micro ondes se fait par ondes brassées par l'intermédiaire des guides d'ondes (5) (6) et par guides à fentes rayonnantes (4). 12) Chaudière et chauffe- liquides en continu sous pression à micro ondes selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la cuve contenant le produit à chauffer est de forme quelconque. 13) Chaudière et chauffe-liquides en continu sous pression à micro ondes selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la cuve (22) n'est pas sous pression.