Brevet FR2964729A1 — publié le 20120316

La présente invention concerne un nouveau concept de four solaire principalement destiné à la cuisson des aliments chez les particuliers mais pouvant être utilisé aussi pour dessaler de l'eau de mer par évaporation. Les fours solaires sont traditionnellement encombrants, difficilement transportables, relativement lourds et coûteux car souvent conçus en métal. Le plus souvent une parabole permet de rediriger les rayons du soleil (énergie solaire) sur une surface ou dans un volume. Plus la parabole est grande, plus l'énergie concentrée est importante, plus le four sera efficace, cependant on est rapidement limité en terme de taille du fait de l'encombrement de la parabole qui rend le système difficilement transportable. De plus, dans beaucoup de fours paraboliques classiques la zone de cuisson n'est pas protégée ce qui peut dans certains cas poser des problèmes de sécurité. Le concept mise en place permet de remédier à ces inconvénients. A la place de la parabole on utilise un ballon gonflable et plus précisément la surface intérieure de ce ballon gonflable qui sera recouverte en partie par une couche réfléchissante. Une fois gonflé, le ballon formera un miroir concave qui remplacera la parabole. Ce miroir concave permettra de réfléchir et de concentrer l'énergie dans la chambre de cuisson située à l'intérieure du volume décrit par le ballon gonflable. Le ballon se présente sous la forme de deux demi-sphères, l'une avec une surface intérieure réfléchissante formant le miroir concave et l'autre transparente où se positionnera la chambre de cuisson. Une manche traverse ces deux demi-sphères suivant un axe central ouvert, reliant les deux orifices permettant d'insérer dans la manche l'axe de stabilité et la chambre de cuisson. Le ballon pouvant être fabriqué en composite, cela allège considérablement l'ensemble comparé à l'utilisation d'une parabole en métal. De plus ce ballon est gonflable et dé-gonflable ce qui permet une fois dégonflé de le transporter ou de le ranger facilement. Le montage et le démontage sont rapides. L'utilisation d'un four solaire étant liée aux conditions météos, il est important de pouvoir le mettre en place et le ranger rapidement. De cette façon on peu optimiser son usage et éviter un vieillissement prématuré. Du fait de sa légèreté on pourra, même gonflé, le changer facilement de position de manière à optimiser sa position face au soleil. Dans le cas d'une utilisation pour le dessalement d'eau de mer, le système sera utilisé sur la plage ou sur un bateau d'où l'intérêt de pouvoir le monter et le démonter facilement. Comme la chambre de cuisson est démontable, on peut facilement y installer différentes chambres avec d'autres fonctionnalités, par exemple une chambre recouverte de cellules photovoltaïques peut permettre de produire de l'électricité. La chambre de cuisson est sécurisée car elle se trouve dans la manche située à l'intérieure du volume décrit par le ballon gonflable, ce qui la protège tout en restant accessible pour y mettre les produits à chauffer grâce à son ouverture. D'un point de vue industrielle l'ensemble est composé de peu d'éléments, et la pluparts peuvent être fabriqués en composite. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente le ballon gonflable seul après gonflage. On distingue l'orifice (1) et l'orifice (2). (3) indique l'emplacement de la valve de gonflage. (3) peut être situé à d'autres endroits. L'alignement du centre des orifices (1) et (2) constitue un axe central appelé axe Al2 qui passe aussi par le centre du ballon. L'axe A est perpendiculaire à l'axe Al2 et passe par le centre du ballon. La figure 2 représente une vue de l'orifice (1) avec changement d'échelle (agrandissement) par rapport à la figure 1. Vue de l'extérieur vers l'intérieur du ballon. La figure 3 représente une vue de l'orifice (2) avec changement d'échelle (agrandissement) par rapport à la figure 1. Vue de l'extérieur vers l'intérieur du ballon. La figure 4 représente une vue de coupe du ballon seul, selon le plan défini par l'axe Al2 et l'axe A. La figure 5 représente une vue de coupe suivant le plan défini par l'axe Al2 et l'axe A, de la manche située à l'intérieure du ballon. La figure 6 représente la figure 5 à une autre échelle. On distingue les ouvertures de la manche suivant l'axe Al2 avec (1) et (2) aux extrémités. La figure 7 représente avec changement d'échelle la vue de face côté (1) de la manche située à l'intérieure du ballon. La figure 8 représente avec changement d'échelle la vue de face côté (2) de la manche située à l'intérieure du ballon. La figure 9 représente la vue de coupe du ballon seul sans la manche, coupé par un plan perpendiculaire à l'axe Al2 passant par l'axe A, soit dans ce cas la demi-sphère concave réfléchissante. On distingue l'orifice (2) au centre. La figure 10 représente la vue de coupe du ballon seul sans la manche, coupé par un plan perpendiculaire à l'axe Al2 passant par l'axe A, soit dans ce cas la demi-sphère transparente laissant passer les rayons du soleil. On distingue l'orifice (1) au centre. La figure 11 représente la vue de dessus et d'un côté de l'axe de stabilité. (4) est situé à l'extrémité de cet axe. La figure 12 représente ta vue d'un côté et dessus de ta chambre de cuisson. (5) est situé sur l'axe du cylindre et à son l'extrémité. L'ouverture (6) est à l'opposée de (5). La figure 13 représente la vue de face du support. La figure 14 représente la vue de côté du four solaire gonflable après gonflage et après assemblage des différentes parties le constituant. La figure 15 représente la vue de dessus du four solaire gonflable après gonflage et après assemblage des différentes parties le constituant suivant la même position que la figure 14. Les figures 1, 4, 5, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 sont à l'échelle E, les figures 2, 3, 7, 8, sont à l'échelle E' et la figure 6 est à l'échelle E". Le four solaire gonflable peut être constitué de 4 parties principales (le ballon, l'axe de stabilité, la chambre de cuisson avec son bouchon, le support). Le ballon gonflable dispose d'une valve (3) pour être gonflé, une pompe sera donc nécessaire pour gonfler le ballon. Vidé de son air le ballon est pliable et peu encombrant. Le ballon n'est pas une simple sphère, il est ouvert sur un axe central pour pouvoir insérer l'axe de stabilité et la chambre de cuisson, cette ouverture est constituée par une manche ouverte suivant l'axe centrale Al2 et reliant les orifices (1) et (2). Cette manche permet d'accueillir l'axe de stabilité et la chambre de cuisson. En fait le ballon peut se gonfler même si l'axe de stabilité et la chambre de cuisson n'y sont pas introduits. Le ballon et la manche située à intérieure de celui-ci sont joints au niveau des orifices (1) et (2). Les jointures au niveau des orifices (1) et (2) sont étanches à l'air pour permettre le gonflement de l'ensemble. Une fois gonflé, le ballon se présente sous la forme de deux demi-sphères jointes, l'une avec une surface intérieure réfléchissante formant le miroir concave et l'autre transparente (laissant passer les rayons du soleil) où se positionnera la chambre de cuisson. Ces deux demi-sphères sont ouvertes en leur centre (orifices (1) et (2)) suivant l'axe Al2. Le ballon peut être conçu avec le même matériau pour ['ensemble et une couche réfléchissante serait ajoutée sur la partie devant former le miroir concave. La manche traverse ces deux demi-sphères suivant un axe central Al2 ouvert. La chambre de cuisson cylindrique sera constituée de matériaux composites résistants à la chaleur. Suivant la taille du four et la puissance dégagée, les matériaux seront résistants à des températures plus ou moins élevés. De même que les matériaux de la manche entourant la -chambre de cuisson devront aussi résistés à des températures élevées. Un bouchon pourra fermer la chambre de cuisson de manière à contenir les aliments et garder un maximum de chaleur. Dans le cas du dessalement d'eau de mer l'eau sera introduite dans la chambre de cuisson et un tuyau sera fixé sur ce bouchon qui disposera d'un orifice, pour permettre à la vapeur d'eau d'être collectée. L'axe de stabilité est réglable dans le sens de la longueur. Un disque sur lequel le ballon s'appuiera est positionné sur cet axe de stabilité. Le support est aussi réglable et permet avec l'axe de stabilité de stabiliser l'ensemble au sol. La taille de four solaire gonflable pourra varier en fonction des applications et des besoins. Lors du montage du système l'axe de stabilité sera inséré par l'orifice (2), (4) rentrant en premier dans (2). L'axe de stabilité et la chambre de cuisson seront connectés en (4) et (5), la connexion pourra se faire par vissage. (7) est connecté en la partie basse de l'ouverture (6) du cylindre constituant la chambre de cuisson de manière à ne pas obstrué l'ouverture (6). L'axe de stabilité et le support sont réglés de manière à stabiliser l'ensemble, ensuite le ballon est gonflé, et un réglage est de nouveau effectué. En fonctionnement l'axe Al2 devra être dirigé vers le soleil, avec (1) en direction du soleil. Le four solaire gonflable est destiné essentiellement au camping ou au bivouac, les particuliers possédant un jardin pourront eux aussi être intéresser de cuire, réchauffer ou sécher des aliments sans produire de CO2. De plus sa fonction dessalement d"eau de mer par évaporation permet de produire de l'eau douce à très faible coût. De nombreuse ONG pourrait être intéressée car le fonctionnent est très simple et le four solaire gonflable peut être produit à faible coût.