(57)【要約】  電気分解加熱システムは、Ａ）電気分解解離を利用してガス（ＨＨ−Ｏ）を生成するべく、蒸留水（Ｈ２Ｏ）を収容する、且つ、直流電源ユニット（１１）に接続された、生成器（１０）と、Ｂ）ガス（ＨＨ−Ｏ）を生成器（１０）から、蒸留水（Ｈ２Ｏ）を収容する、且つ、生成器（１０）の蒸留水（Ｈ２Ｏ）のレベルを一定に維持するべく補充ダクト（１４）が提供された、第１スパージャ（２０）まで搬送するダクト（１５）と、Ｃ）ガス（ＨＨ−Ｏ）を蒸留水（Ｈ２Ｏ）を収容する第２スパージャ（３０）まで搬送するダクト（２２）と、Ｄ）ガス（ＨＨ−Ｏ）を第２スパージャ（３０）から安全ソレノイドバルブ（４０）まで搬送するダクト（３２）と、Ｅ）ガス（ＨＨ−Ｏ）を安全フィルタ（６５）から最後のダクト（６１）に向かって搬送するダクト（４５−４５’）と、Ｆ）ダクト（４５−４５’）の経路に沿った横流ファン（５０−５０’）と、Ｇ）横流ファン（５０−５０’）と安全フィルタ（６５）との間に配置されたチェックバルブ（６０−６０’）と、（Ｈ）ガス（ＨＨ−Ｏ）をアプライアンス（１００）に向かって搬送する最後のダクト（６１）と、Ｉ）流出圧力を監視する圧力センサ（７０）と、Ｊ）流出温度を監視する温度センサ（７５）と、Ｋ）マイクロプロセッサ（９０）及びディスプレイ（８１）を有する制御ユニット（８０）と、から構成される。
2020514663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気分解加熱システムであって、少なくとも、
Ａ）共通絶縁材料から製造された少なくとも１つの層によって区画された金属層の少なくとも１つのペアによって得られた、既定量の蒸留水（Ｈ２Ｏ）を収容するのに適したコンテナから構成された１つの生成器（１０）であって、電気分解解離プロセスを通じて、前記生成器内において収容された前記蒸留水（Ｈ２Ｏ）を解離し、これにより、水素及び酸素混合体（ＨＨ−Ｏ）から構成されたガスを生成するべく、直流電流を提供するのに適した電源ユニット（１１）に接続された生成器（１０）と、
Ｂ）少なくとも１つの第１スパージャ（２０）であって、前記第１スパージャ（２０）内において収容された前記蒸留水（Ｈ２Ｏ）の一部分を前記生成器（１０）に向かって搬送し、これにより、相互の充填レベルを一定に維持するのに適した少なくとも１つの補充ダクト（１４）が提供された、既定の量の蒸留水（Ｈ２Ｏ）を収容するのに適した少なくとも１つの第１スパージャ（２０）と、
Ｃ）既定の量のガス（ＨＨ−Ｏ）を前記生成器（１０）の流出ノズル（１２）から前記第１スパージャ（２０）のサイトまで搬送するのに適した、前記ガス（ＨＨ−Ｏ）の流出用の少なくとも１つのダクト（１５）であって、前記サイトは、前記蒸留水（Ｈ２Ｏ）のレベルの下方において配置されている、ダクト（１５）と、
Ｄ）少なくとも１つの第２スパージャ（３０）であって、既定量のガス（ＨＨ−Ｏ）を前記第１スパージャ（２０）の流出ノズル（２１）から前記第２スパージャ（３０）のサイトまで搬送するのに適した、前記ガス（ＨＨ−Ｏ）の前記流出用のダクト（２２）を通じて前記第２スパージャ（２０）に接続された、既定量の蒸留水（Ｈ２Ｏ）を収容するのに適した少なくとも１つの第２スパージャ（３０）において、前記サイトは、前記蒸留水（Ｈ２Ｏ）の前記レベルの下方において配置されている、少なくとも１つの第２スパージャ（３０）と、
Ｅ）既定量のガス（ＨＨ−Ｏ）を前記第２スパージャ（３０）の流出ノズル（３１）から前記予め設定されたものとの関係において逆の経路を辿る前記ガス（ＨＨ−Ｏ）の逆流を防止するのに適した共通安全ソレノイドバルブ（４０）まで搬送するのに適した前記ガス（ＨＨ−Ｏ）の流出用の少なくとも１つのダクト（３２）と、
Ｆ）前記ガス（ＨＨ−Ｏ）がそれを通じて少なくとも１つの最後のダクト（６１）に到達する、既定量のガス（ＨＨ−Ｏ）を前記安全ソレノイドバルブ（４０）から安全フィルタ（６５）まで搬送するのに適したダクトの少なくとも１つのペア（４５−４５’）であって、前記安全フィルタ（６５）は、上流の前記ダクト内への前記ガス（ＨＨ−Ｏ）のなんらかの可能な逆流を防止するのに適している、ダクトのペア（４５−４５’）と、
Ｇ）―既定の方式により―前記ダクト（４５−４５’）を通じた前記ガス（ＨＨ−Ｏ）の前記流れを変調及び迅速化させるのに適した、前記ダクトのペア（４５−４５’）の前記経路に沿って配置された、対応するモーターのペア（５５−５５’）に接続された横流ファンの少なくとも１つのペア（５０−５０’）と、
Ｈ）前記横流ファン（５０−５０’）と前記安全フィルタ（６５）との間の前記ダクトのペア（４５−４５’）の前記経路に沿って配置されたチェックバルブの少なくとも１つのペア（６０−６０’）と、
Ｉ）前記ダクトのペア（４５−４５’）内において収容された前記ガス（ＨＨ−Ｏ）の前記流れを、好ましくは、共通ガスボイラから構成された任意のアプライアンス（１００）に向かって搬送するのに適した少なくとも１つの最後のダクト（６１）と、
Ｊ）前記流出ガス（ＨＨ−Ｏ）の圧力に関する値を監視するのに適した、少なくとも前記最後のダクト（６１）において配置された、少なくとも１つの圧力センサ（７０）、好ましくは、複数の圧力センサ（７０）、と、
Ｋ）前記流出ガス（ＨＨ−Ｏ）の温度を監視するのに適した、少なくとも前記最後のダクト（６１）において、好ましくは、前記システムのすべてのダクトにおいて、配置された、少なくとも１つの温度センサ（７５）、好ましくは、複数の温度センサ（７５）、と、
Ｌ）前記圧力センサ（７０）及び前記温度センサ（７５）から到来するデータを監視するのに適した、且つ、前記システムのＯＮ及びＯＦＦスイッチング、前記補充ダクト（１４）を通じた前記蒸留水（Ｈ２Ｏ）の補充、前記電源ユニット（１１）の電力、前記安全ソレノイドバルブ（４０）及び前記横流ファン（５０−５０’）の前記モーター（５５−５５’）を―予め設定されたパラメータに従って―管理するのに適したマイクロプロセッサ（９０）が提供された少なくとも１つの制御ユニット（８０）であって、前記チェックバルブ（６０−６０’）の、且つ、前記安全フィルタ（６５）及び前記システムの任意のその他のコンポーネントの、正しい動作を監視するのにも適した制御ユニット（８０）と、
Ｍ）前記制御ユニット（８０）と前記動作をチェックするべく指定されたユーザーとの間の通信インターフェイスとして機能するのに適した少なくとも１つのディスプレイ（８１）であって、可能なエラー、誤動作、又は障害メッセージの表示を可能にする、且つ、前記必要とされるシステム動作パラメータの設定を可能にする、ディスプレイ（８１）と、
から構成されることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記アプライアンス（１００）は、好ましくは、燃焼チャンバ（１５０）を有する共通ガスボイラから構成され、前記燃焼チャンバ（１５０）には、前記燃焼チャンバ（１５０）の上部部分において配置されたコイル（１３０）と、下部部分において配置された、ＬＰＧ又はメタンガスが供給されている複数の火炎（１２０）と、が提供されており、前記アプライアンス（１００）には、既定量の前記ガス（ＨＨ−Ｏ）を前記火炎（１２０）に向かって導入し、これにより、前記ガス（ＨＨ−Ｏ）の前記燃焼と、前記コイル（１３０）内において収容された前記水の付随する加熱と、を決定するのに適した、前記最後のダクト（６１）に接続された複数のノズル（１１０）が提供されていることを特徴とする請求項１に記載の電気分解加熱システム。
【請求項３】
前記アプライアンス（１００）には、前記ガス（ＨＨ−Ｏ）の前記燃焼を監視するのに、且つ、熱出力を前記予め設定された安全パラメータ内において維持するべく前記ノズル１１０）を通じた前記ガス（ＨＨ−Ｏ）の前記流れを自動的に調節するのに、適した、前記燃焼チャンバ（１５０）の内側に配置された、共通高温計測センサ（１４０）が提供されており、前記高温計測センサ（１４０）は、前記制御ユニット（８０）とのデータ通信状態において配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電気分解加熱システム。
【請求項４】
必要な量の蒸留水（Ｈ２Ｏ）を前記システムに提供するのに適した、少なくとも前記生成器（１０）に接続された、好ましくは、前記スパージャ（２０、３０）にも接続された、水蒸留器が提供されており、前記蒸留器の起動及び停止は、前記制御ユニット（８０）によって管理されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気分解加熱システム。
【請求項５】
前記制御ユニット（８０）によって予め設定及び管理されているパラメータに従って前記生成器（１０）内の前記蒸留水（Ｈ２Ｏ）を補充するのに適した蒸留水（Ｈ２Ｏ）用のタンクが提供されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気分解加熱システム。
【請求項６】
前記第２スパージャ（３０）の後に連続的に設置された少なくとも１つの更なるスパージャが提供されており、前記更なるスパージャは、既定量の蒸留水（Ｈ２Ｏ）を収容するのに適しており、且つ、既定量のガス（ＨＨ−Ｏ）を前記第２スパージャ（３０）の流出ノズル（３１）から前記更なるスパージャのサイトまで搬送するのに適した前記ガス（ＨＨ−Ｏ）の前記流出用のダクトを通じて前記第２スパージャ（３０）に接続されており、前記サイトは、前記蒸留水（Ｈ２Ｏ）の前記レベルの下方において配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気分解加熱システム。
【請求項７】
互いに隣接した状態において配置された、且つ、前記直流電源ユニット（１１）に接続された、複数の生成器（１０）が提供されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気分解加熱システム。
【請求項８】
前記制御ユニット（８０）は、可能なエラー、誤動作、又は障害メッセージの通信のために、離れたところに位置決めされた共通電子装置に接続されるのに、且つ、予め設定された安全コードを入力することによって前記システムのＯＮ／ＯＦＦスイッチングを可能にするのに、適していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気分解加熱システム。
【請求項９】
前記制御ユニット（８０）には、ユーザーが、前記システムを自動的にＯＮ／ＯＦＦスイッチングするための判定された時間を設定することを可能にするのに適したタイマが提供されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気分解加熱システム。
【請求項１０】
ＬＰＧ又はメタンガスが供給される任意の新しい又は既存のアプライアンス（１００）上において設置されうることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の電気分解加熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術の分野
本発明は、水の加熱又は空調のシステムの分野に関する。更に詳しくは、本発明は、特にガスボイラにおいて使用されうる、エネルギー節約型の且つ低排出の加熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術
加熱システムにおいて、ボイラは、燃焼を経験している燃料から液体に向かう熱の伝達が、液体の沸騰が発生することなしに、発生する、機器である。逆に、このような機器が、連続的に、且つ、制御された状態下において、液体から気体への水の状態の変化をもたらしている場合には、これは、蒸気生成器と呼称するのが相応しく、且つ、これは、通常、電気エネルギーを生成するべく、タービンと組み合わせられた状態において使用されている。
【０００３】
ボイラの進歩は、部分的に、燃料の進歩に起因している。初期の頃の木材から、１８世紀ごろには、我々は、石炭を使用するように変化しており、石炭は、１５０年間にわたって主要な燃料として存続し、その燃焼は、基本的には、固体燃料がおおよそ機械化された方式で配置されると共に、灰が、こちらもおおよそ機械化された方式によって除去される、グリッドである、火室内において発生している。
【０００４】
２０世紀においては、石炭が、徐々に液体燃料によって置き換えられており、これは、火室が、液相／気相の酸化剤混合体を燃焼チャンバに注入する能力を有する装置によって置き換えられることを意味している。これらの装置は、バーナーと呼称されている。
【０００５】
ボイラは、基本的に、
・高温の燃焼ガスを通じた熱伝達と、放射と、の両方を利用して熱を伝達するべく、火炎がその内部において存在している火室又はバーナーと、
・通常は、除去の前に燃焼灰が蓄積する火室グリッドの基礎をなしている、火室（又は、バーナー）を収容する、燃焼チャンバと、
・火室を―煙管ボイラにおいては―煙道に、且つ、―水道管ボイラにおいては―円筒形の本体に、接続するダクトに並置された（一般には、加熱ボイラ内に存在してはいない）管束であって、可能な限り、ガスと水との間の交換表面を増大させるように機能する管束と、
・排気燃焼生成物を分散させるための外部ダクトである、煙道と、
から構成される。
【０００６】
又、施行されている現時点の規則に起因して、燃焼生成物の排出に関する安全の保証に向かう努力として、市場は、強制通風型の気密チャンバボイラの設置に向かって徐々に動いている。このボイラにおいては、燃焼は、周囲の環境との関係において閉鎖された（気密の）チャンバ内において発生し、且つ、これには、外部空気を取り込むと共に燃焼生成物を分散させる煙道に向かって燃焼生成物を強制的に排出する機能（強制通風）を有するファンをボイラに提供するという付随する必要性と共に、特別なダクトを通じて外部から酸化用の空気を取り込む必要性が伴っている。一方において、このタイプのボイラは、環境内への燃焼ガスの流出との関係において安全を保証しているが、他方において、これは、燃焼生成物の排出と、圧力に晒されている共に（場合によっては、長期にわたる）耐久性の保証を要する相対的煙道システムダクトと、に関係する問題をもたらしている。
【０００７】
別のタイプのボイラは、ベースボイラによって表されるが、これは、以前のものとの関係において、間違いなく、更に面倒であり、且つ、一般には、高容量沸騰装置が提供されており、これは、その位置決めのために相当な空間を必要とし、これは、開放チャンバ又は気密チャンバ型であってよい。開放チャンバボイラは、一般に、火力発電所として機能するべく指定された空間内において設置される一方で、気密チャンバボイラは、施行されている安全規則に起因して、住宅ユニット内において位置決めされる場合に、設置されている。沸騰装置の相対的に大きな容量は、いくつかの家庭内の水取り込み地点を同時に使用する相対的に大きな可能性を保証している。このタイプのボイラの交換器は、（例えば、壁取付型のボイラにおいては）鋼又は鋳鉄要素から製造することができる。液体燃料（ディーゼル）又は固体燃料（木材又はペレット）の形態における動作の場合に、燃焼チャンバの異なる構成が付与された場合には、構造は、一般に、建物のニーズに従って沸騰装置が内蔵されるか又は内蔵されない状態において、鋼から製造される。
【０００８】
近年、安全要件及びエネルギー節約の必要性に起因して、同様に、燃焼及び熱調節の制御に関する技術的進歩に起因して、需要が急上昇している。市場は、様々な解決策を提供しているが、水素の特性の活用を包含する能力を有する、説得力のある解決策を依然として欠いている。実際に、例えば、水に基づいた分子をも含む、莫大な量の分子として広く入手可能である、この自然元素は、燃料ガスとして使用することが可能であり、且つ、これは、その他のガスの平均１２００℃とは対照的に、２８００℃のレベルの、極めて高い温度を生成することができる。
【０００９】
現在まで、水素は、「Hydrolysis system and method for a vehicle engine」という名称を有する米国特許出願公開第２０１６２４４８８７号から理解されうるように、その効率を改善するべく、且つ、ＣＯ２の（ゼロではない場合に）低い排出を得るべく、主には、革新的な車両エンジンの開発のために、検討されてきたように思われる。これは、電気分解を通じて、水素及び酸素混合体から構成された燃料ガスを生成する電気分解システムに関する。この場合には、このような燃料ガスは、エンジンを稼働させる燃焼がその内部において発生する、膨張チャンバ内において、酸化ガスとの接触状態に配置される。水素の燃焼に関するこの及びその他の特許の問題点は、システム又はエンジンの安全に関連している。実際に、このタイプの水素及び酸素混合体は、極めて可燃性が高く、温度は、金属の大部分を溶解させるほどに、極めて高く、且つ、バックファイアのリスクも高く、これには、悲劇的な結果が付随している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明の目的は、完全に安全な状態下において電気分解プロセスから導出された水素の特性を活用する能力を有する、新しく且つ革新的な加熱システムを提供する、という点にある。本特許の更なる目的は、従来技術のシステムとの関係において消費量とＣＯ２の排出の両方を低減する能力を有する加熱システムについて記述することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
発明の説明
本発明によれば、低いエネルギー消費量と、極めて低いＣＯ２排出と、を可能にするという点において、環境に優しい電気分解加熱システムが得られる。
【００１２】
以下において詳細に記述されているシステムは、電気分解による水の解離反応から得られた、気相の水素及び酸素混合体（ＨＨ−Ｏ）を使用する、という目的を有する。
【００１３】
本発明の利点は、本システムのユーザー装置１００が、２０％〜３０％の百分率でのＬＰＧ又はメタンの活用を継続しつつ、残りの７０％〜８０％をアプライアンス１００の上流のシステムから導出される気相の混合体（ＨＨ−Ｏ）によって置換することになる、という点において、従来のガス燃焼プロセスの改善を有する。水素及び酸素混合体の使用には、有利には、大きなエネルギーの節約が伴っており、これにより、運転費用が低減され、且つ、極めて高い熱効率が実現される。これに加えて、前記気相混合体の燃焼に起因して、ＣＯ／ＣＯ２排出が、かなり低下しており、且つ、これは、環境には完全に無害である、ただの水蒸気の排出の百分率における増大に起因している。以上の内容に鑑み、対象のシステムは、環境に優しい加熱システムとして正当に見なすことができる。
【００１４】
エネルギーの節約は、基本的には、水素の特性の結果であり、水素は、燃焼することにより、平均して約１，２００℃において燃焼する現在までの類似のシステムにおいて使用されているガスの燃焼によって実現される温度の２倍以上である、約２，８００℃における極めて高い温度を生成する。
【００１５】
本発明の更なる利点は、エコシステムに対する直接的な利益及びこれを利用するユーザーの経済と共に、廉価な設置費用にあり、この結果、後述する技術の迅速な拡散が可能となろう。これは、システムが、既存の且つ動作可能なボイラに対しても、或いは、メタンガス又はＬＰＧによって現時点において稼働しているその他のタイプのアプライアンス１００に対しても、適合されうる、という事実に起因している。
【００１６】
更に詳しくは、本発明によるシステムの必須コンポーネントは、以下の通りである：
Ａ）既定の充填レベルに従って蒸留水（Ｈ２Ｏ）によって部分的に充填された、且つ、後述するダクトを利用して一定に維持された、少なくとも１つの生成器１０又はコンテナであって、前記生成器１０は、有利には、共通絶縁材料の少なくとも１つの層によって区画された金属層の少なくとも１つのペアによって製造され、且つ、周知の電気分解解離プロセスを可能にする直流電源ユニット１１に接続されており、プロセスの結果は、水素及び酸素混合体から構成されたガス（ＨＨ−Ｏ）であり、本発明のその他の実施形態においては、有利には、直流電源１１の同一の供給源によってサービスされるいくつかの生成器１０を提供することが可能であり、生成器１０用の、且つ、その使用のために提供しているシステムのその他のコンポーネント用の、蒸留水（Ｈ２Ｏ）の供給は、有利には、生成器１０に、且つ、恐らくは、以下において記述されているその他のコンポーネントにも、接続されている蒸留水（Ｈ２Ｏ）タンクの存在によって保証することが可能であり、タンクとは別に、有利には、蒸留水（Ｈ２Ｏ）をシステムに供給し、これにより、システムを独立した状態にするべく、共通蒸留器を提供することもできる、生成器１０、
Ｂ）少なくとも１つの第１スパージャ２０、即ち、既定のレベルまで蒸留水（Ｈ２Ｏ）によって部分的に充填されたコンテナであって、ダクト１５―前記生成器１０の流出ノズル１２から前記第１スパージャ２０の水レベルの下方までガス（ＨＨ−Ｏ）を搬送している―は、前記第１スパージャ２０に到達しており、更には、第２スパージャ２０には、有利には、蒸留水（Ｈ２Ｏ）が、生成器１０の、且つ、第１スパージャ２０の、充填レベルを一定に維持するように、流れている、少なくとも１つの補充ダクト１４が提供されている、第１スパージャ２０、
Ｃ）第１スパージャ２０と同様に、既定のレベルまで蒸留水（Ｈ２Ｏ）によって部分的に充填された、少なくとも１つの第２スパージャ３０であって、ダクト２２―前記第１スパージャ２０の流出ノズル２１から前記第２スパージャ３０の水レベルの下方までガス（ＨＨ−Ｏ）を搬送している―は、前記第２スパージャ３０に到達しており、本発明によるシステムのその他の可能な実施形態においては、第２のものに後続する、更なるスパージャが存在していてもよく、これらのすべては、同一の機能をサービスし、且つ、同一の方法によって動作している、第２スパージャ３０、
Ｄ）有利には、ガス（ＨＨ−Ｏ）を安全ソレノイドバルブ４０に伝導する、前記第２スパージャ３０の、或いは、一連のスパージャのうちの最後のものの、流出ノズル３１に接続されたダクト３２であって、この要素の機能は、以下において記述されているその他のものと同様に、有利には、非常に危険な且つ可燃性を有する、流出ガス（ＨＨ−Ｏ）の逆流のすべての可能性を防止する、というものである、ダクト３２、
Ｅ）流出ガス（ＨＨ−Ｏ）を最後のダクト６１まで搬送するのに適した２つの対をなすダクト４５−４５’であって、この場合に、前記ダクト４５−４５’のペアは、有利には、最終アプライアンス１００に到達するまでに合流し、前記安全ソレノイドバルブ４０において分岐を開始しており、最終アプライアンス１００は、好ましくは、ＬＰＧ又はメタンガスが燃料として供給されている複数の火炎１２０における上部部分において配置されたコイル１３０が提供された燃焼チャンバ１５０を有する共通ガスボイラから構成されており、前記ガス（ＨＨ−Ｏ）の燃焼及び前記コイル１３０内において収容されている水の付随する加熱を決定する、前記最後のダクト６１の終端であり、且つ、前記火炎１２０に向かう規定の量の前記ガス（ＨＨ−Ｏ）を導入するのに適した、複数のノズル１１０は、燃焼チャンバ１５０に到達しており、本明細書において記述されているシステムにおいては、ガス（ＨＨ−Ｏ）の大きな燃焼容量が活用されていることに鑑み、有利には、流出ガス（ＨＨ−Ｏ）の圧力は、非常に低く、更に詳しくは、共通ガスボイラのタイプのアプライアンス１００内のガス（ＨＨ−Ｏ）の圧力は、０．０１バール〜１バールであり、好ましくは、０．２バールであり、有利には、安全フィルタ６５が、依然としてガス（ＨＨ−Ｏ）の逆流を防止することを目的とした安全上の理由から、前記最後のダクト６１の経路上に配置されている、２つの対をなすダクト４５−４５’、
Ｆ）最後のダクト６１内において集まるように、前記安全ソレノイドバルブ４０から始まる、前記ダクト４５−４５’のペアの経路上において配置された、横流ファン５０−５０’の少なくとも１つのペア及びチェックバルブ６０−６０’の少なくとも１つのペアであって、前記横流ファン５０−５０’は、有利には、前記ガス（ＨＨ−Ｏ）の流れを変調及び迅速化させる機能を有する対応するモーター５５−５５’のペアに接続されており、前記チェックバルブ６０−６０’は、この場合にも、ガス（ＨＨ−Ｏ）の逆流を防止する機能を有し、システムの安全性の向上を目的とした装置の数が、有利には、ガス（ＨＨ−Ｏ）がその内部において燃焼しているアプライアンス１００に接近するに伴って徐々に増大していることを観察しうる、横流ファン５０−５０’及びチェックバルブ６０−６０’、
Ａ）有利には、少なくとも１つの最後のダクト６１において、但し、好ましくは、本明細書において記述されているシステムの複数の予め確立された地点において、配置された、通じて流れるガス（ＨＨ−Ｏ）の圧力及び温度に関する値を監視するのに適した、圧力センサ７０及び温度センサ７５。
【００１７】
有利には、システム全体は、専用のマイクロプロセッサ９０を有する、場合によっては、離れたところにおいて位置決めされている、少なくとも１つの制御ユニット８０によって管理及び監視されている。更に詳しくは、前記制御ユニット８０は、前記圧力センサ７０から、前記温度センサ７５から、且つ、恐らくは、火炎の強度を監視するべくアプライアンス１００の燃焼チャンバ１５０内において有利には配置されうる高温計測センサ１４０から、到来するデータを受け取っている。
【００１８】
又、前記制御ユニット８０は、保守ユーザーによって予め設定されたパラメータに従って、補充ダクト１４を通じて生成器１０内の蒸留水（Ｈ２Ｏ）を補充する機能、電源ユニット１１の電力、安全ソレノイドバルブ４０、及び横流ファン５０−５０’のモーター５５−５５’を管理するのにも適している。
【００１９】
更には、前記制御ユニット８０は、有利には、システムの任意のその他のコンポーネントの、具体的には、チェックバルブ６０−６０’及び安全フィルタ６５の、正しい動作を監視している。
【００２０】
エラー、誤動作、又は障害のケースにおいて、前記制御ユニット８０は、有利には、特別なディスプレイ８１上において誤動作の特徴を示すメッセージを表示することを可能にするのに適している。このディスプレイ８１は、制御ユニット８０と―このディスプレイ８１を使用することにより―それぞれのコンポーネントのすべての動作パラメータをも設定しうるシステム保守要員との間の真の通信インターフェイスとして機能している。
【００２１】
一実施形態においては、前記制御ユニット８０は、有利には、可能なエラー、誤動作、又は障害メッセージの通信のために離れたところに位置決めされた共通電子装置に接続されるのに、且つ、予め設定された安全コードを入力することによるシステムのＯＮ／ＯＦＦスイッチングを可能にするのに、適している。有利には、これには、ユーザーが、システムを自動的にＯＮ／ＯＦＦスイッチングするための既定の時間を設定することを可能にするのに適したタイマも、提供されることになる。
【００２２】
図面の説明
以下においては、以下の添付図面を参照し、非限定的な例として提供された少なくとも１つの好適な実施形態において、本発明について説明することとする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による加熱システムの動作図を示す。具体的には、この図は、後続の図において更に詳細に表されているアプライアンス１００の上流のシステムを示す。参照符号１００を保持する小さな立方体によってすべてがシンボリックに表されている複数のアプライアンス１００が本システムに接続されうることは、明らかである。更には、左上部には、システム全体の正しい動作を常に検証している制御及び管理ユニット８０の図が示されている。
【図２】一般に家庭内加熱に使用されているガスボイラから構成された可能なアプライアンス１００のうちの１つの一例を示す。燃焼チャンバ１５０は、ガスが供給されている複数の火炎１２０の上部に位置するコイル１３０を特徴としている。ボイラの右及び左側において表されているノズル１１０は、前記火炎１２０上において水素及び酸素混合体を吹き出し、これにより、コイル１３０内において流れている水を加熱する燃焼を生成するのに適している。
【図３】微小藻類の産業培養プラントにおける本発明のシステム主題の一実施形態を示す。このケースにおいては、アプライアンス１００は、微生物を培養するための水を加熱するボイラから構成されている。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
発明の詳細な説明
以下、本発明概念に関するいくつかの実施形態を示す図を参照し、純粋に非限定的な例として、本発明を例示することとする。
【００２５】
図３を参照すれば、微小藻類の産業培養プラントの動作図が示されており、この場合には、必要とされる培養水の加熱が、本発明のシステム主題によって供給されている。
【００２６】
クロロフィル機能が実行されるコンテナの水を加熱するべく、システムの容量に応じて適切に寸法設定されたシステムが使用される。実際には、光合成プロセスにおいて使用される水は、約３０℃における一定の温度を必要としている。
【００２７】
又、上述のシステムは、オメガ３単細胞藻類の光合成に必要とされる電気エネルギーを生成するべく、中程度又は高程度エンタルピー地熱システムを有する。この生成された電気エネルギーは、光スペクトルの結果が、太陽のものに非常に近接した状態として識別される照明設備の文脈に含まれる。この特性は、クロロフィル機能の効率の係数に有益である。温室の人工的な照明及び加熱は、プラントを完全に独立型とする。
【００２８】
又、更には、推進のために、或いは、製薬産業における製品の製造のために、油を変換するステップにおいては、電気及び熱エネルギーが、クロロフィル光合成の完了に必要とされるＣＯ２生成プラントと統合されている。結局、この統合されたシステムは、システムの調節及びエネルギー供給プロセスを独立型とする。
【００２９】
又、更には、培養水の正しい加熱を得るための本発明の使用に起因し、それらが実質的に水蒸気から構成されているという点において、排出が広範に低減されている。
【００３０】
図１を参照すれば、こちらも、様々なコンポーネントに加えて、周知のように、非常に可燃性が高く、且つ、潜在的に危険である、水素の使用にも拘わらず、システムを安全にするのに適した複数のコンポーネントから構成された加熱システムの動作が概略的に示されている。
【００３１】
すべての必要な要件を充足すると共に、本特許において示されている利点を実現するべく、前記システムは、少なくとも、
Ａ）共通絶縁材料の少なくとも１つの層によって区画された金属層の少なくとも１つのペアを使用することによって得られた、蒸留水（Ｈ２Ｏ）の生成器１０又はコンテナであって、水素及び酸素混合体（ＨＨ−Ｏ）から構成されたガスを生成する電気分解解離プロセスを実行するべく、電源ユニット１１に接続されている生成器１０と、
Ｂ）こちらも既定量の蒸留水（Ｈ２Ｏ）を収容する、且つ、相互の充填レベルを一定に維持するように、その内部において収容された蒸留水（Ｈ２Ｏ）の一部分を前記生成器１０に向かって搬送するのに適した少なくとも１つの補充ダクト１４が提供された、第１スパージャ２０と、
Ｃ）前記生成器１０の流出ノズル１２から前記第１スパージャ２０の沈んだ地点まで既定の量のガス（ＨＨ−Ｏ）を搬送する、前記生成器１０を前記第１スパージャ２０に接続するガス（ＨＨ−Ｏ）の流出用のダクト１５と、
Ｄ）第２スパージャ３０であって、蒸留水（Ｈ２Ｏ）を収容する、且つ、前記第１スパージャ２０の流出ノズル２１から前記第２スパージャ３０の沈んだ地点まで既定量のガス（ＨＨ−Ｏ）を搬送するのに適したガス（ＨＨ−Ｏ）の流出用のダクト２２を通じて前記第１スパージャ２０に接続された、前記第１スパージャ２０に全体的に類似した第２スパージャ３０と、
Ｅ）前記第２スパージャ３０の流出ノズル３１から、予め確立されたものとの関係において逆の経路を辿る前記ガス（ＨＨ−Ｏ）の逆流を防止するのに適した安全ソレノイドバルブ４０まで前記ガス（ＨＨ−Ｏ）を搬送するのに適したガス（ＨＨ−Ｏ）の流出用のダクト３２と、
Ｆ）前記ガス（ＨＨ−Ｏ）がそれを通じて少なくとも１つの最後のダクト６１に到達する、上流のダクト内へのガス（ＨＨ−Ｏ）の逆流を防止する、前記ガス（ＨＨ−Ｏ）を前記安全ソレノイドバルブ４０から安全フィルタ６５まで搬送するダクトのペア４５−４５’と、
Ｇ）前記ダクト（４５−４５’）を通じた前記ガス（ＨＨ−Ｏ）の流れを―既定の方式により―変調し、且つ、恐らくは、迅速化させるのに適した、前記ダクト４５−４５’のペアの経路に沿って配置された、対応するモーター５５−５５’のペアに接続された、横流ファンのペア５０−５０’と、
Ｈ）前記横流ファン５０−５０’と前記安全フィルタ６５との間において、前記ダクトのペア４５−４５’の経路に沿って配置された、こちらも安全機能を実行するのに適したチェックバルブの少なくとも１つのペア６０−６０’と、
Ｉ）前記ダクトのペア４５−４５’内において収容されている前記ガス（ＨＨ−Ｏ）がそれを通じて前記アプライアンス１００に到達する少なくとも１つの最後のダクト６１と、
から構成することを要する。
【００３２】
システムの制御及び管理のために指定されたユーザーが、本特許によって提供される安全規格を更に改善することを可能にするべく、前記システムには、少なくとも、
Ｊ）流出ガス（ＨＨ−Ｏ）の圧力に関する値を監視するのに適した、少なくとも前記最後のダクト６１において配置された１つ又は複数の圧力センサ７０と、
Ｋ）流出ガス（ＨＨ−Ｏ）の温度を監視するのに適した、好ましくは、前記システムのすべてのダクトにおいて、但し、少なくとも最後のもの６１内において、配置された１つ又は複数の温度センサ７５と、
Ｌ）前記圧力センサ７０及び前記温度センサ７５から到来するデータを監視するのに適した、且つ、システムのＯＮ及びＯＦＦスイッチング、前記補充ダクト１４を通じた蒸留水（Ｈ２Ｏ）の補充、前記電源ユニット１１の電力供給、前記安全ソレノイドバルブ（４０）及び前記横流ファン５０−５０’の前記モーター５５−５５’、前記チェックバルブ６０−６０’の、前記安全フィルタ６５及び前記システムの任意のその他のコンポーネントの、正しい動作を―予め設定されたパラメータに従って―管理するのに適した、マイクロプロセッサ９０が提供された制御ユニット８０と、
Ｍ）前記制御ユニット８０と動作をチェックするべく指定されたユーザーとの間の通信インターフェイスとして機能するのに適したディスプレイ８１であって、可能なエラー、誤動作、又は障害メッセージの表示を可能にする、且つ、必要とされるシステム動作パラメータの設定を可能にする、ディスプレイ８１と、
が提供される。
【００３３】
好ましいバージョンにおいては、システム全体を更に独立型とするべく、これには、必要な量の蒸留水（Ｈ２Ｏ）をシステムに供給するように、好ましくは、前記スパージャ２０、３０にも接続された、少なくとも前記生成器１０に接続された水蒸留器を提供することができる。又、システムには、前記制御ユニット８０によって予め設定及び管理されているパラメータに従って前記生成器１０内の蒸留水（Ｈ２Ｏ）を補充するのに適した蒸留水（Ｈ２Ｏ）用のタンクを提供することもできる。
【００３４】
又、構築されるべく指定されたシステムの容量と、必要とされる安全機能と、に応じて、以上において記述されている水加熱システムは、本特許の保護の範囲内に依然として含まれた状態において、
−前記第２スパージャ３０の後の１つ又は複数の更なるスパージャと、
−互いに隣接して配置された、且つ、直流電源ユニット１１に接続された、複数の生成器１０と、
−前記ガスＨＨ−Ｏの燃焼を監視するのに、且つ、従って、前記ノズル１１０を通じた前記ガスＨＨ−Ｏの流れを自動的に調節するのに、適した、アプライアンス１００の前記燃焼チャンバ１５０の内側において配置された高温計測センサ１４０であって、目的が、熱出力を予め設定された安全パラメータ以内において維持するということのみであり、提供された場合に、前記制御ユニット８０とのデータ通信状態においても配置されなければならない前記高温計測センサ１４０と、
−可能なエラー、誤動作、又は障害メッセージの通信のために、前記制御ユニット８０と離れたところに位置決めされた共通電子装置との間のデータ通信を可能にするのに、且つ、予め設定された安全コードを入力することによるシステムのＯＮ／ＯＦＦスイッチングを可能にするのに、適したリモート接続システムと、
−ユーザーが、システムを自動的にＯＮ／ＯＦＦスイッチングするための判定された時間を設定することを可能にするべく、前記制御ユニット８０に接続されたタイマと、
を設置することにより、異なる方式によって設計することもできる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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