FR2521809A1 - Chaudiere a micro-ondes pour la production d'un fluide chaud a usage domestique, industriel ou de chauffage de locaux, et procede mis en oeuvre par cette chaudiere - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UNE CHAUDIERE A MICRO-ONDES POUR LA PRODUCTION D'UN FLUIDE CHAUD A USAGE DOMESTIQUE, INDUSTRIEL OU DE CHAUFFAGE DE LOCAUX, ET PROCEDE MIS EN OEUVRE PAR CETTE CHAUDIERE. CHAUDIERE CARACTERISE EN CE QU'ELLE EST ESSENTIELLEMENT CONSTITUEE PAR UN DISPOSITIF 1 D'APPLICATION D'ENERGIE MICRO-ONDES ALIMENTE PAR UNE SOURCE D'ENERGIE EN HYPERFREQUENCE 2 DU TYPE KLYSTRON OU MAGNETRON, PAR UN DISPOSITIF 3 DE TRANSPORT DE LADITE ENERGIE DU TYPE GUIDE D'ONDES, CABLE COAXIAL, OU ANALOGUE, PAR UN DISPOSITIF APPLICATEUR 4 COUPLE AVEC LA SOURCE D'ENERGIE EN HYPERFREQUENCE 2, RAYONNANT LADITE ENERGIE VERS LE FLUIDE A CHAUFFER 6, FERME PAR UN DIFFUSEUR ETANCHE AU FLUIDE ET PERMEABLE AUX ONDES 5, ET QUI COOPERE AVEC L'ENCEINTE 7 CONDUCTRICE ETOU ABSORBANTE METALLIQUE DE FORME CYLINDRIQUE, PARALLELEPIPEDIQUE, OU SPHERIQUE, OU D'AUTRE FORME, DELIMITANT LES ZONES DE TRAITEMENT THERMIQUE DU FLUIDE, ET PAR DES ELEMENTS DE SECURITE 19 A 22 EMPECHANT L'ECOULEMENT DES MICRO-ONDES HORS DE L'ENCEINTE DE LA CHAUDIERE.
Description
252 1809
La présente invention concerne le domaine du chauffage de fluides pour un usage domestique, industriel, ou de chauffage de locaux, et a pour objet une chaudière
à micro-ondes destinée a cet effet.
L'invention a également pour objet un procédé de
chauffage de fluide au moyen de cette chaudière.
Actuellement, le chauffage de fluides chauds à usage domestique, industriel, ou de chauffage de locaux, est essentiellement réalisé au moyen de chaudières à combustible liquide, gazeux, ou solide, de dimensions
appropriées aux besoins.
Ces chaudières existantes présentent généralement
des rendements thermiques acceptables et sont d'une cons-
truction relativement simple et donc peu coûteuse Cepen-
dant, du fait de la raréfaction des sources d'approvision-
nement en combustibles et de la hausse rapide du prix de ces derniers, le coût d'exploitation de ces chaudières connues augmente rapidement, et d'autres sources d'énergie deviennent compétitives pour le chauffage de fluides Ainsi, la production d'eau chaude par application de l'énergie
électrique est devenue courante, notamment par transforma-
tion de cette énergie au moyen de résistances chauffantes
ou au moyen de pompes à chaleur.
Toutefois, ce procédé de chauffage d'un fluide au moyen de l'énergie électrique ne permet pas une exploitation optimale de cette dernière, et donc un
bilan énergétique global satisfaisant.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet une chaudière à micro-ondes pour la production d'un fluide chaud à usage domestique, industriel, ou de chauffage de locaux, caractérisée en ce qu'elle est essentiellement constituée par un dispositif d'application d'énergie micro-ondes alimenté par une source d'énergie en hyperfréquence du type klystron ou magnétron, par un dispositif de transport de ladite énergie du type guide d'ondes, câble coaxial, ou analogue, par un dispositif applicateur couplé avec la source d'énergie en hyperfréquence, rayonnant ladite énergie vers le fluide à chauffer, fermé par un diffuseur étanche au fluide et perméable aux ondes, et qui coopère avec l'enceinte conductrice et/ou absorbante métallique de forme cylindrique, parallélépipédique, ou sphérique, ou d'autre forme, délimitant les zones de traitement thermique du fluide, et par des éléments de sécurité empêchant l'écoulement des micro-ondes hors de l'enceinte
de la chaudière.
L'invention a également pour objet un procédé de
production de fluide chaud mis en oeuvre dans la chau-
dière précitée caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer un rayonnement d'énergie micro-ondes à un fluide à une fréquence correspondant à la fréquence de relaxation du fluide considéré à une température donnée, à l'intérieur d'une enveloppe conductrice et absorbante thermiquement et électromagnétiquement isolée, au moyen d'une source micro-ondes dont l'onde de puissance est transmise par l'intermédiaire d'un guide d'ondes et/ou d'un applicateur au milieu à chauffer, le chauffage du fluide s'effectuant par convexion ou conduction et par utilisation de ses propriétés diélectriques, notamment les pertes diélectriques
et/ou par relaxation.
L'invention sera mieux comprise grâce à la descrip-
tion ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'une chaudière conforme à l'invention les figures 2 et 3 représentent en des vues en coupe, respectivement le montage de la chaudière dans un circuit de chauffage et le détail du dispositif de commande et de régulation la figure 4 montre la variation de la constante
diélectrique de l'eau avec la fréquence à une tempéra-
ture de 25 O C, la figure 5 représente la courbe de la puissance optimale dissipée dans l'eau en fonction de la fréquence et
les figures 6 à 12 montrent d'autres variantes de réalisa-
tion de l'invention.
Conformément à l'invention, et comme le montre plus particulièrement, à titre d'exemple, la figure 1 des dessins annexés, la chaudière à microondes pour la
production d'un fluide chaud à usage domestique, indus-
triel, ou de chauffage de locaux, est constituée par un dispositif d'application d'énergie micro-ondes 1 alimenté par une source d'énergie en hyperfréquence 2 du type klystron ou magnétron, par un dispositif 3 de transport de l'énergie, du type guide-d'ondes, câble coaxial, ou analogue, et par un dispositif applicateur 4 couplé avec la source d'énergie 2, qui rayonne ladite énergie vers le fluide à chauffer 6, et qui est fermé par un diffuseur étanche au fluide et perméable aux ondes 5 et/ou à l'enceinte 7 conductrice et/ou absorbante métallique de forme cylindrique qui délimitent les zones de traitement
thermique du fluide.
L'enceinte 7 peut également présenter une forme
parallélépipédique, sphérique, ou autre.
L'applicateur 4 peut avantageusement être complété par au moins une antenne rayonnante 8 dont les éléments présentent une longueur électrique effective égale à un nombre entier représentant le quart de la longueur
d'onde de îa fréquence de l'énergie rayonnée Cet appli-
cateur 4 et/ou l'antenne 8 rayonnent l'énergie micro-
ondes dans l'enceinte 7 du fluide à chauffer 6 de telle manière que soit' obtenu un rendement optimal de ladite énergie. Les types d'applicateurs peuvent être quelconques, de sorte que n'importe quel volume de fluide peut être traité De même, les dimensions de l'enceinte sont prévues
de manière à correspondre à la fréquence utilisée.
La chaudière à micro-ondes conforme à l'invention est -unie d'une enceinte conductrice et/ou absorbante 7 pourvue d'une enveloppe de protection 12, d'un calorifugeage 7 ', et d'au moins une trappe de visite 9 pourvue d'un dispositif de fermeture 10 en une matière conductrice et/ou absorbante permettant l'arrêt des micro-ondes et présentant un dispositif d'étanchéité 11 pour le fluide et permettant
l'arrêt du rayonnement micro-ondes.
La chaudière est munie, en outre, d'ouvertures 13
à 16 permettant la circulation du fluide 6 vers les canali-
sations du réseau de distribution de l'énergie et des
radiateurs ainsi que le remplissage ou la vidange de l'encein-
te au moyen de canalisations 17 et 18, ces ouvertures 13 à 16 logeant chacune-un dispositif d'arrêt des micro-ondes 19 à 22 permettant la réflexion et/ou l'absorption desdites micro-ondes et empêchant ainsi la fuite de ces dernières à travers lesdites canalisations et les différents auxiliaires
23 à 25 reliés à la chaudière.
La forme des dispositifs d'arrêt 19 à 22 est fonction du diamètre des ouvertures 13 à 16 et de la longueur d'onde des micro-ondes utilisées, et ces dispositifs sont pourvus
chacun d'une ou de plusieurs ouvertures permettant l'écoule-
ment du fluide 6 tout en empêchant le passage des mlcro-
* ondes.
Il est également possible, selon une autre caracté-
ristique de l'invention, de réaliser les canalisations sous forme d'éléments conducteurs et/ou absorbants, de sorte que les dispositifs d'arrêt des micro-ondes deviennent inutiles. La chaudière est, en outre, munie d'au moins un dispositif de sécurité contre la surchauffe de l'enceinte 7, non représenté, sous forme d'un détecteur de manque d'eau, d'une dispositif de mesure de l'énergie micro-onde, ou analogue, d'au moins un thermocouple 26, d'un tableau
27 de contrôle et de fonctionnement de la chaudière pré-
sentant des organes de commande et de signalisation 28, d'un manomètre 29, d'un dispositif 30 de commande et de
régulation du dispositif 1 d'application d'énergie micro-
ondes coopérant avec un ou plusieurs contrôleurs thermi-
ques 31.
Les parois de l'enceinte 7 sont avantageusement réalisées en tous matériaux conducteurs permettant l'arrêt des rayonnements électromagnétiques et/ou l'absorption de ces rayonnements, par exemple par effet de corps noir, ces matériaux pouvant être des métaux et alliages légers tels que des alliages d'aluminium,
ou de l'acier inoxydable.
Comme le montre la figure 2, la chaudière conforme à l'invention peut servir pour le chauffage direct en continu d'un fluide par micro-ondes, ce fluide circulant dans un réseau de distribution d'énergie thermique Uns
tel réseau est constitué par la chaudière décrite ci-
dessus et désignée par la référence 32, par des canalisa-
tions d'arrivée 33 et de départ 34 du fluide traité, reliées à un circuit d'utilisation comportant des éléments rayonnants tels que des radiateurs, et par des organes 36 de commande
de la circulation du fluide.
Le dispositif 30 de commande et de régulation du dispositif 1 d'application d'énergie micro-ondes (figure 3)
agit directement sur l'émission du rayonnement électromagné-
tique, auquel est soumis le fluide 6 à l'intérieur de l'enceinte 7, permettant ainsi de porter à la température
souhaitée ledit fluide, et qui est constitué par un récep-
teur électrique 37 relié à la source d'énergie en hyperfré-
quence 2 par l'intermédiaire d'un convertisseur statique 38, ou dispositif analogue, agissant sur le circuit d'alimentation
39 de la source 2, et par une unité de traitement à micro-
processeur 40, ou autre dispositif électronique, assurant la régulation et la sécurité de fonctionnement de l'ensemble de la chaudière ainsi que des auxiliaires 23 à 25, et à laquelle sont reliés le contrôleur thermique 31, le thermostat
26, des capteurs de température 41 et des sécurités de fonc-
tionnement 42 43, le dispositif 30 étant muni, en outre,
d'un circuit de refroidissement 2 ' de la source à micro-
ondes 2, de sorte que des calories peuvent être récupérées
pour améliorer le rendement de la chaudière.
Le fluide à chauffer 6, présent dans l'enceinte
et soumis au rayonnement micro-ondes, subit un échauffe-
ment dans des conditions très rapides et contrôlées par
l'unité de traitement 40.
Ainsi les fluides ou mélanges utilisés dans l'en-
ceinte ont pour la plupart des facteurs de pertes suffisam-
ment grands pour permettre leur échauffement par des courants HF élevés Il en résulte que plus ce facteur de
pertes est faible, plus l'échauffement est lent Au con-
l O traire plus ce facteur est élevé, plus les courants HF
auront une action rapide En réalité, cette unité de traite-
ment contrôle le traitement du fluide qui s'échauffe par
pertes diélectriques et/ou par pertes par relaxation.
Les principales caractéristiques de cette régulation sont traduites par le facteur de puissance du produit à chauffer puisque c'est de sa valeur que dépend la possiblité
de chauffer un produit déterminé.
La puissance active consommée dans la chaudière, à l'intérieur de l'enceinte 7 est en toute approximation égale à la valeur réelle de la puissance complexe P = W S E d E e k C &) Cette expression est plus conne sous la forme Pa = k f E 2 V ú tg J avec E: le champ électrique V: est le volume du fluide à traiter k: est un coefficient ú' tg S: est le facteur de pertes f: est la fréquence de la source micro-onde Cette expression fait apparaître que la puissance dissipée dans le fluide 6, est proportionnelle au carré du champ électrique Le facteur de pertes ú tg & est une fonction de la fréquence en raison du fait que diverses charges électriques sont affectées par les champs électriques
à des longueurs d'ondes bien spécifiques.
I est la valeur absolue de la permittivité du diélectri-
que Sachant que la permittivité d'un matériau est une valeur complexe, elle peut être mise sous la forme mettant en évidence le déphasage entre le champ E et l'induction D, lié à des freinages de l'orientation des
dipôles sous l'action du champ.
Les variations de E et Eq en fonction de la fréquence caractérisent un matériau et son comportement en fonction de la fréquence Si la relaxation dipolaire est du type de DEBEYE, LU prend une valeur maximale à une fréquence f D dite fréquence de DEBEYE; cette fréquence correspond
à la dissipation maximale de chaleur dans le diélectrique.
Cette fréquence f D est une caractéristique du matériau.
Aussi le procédé utilisé dans la chaudière à micro-ondes selon l'invention, permet de mettre en oeuvre ce principe
physique représenté à la figure 4 pour le cas de l'eau.
La figure 4, représente, à titre d'exemple, la variation de la constante diélectrique de l'eau avec la fréquence à la température de 250 C Les valeurs de ú' et ú évoluent en fonction de la température, il en est de même
de la fréquence de DEBEYE.
Les résultats expérimentaux indiquent qu'en utilisant une source microonde fonctionnant à la fréquence de 2450 M Hz, fréquence couramment utilisée dans les fours à micro-ondes, on arrive à chauffer un litre d'eau à 65 C en six minutes avec un dispositif de Puissance maximale de 1200 W A titre de comparaison avec une résistance
électrique de même puissance, on met une dizaines de mi-
nutes, d'o la grande efficacité de ce procédé de chauffage.
En effet, au lieu d'utiliser le lent processus de conduc-
tion, les micro-ondes produisent simultanément la chaleur dans toute la matière Elles constituent un chauffage
direct et intense avec une dissipation en volume, instan-
tanée et évitent le chauffage de l'enceinte de traitement et les déperditions correspondantes, ce qui entraine une
réduction considérable de la durée de traitement ther-
mique, et donc des économies d'énergie très importantes. La figure 5 indique la puissance optimale dissipée dans l'eau en fonction de la fréquence et du volume pour une chaudière micro-ondes de 1200 W de puissance nominale installée L'efficacité obtenue à la fréquence de DEBEYE est très importante puisqu'elle indique que pour chauffer
un volume de I litre d'eau à 60 C, le temps de chauf-
fage sera très inférieur à celui de la fréquence de
2,450 G Hz.
On peut donc affirmer que lorsqu'un fluide et/ou un matériau est soumis à un champ électrique haute fréquence, il absorbe une certaine quantité d'énergie
électromagnétique qui se retrouve sous la forme de chaleur.
Cette énergie absorbée est proportionnelle au facteur de perte du fluide et/ou du matériau E tg produit dans lequel ú désigne le coefficient diélectrique et tgi,
la tangente de l'angle de pertes du corps considéré.
Ainsi selon l'invention, la chaudière à micro-ondes
qui utilise les performances optimales des ondes élec-
tromagnétiques et les propriétés physiques d'absorption des fluides à chauffer, permet de voir sa mise en oeuvre dans des applications aussi diverses que le chauffage des locaux de toute nature du secteur résidentiel, tertiaire, industriel et autres, car le niveau de température du fluide à chauffer (air ou eau de 50 O à 70 O C) est proche des meilleurs coefficients de performances de ce principe
de chauffage aux fréquences appropriées.
L'invention a également pour objet le procédé mis en oeuvre par la chaudière décrite ci-dessus, qui consiste en l'utilisation de l'agitation thermique générée par les états d'excitation des molécules à chauffer dudit fluide
contenu dans une enceinte conductrice et/ou absorbante.
Le procédé selon l'invention utilisé l'un des mécanismes fondamentaux d'interaction des micro-ondes avec un fluide, au niveau moléculaire, qui est la
rotation des molécules polaires induite dans le champ.
Placées dans un champ électrique, les molécules comme l'eau sont soumises à un couple 4 ui tend à les aligner avec le champ, de façon à réduire le plus possible l'énergie potentielle des dipôles Lorsque la polarité ou la direction du champ change, la réorientation
cyclique des dip 8 les dépend de la dissipation énergé-
tique visqueuse à laquelle est soumise la molécule.
Une molécule polaire possède donc une fréquence critique d'absorption, appelée fréquence de relaxation, qui est une fonction des caractéristiques de la molécule,
de la viscosité du fluide et de la température.
A la fréquence critique de rotation, le champ transmet le maximum d'énergie à la molécule et l'énergie de
rotation est transformée en énergie thermique.
Ce mode d'interaction explique le comportement de la permittivité en fonction de la fréquence Dans le segment spectral des micro-ondes ( 10 M Hz à 300 G Hz),
plusieurs modes de mouvements moléculaires se pro-
duisent Par exemple, l'eau qui peut constituer l'élément chauffant présente une fréquence de relaxation dont le
pic d'absorption se situe dans les fréquences 2 à 80 G Hz.
Pratiquement, les interactions rayonnement molécules s'intègrent dans la permittivité électrique du matériau
et l'énergie absorbée par ledit fluide devient calcula-
ble par les équations de la conservation de l'énergie
et les équations des ondes dites équations de Maxwell.
Les figures 6 à 18 donnent à titre d'exemples non limitatifs diverses applications possibles du procédé
et de la chaudière à micro-ondes selon l'invention.
La figure 6 représente une variante de réalisa-
tion du dispositif de la chaudière à micro-ondes selon l'invention dans laquelle un dispositif d'application d'énergie micro-ondes 1 est placé dans un élément radiateur 44-et constitue un système de chauffage par convexion autonome à circuit simple et fermé de faible encombrement. Il est également possible d'intégrer ce dispositif -5 i dans-un circuit d'accumulation 45 (figure 7), ou dans un aérotherme 46 (figure 8), sous une forme et à des
emplacements quelconques.
La figure 9 représente un autre exemple d'applica-
tion de l'invention, dans lequel le dispositif d'appli-
cation d'énergie micro-ondes 1 est monté sur une canali-
sation conductrice 47 d'un réseau de distribution d'éner-
gie géothermique 48 dans lequel circule ou stationne un
fluide, des dispositifs 49 d'arrêt du rayonnement micro-
ondes étant prévus à l'intérieur du réseau 48, de part
et d'autre de la source 2, et de l'antenne éventuelle 8.
Il est également possible de réaliser un montage -en série ou en parallèle d'un certain nombre de chaudières
ou de sources à micro-ondes du type décrit ci-dessus.
Ainsi, comme le montre la figure 10, une chaudière mixte à micro-ondes 50 peut être prévue simultanément pour le chauffage de locaux et la production d'eau chaude sanitaire, l'énergie micro-ondes nécessaire pour le chauffage des deux enceintes 51 let 52 pouvant être fournie
par une source unique ou par plusieurs sources.
Les figures Il et 12 représentent deux autres applications possibles de la chaudière à micro-ondes, d'une part, par adaptation sur un circuit de chauffage à chaudière électrique classique 53 (figure 11), dans
lequel le fluide contenu dans l'échangeur 54 de la chau-
dière 53 est réchauffé à l'intérieur de la chaudière à
micro-ondes 56, les radiateurs 57 étant chauffés directe-
ment, et, d'autre part, par adaptation dans un circuit de chauffage classique dont le fluide est réchauffé
à l'intérieur de la chaudière 58.
Grâce à l'invention, il est possible de réaliser un chauffage direct de fluides, tels que l'eau, l'air, l'huile, etc, par exemple pour réaliser un chauffage
de locaux.
Le procédé et la chaudière selon l'invention permettent, par exemple, une production d'eau chaude avec un rendement supérieur à celui produit par les solutions traditionnelles avec une moindre consommation d'énergie Il en résulte donc que le chauffage dispensé par ces rayonnements est direct et intense, et le chauffage de l'enceinte de traitement usuel dans la plupart des systèmes traditionnels est évité et ainsi
les déperditions correspondantes sont économisées.
La puissance utilisée est donc généralement beau-
coup plus faible que celle nécessaire à un système de chauffage classique, d'autant plus que la localisation précise de la zone d'action du rayonnement au coeur de la matière peut conduire à réduire le volume à chauffer du fait que le temps du traitement est extrêmement faible, de sorte que d'importantes économies d'énergie peuvent
être réalisées.
D'autres usages peuvent être envisagés notamment dans des applications de chauffage industriel, agricole, agro-alimentaire pour le chauffage de l'eau, de vapeur et autres fluides ou mélanges, ainsi que pour le chauffage
des piscines avec un rendement élevé.
Les chaudières à micro-ondes selon l'invention peuvent également compléter ou se substituer totalement à des dispositifs de chaudière classique au gaz, fuel-oil, électriques, aux pompes à chaleur Elles sont intéressantes pour la géothermie, l'héliothermie et en
général en complément des dispositifs à énergie solaire.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux-
modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir
pour autant du domaine de protection de l'invention.
Claims (8)
1 Chaudière à micro-ondes pour la production d'un
fluide chaud à usage domestique, industriel, ou de' chauf-
fage de locaux, caractérisée en ce qu'elle est essen-
tiellement constituée par un dispositif ( 1) d'application d'énergie micro-ondes alimenté par une source d'énergie en hyperfréquence ( 2) du type klystron ou magnétron, par un dispositif ( 3) de transport de ladite énergie du type guide d'ondes, câble coaxial, ou analogue, par un dispositif applicateur ( 4) couplé avec la source d'énergie en hyperfréquence ( 2), rayonnant ladite énergie vers le fluide à chauffer ( 6), fermé par un diffuseur étanche au fluide et perméable aux ondes ( 5), et qui coopère avec l'enceinte ( 7) conductrice et/ou absorbante métallique de forme cylindrique, parallélépipédique, ou sphérique, ou d'autre forme, délimitant les zones de traitement thermique du fluide, et par des éléments de sécurité ( 19 à 22) empêchant l'écoulement des
micro-ondes hors de l'enceinte de la chaudière.
2 Chaudière, suivant la revendication 1, carac-
térisée en ce que l'applicateur ( 4) est avantageusement complété par au moins une antenne rayonnante ( 8) dont les éléments présentent une longueur électrique effective égale à un nombre entier représentant le quart de la
longueur d'onde de la fréquence de l'énergie rayonnée.
3 Chaudière, suivant la revendication 1, carac-
térisée en ce qu'elle est munie d'une enceinte conductrice et/ou absorbante ( 7) pourvue d'une enveloppe de protection ( 12), d'un calorifugeage ( 7 '), et d'au moin Is une trappe de visite ( 9) pourvue d'un dispositif de fermeture ( 10) en une matière conductrice et/ou absorbante permettant l'arrêt des micro-ondes et présentant un dispositif d'étanchéité ( 11) pour le fluide et permettant l'arrêt du rayonnement
micro-ondes, et les parois de l'enceinte ( 7) sont avan-
tageusement réalisées en tous matériaux conducteurs permettant l'arrêt des rayonnementsélectromagnétiques et/ou l'absorption de ces rayonnements, par exemple par effet de corps noir, ces matériaux pouvant être des
métaux et alliages légers tels que des alliages d'alu-
minium, ou de l'acier inoxydable.
4 Chaudière, suivant l'une quelconque des reven- dicationsi 1 et 3, caractérisée en ce qu'elle est munie,
en outre, d'ouvertures ( 13 à 16) permettant la circula-
tion du fluide ( 6) vers les canalisations du réseau de distribution de l'énergie et des radiateurs ainsi que le remplissage ou la vidange de l'enceinte au moyen de canalisations ( 17 et 18), ces ouvertures ( 13 à 16) logeant chacune un dispositif d'arrêt des micro-ondes ( 19 à 22) permettant la réflexion et/ou l'absorption desdites micro-ondes et empêchant ainsi la fuite de ces
dernières à travers lesdites canalisations et les dif-
férents auxiliaires ( 23 à 25) reliés à la chaudière.
Chaudière, suivant l'une quelconque des reven- dications 1 et 4, caractérisée en ce que les canalisations sont réalisées sous forme d'éléments conducteurs et/ou absorbants, de sorte que les dispositifs d'arrêt des
micro-ondes deviennent inutiles.
6 Chaudière, suivant l'une quelconque des reven-
dications 1 et 3 à 5, caractérisée en ce qu'elle est munie d'au moins un dispositif de sécurité contre la surchauffe de l'enceinte ( 7), sous forme d'un détecteur de manque d'eau, d'un dispositif de mesure de l'énergie micro-onde, ou analogue, d'au moins un thermocouple ( 26), d'un tableau ( 27) de contrôle et de fonctionnement de la chaudière présentant des organes de commande et de signalisation ( 28),'d'un manomètre ( 29), d'un dispositif ( 30) de commande et de régulation du dispositif ( 1) d'application d'énergie micro-ondes coopérant avec un ou
plusieurs contrôleurs thermiques ( 31).
7 Chaudière, suivant la revendication 6, caracté-
risée en ce que le dispositif ( 30) de commande et de régulation du dispositif ( 1) d'application d'énergie 7 ' v 1 R ( 9 micro-ondes agit directement sur l'émission du rayonnement électromagnétique, auquel est soumis le fluide ( 6) à l'intérieur de l'enceinte ( 7), permettant ainsi de porter a la'température souhaitée ledit fluide, et qui est constitué par un récepteur électrique ( 37) relié à la
source d'énergie en hyperfréquence ( 2) par l'intermé-
diaire d'un convertisseur statique ( 38), ou dispositif analogue, agissant sur le circuit d'alimentation ( 39) de la
source ( 2), et par une unité de traitement à micro-
processeur ( 40), ou autre dispositif électronique, assurant la régulation et la sécurité de fonctionnement de l'ensemble de la chaudière ainsi que des auxiliaires ( 23 à 25), et à
laquelle sont reliés le contrôleur thermique ( 31), le.
:; thermostat ( 26), des capteurs de température ( 41) et des sécurités de fonctionnement ( 42 43), le dispositif ( 30) étant muni, en outre, d'un circuit de refroidissement ( 2 ')
de la source à micro-ondes ( 2).
8 Chaudière, suivant la revendication 1, caractéri-
sée en ce qu'elle est intégrée dans un circuit de chauffage à'accumulation, dans'un aérotherme, dans un réseau 'de ' chauffage classique, ou montée en parallèle ou en série avec d'autres chaudières du même type, ou dans un réseau de,
distribution d'énergie géothermique.
9 Procédé de production d'un fluide chaud'à usage domestique, industriel, ou de chauffage de locaux, mis en
oeuvre par la chaudière suivant l'une quelconque des reven-
dications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste 'à appliquer un rayonnement d'énergie micro-ondes à un fluide à une fréquence correspondant à la fréquence de relaxation du fluide considéré à une température donnée, à l'intérieur d'une enveloppe conductrice et absorbante thermiquement et électromagnétiquement isolée, au moyen d'une source micro-ondes dont l'onde de puissance est transmise par l'intermédiaire d'un guide d'ondes et/ou d'un applicateur au milieu à chauffer, le chauffage du fluide s'effectuant par
convexion ou par conduction et par utilisation de ses pro-
priétés diélectriques, notamment les pertes diélectriques et/
ou par relaxation.
ti,,j
Priority Applications (4)
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| FR8202460A FR2521809A1 (fr) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | Chaudiere a micro-ondes pour la production d'un fluide chaud a usage domestique, industriel ou de chauffage de locaux, et procede mis en oeuvre par cette chaudiere |
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