Dispositif pour emmagasiner de la chaleur produite électriquement et polir utiliser cette chaleur. La présente invention a pour objet un dispositif pour emmagasiner de la chaleur produite électriquement et pour utiliser cette chaleur.
Le but de l'invention est de prévoir un appareil pratique au moyen duquel de la chaleur produite électriquement, obtenue pen dant un temps limité, peut être emmagasinée et rendue utilisable pour être employée en cuisine et pour d'autres buts de chauffage, pendant une période de temps plus longue que celle de son emmagasinage.
Le dispositif selon l'invention est carac térisé en ce qu'il comporte des moyens pour chauffer directement un milieu liquide ayant un point d'ébullition suffisamment élevé pour permettre la cuisson et le chauffage par radiation, des moyens pour obliger ledit milieu liquide à circuler par convexion à travers des unités de chauffage et des moyens pour commander la circulation dudit milieu vers et à partir. desdits points de chauffage. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fg. 1 est une vue perspective d'un four neau-potager auquel l'invention est appliquée; La fig. 2 est une vue schématique mon trant le système de circulation tel qu'appli quée audit fourneau; La fig. 3 est une coupe transversale d'une unité de chauffage; La fig. 4 est une coupe transversale d'une variante de cette unité de chauffage; La fig. 5 est une coupe transversale à travers un robinet à commande magnétique; La fig. 6 est une élévation latérale dudit robinet; La fig. 7 est une coupe transversale à travers la conduite contenant ce robinet ;
La fig. 8 est une coupe transversale à travers un tel robinet à commande électro magnétique La fig. 9 est une coupe transversale à travers un dispositif de production d'eau chaude, destiné à faire partie du dispositif.
En référence au dessin, un liquide, de préférence de l'huile, telle qu'une huile lubri fiante minérale ayant un point d'inflammation et un point d'ébullition supérieurs à 26U C, est contenu dans un récipient d'emmagasi nage 1(fig. 2) qui contient fixés intérieurement, de préférence près de son fond, plusieurs éléments 2 de chauffage électrique. Ces der niers présentent un capuchon 3 perforé en 4 et ouvert au sommet dans le but de diriger la circulation comme représenté par les flèches.
Une conduite de chauffage 5 part de l'extré mité supérieure du récipient à partir de laquelle une conduite secondaire 6 conduit dans un four de cuisson 7, tandis qu'un radia teur, consistant de préférence en plusieurs tubes 8, part de la conduite 6 et s'étend autour des parois du four, l'extrémité basse des tubes 8 se rejoignant avec une conduite de retour 9, laquelle reconduit au bas du récipient d'emmagasinage 1.
Une conduite 10 part d'un point situé au bas du récipient d'emmagasinage et conduit à une chambre d'expansion 11 disposée de façon que le niveau du liquide à son intérieur soit toujours au-dessus de celui de n'importe quelle unité de chauffage. Une conduite d'eau 12 partant de la chambre 11 conduit à l'extérieur du bâtiment. La chambre d'expansion permet des variations du niveau du liquide occa sionnées par n'importe quelle dilatation, cette chambre fonctionnant ainsi comme une sortie de sécurité pour le dispositif.
D'autres conduites peuvent également partir du récipient d'emmagasinage et retour ner à celui-ci pour transporter de l'huile chaude à d'autres parties du fourneau. Le schéma montre une conduite secondaire 13 partant de la conduite de chauffage 5 dont l'extrémité 14 fait saillie dans une unité 15 pour la production d'eau chaude (décrite en détail ci-après) à partir de laquelle une con duite de retour 16 mène au bas du récipient 1. D'autres conduites secondaires 17 conduisent de la conduite 5 à des plaques de chauffage 18 à travers lesquelles circule l'huile, cette der nière retournant par _ des conduites secon daires 19 à la conduite 16.
La circulation au radiateur du four est commandée par un robinet 20, celles à la chambre de chauffage d'eau par un robinet 21 et celle aux plaques de chauffage 14 pat des robinets 22, lesquels vont être décrits ci-après.
Le récipient et le four, ainsi que les con duites de ces deux organes, seront pourvus de moyens pour leur isolation, en vue d'em pêcher autant que possible les pertes de cha leur; le schéma indiquant une enveloppe 23 entourant les parties, l'espace entre celles-ci et l'enveloppe étant garni d'une matière isolante.
En référence aux fig. 3 et 4 qui repré sentent des coupes en détail des plaques de chauffage 18, on remarquera que le sommet des conduites 17 est pourvu d'un diaphragme 25 qui est de forme correspondante au som met de la plaque de chauffage 18, de telle sorte que l'huile sera dirigée sous la plaque de chauffage comme indiqué par les flèches et circulera dans la conduite secondaire de retour 19.
A la fig. 4, la plaque de chauffage est de construction semblable, à l'exception du fait que les bords sont recourbés vers le haut, de façon à former des parois verticales 27 et le bord du diaphragme 25 est également recourbé, de façon à former une paroi 29, la direction de circulation étant indiquée par les flèches.
En référence maintenant à la fig. 9, laquelle représente une coupe transversale du dispositif de production d'eau chaude, la chanï- bre de retour 15 ainsi que la paroi extérieure de celle-ci sont entourées par un récipient 30, relié à une source d'alimentation d'eau par une conduite 31, par exemple un récipient d'emmagasinage ou réservoir d'eau chaude non représenté. La paroi externe de la cham bre 15 constitue la surface chauffante pour l'eau. La chambre de retour est entourée par une douille 32 présentant des trous 33 de façon -à diriger l'eau contre .la paroi de. la chambre 15. Une conduite 34 part de la chambre 30 et conduit à un récipient d'em magasinage au réservoir de la manière habi tuelle.
Une conduite d'échappement 35 part du haut de la chambre pour laisser s'échapper la vapeur.
En vue de pouvoir retirer de petites quantités d'eau aussi chaude que possible, une conduite 36 part de la conduite 35 et comporte un robinet 37 ainsi qu'un déver soir 38.
Une petite conduite 39 part du sommet de la conduite d'huile 15 et présente un cha peau 40 soudé à l'intérieur de la première. La conduite 39 sert à empêcher qu'il se forme une bulle d'air au sommet de la chambre 15, lorsque l'on remplit le dispositif avec de l'huile.
Si on le désire, un dispositif électrique de chauffage indépendant peut être disposé dans la chambre 14, comme représenté à la fig. 9. Ce dispositif consiste en un élément de chauffage 43 comprenant un fil électrique ou serpentin, enroulé en hélice autour d'une armature et constituant une résistance élec trique. Cet élément 43 est porté par un bou chon fileté 41 vissé dans l'extrémité inférieure de la conduite 14 et s'étend â l'intérieur de cette dernière. Le joint 42 entre 41 et 14 est rendu étanche à l'huile par une garni ture, en plomb par exemple, ou en une autre matière semblable.
L'élément de chauffage électrique 43 peut être commandé par un commutateur, permet tant de le relier à un circuit électrique local, afin que, lorsqu'on le désire, le contenu du récipient 30 puisse être rapidement chauffé. De même, des éléments de chauffage analo gues peuvent être disposés dans les autres unités de chauffage, si on le désire.
Lorsque l'huile n'est pas conductrice de l'électricité, le serpentin de chauffage peut être du type à fils nus, comme également les éléments de chauffage 2 du récipient 1.
En référence maintenant aux fig. 5 à 7 qui représentent un robinet actionné magné- tiquement, la conduite 13 présente intérieu- renient un papillon 44 monté sur un axe 45, ce dernier faisant saillie à travers la conduite et présente, fixé à son extrémité, un noyau en fer doux 46, ce noyau est enfermé par une enveloppe métallique 47, laquelle est fixée à la conduite par .soudure ou brasure, afin de former une chambre hermétiquement close. La paroi circulaire 48 sera en un métal, tel que du cuivre par exemple, qui ne soit pas attaquable par l'huile, et permettant au flux magnétique de passer de l'aimant au noyau.
La paroi externe présente un palier 49 pour un axe 50, lequel peut faire saillie où on le désire et présente une manette 51 de manmu- vre et est supportée par un palier approprié.
Un aimant permanent 52 en acier est fixé à l'axe 50 dont les extrémités font saillie au-dessus de la paroi 48.
La paroi 48 étant par exemple en cuivre mince, les lignes de force magnétique peu vent passer d'un pôle à l'autre de l'aimant 52 à travers le cuivre et à travers le noyau 46 en fer de telle sorte que, lorsque l'aimant tourne, le noyau en fer suive également l'ai mant en entraînant avec lui le papillon 44 soit dans sa position d'ouverture, soit dans sa position de fermeture, comme cela est indiqué à la fig.7.
Une forme d'exécution d'un robinet à commande électromagnétique est représentée à la fig. 8, dans laquelle la partie 54 en fer on en acier, par exemple, présente un solé noïde 55 relié à un circuit local commanda blé par un commutateur comportant une manette 56.
Le robinet ainsi enfermé est commandé de l'extérieur par l'action électromagnétique du solénoïde de la même manière que dans le dispositif représenté aux fig. 5 à 7.
Les connexions des conduites seront telles qu'il ne se produise aucune fuite d'huile, en n'importe quel point du dispositif.
N'importe quel dispositif connu de sécu rité automatique, tels que des thermostats ou des fusibles, peuvent être employé pour con trôler les circuits électriques des éléments de chauffage du récipient, de telle sorte qu'au cas où la chaleur dépasse un degré déterminé à l'avance le courant soit automatiquement interrompu.
Diverses autres formes d'unités chauffan tes peuvent être employées et en nombre quelconque.
Diverses autres formes de passage au lieu de conduites peuvent être employées pour relier les diverses unités chauffantes au récipient d'emmagasinage.
Device for storing electrically produced heat and polishing using this heat. The present invention relates to a device for storing the heat produced electrically and for using this heat.
The object of the invention is to provide a practical apparatus by means of which electrically generated heat, obtained over a limited time, can be stored and made usable for use in cooking and for other heating purposes, for a period of time. period of time longer than that of its storage.
The device according to the invention is characterized in that it comprises means for directly heating a liquid medium having a sufficiently high boiling point to allow cooking and heating by radiation, means for forcing said liquid medium to circulate. by convection through heating units and means for controlling the circulation of said medium to and from. said heating points. The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
The fg. 1 is a perspective view of a vegetable garden oven to which the invention is applied; Fig. 2 is a schematic view showing the circulation system as applied to said furnace; Fig. 3 is a cross section of a heating unit; Fig. 4 is a cross section of a variant of this heating unit; Fig. 5 is a cross section through a magnetically operated valve; Fig. 6 is a side elevation of said tap; Fig. 7 is a cross section through the pipe containing this valve;
Fig. 8 is a cross section through such an electromagnetically controlled valve. FIG. 9 is a cross section through a device for producing hot water, intended to form part of the device.
With reference to the drawing, a liquid, preferably oil, such as a mineral lubricating oil having a flash point and a boiling point greater than 26U C, is contained in a storage container 1 (Fig. 2) which contains fixed internally, preferably near its bottom, several elements 2 of electric heating. These last have a cap 3 perforated at 4 and open at the top for the purpose of directing traffic as shown by the arrows.
A heating pipe 5 starts from the upper end of the vessel from which a secondary pipe 6 leads into a baking oven 7, while a radiator, preferably consisting of several tubes 8, starts from pipe 6. and extends around the walls of the oven, the lower end of the tubes 8 joining with a return pipe 9, which leads back to the bottom of the storage container 1.
A line 10 starts from a point at the bottom of the storage vessel and leads to an expansion chamber 11 arranged so that the level of the liquid therein is always above that of any storage unit. heater. A water pipe 12 from chamber 11 leads outside the building. The expansion chamber allows variations in the level of the liquid caused by any expansion, this chamber thus functioning as a safety outlet for the device.
Other lines may also exit and return to the storage vessel to carry hot oil to other parts of the furnace. The diagram shows a secondary pipe 13 starting from the heating pipe 5, the end of which protrudes into a unit 15 for the production of hot water (described in detail below) from which a return pipe 16 leads to the bottom of container 1. Further branch lines 17 lead from line 5 to heating plates 18 through which the oil circulates, the latter returning through secondary lines 19 to line 16.
The circulation to the radiator of the oven is controlled by a tap 20, those to the water heating chamber by a tap 21 and that to the heating plates 14 by taps 22, which will be described below.
The receptacle and the oven, as well as the pipes of these two components, shall be provided with means for their insulation, with a view to preventing loss of heat as much as possible; the diagram indicating a casing 23 surrounding the parts, the space between them and the casing being lined with an insulating material.
With reference to fig. 3 and 4 which show detailed sections of the heating plates 18, it will be noted that the top of the conduits 17 is provided with a diaphragm 25 which is of a shape corresponding to the top of the heating plate 18, so that the oil will be directed under the heating plate as indicated by the arrows and will circulate in the secondary return line 19.
In fig. 4, the heating plate is similar in construction, except that the edges are curved upwards, so as to form vertical walls 27 and the edge of the diaphragm 25 is also curved, so as to form a wall 29, the direction of travel being indicated by the arrows.
Referring now to FIG. 9, which shows a cross section of the device for producing hot water, the return tube 15 as well as the outer wall thereof are surrounded by a container 30, connected to a water supply source by a pipe 31, for example a storage container or hot water tank, not shown. The outer wall of chamber 15 constitutes the heating surface for the water. The return chamber is surrounded by a sleeve 32 having holes 33 so as to direct the water against the wall. chamber 15. A conduit 34 leaves from chamber 30 and leads to a storage container at the reservoir in the usual manner.
An exhaust line 35 leaves from the top of the chamber to allow the vapor to escape.
In order to be able to withdraw small amounts of water as hot as possible, a pipe 36 starts from the pipe 35 and has a tap 37 and a drain 38.
A small pipe 39 starts from the top of the oil pipe 15 and has a cha skin 40 welded inside the first. Line 39 serves to prevent an air bubble from forming at the top of chamber 15 when filling the device with oil.
If desired, an independent electric heating device can be arranged in chamber 14, as shown in FIG. 9. This device consists of a heating element 43 comprising an electric wire or coil, wound in a helix around a frame and constituting an electrical resistance. This element 43 is carried by a threaded plug 41 screwed into the lower end of the pipe 14 and extends inside the latter. The seal 42 between 41 and 14 is made oil-tight by a gasket, of lead for example, or of another similar material.
The electric heating element 43 can be controlled by a switch, both allowing it to be connected to a local electric circuit, so that, when desired, the contents of the container 30 can be quickly heated. Likewise, analogous heating elements can be arranged in the other heating units, if desired.
When the oil is not electrically conductive, the heating coil can be of the bare wire type, as also the heating elements 2 of the container 1.
Referring now to Figs. 5 to 7 which represent a magnetically actuated valve, the pipe 13 has inside a butterfly 44 mounted on a pin 45, the latter projecting through the pipe and has, fixed at its end, a soft iron core 46 , this core is enclosed by a metal casing 47, which is fixed to the pipe by .soldering or brazing, in order to form a hermetically sealed chamber. The circular wall 48 will be made of a metal, such as copper for example, which cannot be attacked by oil, and allowing the magnetic flux to pass from the magnet to the core.
The outer wall has a bearing 49 for an axis 50, which may protrude where desired and has a lever 51 for maneuvering and is supported by a suitable bearing.
A permanent steel magnet 52 is attached to the shaft 50, the ends of which protrude above the wall 48.
The wall 48 being for example made of thin copper, the lines of magnetic force can pass from one pole to the other of the magnet 52 through the copper and through the iron core 46 so that, when the The magnet rotates, the iron core also follows the mant, bringing with it the butterfly 44 either in its open position or in its closed position, as shown in fig.7.
An embodiment of an electromagnetically controlled valve is shown in FIG. 8, in which the part 54 made of iron or steel, for example, has a solenoid 55 connected to a local circuit controlled by a switch comprising a lever 56.
The valve thus enclosed is controlled from the outside by the electromagnetic action of the solenoid in the same way as in the device shown in FIGS. 5 to 7.
The pipe connections shall be such that no oil leaks occur at any point in the device.
Any known automatic safety device, such as thermostats or fuses, can be employed to control the electrical circuits of the heating elements of the vessel, so that in the event that the heat exceeds a certain degree at the current is automatically interrupted.
Various other forms of heating units can be employed and in any number.
Various other forms of passage instead of conduits can be employed to connect the various heating units to the storage vessel.