FR2979420A1

FR2979420A1 - Heating device for heating e.g. water, has variable components in contact with fluid and rotated inside of enclosure, where movement of fluid between wall sides of enclosure and surfaces of rotating element causes heating of fluid

Info

Publication number: FR2979420A1
Application number: FR1157673A
Authority: FR
Inventors: Alban Painchault
Original assignee: APAMO INGENIERIE
Current assignee: APAMO INGENIERIE
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-03-01

Abstract

The device (1) has variable components (10, 13) in contact with a fluid, where movement of the fluid between wall sides (3A, 3B) of a cylindrical enclosure (2) and surfaces (12, 16) of a rotating element causes heating of the fluid. The variable components are rotated inside of the enclosure. Projecting elements e.g. vanes, are in contact with the fluid and provided in a longitudinal direction approximately parallel to a rotation axis of the rotating element. A parallelepiped wall (3) of the enclosure is made of heat conducting material. An independent claim is also included for a method for heating fluid.

Description

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE DE FLUIDE ET PROCEDE DE CHAUFFAGE ASSOCIE La présente invention concerne un dispositif destiné à apporter des calories à un fluide, liquide ou gazeux, par transformation d'une énergie mécanique en énergie calorique ou thermique. Dans la suite de la description, l'utilisation du terme « calorie» correspond à la notion d'énergie thermique. The present invention relates to a device for supplying calories to a fluid, whether liquid or gaseous, by transforming a mechanical energy into caloric or thermal energy. In the remainder of the description, the use of the term "calorie" corresponds to the notion of thermal energy.

On connaît des dispositifs de chauffage de fluide qui utilisent des compresseurs, pistons, ou similaires. Ces derniers sont assez encombrants et complexes du fait des pièces mobiles en translation. Par ailleurs, les dispositifs connus ne permettent pas en eux-mêmes de faire circuler ou évacuer le fluide chauffé. Fluid heaters are known that use compressors, pistons, or the like. These are quite bulky and complex because of moving parts in translation. Moreover, the known devices do not in themselves make it possible to circulate or evacuate the heated fluid.

La présente invention vise d'une part à chauffer un fluide par transformation d'un mouvement en calories, et d'autre part à permettre de faire circuler le fluide pour récupérer les calories ainsi apportées. A cette fin, selon l'invention, le dispositif de chauffage de fluide, comportant au moins un élément mobile en contact avec le fluide, et dont le mouvement provoque un échauffement du fluide, est caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte apte à contenir le fluide et à l'intérieur de laquelle ledit élément mobile est monté à rotation. The present invention aims on the one hand to heat a fluid by transformation of a calorie movement, and on the other hand to allow the fluid to circulate to recover the calories thus provided. To this end, according to the invention, the fluid heating device, comprising at least one movable element in contact with the fluid, and whose movement causes a heating of the fluid, is characterized in that it comprises a chamber adapted to contain the fluid and within which said movable member is rotatably mounted.

Ainsi, le dispositif met le fluide en mouvement tournant, voire tourbillonnant, ce qui notamment associé à des frottements au sein du fluide et contre la paroi intérieure de l'enceinte, génère un échauffement du fluide fournissant de l'énergie thermique. Thus, the device puts the fluid in rotating or even swirling movement, which in particular associated with friction within the fluid and against the inner wall of the enclosure, generates a heating of the fluid providing thermal energy.

Le mouvement de l'élément dit tournant ou rotatif est avantageusement simple de fonctionnement et le dispositif est peu encombrant. En outre, le dispositif présente un bon rendement. Afin d'augmenter les frottements et favoriser le brassage, voire la turbulence du fluide, le dispositif comporte des organes en saillie sur au moins une partie de sa surface en contact avec le fluide. Les organes en saillie sont avantageusement des ailettes ayant une direction longitudinale sensiblement parallèle à l'axe de rotation dudit élément tournant. En première variante, les ailettes ont une direction longitudinale légèrement inclinée par rapport à l'axe de rotation dudit élément tournant, et en seconde variante, les ailettes sont disposées en hélice. Les ailettes sont préférentiellement disposées sur la paroi interne de ladite enceinte, de manière que leurs arêtes distales (opposées aux parois de l'enceinte) soient en regard et à proximité de la surface extérieure du dit élément tournant. L'élément rotatif est formé d'un corps de révolution, de préférence creux, de forme cylindrique, tronconique, ou combinaison des deux, ou encore à section diamétrale en forme générale de H ou de I. 25 30 L'élément rotatif est creux et fermé sur sa périphérie, ou bien est plein en étant formé en son coeur d'un matériau possédant une forte capacité thermique ou d'un matériau à faible capacité thermique, tel que le vide afin respectivement d'augmenter ou non l'inertie thermique du dispositif. The movement of the said rotating or rotating element is advantageously simple operation and the device is compact. In addition, the device has a good performance. In order to increase the friction and to promote mixing or even turbulence of the fluid, the device comprises members protruding on at least a portion of its surface in contact with the fluid. The protruding members are advantageously fins having a longitudinal direction substantially parallel to the axis of rotation of said rotating member. In first variant, the fins have a longitudinal direction slightly inclined relative to the axis of rotation of said rotating element, and in the second variant, the fins are arranged helically. The fins are preferably disposed on the inner wall of said enclosure, so that their distal edges (opposite to the walls of the enclosure) are facing and close to the outer surface of said rotating element. The rotating element is formed of a body of revolution, preferably hollow, cylindrical, frustoconical, or a combination of the two, or with diametral section in the general form of H or I. The rotary element is hollow and closed on its periphery, or is solid by being formed in its core of a material having a high thermal capacity or a low thermal capacity material, such as the vacuum to respectively increase or not the thermal inertia of the device.

Le dispositif peut comporter un, deux ou plusieurs éléments rotatifs, de préférence disposés selon un axe commun, lui-même colinéaire à l'axe longitudinal de l'enceinte. Pour permettre la circulation du fluide, l'enceinte comporte au moins une lo entrée et au moins une sortie de fluide, lesdites entrée et sortie étant susceptibles d'être obturées de manière temporaire. Dans un mode de réalisation, lorsque le fluide reste emprisonné dans l'enceinte, le dispositif permet de façon simple, principalement en fonction 15 de la vitesse de rotation de l'élément tournant, une montée en puissance progressive de l'échauffement et donc de la montée en température. Selon une forme particulière de réalisation, la paroi de l'enceinte est en matériau conducteur de la chaleur. 20 Avantageusement, la surface extérieure de l'élément tournant en contact avec le fluide est traitée de manière à être lisse. L'enceinte présente une section circulaire, carrée ou rectangulaire, à base 25 circulaire, carrée, rectangulaire, polygonale telle qu'octogonale, ou elliptique. Dans le cas d'une base polygonale, la paroi de l'enceinte est ainsi à multi-facettes. L'invention est également relative à un ensemble comprenant une pluralité 30 de dispositifs qui peuvent être montés entre eux en parallèle et/ou en série. On entend par mise en parallèle, l'association de plusieurs dispositifs tels que les éléments tournants sont rotatifs autour d'un même axe de rotation 5 ou même moyen d'entraînement. Chacun des dispositifs alimente en chauffage un ou plusieurs équipements. On entend par mise en série, l'association de plusieurs dispositifs tels que la sortie d'un dispositif est reliée à l'entrée d'un autre, chaque dispositif 10 étant indépendant par rapport à leur axe de rotation. L'entrée du premier dispositif en série est connectée à la sortie d'un équipement à alimenter en chauffage, tandis que la sortie du dernier dispositif est reliée à l'entrée de l'équipement. 15 L'invention concerne également un procédé destiné à chauffer un fluide, à l'aide du dispositif ci-dessus, caractérisé en ce que l'on : - Place un élément tournant en contact avec le fluide, et - Anime ledit élément d'un mouvement de rotation de manière à créer un mouvement tournant du fluide et des frottements avec le 20 fluide et/ou dans le fluide. Dans une première variante du procédé, on remplit l'enceinte de fluide et on referme cette dernière, puis on provoque la rotation de l'élément tournant, enfin on récupère les calories que l'enceinte prend du fluide, par 25 conduction ou convection à l'aide d'un autre fluide extérieur à l'enceinte. Selon une seconde variante du procédé, on munit l'enceinte d'au moins une entrée et d'au moins une sortie de fluide, lesdites entrée et sortie étant susceptibles d'être obturées de manière temporaire, on achemine du 30 fluide dans l'enceinte que l'on remplit, puis on provoque la rotation de l'élément tournant, ce qui provoque l'échauffement du fluide et sa mise en circulation, et on alimente en permanence l'enceinte. L'invention sera bien comprise à la lumière de la description qui suit, se s rapportant aux dessins annexés, dans lesquels : - La figure 1 est une coupe schématique longitudinale (selon un plan axial) d'un premier exemple de réalisation du dispositif de l'invention ; - La figure 2 est une vue en coupe selon un plan diamétral du dispositif lo de la figure 1, selon le plan II-II; - La figure 3 est une vue schématique longitudinale d'un second exemple de réalisation du dispositif de l'invention ; - La figure 4 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 3 selon le plan IV-IV ; 15 - La figure 5 illustre une vue en coupe partielle longitudinale du dispositif selon une variante de réalisation ; - Les figures 6 et 7 illustrent schématiquement deux variantes de réalisation de l'association de plusieurs dispositifs. 20 On a représenté sur les figures 1 et 2 des vues schématiques en coupes respectivement longitudinale et transversale d'un premier exemple de dispositif de l'invention. Le dispositif 1 de la figure 1 comporte une enceinte 2 cylindrique à base 25 carrée, comprenant une paroi parallélépipédique 3, dont seuls deux côtés 3A et 3B sont visibles sur la figure 1. La paroi 3 est fermée à ses extrémités par deux parois carrées, respectivement frontale 4 et arrière 5. L'intérieur de l'enceinte est rempli d'un fluide 6 qui peut être soit liquide, tel 30 que par exemple de l'eau ou de l'huile, soit gazeux : vapeur, air, azote, etc. La paroi arrière 5 de l'enceinte 2 est traversée en son centre, avec un système d'étanchéité et de palier 7, par un arbre 8. L'extrémité proximale (opposée à l'enceinte 2) de l'arbre 8 dépasse de la paroi arrière 5 et est reliée à un moyen d'entrainement, tel qu'un moteur électrique 9, connu en soi, ou tout autre moyen d'entraînement équivalent du type courroie, poulie, etc.... The device may comprise one, two or more rotating elements, preferably arranged along a common axis, itself collinear with the longitudinal axis of the enclosure. To allow the circulation of the fluid, the enclosure comprises at least one input lo and at least one fluid outlet, said inlet and outlet being capable of being closed temporarily. In one embodiment, when the fluid remains trapped in the enclosure, the device allows a simple way, mainly as a function of the rotational speed of the rotating element, a gradual increase in power of the heating and therefore of the rise in temperature. According to a particular embodiment, the wall of the enclosure is made of heat conducting material. Advantageously, the outer surface of the rotating member in contact with the fluid is treated so as to be smooth. The enclosure has a circular, square or rectangular section, circular, square, rectangular, polygonal in shape such as octagonal, or elliptical. In the case of a polygonal base, the wall of the enclosure is thus multi-faceted. The invention also relates to an assembly comprising a plurality of devices which can be mounted together in parallel and / or in series. By paralleling is meant the combination of several devices such as the rotating elements are rotatable around the same axis of rotation 5 or even drive means. Each of the devices supplies heating one or more equipment. Serialization means the combination of several devices such as the output of one device is connected to the input of another, each device 10 being independent with respect to their axis of rotation. The input of the first device in series is connected to the output of a device to supply heating, while the output of the last device is connected to the input of the equipment. The invention also relates to a method for heating a fluid, using the above device, characterized in that one: - Place a rotating element in contact with the fluid, and - Anime said element of a rotational movement so as to create a rotating movement of the fluid and friction with the fluid and / or in the fluid. In a first variant of the process, the chamber is filled with fluid and the latter is closed again, then the rotating element is caused to rotate, and finally the calories are recovered that the chamber takes up fluid, by conduction or convection at using another fluid outside the enclosure. According to a second variant of the method, the enclosure is provided with at least one inlet and at least one fluid outlet, said inlet and outlet being capable of being closed temporarily, fluid is conveyed into the enclosure. enclosure that is filled, then it causes the rotation of the rotating element, which causes the heating of the fluid and its circulation, and is continuously supplying the enclosure. The invention will be better understood in the light of the description which follows, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a schematic longitudinal section (along an axial plane) of a first embodiment of the device of FIG. the invention; - Figure 2 is a sectional view along a diametral plane of the device lo of Figure 1, according to the plane II-II; FIG. 3 is a schematic longitudinal view of a second exemplary embodiment of the device of the invention; FIG. 4 is a cross-sectional view of the device of FIG. 3 along plane IV-IV; FIG. 5 illustrates a longitudinal partial sectional view of the device according to an alternative embodiment; - Figures 6 and 7 schematically illustrate two embodiments of the combination of several devices. FIGS. 1 and 2 show diagrammatic views respectively in longitudinal and transverse sections of a first example of a device of the invention. The device 1 of FIG. 1 comprises a cylindrical square-shaped enclosure 2 comprising a parallelepipedal wall 3, of which only two sides 3A and 3B are visible in FIG. 1. The wall 3 is closed at its ends by two square walls, respectively front 4 and rear 5. The interior of the chamber is filled with a fluid 6 which can be either liquid, such as for example water or oil, or gaseous: steam, air, nitrogen etc. The rear wall 5 of the chamber 2 is traversed at its center, with a sealing and bearing system 7, by a shaft 8. The proximal end (opposite the chamber 2) of the shaft 8 protrudes from the rear wall 5 and is connected to a drive means, such as an electric motor 9, known per se, or any other equivalent drive means of the belt type, pulley, etc ....

La partie de l'arbre 8 située dans l'enceinte 2 est dans cet exemple en porte-à-faux. L'arbre 8 est entrainé en rotation sur lui-même selon son axe X-X longitudinal, par le moteur 9. L'axe X-X est également l'axe longitudinal central de l'enceinte 2. L'arbre 8 est solidaire d'un, de deux, ou de plusieurs éléments dits d'entrainement de fluide, en l'occurrence deux éléments 10 et 13 sur l'exemple de la figure 1. The portion of the shaft 8 located in the chamber 2 is in this example cantilevered. The shaft 8 is rotated on itself along its longitudinal axis XX, by the motor 9. The axis XX is also the central longitudinal axis of the enclosure 2. The shaft 8 is integral with a, of two or more so-called fluid entrainment elements, in this case two elements 10 and 13 in the example of FIG.

Le premier élément 10 d'entrainement de fluide est fixé à l'extrémité distale de l'arbre 8 (extrémité opposée au moteur 9) et comporte un disque 11 à base circulaire, le pourtour duquel est solidaire d'un anneau cylindrique 12. Ledit élément 10 montre ainsi, en coupe diamétrale de la figure 1, une forme d'un I dont la barre verticale correspond au disque 11. La partie de l'arbre 8 située dans l'enceinte 2, entre le premier élément 10 et la paroi arrière 5, est rendue solidaire d'un second élément 13 d'entrainement de fluide, creux et fermé sur l'ensemble de sa périphérie, 30 de forme cylindrique, et comprenant deux flasques ou disques, respectivement frontal 14 et arrière 15, reliés par une paroi cylindrique 16. L'enceinte 2 et les parois cylindriques 12 et 16 (des éléments respectifs 10 et 13 d'entrainement du fluide) sont de préférence en matériau conducteur de la chaleur, tel que de l'aluminium. Afin d'éviter les pertes de calories vers l'extérieur du dispositif, l'arbre 8 est en un matériau isolant ou faiblement conducteur de la chaleur, tel que par exemple en céramique du type zircone. The first fluid entrainment element 10 is attached to the distal end of the shaft 8 (opposite end to the motor 9) and comprises a disk 11 with a circular base, the periphery of which is secured to a cylindrical ring 12. Said element 10 thus shows, in diametral section of FIG. 1, a shape of an I whose vertical bar corresponds to disc 11. The portion of shaft 8 located in enclosure 2, between first element 10 and the wall 5, is secured to a second fluid-driving element 13, hollow and closed over its entire periphery, of cylindrical shape, and comprising two flanges or disks, respectively front 14 and rear 15, connected by a cylindrical wall 16. The chamber 2 and the cylindrical walls 12 and 16 (respective elements 10 and 13 for driving the fluid) are preferably made of heat conducting material, such as aluminum. In order to prevent calorie losses to the outside of the device, the shaft 8 is made of an insulating or weakly heat-conducting material, such as, for example, of zirconia type ceramic.

Les surfaces des parois cylindriques de l'anneau 12 et de la paroi 16 destinées à être au contact du fluide, sont traitées de manière à être les plus lisses possible. The surfaces of the cylindrical walls of the ring 12 and the wall 16 intended to be in contact with the fluid, are treated so as to be as smooth as possible.

La figure 2 représente le dispositif en coupe selon un plan perpendiculaire à l'axe X-X de l'arbre 8, montrant l'arbre 8, les parois rectangulaires 3A, 3B, 3C et 3D de l'enceinte 2, le disque 11 et l'anneau 12 du premier élément 10 d'entrainement du fluide. FIG. 2 represents the device in section along a plane perpendicular to the axis XX of the shaft 8, showing the shaft 8, the rectangular walls 3A, 3B, 3C and 3D of the enclosure 2, the disk 11 and the ring 12 of the first element 10 for driving the fluid.

Ce premier exemple de réalisation (figures 1 et 2) fonctionne de la manière suivante. On remplit de fluide 6 l'espace ou le volume fermé délimité par la surface intérieure de l'enceinte et la surface extérieure des éléments 10 et 13, par l'intermédiaire d'un orifice 30 obturable connu en lui-même. L'orifice 30 est ensuite bouché. Le fluide 6 reste à demeure dans l'enceinte 2. Le moteur 9 est alors mis en marche et il entraine l'arbre 8, qui à son tour entraine en rotation, selon l'axe X-X, les premier et second éléments 10 et 13. This first exemplary embodiment (FIGS. 1 and 2) operates in the following manner. Fluid 6 is filled with the space or the closed volume delimited by the inner surface of the enclosure and the outer surface of the elements 10 and 13, via a closable orifice 30 known per se. The orifice 30 is then plugged. The fluid 6 remains permanently in the chamber 2. The engine 9 is then turned on and it drives the shaft 8, which in turn rotates, along the axis XX, the first and second elements 10 and 13 .

De part la viscosité et la pression du fluide, et préférentiellement du fait que la paroi de l'élément tournant est lisse, le fluide est donc entraîné par rotation et des frottements sont générés contre la paroi de l'enceinte provoquant l'échauffement du fluide. Due to the viscosity and pressure of the fluid, and preferably because the wall of the rotating element is smooth, the fluid is rotated and friction is generated against the wall of the enclosure causing the heating of the fluid. .

On peut considérer que les vitesses respectives des particules du fluide et des surfaces de l'élément tournant sont quasiment identiques. L'apport de calories par unité de temps (énergie thermique) est fonction notamment du fluide (nature, viscosité, température, pression), de l'état de surface des parois 12 et 16 d'entrainement du fluide, et de la vitesse de rotation de l'arbre 8. A titre d'exemple, le fluide présente au démarrage du dispositif une viscosité de 0,001 Pa.s à 390K pour une pression au sein du dispositif de 100 kPa. Dans ce mode de réalisation correspondant à un fonctionnement selon un échangeur thermique (figures 1 et 2), la paroi de l'enceinte est en matériau conducteur de la chaleur, pour permettre de communiquer, par conduction ou convection, les calories, qu'elle reçoit du fluide 6 intérieur, à un autre fluide, extérieur à l'enceinte, associé à un système de récupération (non représenté). La figure 3 est une vue en coupe, selon un plan vertical diamétral, d'une seconde forme de réalisation de l'invention. Les parties similaires ou identiques au dispositif de la figure 1 comportent les mêmes références. On retrouve l'enceinte 2, l'arbre 8 et ses moyens d'étanchéité et de palier 7, et le moteur 9. L'enceinte et l'arbre sont colinéaires à l'axe longitudinal X-X du dispositif. It can be considered that the respective velocities of the fluid particles and the surfaces of the rotating element are almost identical. The supply of calories per unit of time (thermal energy) is a function in particular of the fluid (nature, viscosity, temperature, pressure), the surface state of the walls 12 and 16 fluid entrainment, and the speed of rotation of the shaft 8. By way of example, the fluid present at the start of the device has a viscosity of 0.001 Pa.s at 390K for a pressure within the device of 100 kPa. In this embodiment corresponding to operation according to a heat exchanger (FIGS. 1 and 2), the wall of the enclosure is made of a material that conducts heat, to enable conductive or convective communication to communicate the calories it receives fluid 6 inside, to another fluid, outside the enclosure, associated with a recovery system (not shown). Figure 3 is a sectional view along a diametral vertical plane of a second embodiment of the invention. Parts similar or identical to the device of Figure 1 have the same references. We find the enclosure 2, the shaft 8 and its sealing means and bearing 7, and the motor 9. The enclosure and the shaft are collinear with the longitudinal axis X-X of the device.

L'enceinte 2 comporte une paroi cylindrique 17 fermée à ses extrémités par deux parois, respectivement avant 18 et arrière 19, en forme de disque. The enclosure 2 has a cylindrical wall 17 closed at its ends by two walls, respectively front 18 and rear 19, disc-shaped.

L'extrémité distale (opposée au moteur 9) de l'arbre 8 est supportée par un palier 20 prévu dans la paroi avant 18 de l'enceinte. L'unique élément 21 d'entrainement de fluide, à l'intérieur de l'enceinte, est creux aux parois fermées. Il présente une forme générale rappelant celle d'une cloche. L'élément 21 comporte successivement, en s'éloignant de la paroi arrière 19 de l'enceinte : - un flasque plat arrière 22, en forme de disque, solidaire de l'arbre 8; - une paroi arrière 23 en tronc de cône ; - une paroi centrale 24 en forme de cylindre - une paroi avant 25 en tronc de cône ; - un embout 26 solidaire de l'arbre 8. The distal end (opposite the motor 9) of the shaft 8 is supported by a bearing 20 provided in the front wall 18 of the enclosure. The single element 21 for fluid entrainment, inside the chamber, is hollow to the closed walls. It has a general shape reminiscent of a bell. The element 21 comprises successively, away from the rear wall 19 of the enclosure: - a flat rear flange 22, disc-shaped, integral with the shaft 8; a rear wall 23 in a truncated cone; - A central wall 24 in the form of a cylinder - a front wall 25 truncated cone; a tip 26 integral with the shaft 8.

Les différentes parties 22 à 26 de l'élément 21 présentent un axe de symétrie de révolution colinéaire à l'axe longitudinal X-X du dispositif. La surface interne de l'enceinte 2 présente une forme générale et une succession de sections transversales qui épousent et sont sensiblement parallèles et à distance (de quelques cm par exemple) des parties constitutives de l'élément 21 d'entrainement de fluide. Ainsi : - la paroi 19 de l'enceinte est parallèle au flasque 22 arrière de l'élément 21. - la paroi cylindrique 17 de l'enceinte présente : - une partie cylindrique centrale 17A de diamètre légèrement supérieur au flasque 22 arrière de l'élément 21 ; cette partie est en regard du flasque 2 et la paroi arrière 23 et de la paroi centrale 24 de l'élément 21. - une partie avant 17B en tronc de cône en regard et à distance de la partie tronconique 25 de l'élément 21. - la paroi avant 18 de l'enceinte comporte un évidement cylindrique 17 C de diamètre nettement plus grand que celui de l'embout 26 de l'élément 21. La figure 4 est une coupe selon le plan diamétral IV-IV de la figure 3, montrant certaines des parties du dispositif de la figure 3. The various parts 22 to 26 of the element 21 have an axis of symmetry of revolution collinear with the longitudinal axis X-X of the device. The inner surface of the chamber 2 has a general shape and a succession of cross sections that fit and are substantially parallel and at a distance (of a few cm for example) constituent parts of the fluid drive element 21. Thus: the wall 19 of the enclosure is parallel to the rear flange 22 of the element 21. the cylindrical wall 17 of the enclosure has: a central cylindrical portion 17A of slightly greater diameter than the rear flange 22 of the element 21; this part is opposite the flange 2 and the rear wall 23 and the central wall 24 of the element 21. - A front portion 17B truncated cone facing and away from the frustoconical portion 25 of the element 21. the front wall 18 of the enclosure has a cylindrical recess 17 C of a diameter substantially greater than that of the tip 26 of the element 21. FIG. 4 is a section along the diametral plane IV-IV of FIG. , showing some of the parts of the device of Figure 3.

Il est ainsi ménagé un espace ou volume entre d'une part les surfaces internes de la paroi de l'enceinte 2, et d'autre part les surfaces extérieures des parois de l'élément 21. A space or volume is thus provided between, on the one hand, the internal surfaces of the wall of the enclosure 2, and on the other hand the external surfaces of the walls of the element 21.

En regard des figures 3 et 4, sur la surface intérieure de l'enceinte, et plus précisément sur la partie cylindrique centrale 17A, sont prévues des organes en saillie tels que des ailettes, ou lames ou lamelles 27 et 28, longilignes et sensiblement parallèles à l'axe longitudinal X-X. With reference to FIGS. 3 and 4, on the inner surface of the enclosure, and more precisely on the central cylindrical portion 17A, are provided projecting members such as fins, or blades or lamellae 27 and 28, elongated and substantially parallel to the longitudinal axis XX.

Seules deux ailettes 27 et 28 sont visibles sur la figure 3. En regard de la figure 4, les ailettes sont uniformément réparties sur le pourtour de ladite paroi 17A (par exemple douze ailettes disposées tous les 30° angulairement). Only two fins 27 and 28 are visible in Figure 3. With reference to Figure 4, the fins are uniformly distributed around the periphery of said wall 17A (for example twelve fins disposed every 30 ° angularly).

Les ailettes ont une longueur (selon l'axe X-X) légèrement inférieure à la partie cylindrique centrale 17A de l'enceinte, de manière à ménager un espace pour la partie tronconique 23 arrière et la périphérie du flasque arrière plat 22 de l'élément 21. The fins have a length (along the axis XX) slightly smaller than the central cylindrical portion 17A of the enclosure, so as to provide a space for the frustoconical portion 23 rear and the periphery of the flat rear flange 22 of the element 21 .

Les ailettes sont disposées sur la paroi interne de ladite enceinte, de manière que leurs arêtes distales (opposées aux parois de l'enceinte) soient en regard et à proximité de la surface extérieure du dit élément tournant. The fins are disposed on the inner wall of said enclosure, so that their distal edges (opposite to the walls of the enclosure) are facing and close to the outer surface of said rotating element.

La distance de séparation entre la surface intérieure de la paroi 17 de l'enceinte et des arêtes distales des ailettes est fonction des dimensions de l'enceinte de l'élément tournant 21 et de l'espace séparant l'enceinte dudit élément tournant. The separation distance between the inner surface of the wall 17 of the enclosure and the distal edges of the fins is a function of the dimensions of the enclosure of the rotating element 21 and the space between the enclosure of said rotating element.

Enfin, il est prévu dans l'enceinte une entrée d'alimentation de fluide 29 (flèche f), située du côté avant de l'enceinte, et une sortie de fluide 30 (flèche g) du côté arrière de l'enceinte. L'entrée et la sortie peuvent être ouvertes ou obturées à la demande, de manière connue (non représentée). Finally, there is provided in the enclosure a fluid supply inlet 29 (arrow f), located on the front side of the enclosure, and a fluid outlet 30 (arrow g) on the rear side of the enclosure. The inlet and outlet can be opened or closed on demand, in known manner (not shown).

En variantes, les ailettes peuvent être inclinées (disposées obliquement) par rapport à l'axe X-X ou encore en hélice. La figure 5 montre une vue partielle d'un côté de l'enceinte 2 avec une ailette 27 inclinée par rapport à l'axe X-X. L'inclinaison a pour fonction de favoriser l'écoulement du fluide depuis l'entrée 29 vers la sortie 30 en adaptant le sens de rotation de l'élément tournant. Les ailettes sont orientées en étant divergentes par rapport à l'axe X-X en direction de la sortie, et le sens de rotation de l'élément tournant est alors adapté pour que le fluide soit d'autant plus entraîné vers la sortie. Par exemple, sur la vue de la figure 5, l'élément tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. Ce second exemple de réalisation (figures 3 et 4) fonctionne de la manière suivante. In variants, the fins may be inclined (arranged obliquely) relative to the axis X-X or helically. Figure 5 shows a partial view of one side of the chamber 2 with a fin 27 inclined relative to the axis X-X. The inclination serves to promote the flow of fluid from the inlet 29 to the outlet 30 by adjusting the direction of rotation of the rotating element. The fins are oriented diverging with respect to the X-X axis towards the outlet, and the direction of rotation of the rotating element is then adapted so that the fluid is all the more driven towards the outlet. For example, in the view of Figure 5, the element rotates clockwise. This second embodiment (FIGS. 3 and 4) operates in the following manner.

De même que pour l'exemple des figures 1 et 2, le fluide 6 étant introduit dans le volume entre la paroi 17 de l'enceinte 2 et la paroi de l'élément 21 d'entrainement, on fait tourner le moteur qui entraine l'arbre et donc l'élément d'entrainement de fluide 21. As for the example of Figures 1 and 2, the fluid 6 being introduced into the volume between the wall 17 of the chamber 2 and the wall of the drive element 21, the motor is rotated which drives the fluid. shaft and therefore the fluid drive element 21.

Les ailettes, faisant saillie dans le volume annulaire (rempli de fluide) augmentent le brassage du fluide et donc les frottements et ainsi la température du fluide. The fins protruding into the annular volume (filled with fluid) increase the mixing of the fluid and thus the friction and thus the temperature of the fluid.

Le fluide est alimenté (entrée 29) dans le volume de l'enceinte entre la paroi interne de celle-ci et la paroi de l'élément 21. Le fluide est brassé et chauffé comme indiqué ci-dessus, puis évacué par la sortie 30 (à une température supérieure par rapport à celle de son entrée). The fluid is fed (inlet 29) into the volume of the chamber between the inner wall thereof and the wall of the element 21. The fluid is stirred and heated as indicated above, then discharged through the outlet 30 (at a temperature higher than that of its entry).

Ce déplacement du fluide est réalisé par la rotation de l'élément 21 et du fait des frottements au sein du fluide. Il est possible de faire fonctionner le dispositif des figures 3 et 4 en fermant l'entrée 29 et la sortie 30, pour laisser le fluide à l'intérieur de l'enceinte s'échauffer, afin de récupérer directement les calories au niveau de la paroi 1 de l'enceinte (qui est en matériau conducteur de la chaleur). Les dimensions du dispositif, à titre d'exemple, sont les suivantes : - longueur enceinte : 40 cm - diamètre enceinte : 20 cm - longueur de l'élément tournant : 39,5 cm - diamètre de l'élément tournant : 19 cm - écart entre la surface interne de l'enceinte et parois latérales de l'élément tournant : entre 0,5 et 6 cm - écart entre bord distal des ailettes et paroi extérieure de l'élément tournant : 5 mm - vitesse rotation de l'élément tournant de 0 à 10 000 tr/mn Les éléments 12, 13 et 21 d'entrainement du fluide, des figures 1 et 3 peuvent être soit monobloc d'une seule pièce, soit constitués de pièces distinctes assemblées et solidarisées. Les éléments tournants 13 et 21 ont été décrits de préférence creux. Toutefois, ils peuvent également être pleins. This displacement of the fluid is achieved by the rotation of the element 21 and because of the friction within the fluid. It is possible to operate the device of FIGS. 3 and 4 by closing the inlet 29 and the outlet 30, to allow the fluid inside the enclosure to heat up, in order to directly recover the calories at the level of the wall 1 of the enclosure (which is heat conducting material). The dimensions of the device, for example, are the following: - enclosure length: 40 cm - enclosure diameter: 20 cm - length of the rotating element: 39.5 cm - diameter of the rotating element: 19 cm - distance between the inner surface of the enclosure and the side walls of the rotating element: between 0.5 and 6 cm - distance between the distal edge of the fins and the outer wall of the rotating element: 5 mm - rotation speed of the element 0 to 10 000 rpm The elements 12, 13 and 21 for driving the fluid, Figures 1 and 3 can be either monobloc one piece, or consist of separate parts assembled and secured. The rotating elements 13 and 21 have preferably been hollow. However, they can also be full.

Le volume intérieur des éléments est rempli soit d'un matériau possédant une forte capacité thermique soit d'un matériau à faible capacité thermique, tel que le vide, afin respectivement d'augmenter ou non l'inertie thermique du dispositif. Dans le cas d'un matériau possédant une forte capacité thermique, le dispositif permettra ainsi de restituer au cours du temps l'énergie thermique. Ainsi, en fonction du résultat souhaité et de la capacité thermique du dispositif, le chauffage pourra être plus ou moins rapide avec possibilité de restitution de la chaleur dans le temps. Selon l'invention, plusieurs dispositifs peuvent être couplés entre eux. On assurera un raccordement en série et/ou en parallèle. The internal volume of the elements is filled either with a material having a high heat capacity or with a low heat capacity material, such as vacuum, in order respectively to increase or not the thermal inertia of the device. In the case of a material having a high heat capacity, the device will thus restore the thermal energy over time. Thus, depending on the desired result and the thermal capacity of the device, the heating may be more or less fast with the possibility of restitution of heat over time. According to the invention, several devices can be coupled together. We will provide a connection in series and / or in parallel.

La figure 6 illustre une mise en série de deux dispositifs D1 et D2 qui sont reliés à un équipement E à alimenter en chauffage. La sortie de l'équipement E est reliée à l'entrée 29 du premier dispositif Dl dont la sortie 30 est reliée à l'entrée du second dispositif D2, ce dernier étant connecté par sa sortie à l'entrée de l'équipement E. Chacun des dispositifs présente un arbre de rotation 8 distinct. La figure 7 illustre une mise en parallèle d'au moins deux dispositifs D3 et D4 qui sont destinés à alimenter chacun un ou plusieurs équipements non représentés. Les deux ou la pluralité de dispositifs sont raccordés entre eux pour fonctionner autour d'un unique axe de rotation X-X. Les configurations en série et parallèle peuvent être combinées. La présente invention n'est pas limitée aux seuls exemples de réalisation décrits ci-dessus, mais s'étend à toutes variantes de réalisation et d'application entrant dans le cadre des revendications qui suivent. FIG. 6 illustrates a series connection of two devices D1 and D2 which are connected to equipment E to supply heating. The output of the equipment E is connected to the input 29 of the first device D1 whose output 30 is connected to the input of the second device D2, the latter being connected by its output to the input of the equipment E. Each of the devices has a separate rotating shaft 8. FIG. 7 illustrates a paralleling of at least two devices D3 and D4 which are intended to supply each one or more equipment not shown. The two or more devices are connected together to operate around a single axis of rotation X-X. Serial and parallel configurations can be combined. The present invention is not limited to the embodiments described above, but extends to all variants and applications within the scope of the following claims.

Claims

CLAIMS1 fluid heating device, comprising at least one movable element in contact with the fluid, and whose movement causes a heating of the fluid, is characterized in that it comprises a chamber adapted to contain the fluid and inside of which said movable member is rotatably mounted. 2 Device according to claim 1, characterized in that it comprises projecting members on at least a portion of its surface in contact with the fluid. 3 Device according to claim 2, characterized in that the projecting members are fins having a longitudinal direction substantially parallel to the axis of rotation of said rotating member. 4 Device according to claim 2, characterized in that the fins, 15 have a longitudinal direction slightly inclined relative to the axis of rotation of said rotating element, or are arranged helically. Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the fins are disposed on the inner wall of said enclosure, so that their distal edges opposite the walls of the enclosure 20 are facing and close to the surface outside of said rotating element. 6 Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rotary member is formed of a body of revolution, cylindrical, frustoconical or combination of the two, or diametral section in the general form of H or I. 7 Device according to claim 6, characterized in that the rotary element is hollow and closed on its periphery, or is solid by being formed in its core of a material having a high thermal capacity. 16 or a material with low heat capacity. 8 Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises one, two or more rotating elements, preferably arranged along a common axis. 5 9 Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the enclosure comprises at least one inlet and at least one fluid outlet, said inlet and outlet being capable of being closed temporarily. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the wall of the enclosure is of heat conducting material. 11 Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the enclosure has a circular section, square or rectangular, circular, square, rectangular, polygonal such as octagonal, or elliptical. An assembly comprising a plurality of devices according to any one of the preceding claims, the devices being mounted together in parallel and / or in series. 13 Method for heating a fluid, using the device according to one of claims 11, characterized in that it: - Place a rotating element in contact with the fluid, and - Anime said element of a rotation movement. 14 Process according to claim 13, characterized in that the chamber is filled with fluid and the latter is closed, then causes the rotation of the rotating element, finally we recover the calories that the chamber takes fluid, by conduction or convection using another fluid outside the enclosure. Process according to claim 13, characterized in that the enclosure is provided with at least one inlet and at least one fluid outlet, said inlet and outlet being capable of being closed temporarily, it is possible to convey fluid in the enclosure that is filled, then it causes the rotation of the rotating element, which causes the heating of the fluid and its circulation, and is continuously supplying the enclosure.