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iliH1iECTION}ENTS AUX INSTALLATIONS DE .dE I#illRATI#:i"
La présente invention est relative à une. ins- tallatio'n de réfrigération du type à absorbtion et com- prend quelques perfectionnements aux installations de réfrigération de cette catégorie. La présente invention sera décrite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels :
La fige 1 est une vue schématique, sensible- ment en coupe verticale, de l'installation et la fig. 2 est une coupe horizontale suivant'la ligne II-II de la fige 1. La fige 3 est une vue schématique, sensiblement en coupe verticale, d'une forme mouifiée de l'installationo
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La fig. 4 représente une coupe d'une autre modification..
Sur les figs. 1 et 2,1 représente un récipient rempli d'une substance qui alternativement absorbe un gaz pendant le refroidissement¯et l'expulse pendant le chauf- fage. 2 est une enveloppe enveloppant le récipient 1 et formant à sa partie inférieure sous le récipient un ré- servoir d'eau 3, Par une conduite 4 le récipient 1 est en communication ouverte avec un condenseur µ disposé dans un réservoir d'eau 6. A son autre extrémité le condenseur 5 est en communication ouverte avec un collec- teur 7, ce dernier étant à son tour en communication ou- verte avec un évaporateur 9 par l'intermédiaire d'une conduite 8. Le récipient condenseur 6 est, pendant l'opé- ration,alimenté en eau de refroidissement par le conduit
10 , la quantité d'eau étant réglée par un robinet 11.
L'excès d'eau du récipient condenseur s'écoule par un siphon 12 qui est en communication ouverte avec l'espace compris entre l'enveloppe 2 et le récipient 1. Cet espace se trouve également à sa partie supérieure en communica- tion avec l'atmosphère par une conduite 13. L'échappement de l'eau du récipient 3, a lieu par une conduite 14 munie d'un joint hydraulique 15 et la quantité d'eau évacuée est réglée par un robinet 16. Dans le mode de réalisation de l'installation représenté aux dessins, le fonctionne- ment est supposé être automatique suivant le procédé dé- crit au brevet français N 594.433 en date du 21 Février 1925 et une explication plus détaillée de l'installation est par conséquent, considérée comme n'étant pas nécessaire.
Le récipient 1 (voir figs. 1, 2 et 3) est chauf- fé par de la vapeur qui sort du réservoir d'eau 5. Quoique le réservoir d'eau puisse être chauffé d'une manière ap- propriée quelconque, on suppose suivant la construction
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représentée au dessin, que la chaleur est obtenue au moyen d'un élément de chauffage électrique 17 , disposé à l'in- térieur d'un conduit 18 logé dans le réservoir d'eau. Pour effectuer automatiquement la mise en marche ou l'arrêt du chauffage, un flotteur 19 est disposé dans un cylindre 20, qui communique avec le réservoir d'eau au moyen d'une con- duite 21.
Au sommet, le flotteur est relié à une barre 22.. entourée d'une conduite 23 qui se prolonge vers le haut au-dessus du niveau d'eau le plus élevé qui puisse exister dans lé condenseur. L'extrémité supérieure de la barre 22 est reliée à un levier 24 qui pivote sur un goujon 25 et est relié à un interrupteur à mercure 26, dont les élec- trodes 27 et 28 sont reliées en série avec l'élément de chauffage 17.
Pendant la période de chauffage le réservoir d'eau,! produit de la vapeur. Cette vapeur se condense sur -les parois du récipient 1 et le condensat s'écoule en re- venant dans le réservoir d'eau afin d'être évaporé à nouveau. La quantité totale d'eau chauffée peut par consé- quent.être très petite, d'où il suit que la réduction de rendement thermique due à la méthode de chauffage indirecte employée sera sans aucune importance. Mais, d'autre part, on obtient par ce procédé le -grand avantage que la tempé- rature autour du récipient renfermant la substance qui absorbe et qui restitue le gaz ne peut jamais être augmentée au-delà, de 100 C. ce qui permet d'éviter un surchauffage préjudiciable..
La position.de l'interrupteur 26 représentée sur le dessin, représente la situation normale pendant la pé- riode d'absorbtion. L'espace compris entre le récipient 1 et l'enveloppe 2 se trouve dans ce cas rempli d'eau de re- froidissement. Par conséquent, le flotteur 19 est dans sa position haute maximum (représentée en lignes pointillées)
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sur le dessin) et le courant destiné à l'élément du chauf- fage 17 se trouve interrompu entre les électrodes 27 et
28.
Quand l'alimentation en eau, par le siphon 12 vers l'espace compris entre le récipient-1 et l'enveloppe 2 a cessé ,et quand cet espace s'est vidé par la conduite 14, de sorte que le niveau de l'eau dans le réservoir d'eau 3 se règle de lui-même en H, le flotteur s'abaisse jusqu'à sa position inférieure (en pointillé), le levier 24 pre- , nant une position (horizontale sur le dessin) telle que le courant destiné à l'élément-de chauffage 17 se ferme entre les électrodes 27 et 28, La période de chauffage commence alors et persiste jusqu'à ce que l'espace com- pris entre le réservoir 1 et l'enveloppe 2 se trouve à nouveau alimenté en eau de refroidissement par le siphon
12, le flotteur étant alors relevé jusquedans sa pos'ition supérieure,
ce qui interrompt le courant électrique de l'élément de chauffage 17. C'est à ce moment que commence la période d'absorbtion de gaz.
Si le réservoir d'eau!. est chauffé à l'aide d'un combustible gazeux ou liquide, le chauffage s'effec- tuera de la manière déjà connue en soi. L'alimentation du brûleur peut être disposée de la manière décrite dans le brevet antérieur mentionné ci-dessus ou bien elle peut-être disposée, par exemple, d'une manière similaire à celle qui est décrite ci-dessus au sujet du chauffage élec- trique, mais dans ce cas la barre de transmission 22 du flotteur 19 .peut être reliée à un robinet d'arrêt ou ana- logue disposé dans le conduit d'alimentation du brûleur; de sorte que le combustible gazeux ou liquide s'écoule vers le brûleur quand le flotteur se trouve dans sa posi- tion inférieure (en pointillé), tandis que l'alimentation est interrompue quand le flotteur est dans sa position supérieure.
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Quand- on veut mettre l'installation en marche ou dans le cas où la période de chauffage devrait, pour une raison quelconque, persister pendant un temps plus long qu'il n'est normalement prévu, par exemple si la conduite d'alimentation en eau 10. au condenseur se trou- vait obstruée, le dispositif de chauffage ne peut, sui- vant la présente invention, subir aucune détérioration parce que le chauffage ne peut pas avoir lieu si le ni- veau d'eau dans le réservoir d'eau se trouve sous un niveau limite'-déterminé* Ainsi, dans le mode de réali- sation représenté au dessin, si le niveau d'eau dans le .réservoir d'eau, se trouvait nettement au-dessous de la ligne H,
le flotteur 19 s'abaisserait et tirerait vers le bas le levier 24 et le courant destiné à l'élément de chauffage se trouverait ainsi coupé entre les élec- trodes 27 et 28. Dans le cas où le chauffage est effectué au moyen d'un combustible gazeux ou liquide, un robinet d'arrêt au'un organe analogue disposé dans la conduite d'alimentation au brûleur peut d'une manière analogue être disposé de façon que, dans la position inférieure du flotteur, il ferme l'alimentation de combustible au brûleur.
Suivant une autre caractéristique de la pré- sente invention les parois du récipient 1 sont munies d'ailettes faisant saillie à l'intérieur, afin d'obtenir un bon échange de chaleur entre la substance contenue dans le récipient et les parois extérieures de ce der- nier. Dans le mode de réalisation-représenté au dessin, le récipient est muni de parois transversalles internes, disposées comme un châssis en zigzag 29 (fig. 2).
Par cette disposition on obtient d'une manière simple d'ex- cellentes conditions de transmission de chaleur, le châssis constituant en même temps un moyen de renfor-
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cement du récipient,,
Une autre caractéristique de la présente inven- tion est relative au collecteur 7 et à l'évaporateur 9 et comprend un dispositif sans organes mobiles afin d'évi- ter que la gaz réfrigérant qui s*écoule pendant la période d'expulsion du récipient 1, se condense dans 1*évaporateur ; en même temps on réalise cet autre avantage que le gaz qui, pendant l'évaporation du liquide réfrigérant, s'écoule de l'évaporateur, peut ainsi être sec.
Ce résultat est obtenu grâce à ce que l'installation de réfrigération, avant la mise en marche, est remplie de substances réfrigérantes en telle quantité que, pendant la période d'expulsion, l'évaporateur peut être maintenu plein de liquide réfri- gérant qui est amené au collecteur au commencement de la périodeo Une partie du liquide réfrigérateur amené est rendue au collecteur au commencement de la période d'éva- poration de sorte que, durant cette période, il y aura un espace de vapeur au-dessus du liquide réfrigérant qui se trouve dans l'évaporateur, dans lequel les vapeurs s'écoulant à l'extérieur sont désséchées.
On verra d'après le mode de réalisation re- présenté au dessin que le raccord 8 reliant le collec- teur et l'évaporateur comporte à sa partie inférieure, une ouverture élargie 30 qui descend quelque peu dans l'évaporateur, tandis que son ouverture supérieure 31 est placée sensiblement au-dessus du fond du collecteur* Au-dessus et autour de la partie du raccord qui se trouve dans le collecteurest disposé un capuchon 32 dont l'arê- te inférieure est placée à proximité du fond et'qui peut y être fixée en quelques points 34,35. Le capuchon s'élar- git ensuite en forme de tamis conique 33 dont l'arête su- périeure atteint vers le haut à la même hauteur que le niveau d'eau le plus élevé dans le collecteur ou au-dessus
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de ce niveau.
Au point de jonction du capuchon et du tamis sont disposées des ouvertures 36 et 37 au travers desquel- les les liquides se trouvant,à l'intérieur et à l'extérieur du tamis peuvent communiquer l'un avec l'autre. Le collec- teur est muni sur sa face extérieure d'une couche isolante
38, Le dispositif fonctionne de la manière suivante :
A la fin de la période d'évaporation le niveau d'eau'dans l'évaporateur est en h2 et dans le collecteur en H1. Au commencement de la période d'expulsion le liqui- de réfrigérant, même sous une très petite augmentation de pression du côté du condenseur, s'écoulera du collecteur vers l'évaporateur et remplira complètement ce dernier.
Le niveau d'eau dans le collecteur s'abaissera par suite. en H3 A la fin de la période d'expulsion le niveau du liquide dans le collecteur a été alimenté en fluide réfri- gérant condensé en quantité telle que le niveau du liquide s'est élevé en H2. Quand la période d'évaporation commence, tout d'abord une certaine quantité de liquide réfrigérant s'évaporera dans le collecteur, jusqu'à ce que la pression au-dessus du liquide se soit abaissé suffisamment pour que le liquide réfrigéante soit aspiré de l'évaporateur dans le collecteur. Le niveau du liquide se règle alors de lui-même en H1 et hl respectivement.
L'évaporation con- tinue dans l'évaporateur, les, vapeurs s'écoulant par la conduite 3, et traversant le liquide se trouvant dans le collecteur, dans lequel le niveau du liquide est en Hl pendant toute la période d'évaporation.
Afin d'obtenir un passage continu et non sac- cadé du liquide de l'évaporateur dans le collecteur, l'évaporateur doit recevoir une bulle de gaz qui commence l'entraînement du liquide. Ceci peut être obtenu, par exemple, de la manière indiquée au dessin. Une conduite 42
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se trouve à sa partie inférieure en communication ouverte avec¯la partie supérieure de l'évaporateur et pénètre vers le haut dans le condenseur où elle est fermée à son extré- mité supérieure.
Cette conduite 42, au commencement de la période d'évaporation, sera presque -mais jamais complète- ment- remplie de fluide réfrigérant à l'état liquide. grâce à la chûte de pression au-dessus du collecteur, une certaine quantité de fluide réfrigérant gazeux serarefoulé vers le bas, de la conduite dans l'évaporateur, amorçant ainsi le transport du liquide vers le collecteur.
Dans le même but, on peut disposer, par exemple, une substance poreuse (telleque de la pierre ponce ou du charbon activé) à la partie supérieure de l'évaporateur qui, pendant l'évaporation reçoit du fluide réfrigérant gazeux et d'où, au commencement de la période d'évapora- tion suivante, s'échappe la bulle de gaz qui est nécessaire pour amorcer le transport continu de liquide.
La dernière caractéristique de l'invention est relative à la construction de l'évaporateur. Ce der- nier peut être composé d'un certain nombre de conduites 40, 41, disposées exactement ouà peu près horizontalement et débouchant dans un conduit collecteur commun ¯39. On donne ainsi au liquide réfrigérant en cours d@évaporation une large surface ce qui lui. permet de quitter l'évapora- teur à l'état pratiquement sec et on réalise, de plus: de bonnes conditions de transmission de chaleur entre l'éva- porateur et la substance environnanté. Cette construc- tion est peu coûteuse/et avantageuse particulièrement dans les cas où l'évaporation du liquide a lieu seulement à la surface de ce dernier (volatilisation).
A la fig. l, on a indiqué une conduite 43 reliant
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la partie supérieure du condenseur 6 avec l'orifice de sortie d'eau disposé sous le robinet 16. Cette conduite
43 constitue un trop plein supplémentaire qui n'entre en fonctionnement que dans le cas où le trop plein nor- mal 12 est obstrué.
Suivant la modification représentée à la figé 3, le réservoir collecteur communique avec l'éva- porateur au moyen du conduit 8 et qui est muni d'un clapet de retenue 44 qui est construit de telle sorte qu'il ne s'ouvre que lorsque la pression-dans l'évapora- teur est plusélefvée que la pression dans le collecteur, les conditions étant alors telles que la vapeur peut s'échapper de l'évaporateur vers le collecteur au travers du liquide, pour retourner dans le récipient d'absorbtion, tandis qu'en,ême temps le liquide peut s'écouler du col- lecteur dans l'évaporateur.
A la fin de la période d'évaporation, l'évapo- rateur contient encore une petite quantité de liquide ré- frigérant. A la fin de la période de dégagement suivante, le niveau du liquide dans le collecteur s'est élevée jus- qu'à la ligne H: Quand la période d'évaporation recommence, @ une certaine quantité du liquide réfrigérant se trouvant dans le collecteur, s'évapore tout d'abord jusqu'à ce que la pression dans ce collecteur ait diminué suffisamment pour que le clapet 44 se soulève sous l'action de la pression existant dans l'évaporateur 9. Quand ce clapet se soulève, de la vapeur s'échappe de l'évaporateur et en même temps du liquide réfrigérant s'écoule du collecteur ?-dans l'évaporateur. Des guides 45 limitent le déplace- ment du clapet.
Suivant la modification représentée à la fig.
4, le mode de construction du collecteur est quelque peu changé afin que la gaz s'échappant de l'évaportateur 9
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ait à traverser la plus petite hauteur possible de liquide dans le collecteur. Dans ce but, le conduit 8 venant de l'évaporateur 9 suivant la présente invention est relié par des ouvertures 50 avec une coupelle creuse 51, qui est, de préférence, montée de telle sorte, que le liquide qu'elle contient pendant la période d'évaporation soit en communication directe avec la liquide qui est dans le collecteur.
Au-dessus de la coupelle 51, le conduit 8 porte un capuchon52, ayant la forme d'une coupe renversée dont l'arête inférieure repose au voisinage du fond de la coupelle 51. A partir de son arête inférieure le dit capuchon 52 se continuesous la forme d'un rebord conique
53 dont l'arête supérieure se trouve au-dessus du niveau de liquide le liquide plus élevé H1 dans le collecteur.
Au fond de la cuvette annulaire formée par le capuchon 52 et le rebord conique 53 sont prévues des ouvertures 54 établissant la communication entre le liquide de la coupelle 51 et la dite cuvette annulaire. De plus, est prévu un canal 55 au moyen duquel le conduit 8 communi- que avec le fond du collecteur 7.
Au-dessus des ouvertures 50, le conduit 8 est fermé par la paroi 56, des ouvertures 57 étant pré- vues dans le conduit 8 immédiatement au-dessus de la dite paroi 56, pour établir la communication avec l'in- térieur du collecteur.
Cette disposition fonctionne de la façon suivante :
Au commencement de la période d'évaporation le niveau du liquide dans le collecteur se trouve en H2. l'évaporateur étant complètement rempli ae liquide. Par suite du transport de liquide venant de l'évaporateur par le conduit 8 et le canal 55, le niveau du liquide dans
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l'évaporateur et le collecteur devient respectivement hl et H1, Les vapeurs venant de l'évaporateur traversent les ouvertures 50 et passent sous le capuchon 52 au tra- vers du liquide, puis par les ouvertures 57 dans le con- denseur 5, etc... La hauteur de liquide que doivent sur- monter les vapeurs est ainsi réduite en comparaison avec le mode de construction décrit précédemment.
Au commen- cement de la période de chauffage ou de dégagement, une certaine quantité de liquide est transportée du collec- teur dans l'évaporateur par le canal 55. Le liquide qui se trouve dans la coupelle 51 empêchera les vapeurs venant du condenseur d'arriver dans l'évaporateur.
L'évaporateur, suivant/fig. 4 est constitué @ par un disque annulaire plat à double parois, dont le fond 58 est ondulé comme représenté au dessin. Afin de réduire autant que possible la quantité de liquide ré- frigérant qui doit être transportée de l'évaporateur au collecteur au commencement de la période d'évaporation, on donne à la surface supérieure ae l'évaporatéur une @ forme légèrement conique.