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" Systèmes de réfrigération"
Cette invention est relative à des systèmes de réfrigé- ration, en particulier, qaoiqae pas nécessairement, da type à absorption Intermittente. L'invention a notamment comme objet de foarnir une méthode et une disposition perfection- nées, pour le contrôle da fonctionnement du système, qai donnent toute sécurité et confiance; ane méthode et un dispo- sitif perfectionnés pour chauffer et refroidir le génératear absorbear; an système exempt de soupapes et aatres parties mobiles dans le circait da réfrigérant; un dispositif perfec- tionné poar contrôler automatiquement le fonctionnement da système et poar arrêter l'appareil dans le cas de conditions anormales;
an système de contrôle dans leqael les faites oa les défauts d'une partie qaelconqae empêche@@ le fonctionnement de l'appareil, une stractare perfectionnée da génératear-ab- sorbear; an dispositif perfectionné de condensation et une structure perfectionnée da condenseur poar condenser le ré- frigérant et an flaide de transport de chaleur, poar le re-
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froidissement da générateur-absorbeur; et diverses antres caractéristiques nouvelles comaue cela apparaîtra en détail dans la description, les dessins et les revendications.
La fig. 1 est una représentation sons forme de dia- gramme d'un système de réfrigération qui fait l'objet de l'invention.
La fig. 2 est an diagramme d'uns disposition modifiée d'appareil réfrigérant;
La fig. 3 est une série de courbes montrant les condi- tions de fonctionnement de l'appareil;
La fig. 4 est une vue en élévation d'une extrémité, d'une forme de construction de condenseur,la calotte d'ex- trémité ayant été enlevée;
La fig. 5 est une section longitudinale horizontale da condenseur sur la ligne 5-5 de la fig. 4;
La fig. 6 est une section da condenseur sur la ligne 6-6 de la fig. 5 ; et la Fig. 7 est une section d'une partie de la constrac- tion réelle da générateur-absorbeur.
Conformément à la fig.l an générateur-absorbear 58 est en communication, par le eon- dait 60, avec an condensea.r 56,refroidi par un serpentin 68 et en communication par le conduit 64 avec an évaporateur 52 . comprenant an réservoir isolé 66 et des tabes d'évaporation exposés 68,dans lesquels circale en tons temps un liqaide ré- frigérant)et qui refroidissent un compartiment 54. La dispo- sition de la fig. 1 est parement schématique et en pratique le condenseur est sa-dessus du niveau da générateur, dandis qae l'évaporatear est au-dessus du niveau da condenseur.
Le générateur-absorbeur , comme représenté fig. 7 est de préférence de la forme d'an réservoir cylindrique G10 qui est posé à chaud,,, et soadé sur un groupe da panneaux oa parois G12, qui subdivisent le réservoir en compartiments et, servent comme éléments conducteurs de chaleur, pour la trans- mission de la chaleur à travers la masse de matière absorban-
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te qui se trouve dans le réservoir Chaque paroi a un fond tronconique G22 muni d'une, ouverture circalaire G24, an anneau
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15ylindriql1e G20 et ana collerette a.ail111aire G26 dirigea vers l'intétieara Les colletettes et l'anneau, servent comme élé- ments d'espacement, tandis que 1 y anneaa assare an bon contact thermique entre ohaqae paroi et le réservoir Glo.
Les oaver- tares G24 sont alignées) poar permettre l'introdaction d'an condait d'échappement qai amène le réfrigérant à la matière
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absorbante et l'enlève de cette matière,qai est constituée par an solide sec tel que da chlorare de strontiam, et qui est disposée dans les espaces @ G14 entre les panneaux.
Le génératear-absorbear est à la fois chauffé et refroidi par
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an fluide., volatil, tel qae le chlorare d'éthyle,oontena dans an circait fermé comportant une enveloppe de vapeur 70,
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qai peut être remplie as qa ga a niveaa ?2 et an condenseur de vapear 74 refroidi par un serpentin 90 et relié aa réser- voir de vapear par an conduit de vapeur 76-78 et an raccor-
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dement de dragage de liquide 8Go Quand le génératear-abi3or- bear doit gtre chauffé, on allame an brâleur 82 et on ferme ans soupape 84 dans ans chambre 86 intercalée entre les par- ties de conduit 76 et ?8o Z bralel1r vaporise rapidement as- sez de liquide dans le réservoir de vapear poar forcer la plupart da liquide à monter dans le condenseur 74 par le con- da3t 80,
rdll1sant le niveaa de liquide à 880 Le liquide est ensaîte vaporisé par le 'brâlel1r et condensé dans le génératel1 absorbear 58 pour chauffer ce dernier.Quand le générateur- absorbent doit être refroidi, le brûleur- est éteint et la soapape da vapeur 84 est ouverte. La vapeur dans l'enveloppe
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70 monte alors dans le oonàensear 7 et le liquide primitive- ment maintena dans le ocndensear 74,016coule dans le réser- voir 70, en submergeant le générateur-absorbear. Le généra- tànr-absorbeat chaud vaporise le liquide, la vapeur étant condensée dans le c cnde#ear 74 et retournant à l'état liqai- de par le tuyau 80.
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Le système de contrôle.
De l'eau. circule sans interruption à travers les deux serpentins de condenseur 62 et 90,qui sont relias par le conduit 98, dans lequel est placé une pompe à jet ou à entrai- nement ayant fine chambre d'aspiration 94 et une gorge 96 dans laquelle an jet d'eau est déchargé. La pompe tend constamment produire un vide dans un conduit 98. Un soufflet 100 est relié au conduit 98 et actionne la soupape 84 sa moyen da le- vier 104, qui comprend des bras fourchus 106 ayant leur pivot en 108, et an bras central 110 qai s'étend dans le carter 86, le bras central étant fixé à la chambre par un joint à soafflet 112.
Les pivots 108 sont montés sar an second levier à fourche 114 ayant son pivot en 116et entourant le joint à soufflet 112, lequel petit se dilater et se contracter contre la force d'un ressort 130, en concordance aveo les changements de pression dans le carter 86. La dilatation du joint à soufflet 112 abaisse le levier 114 poar lever un bras 121 et soulever une soupape de réglage da vide 124, d'un siège à lamière 126, et la contraction du joint à soaf- flet leva le bras 114 pour permettre à la soapape de vide-' de se fermer.
L'alimentation en gaz, da brûleur, est contrôlée par aue soapape 130 fixée sa soufflet 132, dont l'intérieur est connecta aa conduit à vide 98.
Le système de coudait à vide comprend un conduit de aûreté à haute température 136, dont l'extrémité est ordinai- rement fermée par un tampon fasible 140 place dans un puits, dans une enveloppe de vapeur 70.
Un carter à soupape 142 contenant une soapape d'étran- glement 144 est intercalé dans le conduit 92. La soupape est ourerte par le ressort 152 et fermée par le levier 146 action- né par un soufflet 156 relié au coudait réfrigérant 64 par an conduit 158.
Fonctionnement du système.
Pour mettre @ l'appareil en marche, la veillease est
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allumée et 1 eau est admise dans le conduit 92. A ce moment le génératear-absorbear est sataré d'ammoniaqae et les tabes évaporateurs 68 sont pleins d'ammoniaqae liquide .La pression dans l'enveloppe de vapear 70 est faible, et par saite le soafflet 112 est affaissé de manière à fermer la soapape de vide 124. Le vide établi par le coarant d'eaa applati le soafflet 100 de manière fermer la soupape de vapear 84, et applatit en même temps le soufflet 132 poar foarnir du gaz au brûleur 82. Le génératear-absorbear est alors chauffé comme expliqué ci-dessas.
La fige 3 montre les conditions da système, indiques en fonction da temps, poar an cycle de fonctionnement. Dans cette figure les abcisses représentent le temps et les or- données représentent les pressions en kilogrammes par centi- mètre carré poar toates les courbes, excepté celle de la tem- pératare de l'enceinte à maintenir froide, poar laquelle les ordonnées représentent des degrés centigrades . Quand on commence à chauffer, la pression du chlorare d'éthyle s'élève rapidement comme le montre la partie 400-402 de la courbe de vapèar. Le chlorure de strontiam est rapidement chauffé avec le chlorare d'éthyle,comme le montre la partie 406-408 de la coarbe da réfrigérant.
En 408 le chlorare de strontiam- commence à distillerl'ammoniaque, qui est condensée dans la chambre 56, dans une proportion constante, par l'eaa de refroidissement. Celle-ci maintient une pression sensible- ment constante dans le circait d'arfimonia que, comme représenté à la partie 408-410 de la coarbe da réfrigérant. Da fait que l'ammoniaqae absorbe continuellement sa chaleur latente de transformation.da chlorare d'éthyle, ce dernier tend à res- ter à une pression constante, comme représenté par 402-412 eur la courbe de vapeur.
Au point 410 en substance toute l'ammoniaqae qai pouvait être vaporisée) à cette température età cette pression, a été distillée .En conséquence le dégagement d'ammoniaque
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cesse et la pression du chlorare d'éthyle s'élève brusque- ment)comme représenté à la partie 412-414 de la coarba de vapear.
Le ressort 120 est mis à une tension correspondant à ane pression d'environ 12 kilogrammes par centimètre carré dans le circuit de vapear, qui est représentée par le point 414.
Quand cette pression est atteinte le soufflet 112 s'est di- laté suffisamment poar ouvrir la soupape de vide 124, permettant à la soapape de gaz 130 de se fermer,et à la son- pape de vapeur 84 d'être ouverte. Ceci arr8te la période de chauffe. L'ouverture de la soupape 84 permet la circula-
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tion da chlorure d'éthyle}qai refroidit le générateur-absor- beureornme il a été expliqué, le chlorure d'thyle étant condensé par l'eau froide dans le serpentin 90 et sa pres-
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sion étant rapidement rédaite)comma représenté à la partie 41,1-418.de la courbe de vapeur. De migme,la soudaine immersion du gé né rate ar-absorbe ar dans le liqaide froid}rédait la pres- -par s ion de l'ammoniaque comme représenté(416-42G sar la coarbe du réfrigérant.
A la basse pression représentée par 420,le ohlorare de strontiam-abs'orbe de l'ammoniaque et produit la. réfrigération de la manière bien cannas. La chalear latente
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d'absorption de l'ammoniaqnejest enlevée par le chlorare dléthyle,q¯ui est continuellement vaporisé sar la paroi 58 et condensé dans la chambre 74.
La réfrigération est continués à une température sensi- blement constante, comme représenté par 420-422 sur la coar- be du réfrigérant, parce que le soafflet 156 donne à la soa-
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pape d'eaa une position correspondant à la tempratare de l'évaporateur qui règle l'afflux d'eau froide, poar mainte- nir an degré d'absorption qui soit en exacte concordance avec
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la demande de réfrigération, ou ferme la soupape pa ar arr3- ter l'appareil si aucune réfrigération n'est demandée.
Le
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systèr.-a de conduit a vide est muni d'une ouverture restrein- te 166 qui est normalement fermée par une soupape :le ,contra-
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le à poids 170. La dimension de l'oavertare et le poids de la soapape sont de proportions telles que la soupape ne
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s'o!lvrirs)'lae lorsque la pompe à jet produit une pression suffisamment basse pour applatir les deux soufflets 100 et 132 et consé 'lt16mment)l 'air ne sera pas aillais assez vite poar détruire le vide nécessaire poar maintenir les deux soafflets applatis.
Ce dispositif est prévu poar l'admission d'une petite quantité d'air dans la chambre de jet 94, afin
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qae l'air paisse être continaéllerient chassé de la chambre par le jet et maintenir ainsi le jet saffjsanirxnt agité pour maintenir an contact intime avec la gorge.
La soapape de la température constante qui est main- tenae dans l'enceinte maintenir froide, peat être réglée en réglant la tension du ressort auxiliaire 16Q aa moyen de la came mûe à la main 162, de manière '9 s'opposer à l'af- faissement du soafflet 156. A mesure que la pression da chlorare d'éthyle est réduite, le ressort 120 applatit gra- daellement le soufflet 112. Quand l'absorbant est complète- ment sataré d'ammoniaque , de la chaleur n'est plus cédée au chlorare d'éthyle, et par conséquent la pression da chlorare d'éthyle tombe graduellement, comme l'indique 424-426 sur la courbe de vapeur.
Quand la pression atteint le point 426, le'ressort 120 a applati le soafflet 112 suffisamment peur fermer la soapape à vide 124 et une nouvelle période
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de chauffe est commencée. Le cycle décrit se répète autor.,ati": clement. Comme représenté la fig. 3 la pression da chlorure d'éthyle et celle de l'ammonàaqae sont tou,;oars très proches de la même valeur.
'o5E ta combinaison des matières, chlorare d'éthyle, chlorare de strontiam et ammonia'laonne ce résaltat, qui a l'avanta- ge d'éliminer la tension sar la paroi da génératear-absorbear.
Si le génératear-absorbear était surchaaffé pour une rai- son quelconque, par exemple à cause de faites de chlorare d'éthyle hors da circuit de vapeur, le tampon fasible 140
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fondrait poar détraire le vide et éteàldre le br6lear)avant qa'ans Jà:m:Ic#.iJ# dangereuse température paisse ttre atteinte.
En fait la chauffe de l'appareil dépend entièrement de l'exis-
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tence d'an vide, qui à son toar dépend à la fois id'an coa- rant déterminé d'avance, d'eau de refroidissement et d'une parfaite condition da circait de contrôle. C'est pourquoi le brûleur ne peat être allumé, que si l'eau de refroidisse- ment coule réellement dans une proportion suffisante pour condenser l'ammoniaque.
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De plus, le bris, la faite ou l&5défaa.t:S dtane partie quelconque détrl.1 irentle vide poar empêcher le fonctionnement de l'appareil.
La fig. 2 représente une disposition modifiée de l'é16- ment de réfrigération 52 de la fig. 1. Celai-ci comprend an
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réservoir isolé 66dqai correspond aa réservoir 66 et ane chambre d'évaporation 68a (correspondant aux tabès 68) dont le sommet est mis en commanication avec le fond da réservoir
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par an conduit 160, et qui se trouve au-dessas da réservoir 66a. Le système contient an excès suffisant de réfrigérant pour remplir, soit le réservoir 66a, soit l'évaporateur 68a, quand 1 '.absorbant est complètement satar, Au commencement de la période génératrice cet excès est dans le réservoir
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et l'évaporatear est vide.
La haute pression,dvelQppéa par la vapeur da réfrigérant engendrée ..oblige d'abord toat le
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liquide à entrer dans l'évaporateur, reuplissant ce dernier, de manière à y empêcher la condensation du réfrigérant ga-
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zeax. Le réfrigérant condensé ensaitez est recueilli dans le réservoir 66a. Aa débat de la période d'absorption l'évapo- ratear et le réservoir sont tous les deux remplis de liqai- de. Pour commencer, da réfrigérant s'évapore dans le réser- voir jasqn'à ce qae ce dernier soit refroidi à la température
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de l'évaporateur, et par conséquent l'évaporatton se produit dans l'évaporateur, le gaz bouillonnant à travers le liquide dans le réservoir et étant retourné à l'absorbear.
Les deux
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dispositions de l'6VaBOt8t6Qt empêchent 18 transport de la
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chalear dans l'évaporateur, au commencement de la période génératrice, celle de la fig. 2 ayant l'avantage que la sar- face active de réfrigération peut être, si on le désire,au point le plus élevé da système.
La structure du condenseur.
Dans la fig. 1 le condenseur de vapear 74 et le conden- seur de réfrigérant 56 sont représentés séparément poar simplifier l'explication da système, mais en pratique les deux condenseurs sont en relation d'échange de chaleur et forment ane structure unique. conformément aux figates 4 et 5 un tambour 010 sert comme réservoir poar tout l'appareil de condensât ion. et foarnit une chambre de condensation C12 correspondant à 74 dans la fig. 1.
Cette chambre a an raccordement d'admission de vapeur 016 et un raccordement d'échappement de vapeur C18. Dans la chambre est disposé an serpentin de circulation d'eau C24, intercalé entre le passage d'admission C21 et le passage d'échappement C23. Ce serpentin correspond aux deux serpen- tins 62 et 90 dans ladfig. 1. Les enrcalements da serpentin sont espacés poar recevoir les enroulements d'un serpentin hélicoïdal similaire C34, qui est intercalé entre l'admission da réfrigérant C37, et an échappement da réfrigérant on son- pape de fermetare C44. Ce serpentin correspondla chambre 56 dans la fig. 1.
Lesserpentins C24 et 034 sont de préférence sondés ensemble par ane liaison thermique intime. La soupape C44 comprend en forme de coape C45 manie d'un passage d'admission C46, entouré par siège de soupape tabulaire déformable C48.
Un diawraq@e en forme de coupe, C50, est soudé sur l'em- boachare da corps 045,et possède une saillie sphérique cen- trale C51, qui peat être serrée sar le siège.,par an tampon 052 et une vis 051)passant dans une couronne C56 soadée à la coape 044 avec le diaphragme . Le corps de soapape a un échappement C58qai communique avec an coudait G62b (voir
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figs. 4 et 5) relié au conduit 190.
Le diaphragme flexible et le siège de la soupape tabulai- re sort construits dans une matière ayant une élasticité défi- nie mais faible,et une plasticité relativement élevée, ce qui permet au siège de se déformer)et de se conformer ainsi à toate irrégularité dans la forme du diaphragmerai permet ane assise exacte da diaphragme pour an faible effort. Ceci permet la fabrication de soupape bien étanches , sans préci- sion dans la formation et l'alignement des parties .
L'extrémité opposée du condenseur peut âtre formée par une soapape similaire C60 pour le chargement. Le condenseur entier peut être couvert d'une couche @ isolante de feutre C66 et d'an manchon 068 muni de calottes terminales C72.
La structure de condenseur, représentée aax figs. 4 à 6,,' a comme avantage, de se vider positivement d'elle-même de l'ammoniaque liqaide à la fin de la période de chauffe et d'obliger toute cette ammoniaqae à entrer dans l'évaporateur.
Au moment où la soupape de vapear 84 est ouverte, le serpen- tin condenseur C34 est rempli de la dernière quantité d'am- moniaqae liquéfiée du générateur-sbsorbeur, et comme la va- peur chaude de chlorure d'éthyle entre dans la chambre C12. elle chauffe l'ammoniaque dans le serpentin C34, vaporisant une partie du liqaide et élevant sa pression comme représen- té par la partie 410-416 de la courbe da réfrigérant, suffi- samment haut pour obliger le liquide restant à monter dans l'évaporateur. Le serpentin sera vidé de liquide, à cause de la formation de bouchons capillaires dans le serpentin et dans le conduit 64, la forme des conduits étant choisies dans ce but.
Quoique la forme de réalisation de l'invention, expliquée ici, constitue une forme préférable, il va de soi que l'on peut adopter d'autres formes, venant toates sous l'application des revendications qui suivent.