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Perfectionnements aux appareils réfrigérateurs réversibles à absorption ou adsortpion.
-¯. Cette invention se rapporte à un appareil réfri- gérateur intermittent réversible à absorption ou adsorption, de préférence du genr3 utilisant une substance absorbante à l'état solide tel que le chlorure de calcium ou sel analo- gue, ou une substance d'adsorption comme le charbon de bois la gelée silicique ou un équivalents le réfrigérant étant l'ammoniaque ou toute autre aminé.;, ou un sel haloïde absor- bant un sous-oxyde sulfureux, ou un hydroxyde absorbant l'alcool. L'invention s'applique aussi au système de réfri- gération ordinaire à absorption par voie humide qui utilise par exemple l'eau et l'ammoniaque.
On peut également appli- quer l'invention au type d'appareil de réfrigération réver- sible dans lequel sont ménagés deux générateurs fonctionnait en phase opposée réchauffés et refroidis par échange de cha- leur avec un fluide.
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La caractéristique principale de l'invention con- siste en un ou des générateurs constamment plongés dans un fluide localisé autour du générateur; pendant la phase de réchauffement, la chaleur est transmise au générateur par l'intermédiaire de ce fluide qui au contraire, pendant la phase de ré-absorption ou de ré-adsorption circule dans un refroidi s seur.
On peut avantageusement utiliser l'eau comme flui- de, et pour assurer l'efficacité du réchauffage et du re- froidissement il est préférable d'employer comme fluide un liquide. Cependant pendant la phase de réchauffage on peut laisser prendre au fluide l'état vaporeux, c'est-à-dire ce- lui de vapeur dans le cas de l'eau.
Dans le cas d'une machine double comportant deux générateurs fonctionnant en phase opposée, le même refroi- disseur peut servir pour les enveloppes de fluide des deux générateurs, la circulation entre chaque enveloppe et le refroidisseur étant interrompue alternativement.
La,cules enveloppes de fluide communiquent avec le refroidisseur par le haut et par le bas, et par simple interruption de la communication en haut, on localise dans l'enveloppe ou dans chaque enveloppe la circulation de con- vection du fluide, sans interrompre la communication du bas, tandis que lorsque la communication est rétablie en hait.une circulation à thermosiphon peut être établie vers le haut dans l'enveloppe et vers le bas dans le refroidisseur.
L'enveloppe du fluide est de préférence étroite, de manière à limiter la quantité du fluide à refroidir au commencement du changement de phase et par suite la perte qui en résulte. De plus, le générateur est de préférence de forme annulaire et muni d'une enveloppe annulaire, et réchauffe àxialement de façon à localiser la convection pendant la phase de réchauffage.
Le refroidisseur est de préférence refroidi par l'air.
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Des exemples d'exécution d'appareils de réfrigé- ration conformes à l'invention, sont représentés schémati- quement sur le dessin annexée sur lequel ;
La fig. 1 est une élévation schématique en coupe d'un appareil muni d'un seul générateur;
La fig. 2 est une élévation schématique en coupe d'un générateur double, et
La fig. 3 est une élévation en coupe représentant les évaporateurs destinés au précédent
La fig. 4 est une vue schématique d'un mécanisme à bascule de commande des vannes d'un appareil muni d'un générateur double;
La fig. 5 est un schéma des circuits de réchauf- fage ;
La fig. 6 est une élévation schématique en coupe d'une variante.
Si on se réfère plus particulièrement à la fig. 1, on verra que a représente un générateur d'un appareil de réfrigération par absorption. Ce générateur a est de forme cylindrique annulaire à axe vertical, il contient un agent d'absorption à l'état solide, tel que le chlorure de calcium.
Ce générateur a est placé dans une enveloppe cylindrique annulaire verticale b qui entoure étroitement les parois du générateur a et ne laisse qu'un intervalle étroit entre eux. L'enveloppe b communique par le haut au moyen d'un tuyau c incliné vers le hautet par le bas au moyen d'un tuyau d incliné vers le bas, avec le haut et le bas respectivement d'un refroidisseur e. Le refroidisseur e est muni extérieurement d'ailettes e1 destinées à la conduction et au rayonnement de la chaleur vers l'atmosphère.
L'enveloppe b, les tuyaux c et d, et le re- froidisseur e sont remplis d'eau et entièrement fermés.
Cependant la partie supérieure du refroidisseur est
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munie d'un soufflet extensible f. g est une vanne qui obture le haut du tuyau c quand le soufflet f est replié. h est un brûleur à gaz placé sous la cheminée axiale de l'enveloppe annulaire b.
Pendant la phase de mise en liberté du fonctionne- ment de l'appareil de réfrigération. la flamme du brûleur h réchauffe l'eau dans l'enveloppe b, et par suite de l'obtu- ration du tuyau c par la vanne g l'eau ne peut circu- ler que par convection à l'intérieur de l'enveloppe et n'est pas admise à circuler dans le refroidisseur e. l'action de la chaleur est donc localisée autour du générateur a.
La chaleur provenant de la flamme du brûleur h est transmise par l'eau de l'enveloppe b au générateur a et elle met en liberté le réfrigérant, par exemple de l'am- moniaque précédemment absorbée par l'absorbant solide qui siy trouve.
Ensuite, après un certain temps de réchauffage,la pression de l'eau dans l'enveloppe b, les tuyaux c et d. et le refrodisseur d, pression correspondant à la pression de la vapeur engendrée par l'eau chaude de l'enveloppe b aug- mentée de la détente qui a remplacé l'eau;, provoque l'allon- gement du soufflet f, Au moyen d'un mécanisme à bascule qui sera décrit plus loin,le soufflet allongé f ouvre la vanne g et ferme le robinet de gaz i de façon à ré- duire ou à supprimer l'arrivée du gaz au brûleur h.
La communication entre le tuyau c et la partie supérieure du refroidisseur e est ainsi rétablie, et l'eau est admise à circuler en thermosiphon en traversant le re- froidisseur e vers le bas pour y être refroidie, et l'en- veloppe b vers le haut pour y refroidir le générateur a et l'absorbant qui s'y trouve à l'état solide, la réabsorp- tion du réfrigérant est ainsi amorcée et réalisée.
La méthode de réchauffage du générateur d'un appa- reil de réfrigération au moyen d'un liquide dont la circula-
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tion est localisée dans une enveloppe entourant le générateur, par interruption de transmission du liquido à un refroidis- seur, et de refroidissement du générateur par rétablissement de la circulation dans le refroidisseurg peut être utilisée dans un appareil comportant un générateur double fonctionnant en phases contraires. Les générateurs d'un appareil double de ce genre sont représentés à la fige 2 sur laquelle al désigne un des générateurs et a2 l'autre. b1,b2 sont les enveloppes reliées en haut par les tuyaux c1, c2 et en bas par les tuyaux d1. d2 à un refroidisseur commun e.
Le tuyau c1 de l'enveloppe bl est obturé par une vanne g1, et le tuyau c2 de l'enveloppe b2 est obturé par une vanne g2. Les vannes g1.g2 sont montées sur un balan- cier g3, et au moyen du mécanisme basculant qui sera décrit plus tard. le soufflet f fait basculer le balancier g3 pour chaque allongement alternativement dans l'une ou l'autre di- rection pour ouvrir la vanne g1 ou g2 et fermer l'autre van- ne g2 ou g1, de façon à rétablir la transmission d'eau de l'enveloppe b1 ou b2 qui vient d'être réchauffée et arrêter la communication d'eau de l'enveloppe ± 2 ou b1 à réchauffer.
En même temps, le mécanisme à bascule, par l'inter- médiaire du commutaeeur i1, ferme le circuit d'un réchauf- feur électrique h1 ou h2 destiné à réchauffer l'enveloppe bl ou b2 dont la vaine gl ou g2 est fermée, et ouvre le circuit du réchauffeur électrique h ou h1 de l'enveloppe ±2 ou b1 dont la vanne g2 ou g1 est ouverte.
La fige 2 représente le tuyau cl obturé par la vànne gl et le tuyau c2 ouvert par la vanne g2, et le commutateur 1 est représenté dans la position de fermeture du circuit du réchauffeur hl et d'ouverture du circuit du réchauffeur h2.
Si on se réfère à nouveau à la fige 1, on verra que la vapeur réfrigérante qui est libérée par la substance ab- sorbante solide quand le générateur a est réchauffé, passe par un tube j dans la partie supérieure d'un condenseur k.
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Le condenseur k est placé dans le refroidisseur e pour que l'eau de celui-ci serve aussi à refroidir le condenseur k.
Ce condensateur k est situé au-dessous d'un éva- porateur 1 et le fond du condenseur k est relié à la par- tie supérieure de l'évaporateur 1 au moyen d'un tuyau m dirigé vers le haut, ainsi, le réfrigérant après condensation, au lieu de s'écouler dans l'évaporateur 1 est poussé par le tuyau m dans l'évaporateur 1 par la pression produite dans le générateur a, Ceci est.rendu possible par le fait que le générateur 2, le condenseur k et l'évaporateur 1 sont vidés de leur air avant d'être chargés du réfrigérant,
Pour éviter le réchauffage du réfrigérateur n par le réfrigérant condensé qui est relativement chaud,
l'évapo- rateur 1 dans lequel passe ce réfrigérant condensé est iso- lé contre la chaleur du réservoir habituel à saumure o ou du coffre réfrigérateur n et est uniquement relié à lui in- directement dtune façon thermique par un système auxiliaire d'évaporation et de condensation comme suit :
L'évaporateur 1 est une chambre isolée de la cha- leur placée dans le voisinage, propre à favoriser l'échange de chaleur, d'une chambre p communiquant vers le haut par un tuyau q et vers le bas par un tuyau r avec un serpen- tin s situé en-dessous du niveau de la chambre p dans un bac à saumure o de façon à former un circuit fermé. De l'ammoniaque liquide ou tout autre liquide facilement vapo- risable remplit en partie la chambre p reliée au serpentin qu'on a purgé d'air.
Lorsque l'évaporation du liquide ré- frigérant s'accomplit dans l'évaporateur 1, la vapeur d'am- moniaque ou analogue qui se trouve dans le circuit fermé de la chambre p reliée au serpentin, se condense, et par sui- te de la réduction de la pression de la vapeur ainsi obtenue dans le circuit fermé p, q, r, s, l'ammoniaque ou substance analogue contenue dans le serpentin s se met à bouillir, ce qui entraîne le refroidissement de la saumure ou du
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réfrigérateur., Pendant la phase contraire, quand du ré- frigérant chaud parcourt l'évaporateur 1, il n'y a pas de transmission de chaleur au serpentin, car la ohambre p qui lui est reliée et qui s'échauffe aussi, est placée à un niveau plus élevé que le serpentin s.
Le coffre de réfrigération n peut contenir un thermostat t qui commande le réglage d'un robinet ou d'un commutateur t1 réglant l'arrivée du gaz ou de l'électri- cité au brûleur h ou brûleurs ou au réchauffeur ou ré- chauffeurs électriques h1, h2. Ceci est en plus de la mise en circuit périodique du réchauffage par la pression de l'eau au moyen de laquelle le réchauffage est effectué et commandé par le mécanisme à bascule précité,,
Dans l'appareil double représenté aux fige 2 et 3, la vapeur réfrigérante libérée par le générateur a1, passe par un tuyau j1 à la partie supérieure d'un conden- seur kl, constitué par un serpentin placé dans la partie supérieure du refroidisseur e. Du serpentin condenseur k1, le réfrigérant condensé s'écoule par un tuyau m1 dans un évaporateur i1.
L'évaporateur 11 est placé à une distance convenablement rapprochée pour favoriser l'échan- ge de chaleur,d'une chambre p1 communiquant par le haut par un tuyau q1 et par le bas par un tuyau rl avec un serpentin s1, constituant ainsi un circuit fermé contenant un liquide facilement vaporisable, comme cela est décrit avec référence à la fige 1.
De mêmes, l'autre générateur a est relié par un tuyau 2 à un condenseur à serpentin k2, qui communique par un tuyau m2 avec un évaporateur 12, D'une façon analogue l'évaporateur 1, 2 se trouve suffisamment rap- proché pour favoriser l'échange de chaleur, de la chambre p2 en communication par les tuyaux q2 et r2 avec un ser- pentin s2, l'ensemble constituant un circuit fermé conte- nant un liquide facilement vaporisable.
Le mécanisme à bascule oommandant les vannes g1,
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2 et le commutateur hl peut être disposé par exemple comme représenté schématiquement à la fig.4, comme suit :
Un cliquet u est attaché au soufflet f, ce cliquet est sollicité latéralement par un ressort u1 jus- qu'à une butée u2, dans cette position le cliquet engage une roue à rochet à quatre dents v du commutateur ordi- naire à quart de tour il (fig. 2 et 5).
Ce commutateur il met alternativement l'un ou l'autre réchauffeur électrique hl ou h2 des deux généra- teurs a1, a2 en circuit. Le commutateur il change de position à la fin de la dilatation du soufflet f.
Comme alternative dans le cas de réchauffa- ge au gaz, le cliquet u agit sur un robinet à gaz à deux voies pour amener le gaz destiné aux générateurs al et a2 à l'un puis à l'autre brûleur.
A l'intérieur de l'espace d'eau, se trouve un autre cliquet w qui est centré par des ressorts wl et est relié au soufflet f. Ce cliquet centré par des ressorts s'engage dans l'une ou l'autre des entailles al- ternatives xl, x2 formées dans un disque basculant x sur lequel appuie un ressort y pour le maintenir de l'un ou l'autre coté. d'un point mort. Le balancier g3 sur lequel sont montées les vannes g1, g2 destinées à assurer et à supprimer les communications entre les enveloppes d'eau bl b2 et le refroidisseur oscille sur le même axe que le disque à bascule x.
Deux goujons z1 et z2 sont prévus, un de chaque coté de l'axe du disque à bascule x, l'un ou l'autre de ces goujons z1, z2 s'appuie alternativement sur le bras correspondant du balancier g3 de façon à faire basculer ce balancier qui viendra fermer sur son siè- ge la vanne correspondante gl ou g2 et ouvrir l'autre g2 ou g1. Le balancier oscillant à vannes g3 est normale- ment maintenu en ses-positions extrêmes par un ressort de point mort z.
Dans le cas d'un seul générateur a comme
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représenté à la fige 1, le mécanisme à bascule peut être ménagé dans ses grandes lignes comme décrit ci-dessus, ce- pendant il ne fait simplement que former le robinet de gaz h ou ouvrir un commutateur, et ouvrir la vanne g pour ré- tablir la communication avec le refroidisseur e,il est en- suite remis en place à la main.
Dans les cas des exemples d'appareils décrits ci- dessus, le refroidisseur e et l'enveloppe b ou les en- veloppes b1 et b2 constituent un système entièrement fermé sans communication avec l'atmosphère. Comme consé- quence du réchauffage de l'enveloppe b ou de l'une ou l'au- tre enveloppe bl ou b2, la pression introduite dans le sys- tème rend impossible l'ébullition de l'eau et la formation de vapeur dans l'enveloppe en question,,
Cependant, si le refroidisseur e communique li- brement avec l'atmosphère, ou si par ailleurs la pression ne peut pas s'y développer, lorsqu'on réchauffera l'eau inerte dans l'enveloppe b, b1 ou b2, de la vapeur s'y formera et l'eau y baissera et sera entraînée dans le re- froidisseur e.
Un réchauffage complémentaire du générateur a, a1 ou a2 aura lieu grâce à la vapeur contenue dans l'en- veloppe, Une variante de l'appareil fonctionnant de cette manière avec réchauffage à la vapeur du générateur est re- présentée en fige 6.
Sur la figo 6 les éléments sont les mêmes que ceux déjà décrits avec référence à la fige 1, avec cette différence que la partie supérieure du refroidisseur e est en communication avec l'air atmosphérique au moyen
2 d'un passage e 9 et que la vanne g est ouverte et le robinet de gaz i fermé par un mécanisme à bascule à com- mande thermique réglé à la main.
Ce mécanisme à bascule est d'une construction connue et consiste en une poche tubulaire 1 se prolon- geant vers le bas à l'intérieur du générateur a, cette poche contient une masse métallique facilement fusible 2
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sur laquelle s'appuie une tige 3 munie à sa partie supé- rieure d'une tête 4. Une tige 5 pourvue d'un collier 6 s'appuie sur la tête 4 de la tige 3. Le collier 6 de la tige 5 sert de support à l'extrémité d'un levier 7 en opposition à l'action d'un ressort 8, qui tend à déplacer , le levier 7 obliquement. Le levier 7 oscille sur l'axe de ltobturateur d'un robinet de gaz formant le robinet de gaz i sur lequel il est monté.
L'autre extrémité du le- vier 7 est reliée par un joint à mortaise à la tige 9 de la vanne g. 10 est un ressort qui tend à maintenir @ la vanne g abaissée.
Dans la position du mécanisme à bascule comme re- présentée, correspondant à l'obturation de l'extrémité su- ' périeure du tube c par la vanne g, position pour laquel- le le robinet à gaz i est ouvert, l'eau de l'enveloppe b est réchauffée par la flamme du brûleur h. Comme l'eau ne peut pas sortir par le haut du tuyau c qui est obtu- ré, et comme il ne peut se produire aucune pression dans le refroidisseur e à cause du passage e2, l'eau de l'enveloppe b finira par bouillir et la vapeur s'accu- mulant dans l'enveloppe en chassera l'eau par le tuyau d dans le refroidisseur e. Le réchauffage continu du géné- rateur a aura dès lors lieu par l'intermédiaire de la vapeur dans l'enveloppe b.
La température de fusion du métal 2 dans la poche tubulaire 1 est prévue de manière à ce que la fusion ait.lieu lorsque la température s'élève dans le générateur a, ce qui se produit quand à peu près tout le réfrigérant a été libéré.par le générateur a. La tige 3 peut alors s'abaisser sous l'influence du ressort 8 agissant sur le levier 7 et par l'intermédiaire du collier 6 et de la tige 5.
Le levier 7 s'échappe alors au-delà du collier
6 et tourne l'obturateur du robinet de gaz! pour couper le gaz qui va au brûleur h, en même temps qu'en contra- riant le ressort 10 il ouvre la vanne g , La vapeur de
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l'enveloppe b passe alors par le tuyau ouvert ± dans le refroidisseur, où elle se condenseet l'eau du re- froidisseur e passe par le tuyau d dans l'enveloppe b qu'elle refroidit,puis circule dans le tube c et retourne au refroidisseur.
11 est un ressort placé sous la tête 4 de la tige c, il soulève la tige 3 du contact avec le métal fondu 2, et l'empêche ainsi d'être prise dans sa masse quand le métal 2 sous l'action du refroidissement re- prend l'état solide.
Le mécanisme à bascule est alors replacé à la main dans la position représentée à la fig. 6.
-: REVENDICATIONS:-
1 Un appareil réfrigérateur réversible à ab- sorption ou adsorption, dans lequel le générateur est plongé d'une façon permanente dans un fluide qui est loca- lisé autour du générateur et au moyen duquel la chaleur est transmise au générateur pendant la phase réchauffan- te, et qui circule dans un refroidisseur pendant la phase de réabsorption ou de réadsorption. à la revendiation 1,.
2 Un appareil réfrigérateur comme revendiqué/ dans ruelle fluide est localisé autour du générateur par interruption de communication entre la partie supérieure de l'espace du fluide et le haut du refroidisseur.
3 Un appareil réfrigérateur comme revendiqué en 1 et 2 , dans lequel le fluide est constamment un li- quide.