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BREVET D'INVENTION Procédé d'absorption.
Le procédé d'absorption conforme à l'invention se caractérise en ce que l'agent d'absorption utilisé est du bois. On sait que l'on peut faire un agent d'absorp- tion efficace en bois en transformant celui-ci en charbon poreux (charbon d'adsorption) par une combustion incomplè- te, mais on ne peut éviter l'inconvénient d'une mauvaise conductibilité de la chaleur et d'une faible résistance à la pression. En outre, comme le charbon est très cassant, il se forme de fines particules de poussier qui sont en- traînées dans les différentes parties de l'appareil, où elles sont nuisibles. D'autres agents d'adsorption tels que le gel de silice ont aussi ces inconvénients, ce qui fait que la durée de ces agents d'adsorption, qui sont en partie fort coûteux, est limitée.
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Par centre, l'utilisation d'un agent d'adsorp- tion constitué par du bois ayant conservé sa structure cellulaire naturelle a, en particulier pour l'adsorption de vapeur d'eau, c'est-à-dire lorsqu'il doit servir d'a- gent de séchage dans des séchoirs, l'avantage qu'il est très peu coûteux et qu'on peut se le procurer partout com- modément et sans difficultés, mais aussi qu'en raison de ce qu'il possède une résistance suffisante à la compres- sion, on peut le déverser de haut sans produire de pous- sier, même lorsque la résistance à la compression est dé- passée en de nombreux endroits.
Bien que l'on sache que la quantité d'eau conte- nue dans le bois dépend beaucoup de la pression partielle de la vapeur d'eau dans l'air et qu'elle est particulière- ment grande lorsque l'air est humide, on n'a pas encore utilisé cette propriété jusqu'ici pour l'absorption de vapeur d'eau, c'est-à-dire pour le séchage. Il est vrai qu'à première vue l'utilisation du bois comme agent de sé- chage peut paraître erronée, parce que les agents d'ab- sorption connus utilisés dans les séchoirs usuels doivent toujours être chauffés à de hautes températures en vue de leur régénération, lorsqu'il s'agit d'obtenir de hauts de- grés de siccité, et des températures aussi élevées condui- raient naturellement à la destruction de la structure cel- lulaire du bois utilisé.
C'est pourquoi, conformément à une autre carac- téristique de l'invention, la régénération du bois servant d'agent de séchage a lieu sous une augmentation de tempéra- ture relativement faible au moyen d'air préalablement sé- ché. Il est vrai que la quantité de chaleur à dépenser pour le séchage est plus grande que lorsqu'on chauffe jus- qu'à de hautes températures, mais au point de vue économi- que cela ne joue aucun rôle, lorsqu'on dispose de chaleur perdue peu coûteuse, ou de la chaleur des rayons solaires.
On a au contraire l'avantage que ces sources de chaleur de
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basse température peuvent être utilisées pour produire un séchage poussé pratiquement aussi loin que l'on veut, ce qui serait très difficile, lorsqu'on utilise les agents d'adsorption préparés par des moyens artificiels, ne se- rait-ce qu'à cause de l'augmentation des frais de premier établissement.
Le bois servant d'agent de séchage est utilisé de préférence, en vue de l'augmentation de la surface, en petits morceaux cylindriques comme ceux que l'on peut dé- jà obtenir en divisant les branches et les rameaux d'arbus- tes et d'arbres, le cas échéant après les avoir débarras- sés de l'écorce. Il est avantageux de donner à ces cylin- dres, en les perforant suivant leur axe, la forme de cy- lindres creux pour assurer une meilleure entrée de l'air, ou bien d'utiliser par exemple des branches de sureau. En donnant aux cylindres une longueur égale à leur diamètre extérieur, on peut simplement verser ces cylindres en vrac et ils présentent alors à l'air participant au sécha- ge une résistance à l'écoulement qui est faible et unifor- me, et qui assure une bonne répartition de l'air.
Lorsque les cylindres sont encore revêtus; dans des cas appropriés, d'une spirale en fil métallique ou d'une toile métallique, on peut encore, la résistance op- posée à l'écoulement de l'air étant réduite, obtenir une meilleure arrivée et une meilleure élimination de la cha- leur, même lorsque la largeur de déversement est grande.
La protection qu'une telle toile métallique ap- porte contre la compression permet aussi d'utiliser de minces copeaux de bois ou de la laine de bois, ce qui fait que le développement en surface peut être poussé relative- ment loin et que le passage de l'action de séchage à la régénération peut avoir lieu à de brefs intervalles de temps si cela est désirable.
Des déchets de bois encore plus finement divisés peuvent être maintenus assemblés au moyen de liants et
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l'on peut, pour augmenter leur surface, leur donner la forme de feuilles minces comme du papier ou carton et les utiliser sous cette forme.
En outre, l'utilisation du bois comme agent de séchage dans les séchoirs permet de faire en sorte que l'agent de séchage lui-même serve également de matériau de construction, ce qui permet dans bien des cas de sim- plifier l'installation et de la rendre moins coûteuse.Les parties portantes en contact avec l'air extérieur non uti- lisé pour le séchage, et le cas échéant aussi les surfaces d'appui, sont alors de préférence rendues étanches au mo- yen de parois ou de revêtements imperméables à l'eau et devant avantageusement être un peu élastiques, afin de pouvoir suivre le travail du bois. On peut par exemple utiliser à cet effet des matières telles que le caoutchouc, le goudron ou l'asphalte et aussi, pour le revêtement ex- térieur étanche, de la tôle ondulée.
Les séchoirs ainsi construits sont alors telle- ment simples et peu coûteux qu'ils peuvent servir par exemple, par dessèchement de l'air atmosphérique, à four- nir de l'eau pour abreuver les animaux au pâturage, dans les steppes où la pluie est rare, en utilisant les rayons solaires pour extraire l'humidité du bois, cette humidité servant alors à enrichir plus fortement en eau des quan- tités de bois se trouvant à l'ombre jusqu'à ce que, ces quantités étant chauffées à nouveau, l'humidité de l'air qui participe au séchage devienne assez grande pour con- duire à la séparation d'eau à l'ombre.
On décrira l'invention en détail en se référant deux exemples de réalisation.
La fig. 1 du dessin annexé est un plan,
La fig. 2 une élévation de profil, et
La fig. 3 une élévation de face d'une installa- tion pouvant servir au séchage lent et relativement com- plet du bois, comme celui qui est nécessaire par exemple
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pour l'imprégnation. Dans ces conditions le bois sert à la fois de matière à sécher et d'agent de séchage
La fig. 4 est un croquis d'une installation permettant, par le moyen primitif consistant à faire servir le bois d'agent de séchage et de matériau de cons- truction, de créer à relativement peu de frais, dans les régions ensoleillées où l'eau est rare, une source d'eau fournissant au besoin même de l'eau déjà refroidie.
Les fig. 5 et 6 sont des vues secondaires.
Dans les figures 1 à 3, 1 est un chantier pour le dépôt de la matière sèche, par exemple du bois sec. Sur le côté sud des bâtiments de l'installation se trouvent des locaux 2 couverts en verre comme les ser- res, et du côté nord se trouvent des locaux correspon- dants 3. Ces locaux sont subdivisés au moyen de cloisons coulissantes 4 de telle sorte que l'air qui les traverse soit obligé de circuler en zig-zag sur un parcours assez long pouvant, comme cela est indiqué dans la figure, pour plus de simplification, être disposé en va-et-vient, mais pouvant aussi, ce qui est plus effi- cace en pratique, monter et descendre. Le bois à sécher est placé, dans les compartiments ainsi produits, ainsi que dans le local 1 servant de chantier, en tas 5 qui reposent sur un dispositif à avancement non repré- senté dans la figure.
Du côté du bâtiment exposé à l'est se trouve le local 6, qui peut être mis en commu- nication avec les locaux 2 et 3 par les portes coulis- santes 7, ainsi qu'avec le chantier 1 et avec la cour par les portes 8 et 9 respectivement. La chambre orientale 3 du côté nord comporte une ouverture 10 par laquelle peut entrer l'air frais, et la chambre orientale 2 du côté sud (fig. 2) communique avec une cheminée 11
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provoquant, sous l'action des rayons solaires, un courant d'air venant de l'ouverture 10 et passant en zig-zag à travers les locaux 3 et 2 L'air peut ensuite ressortir par l'ouverture 12.
L'installation fonctionne de la façon suivante.
Les tas 5 se déplacent très lentement sur le dispositif à avancement mentionné. en un circuit durant plusieurs jours ou plusieurs semaines, en partant de la chambre 6 qui sert d'écluse et en traversant le local sud 2 et le local nord 3 pour retourner à la chambre 6 servant d'écluse. L'air frais circule en sens inverse, entrant dans le local 3 par l'ouverture 10 qui se trouve du côté exposé à l'est, passant dans le local 2 du côté ouest et traversant ce local pour revenir du côté exposé à l'est, où il sort par la cheminée 11 chauffée par les rayons solaires, et par son ouverture 12 qui débouche dans l'atmosphère. Il est facile de régler la vitesse d'écoulement au moyen de persiennes réglables en 10 ou 12, et de l'adapter aux progrès du séchage.
L'air frais est séché dans les locaux plus frais 3 par le bois des tas 5, bois qui sert d'agent de séchage, après quoi il entre dans le local 2 chauffé par le soleil et il sèche dans ce local, à la température plus élevée, le bois qui s'y trouve en tas, ce séchage étant poussé assez loin pour que le bois puisse encore absorber plus tard, à l'ombre, de l'eau de l'air préalablement séché. Au fur et à mesure que l'air traverse les locaux 2 de l'ouest à l'est, il devient de plus en plus humide et comme, du côté exposé à l'est, le bois chargé de l'humidité acquise précédemment à l'ombre et qui est chassée de nouveau à la haute tempéra- ture, est baigné par l'air, l'air sort de l'installation chargé de plus d'humidité que n'en contenait l'air frais qui entre.
La différence d'humidité entre l'air sortant et l'air frais provient du bois, qui devient de plus en plus sec au fur et à mesure qu'il avance vers l'ouest.
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C'est pourquoi, de ce côté ouest, des parties du bois sé- ché peuvent être envoyées au chantier 1, tandis qu'une quantité correspondante de bois ne contenant que de l'hu- midité de l'air peut être prise dans la cour et introdui- te par la porte 9 dans la chambre à écluse 6, à par- tir de laquelle elle peutparticiper au circuit des tas de bois. Lorsque le soleil donne, il ne se produit pas de circulation de l'air par l'installation de séchage et le séchage est arrêté.
Lorsque le bois à sécher a de grandes surfaces et peu d'épaisseur, le même bois peut servir de matière à sécher et d'agent de séchage. Peu importe alors combien de fois les différentes parties circulent et quand elles sont retirées. Lorsqu'il s'agit de sécher de grosses pièces ayant une surface relativement petite, on fera en sorte, pour ne pas augmenter inutilement les dimensions de l'installation, que le bois servant d'agent de séchage soit placé sur le trajet du courant d'air et circule avec des dimensions appropriées, par exemple .en tas de rondins croisés, tandis que la matière à sécher n'avance que plus lentement que l'agent de séchage dans le local sud 2 du côté est au côté ouest, après quoi on l'empile, lorsque le séchage est terminé, dans le chantier 1,
qui est cons- tamment soumis à l'action du degré de siccité du côté ouest et d'où l'on peut l'enlever après séchage complémentaire.
Par contre il ne convient généralement pas de faire arriver immédiatement au chantier sec les bois d'utilisation à sé- cher, .parce qu'autrement la matière à sécher se fendille facilement et subit d'autres déformations, car dans cette installation le degré de siccité peut devenir très grand.
La matière à sécher peut aussi être une autre ma- tière quelconque ; dans ce cas, lorsqu'il s'agit d'une ma- tière à sécher pouvant subir un séchage rapide, on la fait passer à travers le local sud, du point d'introduction au point de sortie, à une vitesse plus grande que celle du bois
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servant d'agent de séchage. Une matière. à sécher qui souf- frirait déjà de l'action des rayons solaires du côté sud, par exemple du foin de bonne qualité, peut aussi être sé- chée à l'ombre dans le local 3; à cet effet on la fait passer lentement en sens inverse de l'avancement du bois servant d'agent de séchage, du point d'introduction jus- qu'au point de sortie, c'est-à-dire dans le même sens que l'air en circulation.
Dans tous les cas on peut obtenir dans l'instal- lation un degré de siccité dépassant considérablement le degré de siccité de l'air que l'on peut atteindre au so- leil, ce qui permet de soumettre au séchage nécessaire, de cette façon simple, en particulier aussi les produits agri- coles et horticoles dont la saveur souffre d'une élévation de la température, sans que l'on ait besoin de séchoirs à vide qui sont coûteux, ni de séchoirs à chauffage artifi- ciel.
La f ig. 4 représente une installation destinée à fournir de l'eau et dans laquelle le bois servant d'agent de séchage sert aussi en partie de matériau pour la cons- truction de l'installation. Sur le réservoir d'eau 21, qui sert de socle, sont montées des cheminées 24 et 25 constituées par des cloisons en bois 22 et 23 et dont les dernières sont remplies de sciure de bois et fermées, tan- dis que la cheminée de droite 24 est remplie d'anneaux en bois 60 représentés à une échelle très agrandie dans la fig. 6 et entourés de spirales en fil métallique 61, et communique en haut, par le canal 26 et le condenseur 27 ainsi que par le canal 28, avec la cheminée de gauche 24 remplie de la même façon.
En bas ces deux cheminées sont reliées par les canaux 29 et 30, qui traversent un réci- pient d'évaporation 31 comportant une cloison poreuse 32.
Au milieu de la hauteur, à peu près, se trouve encore une communication transversale 33 entre les deux cheminées, qui communiquent avec l'air extérieur par des ouvertures 34
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garnies de filtres. Le canal 33 est également muni de filtres 35 empêchant les anneaux en bois 60 d'y péné- trer. Une conduite de trop-plein 36 partant de la par- tie inférieure du condenseur 27 aboutit au réservoir d'eau 21, et une conduite 37 fermée automatiquement par un robinet lesté 38 aboutit au vas d'évaporation 31 dont part une conduite de trop-plein 39 aboutissant à l'air libre. Le vase d'évaporation 31 est protégé par une garniture calorifuge 40 en sciure de bois. La par- tie inférieure des cheminées 24 ne contient pas d'an- neaux en bois 60. Ces anneaux repo- sent sur les planches de support 41, qui comportent des trous 54 (fig. 5).
Une petite pompe 42 permet de pui- ser de l'eau dans le réservoir 21,
Les cheminées 24 sont constituées par les élé- ments 50 et 51 en forme de coffres, représentés dans la fig. 5, renforcés par des entretoises 52 et 53 alternant entre elles, et superposés horizontalement. Les surfaces extérieures et les joints sont rendus étanches au moyen de goudron ou d'asphalte.
L'installation fonctionne de la façon suivante.
Le matin, le soleil donne sur la paroi orientale 22.
L'air chauffé dans la cheminée 24 qui se trouve de ce coté monte et de l'air frais est aspiré à travers l'ouver- ture 34. L'air montant se sature d'humidité de plus en plus en passant sur le bois humecté dans la période précé- dente. Une partie déterminée de l'air, partie qui varie suivant les résistances opposées dans les conduites, pas- se par le tuyau 33 et arrive sur le côté occidental 23; l'autre partie continue à monter et arrive, en passant par le tuyau 26, dans le condenseur 27, qui est toujours à l'ombre et baigné par de l'air libre, et où une partie de l'eau absorbée par le courant d'air se dépose.
Le branchement 33 a pour effet que le courant d'air par- tie1 qui traverse le condenseur se sature d'humidité
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jusqu'à des températures encore supérieures, ce qui fait qu'il facilite la condensation à l'ombre, surtout lorsque la différence de température à l'ombre et au soleil est minime. Le cas échéant on peut aussi supprimer le tuyau de communication 33.
Au sortir du condenseur 27 l'air entre dans le tuyau 28 et dans la cheminée 24 qui se trouve à l'ombre, du côté ouest, et il continue à céder de la va- peur d'eau, dans cette cheminée, au bois séché dans la pé- riode précédente, préparant ainsi le bois pour la période d'expulsion suivante. Comme le bois avait été séché d'une façon plus intense pendant la période précédente, sous l'action des rayons solaires, par l'air frais qui entre, il peut absorber maintenant, à l'ombre, en l'empruntant à l'air qui traverse l'appareil, plus d'eau que cela ne cor- respond au degré d'humidité de l'air frais. L'air sort de l'appareil plus sec qu'à son entrée.
L'air qui traver- se l'appareil y laisse donc de l'eau, en quantité qui cor- respond en moyenne, lorsque l'état d'équilibre permanent est atteint après quelques périodes, à celle qui est pré- cipitée dans le condenseur.
Une partie de l'air ne sort pas encore de l'ap- pareil et continue au contraire à descendre dans la chemi- née, elle entre par le tuyau 29 dans le récipient d'éva- poration 31 et parvient par le tuyau 30 dans la chemi- née chaude, d'où elle passe dans le tuyau 33 ou dans le condenseur 27 pour sortir ensuite de l'appareil.
Les parties inférieures des cheminées ne con- tiennent pas de garnissage, pour que l'air entre suffisam- ment refroidi dans le récipient d'évaporation et suffisam- ment réchauffé à proximité des masses de bois chauffées et fonctionnant. L'échangeur de température, que l'on peut monter entre les conduites 29 et 30 pour augmenter l'ac- tion de refroidissement de l'air sec, a été supprimé dans la figure, pour plus de simplicité.
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L'action de l'appareil au-dessous des ouvertures
34 est celle d'un séchage intense de la quantité d'air détournée et traversant cette partie de l'appareil.
L'après-midi, le côté ouest 23 est soumis à l'action des rayons solaires et le côté oriental 22 se trouve à l'ombre. Le chauffage ayant changé, l'appareil fonctionne maintenant avec un courant d'air circulant en sens inverse, mais pour,le reste exactement de la même façon.
L'eau condensée entre par le tuyau de trop-plein 36, qui descend dans le réservoir 21 jusqu'au-dessous du niveau du liquide, ou qui contient un autre obturateur à liquide, dans ce réservoir 21, dont elle peut être extrai- te par la pompe 42 en cas de besoin. Si l'on veut pui- ser dans l'appareil de l'eau déjà refroidie, par exemple de l'eau potable, on ouvre momentanément le robinet de la conduite 37, en soulevant le poids 38 ; l'eau qui s'est accumulée dans la partie la plus basse du condenseur passe par la conduite 37 dans le récipient d'évaporation 31 où elle ruisselle sur la cloison 32 en matière poreuse, ce qui fait qu'elle se refroidit proportionnellement dans l'air très sec qui traverse le vase d'évaporation 31, et elle peut être finalement extraite par le tuyau de trop- plein 39 qui sert d'obturateur hydraulique.
Comme il n'y a pas beaucoup d'eau dans l'air frais, il faut que l'appareil soit traversé par des quan- tités d'air considérables pour que l'on obtienne des quan- tités d'eau assez grandes, et il faut que l'appareil ait une grandeur proportionnée à l'arrivée et à l'évacuation des quantités de chaleur nécessaires. Il faut donc dispo- ser d'une quantité considérable d'agents de séchage; c'est pourquoi la possibilité de construire de telles installa- tions sur une base économique est sensiblement plus grande lorsqu'on utilise comme agent de séchage le bois, qui est peu coûteux, et que ce bois sert le cas échéant de matériau de construction, au lieu d'utiliser du gel de silice et du métal.