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Appareil frigorifique à absorption.
La présente invention concerne un appareil frigorifique à absorption fonctionnant au moyen d'un gaz auxiliaire compen- sateur de pression.
Les appareils connus de ce type comportent un évapora- teur constitué soit par un récipient vertical muni de plateaux distributeurs pour l'agent réfrigérant liquide, soit par un ser- pentin, dans lequel on dispose généralement des organes destinés à retenir l'agent réfrigérant qui ruisselle à travers le tube évaporateur, pour former des surfaces d'évaporation aussi grandes que possible.
Les évaporateurs à récipient sont constitués par l'as- semblage de nombreuses pièces, lesquelles doivent avoir avec la paroi de l'évaporateur, un contact assurant une bonne conduction de la chaleur, ce qui exige une fabrication compliquée et par conséquent relativement coûteuse. Ces types d'évaporateurs
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présentent en outre, du point de vue thermo-dynamique, l'incon- vénient que les trajets de transmission calorifique entre les points d'évaporation, c'est-à-dire les endroits de production du froid, et les points de réception de chaleur de la paroi de l'évaporateur, sont relativement longs.
L'emploi d'évaporateurs à serpentins, sensibles aux varia- tions de niveau,nécessite, comme on sait, une matière première relativement coûteuse. En outre, il est difficile, dans ce cas, de construire correctement les serpentins pour réaliser une liaison thermique satisfaisante entre le tube évaporateur et son enveloppe prévue pour la réception de la chaleur provenant de la chambre à refroidir, par exemple au moyen d'un corps à ailettes. Un autre inconvénient d'ordre thermo-dynamique des évaporateurs à serpentins réside dans le fait qu'ils produisent des pertes de pression relativement élevées dans le circuit du gaz auxiliaire, en raison des longueurs et sections importantes des tubes.
De ce fait, la perte de pression profitable dans l'échangeur thermique à gaz est diminuée, ce qui affecte le rendement de l'ensemble de l'appareil pour une surface extérieure déterminée de cet échangeur de chaleur.
Dans l'appareil frigorifique à absorption de la pré- sente invention, on remédie à ces inconvénients du fait que l'ap- pareil comporte un évaporateur à double paroi, disposé horizon- talement, dont la paroi est munie au moins partiellement d'un revêtement servant à la répartition de l'agent réfrigérant liquide.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'invention.
La fig . 1 est une élévation schématique de l'appareil frigorifique à absorption.
La fig. 2 est une coupe longitudinale à plus grande échelle de l'évaporateur avec ses conduites d'entrée et de sortie pour l'agent réfrigérant et le gaz.
La fige 3 est une coupe transversale de l'évaporateur suivant la ligne III-III de la fig. 2.
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La fig . 4 est une coupe transversale à plus grande échelle suivant la ligne IV-IV de la fig. 2, passant par les conduites par lesquelles l'agent réfrigérant et le gaz entrent et sortent de l'évaporateur.
L'appareil frigorifique à absorption,représenté sur la vue d'ensemble fig. 1, comporte une chaudière de constitution usuel- le 1, un condenseur 2, un absorbeur 3 et un échangeur thermique 4 à gaz, ainsi que le nouvel évaporateur 5, construit suivant la présente invention. Le petit tuyau 6 qui traverse partiel- lement le tube 4 de l'échangeur thermique dirige l'agent réfrigé- rant liquéfié dans le condenseur vers l'intérieur de l'évaporateur 5, tandis que le petit tuyau 7 sert à compenser la pression du gaz auxiliaire. Les conduites tubulaires 8 et 9 servent à ramener à la chaudière 1 la solution enrichie par l'agent réfrigérant lors de son passage dans l'absorbeur 3. Le tuyau 10, de section plus petite et traversant partiellement le serpentin 9, conduit dans l'absorbeur la solution pauvre en agent réfrigérant .
La chambre d'évaporation 11 est constituée,cornue on le voit dans la fig. 2,par un corps extérieur creux 5' en forme de gobelet et par un corps analogue 5" plus petit, logé dans le premier, de façon que les bords de ces deux corps cylindriques concentriques l'un à l'autre, soient incurvés l'un vers l'autre et réunis par une soudure appropriée 12.
Le corps creux 5" présente juste la longueur néces- saire pour laisser entre les deux fonds bombés des deux corps creux un espace suffisant pour y introduire : le tuyau 6 de petit diamètre pour l'alimentation en agent réfrigérant, l'extrémité 4' du tuyau du dispositif échangeur de chaleur fonctionnait au gaz, à travers lequel circule l'hydrogène dirigé vers la chambre d'évaporation et servant de gaz auxiliaire compensateur de pres- sion, et enfin, le tuyau 13 à travers lequel le mélange de vapeur d'agent réfrigérant et de gaz retourne à l'absorbeur 3.
Ces tuyaux 6, 4' et 13 d'entrée et de sortie de l'agent réfri- gérant et du gaz sont disposés concentriquement entre eux et
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introduits ensemble à travers une partie inférieure et arrière de la paroi du corps creux extérieure 5', de façon qu'un seul joint soudé suffise à l'endroit commun d'introduction 15 de ces tuyaux. La pièce tubulaire extérieure 4', qui constitue la conduite d'alimentation en hydrogène et qui est introduite dans l'évaporateur, est écrasée entre le point d'entrée 15 de celui-ci et son extrémité supérieure de manière à présenter une section 'transversale de forme elliptique dont le petit axe correspond au diamètre du tuyau 13 qui sert au retour du mélange de gaz et de vapeur, afin que ce tuyau 13 soit maintenu dans le tuyau 4'.
L'extrémité supérieure de ce tuyau 13 est rétrécie jusqu'à épou- ser le diamètre du tuyau 6, de plus faible section, qui sert à l'introduction de l'agent réfrigérant et qui se trouve ainsi maintenu concentriquement dans l'ensemble. Juste au-dessus de leur point commun d'entrée dans le corps creux 5', les deux tuyaux 4' et 13 sont munis d'une ouverture commune 16 orientée vers la chambre annulaire de l'évaporateur; cette ouverture 16 sert à évacuer le- mélange constitué par l'agent réfrigérant éva- poré et le gaz auxiliaire hors de la chambre d'évaporation.
Cette disposition concentrique des tuyaux d'entrée et de sortie, et leur introduction par une ouverture unique à l'arrière de l'évaporateur permettent de réaliser comme on le voit sur la fig . 2, la disposition constructive avantageuse de ces tuyaux derrière la paroi arrière 17 du réfrigérateur muni de cet appareil frigorifique. ,
Afin que la circulation s'effectue selon ,un circuit favorable, le tuyau 4' d'alimentation en hydrogène est avan- tageusement prolongé jusqu'à la zone supérieure de l'évaporateur, tandis que le tuyau 6, de plus faible section, par lequel l'a- gent réfrigérant est introduit dans l'évaporateur, est coudé et se prolonge en 6' de façon à aboutir vers l'avant de la partie supérieure de la chambre d'évaporation.
Une plaquette 18 est disposée au-dessous de l'orifice de sortie du tuyau 6' pour assurer la répartition de l'agent réfrigérant qui en sort et pour
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empêcher que cet agent puisse s'écouler en arrière le long de ce tuyau 6'.
Le corps creux intérieur 5" est muni, sur sa surface extérieure qui délimite la chambre d'évaporation, d'un revête- ment 19 qui facilite la répartition de l'agent liquide réfri- gérant qu'il reçoit; ce revêtement est constitué, de préférence, par une feuille d'amiante qui exerce une attraction capillaire et forme ainsi une grande surface d'évaporation. Cette couche de revêtement est maintenue sur la surface extérieure de la paroi 5" de l'évaporateur au moyen d'un filet métallique 19. Le re- vêtement peut être constitué par une matière autre qu'une feuille d'amiante, par exemple par des fibres textiles ou une matière analogue, ou bien par d'autres matières offrant une certaine capillarité telles qu'une couche de céramique, d'oxyde métalli- que ou autre .
La chambre d'évaporation pourrait aussi avantageusement être subdivisée du fait que, par exemple, les parties de la paroi du corps creux extérieur soient embouties vers le corps creux in- térieur de manière à former des chambres hermétiquement séparées entre elles, ces parties de paroi étant soudées sur le corps creux intérieur; chaque chambre ou'compartiment d'évaporation ainsi obtenu recevrait, dans ce cas, des conduites séparées d'entrée et de sortie pour l'agent réfrigérant et le gaz.
La paroi extérieure du corps creux 5' , formant l'éva- porateur, qui se trouve dans la chambre de refroidissement de l'armoire frigorifique considérée, est munie d'un corps 20 des- tiné à conduire la chaleur à la paroi de l'évaporateur, ce corps 20 étant d'un type connu par lui-même et constitué par exemple par une pièce en aluminium fondu munie d'ailettes. Au lieu d'uti- liser un corps unique comportant des ailettes, on peut prévoir plusieurs corps analogues, isolés thermiquement entre eux et de dimensions différentes selon leur surface extérieure respective.
Il est avantageux que les bords inférieurs des ailettes 21 qui doivent assurer l'admission de chaleur, soient inclinés vers le bas et vers le centre par rapport au plan vertical axial
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de l'évaporateur, de façon qu'au cours de la décongélation 'de l'évaporateur les gouttes d'eau soient dirigées vers le milieu, à partir d'un des côtés, afin qu'elles puissent tomber dans l'égouttoir placé au-dessous du corps à ailettes.
A l'avant, l'ouverture de l'espace de l'évaporateur en forme de gobelet est munie d'un volet de fermeture 22 permettant de fermer cette chambre de refroidissement profonde qui sert plus spécialement à y introduire un plateau pour obtenir de la glace. tant donné que la chambre de refroidissement profonde est constituée par un cylindre creux, on peut y placer avantageusement le plateau à glace, ce plateau n'étant en contact avec la paroi intérieure de l'évaporateur que sur deux arêtes, ce qui élimine pratiquement le risque de souder le plateau à cette paroi par congélation.
La constitution simple et avantageuse du point de vue statique de l'évaporateur de l'appareil frigorifique à absorp- tion suivant l'invention, décrit ci-dessus, présente des avanta- ges considérables également en,ce qui concerne la technique de fabrication, qui permettent de réaliser un évaporateur pouvant fournir les meilleurs rendements thermodynamiques possibles.
jetant donné, par ailleurs, que l'évaporateur est construit avec une double- paroi, la surface qui sert à l'admission de la cha- leur est relativement très grande, par rapport au volume de la chambre d'évaporation, tandis que le parcours effectué par l'a- gent réfrigérant d'évaporation pour sa diffusion est relativement court, ce qui est extrêmement important pour le rendement d'un évaporateur, surtout en raison de la forte diminution de la perte de pression dans ce même évaporateur.
De même, la prévision d'un revêtement pour la réparti- tion de l'agent liquide réfrigérant, particulièrement sous forme d'une couche exerçant une attraction capillaire, sur les parties intérieures de la paroi de l'évaporateur, permet de réaliser une surface d'évaporation relativement grande .
En outre, il est possible, de former à volonté diverses zones d'évaporation, c'est- à-dire réfrigérantes, en adoptant une répartition convenable de
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ces couches capillaires dans l'évaporateur. La forme cylindrique de l'évaporateur suivant l'invention permet un montage facile du corps à ailettes prévu pour la conduction de la chaleur et de réaliser de grandes surfaces de contact à forte conduction ther- inique entre ce corps à ailettes et la paroi extérieure de l'éva- porateur; enfin, ce mode de construction permet d'utiliser d'une façon très rationnelle l'espace disponible à l'intérieur de l'ar- moire frigorifique considérée.
REENDICATIONS
1 - Appareil frigorifique à absorption travaillant avec un gaz auxiliaire compensateur de pression, caractérisé en ce qu'il " comporte un évaporateur à double paroi disposé horizonta- lement, dont les parois délimitant la chambre d'évaporation sont recouvertes au moins partiellement d'un revêtement qui sert à répartir l'agent liquide réfrigérant.