<B>Appareil de</B> réfrigération pour refroidir <B>un sol ou le maintenir froid</B> Jusqu'ici, on a rencontré de grandes difficultés en essayant d'ériger des constructions permanentes dans les régions arctiques ou presque arctiques du monde à cause de la présence du pergélisol. Comme on le sait, cet état est très répandu dans ces régions, et il se traduit par la destruction partielle ou totale de nombreuses construc tions importantes, en particulier lorsque le temps est anormalement chaud, pendant lequel le pergélisol com mence à se dégeler.
Dans les régions où la couche du pergélisol est rela tivement mince, des pieux sont enfoncés dans le sol ferme se trouvant au-dessous. Cependant, cette solution n'est pas entièrement satisfaisante étant donné que dans certaines régions le pergélisol peut atteindre une profon deur de 300 mètres ou plus. Une autre méthode qui a été utilisée consiste à construire le bâtiment ou immeuble sur des soutènements en bois posés sur la toundra. Le fait de laisser la toundra intacte sur le pergélisol aide à empê cher son dégel mais, évidemment, ce mode de construc tion n'est pas toujours pratique.
Le procédé décrit ci- dessus peut être utilisé efficacement pour de petites cons tructions, mais de grands bâtiments, des installations de radar, des tours de communication, etc., nécessitent des fondations beaucoup plus robustes et d'une façon géné rale profondément enfoncées.
La présente invention a pour objet un appareil de réfrigération pour refroidir un sol ou le maintenir froid, caractérisé en ce qu'il comprend une partie allongée creuse ayant des extrémités inférieure et supérieure fer mées, pour être disposée dans le .sol de telle sorte que son extrémité supérieure dépasse de la surface du sol, un fluide remplissant sensiblement cette partie allongée, une partie isolante dont la partie externe est contiguë à la partie interne de ladite partie allongée, et qui s'étend sur une fraction de la longueur de ladite partie allongée,
les extrémités de cette partie isolante étant à une certaine distance de celles de la partie allongée et au moins un canal étant formé dans la partie isolante pour permet tre un écoulement du fluide vers le haut, entre les extré mités de la partie creuse allongée, et une partie tubu laire montée dans la partie isolante et la traversant jusqu'à un point voisin de l'extrémité inférieure fermée de la partie creuse allongée de façon à permettre un écoulement du fluide vers le bas entre les extrémités de la partie creuse.
L'appareil selon l'invention peut être simple, rela- tivement peu coûteux, et a pour but de permettre de cons truire de telles fondations par congélation permanente du sol ou du pergélisol dans lequel elles sont disposées.
Lorsque l'appareil selon l'invention est enfoncé dans le sol, on peut extraire la chaleur et la transmettre à l'aide d'échangeurs de chaleur à l'air ambiant environ nant de façon à maintenir le sol à l'état congelé d'une façon permanente.
La figure unique du dessin annexé représente, à titre d'exemple, une coupe transversale d'une forme d'exécu tion de l'objet de l'invention.
L'appareil représenté sur la figure comprend une enveloppe creuse 14 enfoncée dans le sol ou le pergé lisol 10. A l'intérieur de l'enveloppe 14 est montée une pièce rapportée 46 qui comporte une conduite d'admis sion 16 et un mécanisme de soupape 34 commandé par soufflet. La pièce rapportée 46 est construite de préfé rence en une matière plastique qui fournit d'une façon inhérente le calorifugeage voulu. Elle peut être cons truite en une autre matière appropriée quelconque, et on peut prévoir sur elle un calorifugeage séparé.
L'enveloppe 14 s'étend vers le haut à travers la toun dra ou le calorifugeage artificiel 12. Sa partie supérieure, au-dessus de la pièce rapportée 46, sert d'échangeur de chaleur avec l'atmosphère.
La pièce rapportée 46 comporte également un man chon 56 qui s'étend de haut en bas à partir de la soupape 34 concentriquement à l'intérieur de l'enveloppe 14. Elle est construite de façon à fournir un calorifugeage entre l'enveloppe 14 et l'intérieur de celle-ci sur une longueur suffisante de l'enveloppe 14 pour séparer la zone inférieure de transmission de chaleur au voisinage du sol de la zone supérieure de transmission de chaleur située au voisinage de l'atmosphère.
On prévoit une série de passages 58 à travers la pièce rapportée 46 pour permettre l'écoulement d'un fluide de la zone inférieure dans la zone supérieure.
La soupape 34 comprend un élément de soupape à bille 48 destiné à former un joint avec l'extrémité supé rieure de la conduite d'admission 16. L'élément de sou pape 48 présente une tige 50 s'étendant vers le haut et reliée à un soufflet 52. Ce dernier est monté sur une tra verse 54 qui est reliée par chaque extrémité à l'intérieur de la pièce rapportée 46.
Les extrémités supérieure et inférieure de l'enveloppe 14 sont fermées. Un bouchon 40 est prévu de façon à pouvoir remplir l'appareil ou à pouvoir remplacer le fluide en cas de perte fortuite de ce dernier. Cette ins tallation est remplie et de préférence hermétiquement fermée. Un appareil entièrement rempli et hermétique ment fermé permet de mettre le fluide sous pression et fournit une élévation du point d'ébullition du fluide au cas où l'on utilise des fluides à bas point d'ébullition.
On a utilisé des liquides à bas point d'ébullition, comme certains liquides réfrigérants, ainsi que des liquides à point d'ébullition élevé comme l'éthylène-gly- col ou des liquides à base d'éthylène glycol pour remplir l'appareil. On a également utilisé de l'essence ordinaire avec succès dans l'appareil. La différence principale constatée entre les liquides utilisés est le rendement de l'appareil.
Le fonctionnement de l'appareil est relativement sim ple. Après avoir installé l'enveloppe 14 comme repré senté, la chaleur du sol ou du pergélisol est transmise au fluide contenu dans la partie inférieure de l'enveloppe 14. A mesure que la température du fluide augmente, le fluide commence à monter dans l'enveloppe 14 en pas sant par les passages 58 et dans la zone supérieure de l'enveloppe supérieure 14. La chaleur du fluide est alors transmise à l'atmosphère à travers la paroi de l'enve loppe 14.
Le volume du fluide s'écoulant dans l'appareil est réglé par la position de l'élément de soupape 48 par rapport à la conduite d'admission 16. On peut régler la position initiale de façon à pouvoir obtenir un débit voulu dans une certaine gamme de température. Le soufflet 52 peut être relié de façon à fermer ou ouvrir l'élément de soupape 48 lors d'une augmentation ou d'une chute de la température du fluide.
En reliant l'élé ment de soupape 48 au sommet du soufflet 52, la base du soufflet étant fixée à la traverse 54, comme représenté sur la figure, on obtient un mouvement de l'élément de soupape 48 à l'écart de la conduite d'admission 16 à mesure que l'atmosphùre entourant le soufflet devient plus chaude. Le soufflet 52 se déploie longitudinale- ment pour déplacer l'élément de soupape en raison de la dilatation d'un fluide thermosensible contenu dans le soufflet 52.
Lorsque la soupape 34 est installée dans l'appareil de cette façon, on obtient un plus grand débit et ainsi un taux supérieur de transmission de chaleur à des températures relativement plus chaudes du fluide dans la partie supérieure de l'enveloppe 14, de sorte qu'on peut tirer un profit maximum de la transmission de chaleur minimum dans la zone supérieure.
Le fluide froid contenu dans la partie supérieure de l'enveloppe supérieure 14 s'écoule alors de haut en bas à travers la conduite d'admission calorifugée 16 jusqu'en un point situé près de la base de l'enveloppe 14, en com plétant ainsi le cycle de réfrigération.
D'après ce qui précède, il ressort que l'appareil décrit est très sûr et relativement peu coûteux à fabri quer et à faire fonctionner.