CH642158A5

CH642158A5 - Dispositif de refroidissement d'air.

Info

Publication number: CH642158A5
Application number: CH114181A
Authority: CH
Inventors: Osamu Watanabe; Hisashi Tanaka; Hitoshi Yoshino; Toshiaki Sadamasu
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co
Priority date: 1980-02-22
Filing date: 1981-02-20
Publication date: 1984-03-30
Also published as: JPS56119487A; US4478767A

Description

La présente invention a pour objet un dispositif de refroidissement d'air sec et à température élevée.

Il est de pratique courante, dans les aciéries ou les installations industrielles du même genre, d'admettre de l'air extérieur, ayant une température relativement basse, à travers un filtre à air, dans un compartiment renfermant différentes parties d'un appareillage électrique, afin de les refroidir.

On a récemment construit diverses usines, telles que des aciéries, dans des pays ayant un climat sec et chaud, par exemple les pays du Proche-Orient. Dans de tels pays, l'admission directe, c'est-à-dire sans refroidissement, d'air extérieur sec et chaud dans le compartiment mentionné ci-dessus peut avoir pour conséquence le fait que la température peut s'élever à 50° C, ou davantage, dans ce compartiment, ce qui dépasse les valeurs généralement admissibles, par exemple 40° C, au-delà desquelles les appareils contenus dans ce compartiment sont susceptibles de subir des dommages. En vue d'éliminer ces difficultés, on utilise habituellement un échangeur de chaleur, comprenant un certain nombre de tubes de refroidissement à eau, disposé entre un filtre à air et un ventilateur aspirant l'air dans le compartiment.

Des échangeurs de chaleur multitubulaires sont utilisés non seulement dans les pays du Proche-Orient, mais également dans de nombreux pays répartis dans le monde entier, dans certaines installations chimiques industrielles de type spécial ainsi que dans le cas où l'on désire, par exemple, récupérer les gaz d'échappement de chaudières, application dans laquelle il est nécessaire de refroidir de l'air sec à haute température.

Cependant, dans un appareil de type usuel pour le refroidissement d'air sec à haute température, utilisant la conduction thermique indirecte entre l'eau et l'air, l'effet de refroidissement de l'air n'est pas très élevé, ce qui entraîne la nécessité d'augmenter les dimensions et le poids de l'appareil de refroidissement d'air d'où il résulte que l'installation occupe un volume important. En outre, un appareil de refroidissement d'air utilisant un échangeur thermique multitubulaire nécessite la mise en circulation d'une grande quantité d'eau de refroidissement en un seul passage ou dans un circuit à écoulement continu. En outre, l'entretien de l'êchangeur thermique est extrêmement laborieux du fait qu'il est nécessaire de nettoyer les tubes de refroidissement à eau qui ont une forme complexe.

L'invention a donc pour but de fournir un appareil de refroidissement d'air, d'un type nouveau et amélioré, ayant une grande effi5

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cacité pour le refroidissement de l'air et permettant de réduire la quantité d'eau de refroidissement nécessaire pour refroidir l'air d'admission.

L'invention a également pour but de fournir un dispositif de refroidissement d'air ayant des dimensions et un poids réduits et nécessitant un espace moindre pour son installation, par rapport aux dispositifs de refroidissement connus.

L'invention a en outre pour but de fournir un dispositif de refroidissement d'air du type susmentionné, n'exigeant que peu d'entretien des canalisations de circulation de l'eau de refroidissement, ayant une consommation d'énergie réduite et permettant de diminuer la quantité de poussière dans l'air de refroidissement sans nécessiter la préparation d'un filtre à air spécial, tout en permettant d'abaisser rapidement la température de l'air, à partir de sa température initiale jusqu'à une température de régime, en diminuant par conséquent la durée de traitement préliminaire de l'air jusqu'à l'obtention de cette température de régime.

A cet elfet, le dispositif selon l'invention présente les caractéristiques spécifiées dans la revendication 1.

Conformément à une forme d'exécution particulièrement avantageuse du dispositif, les moyens de refroidissement d'eau comprennent des seconds moyens de pulvérisation permettant de pulvériser l'eau de refroidissement mise en circulation, à partir du compartiment de refroidissement d'air, par l'intermédiaire des moyens de recyclage de l'eau, de manière à mettre cette eau en contact direct avec l'air d'entrée.

Conformément à une autre forme d'exécution particulièrement avantageuse du dispositif, celui-ci comprend, en outre, des moyens de régulation de la température de sortie de l'air refroidi. Par exemple, ces moyens de régulation peuvent comprendre un détecteur de la température de l'air refroidi et des moyens de réglage du débit de l'eau de refroidissement en fonction de la température relevée par ce détecteur. En variante, on peut régler, en fonction de la température relevée par le détecteur, la quantité d'air d'entrée soumise à l'échange thermique avec l'eau de refroidissement.

Conformément à une forme d'exécution particulière du dispositif, celui-ci comprend une pluralité d'ajutages montés sur un cadre pivotant dans la partie où s'effectue le refroidissement de l'air. On fait tourner ce cadre, en fonction de la température relevée par le détecteur, de manière à régler la quantité d'air d'admission venant en contact avec l'eau de refroidissement provenant des ajutages, ce qui permet de régler la température de l'air refroidi.

Selon une autre forme de réalisation du dispositif, celui-ci comprend un conduit de refroidissement d'air, dans lequel l'eau de refroidissement pulvérisée par les premiers moyens de pulvérisation est mise en contact direct avec l'air d'entrée introduit dans ce conduit, de sorte que cet air est refroidi par échange thermique avec l'eau de refroidissement, et comprend un conduit de dérivation de l'air à travers lequel l'air d'admission s'écoule sans être refroidi. Dans cette dernière forme d'exécution, l'air refroidi et l'air non refroidi, circulant à travers ces deux conduits respectifs, sont ultérieurement combinés ensemble et la température de l'air ainsi combiné est réglée en agissant sur la quantité d'air admise à circuler à travers le conduit de dérivation, en fonction de la température relevée par le détecteur de la température de l'air refroidi.

On va maintenant décrire, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution du dispositif selon l'invention, en se référant au dessin annexé, dans lequel:

la fig. 1 est une vue schématique, en coupe verticale, du dispositif, selon une forme d'exécution particulièrement avantageuse de ce-lui-ci;

la fig. 2 est un diagramme permettant d'expliciter le fonctionnement du dispositif;

la fig. 3 est une vue schématique, en coupe horizontale, du dispositif, conformément à une autre forme d'exécution particulièrement avantageuse de celui-ci, et les fig. 4 et 5 sont des vues schématiques, en coupes horizontales,

du dispositif, selon encore une autre forme d'exécution particulièrement avantageuse de celui-ci.

Dans les différentes figures du dessin, on utilise les mêmes chiffres de référence pour désigner les parties identiques ou correspondantes du dispositif. La fig. 1 représente un dispositif de refroidissement d'air, selon une forme d'exécution particulièrement avantageuse de celui-ci. Ce dispositif comprend un compartiment de refroidissement d'air 1 et un compartiment de refroidissement d'eau comprenant une tour de refroidissement 11. Le compartiment de refroidissement d'air comprend une masse de remplissage 2. Cette masse de remplissage 2 sert de milieu d'échange thermique entre l'air et l'eau qui sont mis en contact direct l'un avec l'autre et elle peut être, par exemple, constituée par une substance inactive chimiquement et résistante à la corrosion. La masse de remplissage 2 permet l'obtention d'une grande surface spécifique par unité de poids et elle peut être constituée, par exemple, par des feuilles parallèles de tissu, des treillis de fils ou des plaques métalliques ou en résine synthétique. Un premier dispositif de pulvérisation d'eau 3 est disposé au-dessus de la masse de remplissage 2 dans le compartiment de refroidissement d'air. Un premier réservoir 4 permettant de recevoir l'eau tombant de la masse de remplissage 2 est disposé au-dessous de celle-ci. Une prise d'air 5 est disposée dans la paroi de l'un des côtés du capot la, afin de permettre l'introduction de l'air d'admission à refroidir A, une sortie d'air 6 étant disposée dans la paroi du côté opposé du capot la. En face de la sortie de l'air 6 se trouve un ventilateur 7 permettant d'envoyer l'air refroidi A' dans le compartiment contenant l'appareillage électrique, ou des appareillages du même genre à refroidir (non représentés au dessin) qui se trouvent à l'extérieur du capot la. L'appareil comprend également un dispositif d'élimination d'eau 8 qui permet d'éviter l'introduction de gouttelettes d'eau de refroidissement dans le compartiment contenant l'appareillage électrique. Le premier réservoir d'eau 4, qui est placé au fond du capot la, est raccordé, par l'intermédiaire d'un filtre 9, à une première pompe 10 qui permet de faire circuler l'eau de refroidissement provenant du premier réservoir 4 jusqu'à la tour de refroidissement 11, à travers une première canalisation 12.

La tour de refroidissement 11 comprend un capot lia à l'intérieur duquel sont disposés des seconds moyens de pulvérisation d'eau 13 raccordés à la première canalisation 12. Des moyens de refroidissement d'eau, comprénant une masse de remplissage 14, sont disposés au-dessous des moyens de pulvérisation 13 et servent de milieu d'échange thermique permettant le contact entre l'air K et l'eau pulvérisée par les seconds moyens de pulvérisation 13. La masse de remplissage 14 peut être, par exemple, constituée par une juxtaposition de feuilles parallèles de tissu, de treillis de fils ou de plaques métalliques ou en résine synthétique. Des seconds moyens permettant de recevoir l'eau tombant de la masse de remplissage 14, consistant, par exemple, en un deuxième réservoir d'eau 15, sont disposés au-dessous de la masse de remplissage 14. Une prise d'air 16 est disposée dans l'une des parois du capot lia afin de permettre l'introduction de l'air K destiné au refroidissement de l'eau, une sortie d'air 17 étant ménagée à la partie supérieure du capot 1 la. Au-dessous de la sortie d'air 17 se trouve disposé un ventilateur 18 permettant de faire circuler l'air K' vers l'extérieur du capot 1 la. Le second réservoir d'eau 15, placé au fond du capot lia, est raccordé à une deuxième pompe 19 qui est utilisée pour faire circuler l'eau de refroidissement provenant du second réservoir 15 en direction des premiers moyens de pulvérisation d'eau 3 du capot 1, par l'intermédiaire d'une deuxième canalisation 20. En outre, un dispositif de remplissage d'eau 21 est raccordé au réservoir d'eau 4, afin de compléter le volume d'eau de refroidissement dans ce réservoir.

Lors du fonctionnement du dispositif, l'eau de refroidissement pompée au moyen de la deuxième pompe 19 à partir du second réservoir 15 est envoyée dans les premeirs moyens de pulvérisation d'eau 3, par l'intermédiaire de la deuxième canalisation 20, et elle est pulvérisée vers le bas, à partir de ces premiers moyens de pulvérisation 3, sur la masse de remplissage 2, l'air d'entrée A à refroidir étant introduit dans le capot la, par la prise d'air 5, sous l'action du

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ventilateur 7. L'eau pulvérisée vers le bas et l'air qui circule à travers la masse de remplissage 2 sont mis en contact direct l'un avec l'autre sur la surface de cette masse de remplissage 2, ce qui provoque un échange thermique entre l'air et l'eau. Le premier dispositif de pulvérisation d'eau 3 et la masse de remplissage 2 sont agencés de telle manière que la surface de contact entre l'eau de refroidissement pulvérisée dans la masse de remplissage 2, à partir du premier dispositif de pulvérisation 3, et l'air circulant à travers la massé de remplissage 2 a une valeur élevée, de sorte que l'air d'admission A est bien refroidi par contact direct avec l'eau. L'air refroidi passe ensuite à travers le dispositif d'élimination d'eau 8 afin d'éliminer les gouttelettes d'eau qu'il contient et il est fourni au compartiment renfermant l'appareillage électrique à refroidir (non représenté), sous l'action du ventilateur 7, par l'orifice de sortie d'air 6, sous forme du courant d'air A'.

Au cours de l'opération d'échange thermique dans la masse de remplissage 2, décrite ci-dessus, une certaine partie de l'eau de refroidissement s'évapore dans l'air, mais le reste de cette eau tombe dans le premier réservoir d'eau 4. L'eau recueillie dans le premier réservoir d'eau 4 est remise en circulation dans le second dispositif de pulvérisation 13 de la tour de refroidissement 11, au moyen de la première pompe 10. Toutefois, quand l'eau pulvérisée est mise en contact direct avec l'air de la masse de remplissage 2, différentes substances étrangères, telles que la poussière, contenues dans l'air, sont transportées dans l'eau et recueillies dans le premier réservoir 4. Le filtre 9, disposé dans la première canalisation 12, empêche la remise en circulation de la poussière dans le second dispositif de pulvérisation d'eau 13 de la tour de refroidissement 11.

L'eau de refroidissement filtrée est pompée vers le second dispositif de pulvérisation d'eau 13 de la tour de refroidissememt 11, par la première canalisation 12, au moyen de la première pompe 10 et elle est pulvérisée vers le bas à partir de ces seconds moyens de pulvérisation 13 sur la masse de remplissage 14 des moyens de refroidissement d'eau. D'autre part, l'air K, qui a la même température et le même taux d'humidité que l'air A, est introduit dans le capot lia, par la prise d'air 16, sous l'action du ventilateur 18. L'eau pulvérisée vers le bas et l'air circulant à travers la masse de remplissage 14 sont mis en contact direct l'un avec l'autre, sur la surface de la masse de remplissage 14, de sorte qu'il se produit un échange thermique entre l'air et l'eau. Cela provoque le refroidissement de l'eau par évapora-tion et son écoulement dans le second réservoir d'eau 15 placé au-dessous de la masse de remplissage 14. L'eau du second réservoir 15 est recyclée par pompage vers les premiers moyens de pulvérisation d'eau 3 de la partie principale 1 du dispositif.

Lorsque le dispositif de refroidissement d'air 50 est utilisé pendant une longue période, la quantité d'eau dans le premier réservoir 4 diminue du fait de l'évaporation de l'eau dans l'air où elle est entraînée, de sorte que son niveau s'abaisse. On fait donc fonctionner le dispositif de remplissage 21 afin de compenser la perte d'eau.

Le diagramme de la fig. 2 permet d'expliquer l'effet de refroidissement de l'air humide. Pour cette explication, on admettra que l'air A à refroidir, qui est sec et à température élevée, se trouve, par exemple, dans l'état représenté par le point B (la température du thermomètre à boule sèche de l'hygromètre étant de 43° C et la valeur de l'humidité relative étant de 29%, comme indiqué ci-dessous sous la forme: 43°C, 29%), ce point se trouvant sur une ligne d'en-thalpie constante (20,4 kcal/kg). L'air A est mis en contact avec l'eau pulvérisée, de manière à provoquer l'échange thermique avec celle-ci, de sorte que l'air est ainsi refroidi et.se trouve dans un état stable. Si l'air qui se trouve dans la masse de remplissage 2 est dans un état stable, on peut considérer cet état comme un état adiabati-que, l'échange thermique entre l'eau de pulvérisation et l'air devenant nul. Dans cet état stable, l'air passe du point à basse humidité B (43°C, 29%) au point d'humidité saturée D (26,8°C, 100%), situé sur la même ligne d'enthalpie constante (20,4 kcal/kg), et il atteint finalement, par exemple, l'état représenté par le point C (35°C, 54%), déterminé par les caractéristiques de la masse de remplissage 2. Tout en se trouvant dans l'état stable, l'eau ne subissant également pas d'échange thermique avec l'air, l'état de l'eau se rapproche du point d'humidité saturée D (26,8°C, 100%), de sorte que la ligne d'humidité saturée et la ligne d'enthalpie constante (20,4 kcal/kg) se croisent.

Lorsque la température de l'eau vaporisée au début de la mise en marche de l'appareil est plus élevée que celle du point D, par exemple lorsque l'eau se trouve dans l'état représenté par le point E, la quantité de chaleur prélevée à l'eau vaporisée, sous forme de chaleur latente de vaporisation, est plus grande que la chaleur sensible de la même quantité d'eau, ce qui provoque l'abaissement de la température de vaporisation. Par conséquent, le point représentatif de l'état de l'eau se déplace en D. Inversement, si la température de début de l'eau vaporisée est inférieure à celle du point D, par exemple lorsque l'eau se trouve dans l'état représenté par le point F, la chaleur sensible de l'eau vaporisée est supérieure à la chaleur latente consommée lors de la vaporisation d'une partie de l'eau. La température de l'eau vaporisée tend donc à s'élever en direction du point D. Dans chacun des cas susmentionnés, l'air sortant par l'orifice 6 se trouve, respectivement, dans l'état représenté par le point G ou par le point H, au début de la mise en marche de l'appareil.

Dans le dispositif de refroidissement d'air 50 décrit plus haut, la température de l'eau de refroidissement atteint un état stable au bout d'un certain temps après la mise en marche, quelle que soit la température de l'eau de refroidissement lors de la mise en marche du dispositif. La température de l'air de sortie à l'orifice 6 atteint également un état stable au bout d'un certain temps. L'air refroidi se trouve dans un état correspondant à la même ligne d'enthalpie constante que le point représentatif de l'état de l'air d'admission à refroidir, cet état étant déterminé par les caractéristiques de la masse de remplissage. Ainsi la température de l'air à refroidir, déterminée d'après la température du thermomètre à boule sèche de l'hygromètre, diminue et l'humidité relative augmente.

Lors de la msie en marche d'un dispositif de refroidissement d'air ne comprenant que la partie principale 1 et dépourvu de tour de refroidissement 11, l'eau contenue dans le premier réservoir d'eau 4 de la partie 1 peut se trouver à une température très élevée, résultant des conditions climatiques du pays, par exemple des pays du Proche-Orient, dans lesquels l'air extérieur est sec et à température élevée. Du fait que la durée nécessaire pour que la température de l'eau de refroidissement atteigne l'état de régime stable indiqué plus haut est élevée, une période de marche préliminaire du dispositif de refroidissement est nécessaire pour réduire la température de l'eau de refroidissement avant la mise en marche de l'appareillage électrique destiné à être refroidi par ce dispositif de refroidissement d'air. Au cours de cette opération préparatoire, du fait que la température de l'eau de refroidissement est très élevée, l'air fourni par le dispositif de refroidissement d'air au compartiment muni de l'appareillage électrique se trouve dans un état d'humidité très élevé, ce qui peut endommager ces appareils électriques. Toutefois, le dispositif de refroidissement d'air 50, conforme à la forme d'exécution préférée de la présente invention, comprend non seulement la partie principale 1 mais également la tour de refroidissement 11. L'eau de refroidissement provenant du premier réservoir d'eau 4 de la partie principale 1 est envoyée vers les premiers moyens de pulvérisation d'eau 3 de la partie principale 1 après refroidissement dans la tour de refroidissement 11. Cela permet de réduire le temps nécessaire à l'opération préparatoire du dispositif de refroidissement d'air 50 et permet en outre de diminuer le taux d'humidité de l'air fourni au compartiment contenant l'appareillage électrique, ce qui réduit le risque d'endommager les appareils électriques contenus dans ce compartiment.

Dans le dispositif de refroidissement d'air 50 qui vient d'être décrit, la quantité de la masse de remplissage 2 est déterminée en fonction des conditions dans lesquelles se trouve l'air extérieur pour une température correspondant au maximum annuel de la température de thermomètre à boule sèche. Ainsi, si l'on fait fonctionner le dispositif 50 sans tenir compte du changement de température de l'air extérieur, lorsque la température de l'air extérieur diminue, la température de l'air à l'orifice de sortie du dispositif 50 prend une valeur

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inférieure à celle qu'il est nécessaire d'obtenir et l'humidité relative prend une valeur supérieure à la valeur requise.

Toutefois, conformément à une forme d'exécution particulièrement avantageuse du dispositif, illustré à la fig. 3, celui-ci comprend également des moyens permettant de régler la température de sortie de l'air refroidi.

A la fig. 3, seule la partie principale 1A du dispositif de refroidissement d'air 50A est représentée, étant bien entendu qu'une tour de refroidissement 11 (non représentée) est également raccordée à la partie principale 1 A. Un détecteur de température 22 est disposé au voisinage de l'orifice de sortie d'air 6 de la partie 1 A. Le signal de sortie de ce détecteur de température 22 est envoyé à un dispositif 23 de commande du débit de l'air.

L'intérieur du capot la de la partie principale 1A est divisé en deux conduits par une paroi de séparation 24. L'un de ces conduits constitue un conduit de refroidissement d'air 25a, dans lequel sont placés une masse de remplissage 2 et un dispositif d'élimination d'eau 8. Un premier dispositif de pulvérisation d'eau 3 (non représenté) est placé au-dessus du conduit 25a. L'autre conduit est un conduit de dérivation 25b permettant la mise en dérivation d'une partie de l'air d'admission A provenant de l'orifice d'admission 5, de manière à éviter le passage de cet air à travers la masse de remplissage 2. Le conduit de dérivation d'air 25b comprend des moyens de réglage du débit d'air dans ce conduit, par exemple une soupape à papillon 26, commandés par le dispositif de réglage du débit d'air 23. Ainsi, si la température de l'air d'entrée A à refroidir diminue, celle de l'air refroidi A diminue également. Du fait que la température de l'air au voisinage de l'orifice de sortie 6 est relevée par le détecteur de température 22 qui envoie au dispositif de réglage du débit d'air 23 un signal de température correspondant, l'appareil de réglage du débit d'air 23 engendre un signal de sortie envoyé à la soupape à papillon 26, de façon à augmenter le degré d'ouverture de cette dernière si le signal de sortie du détecteur 22 tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée. Ainsi, une partie de l'air introduit par l'orifice d'admission 5 s'écoule à travers le conduit de dérivation 25b sous forme d'air chaud et sec sans être mis en contact direct avec l'eau de refroidissement et il est mélangé ensuite avec l'air qui a passé à travers le conduit de refroidissement d'air 25a. La température de l'air au voisinage de l'orifice de sortie 6 s'élève donc en se rapprochant de la valeur prédéterminée et son taux d'humidité relative diminue.

D'autre part, si la température de l'air extérieur augmente, la température de l'air A au voisinage de l'orifice de sortie 6 augmente de manière correspondante, de sorte que le degré d'ouverture de la soupape à papillon 26 diminue. Il en résulte une augmentation de la quantité d'air mise en circulation à travers le conduit de refroidissement d'air 25a et, par conséquent, une diminution de la température de l'air A' au voisinage de l'orifice de sortie, en se rapprochant de la valeur prédéterminée, ainsi qu'une augmentation de son taux d'humidité relative.

De cette façon, l'air refroidi atteint un état de régime stable correspondant à un faible taux d'humidité relative et à une température voisine de la valeur prédéterminée.

Les fig. 4 et 5 représentent une autre forme d'exécution du dispositif de refroidissement d'air 50B comprenant d'autres moyens de régulation de la température de l'air refroidi. Aux fig. 4 et 5, seule la partie principale 1B du dispositif de refroidissement d'air 50B se trouve représentée, mais une tour de refroidissement 11 (non représentée) est également raccordée à la partie principale 1B.

Comme on le voit aux fig. 4 et 5, un premier dispositif de pulvérisation d'eau 3A est placé au-dessus de la masse de remplissage 2 de la partie de refroidissement d'air. Le dispositif de pulvérisation 3A est disposé horizontalement, transversalement à la direction d'écoulement de l'air d'admission A. Le dispositif de pulvérisation d'eau 3A comprend des ajutages de pulvérisation 3a répartis sur sa longueur. Un moteur de torsion 27 est relié au premier dispositif de pulvérisation 3A, de manière à permettre de le faire tourner autour d'un axe vertical. Le moteur de torsion 27 est commandé par le signal de sortie d'un dispositif de réglage 28, de manière à permettre la régulation de la température de l'air refroidi A'. Le dispositif de réglage 28 engendre un signal de commande du moteur, en fonction du signal de température provenant du détecteur de température 22, ce qui permet de régler la position de rotation de l'arbre du moteur et, en conséquence, la position angulaire du dispositif de pulvérisation 3A par rapport à la masse de remplissage 2.

Si la température de l'air extérieur correspond à la valeur maximale prédéterminée lors de la construction du dispositif de refroidissement d'air 50B, la température de l'air au voisinage de l'orifice de sortie 6 prend également une valeur élevée qui est détectée par le détecteur de température 22. Ce dernier engendre alors un signal de détection de température qui est envoyé au dispositif de réglage 28. Le premier dispositif de pulvérisation d'eau 3A est mis en rotation par le moteur de torsion 27 jusqu'à une position déterminée en fonction du signal de sortie de l'appareil de réglage 28 qui est telle que le dispositif de vaporisation 3A se trouve disposé perpendiculairement à la direction d'écoulement de l'air représentée à la fig. 4. Lorsque le premier dispositif de vaporisation d'eau 3A se trouve dans cette position, toutes les surfaces de la masse de remplissage 2 se trouvent arrosées par l'eau de refroidissement et l'effet de refroidissement est maximal.

Par contre, lorsque la température de l'air extérieur diminue, la température de l'air au voisinage de l'orifice de sortie 6 diminue également. Le moteur de torsion 27 reçoit alors du dispositif de réglage 28 un signal de commande de rotation correspondant à la mise du dispositif de pulvérisation 3A dans une position faisant un certain angle avec la direction d'écoulement de l'air, par exemple celle qui est représentée à la fig. 5. Lorsque le premier dispositif de pulvérisation d'eau 3A se trouve dans cette position, certaines parties de la surface de la masse de remplissage 2 ne sont pas arrosées par l'air de refroidissement et l'effet de refroidissement diminue. Comme décrit ci-dessus, la température de l'air au voisinage de l'orifice de sortie 6 est fixée à une valeur proche de la valeur prédéterminée en faisant varier la surface arrosée de la masse de remplissage 2 en fonction de la température de l'air au voisinage de l'orifice de sortie 6.

Conformément aux formes d'exécution décrites ci-dessus, la partie principale du dispositif ne comprend qu'un seul compartiment de refroidissement d'air, mais il est bien entendu que ce dispositif pourrait comprendre une pluralité de compartiments de refroidissement d'air disposés en parallèle ou en série. Le conduit de refroidissement d'air pourrait également être agencé de façon que la mise en contact de l'air s'effectue directement avec l'eau vaporisée, sans utilisation d'une masse de remplissage. En outre, la fonction de refroidissement de l'eau de refroidissement mise en circulation dans la tour de refroidissement 11 n'est plus nécessaire lorsque la température de cette eau atteint une valeur de régime stable après la mise en marche du dispositif. Par conséquent, on peut arrêter le ventilateur 18 de la tour de refroidissement 11, par arrêt de son moteur, soit au moyen d'une minuterie agissant au bout d'un laps de temps prédéterminé après la mise en marche du dispositif, soit lorsque la température de l'eau de refroidissement mise en circulation, détectée au moyen d'un détecteur (non représenté), s'abaisse jusqu'à la température de thermomètre à boule sèche de l'air extérieur.

Il est bien entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes d'exécution du dispositif décrites ci-dessus. Par exemple, on pourrait également utiliser des moyens de pulvérisation d'eau du type fixe, comprenant une pluralité d'ajutages munis de soupapes de régulation du débit de l'eau, l'ouverture ou la fermeture de chacune de ces soupapes étant commandée par un dispositif de régulation en fonction de la température de l'air refroidi.

On pourrait aussi utiliser un dispositif de pulvérisation d'eau ne comportant pas de soupape de régulation du débit d'eau, en réglant la vitesse de rotation d'une ou plusieurs pompes en fonction du signal de sortie d'un dispositif de réglage du débit de l'eau. On pourrait également utiliser une soupape à papillon, disposée à l'entrée du conduit de dérivation de l'air, pour régler le débit de l'air dans ce conduit, ou bien on pourrait également utiliser une ou plusieurs sou5

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papes à papillon, disposées dans le conduit de refroidissement d'air, pour effectuer la régulation du degré de refroidissement.

Dans les formes d'exécution du dispostif décrites ci-dessus, l'air d'entrée est refroidi par contact direct avec l'eau pulvérisée et non

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pas par contact indirect avec de l'eau comme dans les dispositifs habituels. Cela permet d'augmenter l'efficacité du refroidissement de l'air tout en réduisant la quantité d'eau de refroidissement requise à cet effet.

R

2 feuilles dessins

Claims

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1. Dispositif de refroidissement d'air, caractérisé par le fait qu'il comprend des premiers moyens (3) pour pulvériser de l'eau de refroidissement dans un compartiment de refroidissement d'air (1)

dans lequel cette eau est mise en contact direct avec l'air d'entrée introduit dans ce compartiment, de manière à le refroidir, des moyens de refroidissement de l'eau (11) et des moyens pour renvoyer Veau dans ces moyens de pulvérisation, par l'intermédiaire des moyens de refroidissement d'eau (11), après son échange thermique avec l'air d'entrée dans le compartiment de refroidissement.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le compartiment de refroidissement d'air (1) comprend une masse de remplissage (2) sur laquelle l'eau de refroidissement est pulvérisée, de manière à être mise en contact avec l'air d'entrée sur la surface de cette masse.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens pour renvoyer l'eau dans les moyens de pulvérisation comprennent un premier réservoir (4) placé dans le compartiment de refroidissement d'air et une première pompe de circulation (10) raccordée à ce réservoir.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens pour renvoyer l'eau dans les moyens de pulvérisation (3) comprennent, en outre, une deuxième pompe (19) permettant de faire circuler, jusque dans les premiers moyens de pulvérisation (3), l'eau refroidie dans les moyens de refroidissement d'eau (11).

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les moyens de refroidissement d'eau (11) comprennent des seconds moyens de pulvérisation (13) permettant de pulvériser l'eau de refroidissement mise en circulation, à partir du compartiment de refroidissement d'air (1), par l'intermédiaire des moyens de recyclage de l'eau, dans un compartiment de refroidissement d'eau (11) dans lequel elle est mise en contact direct avec l'air d'entrée de manière à être refroidie par évaporation.

6. Dispositif selon les revendications 4 et 5, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, un second réservoir (15) pour l'eau mise en circulation à travers le compartiment de refroidissement d'eau

7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que le compartiment de refroidissement d'eau (11) comprend une masse de remplissage (14) sur laquelle l'eau est pulvérisée, à partir des seconds moyens de pulvérisation (13), de manière à être mise en contact direct avec l'air d'entrée sur la surface de cette masse.

8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens de régulation de la température de sortie de l'air refroidi.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les moyens de régulation de la température de l'air comprennent un détecteur de température (22).

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les moyens de régulation de la température comprennent des moyens de réglage du débit de l'eau mise en circulation dans les premiers moyens de pulvérisation en fonction de la température relevée par le détecteur (22).

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les premiers moyens de pulvérisation comprennent au moins un ajutage de pulvérisation d'eau et par le fait que les moyens de réglage du débit de l'eau mise en circulation comprennent des moyens pour commander une soupape de régulation du débit de l'eau, raccordée à cet ajutage, en fonction de la température relevée par le détecteur.

(11), de manière à permettre de renvoyer l'eau de ce réservoir dans les premiers moyens de pulvérisation (3) au moyen de la deuxième pompe de circulation (19).

12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les premiers moyens de pulvérisation (3A) comprennent une pluralité d'ajutages de pulvérisation, disposés en ligne, et un moteur de torsion (27) agencé de manière à faire tourner la ligne d'ajutages, et par le fait que les moyens de régulation de la température de l'air comprennent des moyens de commande (28) de la rotation de ce moteur (27) en fonction de la température relevée par le détecteur (22).

13. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le compartiment de refroidissement d'air (1 A) comprend, en outre, un conduit de dérivation (25b) de l'air à travers lequel l'air d'entrée circule sans être refroidi, des moyens (24) pour diviser l'air introduit dans le dispositif en deux fractions, dont la première s'écoule dans un conduit de refroidissement (25a) et dont la seconde s'écoule dans le conduit de dérivation (25b), et des moyens pour combiner ces deux fractions après leurs passages respectifs dans le conduit de refroidissement (25a) et le conduit de dérivation (25b) sous forme d'un courant d'air de sortie refroidi.

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait que les moyens de régulation de la température de l'air refroidi comprennent des moyens de régulation (23) du débit de l'air qui s'écoule dans le conduit de dérivation (25b), en fonction de la température relevée par le détecteur (22).

15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé par le fait que les moyens de régulation du débit de l'air dans le conduit de dérivation comprennent une soupape à papillon (26) commandée par les moyens de régulation (23) de la température de l'air refroidi.