FR2961302A1

FR2961302A1 - CARIOU ABSORBER (BY CONVECTION)

Info

Publication number: FR2961302A1
Application number: FR1002457A
Authority: FR
Inventors: Stephane Andre Cariou
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-06-10
Filing date: 2010-06-10
Publication date: 2011-12-16
Also published as: FR2961303A1; FR2978820A1; FR2961303B1

Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) exploitant un fluide frigorigène grace à l'énergie d'un liquide (3) à son état solide ou sublimation confinée dans la bouteille à vide (2) De part ses températures inférieures à 263 °K sur l'ensemble de son circuit l'invention contribue au refroidissement climatique Le dispositif peut remplacer au choix : un compresseur ou un condenseur ou les deux ; qui traditionnellement permettent la circulation des vapeurs du fluide frigorigène afin de les liquéfier. Le circuit fluidique typique d'exploitation d'un fluide frigorigène est composée d'un compresseur, d'un condenseur, d'un évaporateur ou échangeur de chaleur. Certains de ces compresseurs utilisent plus ou moins d'huile qui lubrifie son mécanisme, l'huile ce mèle au fluide frigorigène ce qui amoindri ses performances thermodynamiques, l'huile pollue tout le circuit et encrasse l'ensemble de l'installation. Ce dispositif selon l'invention ne nécessite pas d'huile dans son circuit pour son fonctionnement sans mécanique. Il permet de simplifier le circuit fluidique traditionnel pour l'exploitation des fluides frigorigènes.The invention relates to a device (1) exploiting a refrigerant by virtue of the energy of a liquid (3) in its solid state or sublimation confined in the vacuum bottle (2) Due to its temperatures below 263 ° K on the whole of its circuit the invention contributes to the climatic cooling The device can replace the choice: a compressor or a condenser or both; which traditionally allow the circulation of the vapors of the refrigerant in order to liquefy them. The typical refrigerant fluid circuit is composed of a compressor, a condenser, an evaporator or a heat exchanger. Some of these compressors use more or less oil that lubricates its mechanism, the oil it mixes with the refrigerant which reduces its thermodynamic performance, the oil pollutes the entire circuit and clogs the entire installation. This device according to the invention does not require oil in its circuit for its operation without mechanics. It simplifies the traditional fluidic circuit for the exploitation of refrigerants.

Description

La présente invention concerne un dispositif pour l'exploitation : des fluides frigorigènes, gaz parfaits, gaz rares, gaz pure ou mélangés, ou liquide caloporteur par convection. L'exploitation d'un fluide frigorigène est traditionnellement effectuée à l'aide d'un compresseur motorisé qui aspire ses vapeurs, et les refoules dans un condenseur ou échangeur, qui les refroidies afin de liquéfier le fluide. Le circuit fluidique typique d'exploitation d'un fluide frigorigène est composée d'un compresseur, d'un condenseur, d'un évaporateur ou 10 échangeur de chaleur. Certains de ces compresseurs utilisent plus ou moins d'huile qui lubrifie son mécanisme, l'huile ce mèle au fluide frigorigène ce qui amoindri ses performances thermodynamiques, l'huile pollue tout le circuit et encrasse l'ensemble de l'installation. 15 Cela peut nécessiter -des manipulations fréquentes sur le circuit fluidique pouvant occasionner des fuites du fluide frigorigène et des compléments de charge, compliquées par les fluides à glissement tel que le R409A. -un calorifugeage de la tuyauterie. 20 -des pièges à huiles, un séparateur d'huile, des filtres et vidanges. -un remplacement du fluide frigorigène dans certains cas et donc beaucoup de déchets. -des maintenances mécaniques périodiques, dû à l'usure, des risques de casses ; du compresseur ou du moteur et une consommation 25 élevée d'électricité pour son fonctionnement Par définition un glaçon d'eau d' un kilogramme a une énergie définie sous atmosphère terrestre ; soit sous pression de 1,013 Bar relatif ou 2,013 Bars absolu. -une chaleur sensible de 2,09 Kj/Kg .°K avant fusion 273° K 30 -une chaleur latente de fusion de 335 Kj/Kg .°K de 273 °à 274°K Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Puisque par définition un glaçon d'eau d' un kilogramme a une énergie définie uniquement sous l'atmosphère terrestre 35 -chaleur sensible de 2,09 Kj/Kg.° K avant fusion à 273° K -chaleur latente de fusion de 335 Kj/Kg. ° K de 273° à 274° K La chaleur latente de fusion d'un glaçon peut être abaissée par l'ajout d'un sel, ou d'un antigel. Le glaçon (3) peut également être chimiquement modifié. Du polyacrylate de sodium peut être additionner afin de présolidifier le 5 liquide avant qu' il soit gelé. La matière composant la glace(3) peut être contenue dans une poche ou sac hermétique, semi-hermétique ou autre récipient plus ou moins étanche. Poche silicone par exemple. La glace (3) selon sa matière et le fluide frigorigène qu'on lui 10 associe pour l'exploiter, et par un tirage au vide poussé à l' extrème sublime en énergie exponentielle, définissant ainsi le point de saturation ou apogée de cette nouvelle énergie crée ; qui dépend du mariage "glace \fluide frigorigène" réalisée. On parlera donc de fusion au vide dans ces cas extrèmes et la pompe a 15 vide (6) peut être définitivement supprimée ainsi que toute commande agissant sur le récipient (2). Cette énergie utilise donc les chaleurs latentes et sensibles de la glace prisonnière du vide. Température de fusion de la glace H2O :0°C soit 273°K 20 Mais il peut être néanmoins d'une autre matière ; engendrant des températures de fusions différentes ; 25 Le dispositif selon l'invention engendre donc une nouvelle énergie 30 indéfinie dans le vide, puisqu'elle n'a jamais été exploitée en réunissant les conditions d' exploitation sus exposées qui caractérise le dispositif ; elle se nomme : La magie . Symbole : MA 35 Cette nouvelle énergie exploitable grace au vide qui l'emprisonne : pression de 1 à 0 BAR absolu, engendre une nouvelle unité de puissance, de flux énergétique et thermique qui ce nomme : -Glaçon d' Hélium : -272,2°C soit 0,8°K -Glaçon d' Hydrogène : -259,2°C soit 12,8°K -Glaçon de Néon : -249°C soit 24°K -Glaçon d' Oxygène : -219°C soit 54°K -Glaçon d' Azote : -210°C soit 63°K -Autres glaçons: température variable selon la formule chimique qui le défini The present invention relates to a device for the exploitation of: refrigerants, perfect gases, rare gases, pure or mixed gas, or heat transfer liquid by convection. The operation of a refrigerant is traditionally carried out using a motorized compressor that sucks its vapors, and the refills in a condenser or exchanger, which cooled in order to liquefy the fluid. The typical refrigerant operating fluid circuit is composed of a compressor, a condenser, an evaporator or a heat exchanger. Some of these compressors use more or less oil that lubricates its mechanism, the oil it mixes with the refrigerant which reduces its thermodynamic performance, the oil pollutes the entire circuit and clogs the entire installation. This may require frequent handling on the fluid circuit which may cause refrigerant leaks and charge complements, complicated by slip fluids such as R409A. -an insulation of the piping. Oil traps, an oil separator, filters and oil changes. a replacement of the refrigerant in some cases and therefore a lot of waste. periodic mechanical maintenance, due to wear and tear, the risk of breakage; of compressor or motor and a high consumption of electricity for its operation By definition a cube of water of one kilogram has a defined energy under terrestrial atmosphere; either at a pressure of 1,013 bar relative or 2,013 bar absolute. a sensible heat of 2.09 Kj / Kg. ° K before melting 273 ° K 30 -a latent heat of fusion of 335 Kj / Kg. ° K of 273 ° to 274 ° K The device according to the invention makes it possible to remedy to these disadvantages. Since by definition a one-kilogram water cube has a defined energy only under the earth's atmosphere - a sensible heat of 2.09 Kj / Kg. ° K before melting at 273 ° K - a latent melting heat of 335 Kj / Kg. ° K 273 ° to 274 ° K The latent heat of fusion of an ice cube can be lowered by the addition of salt, or antifreeze. The ice cube (3) can also be chemically modified. Sodium polyacrylate can be added to pre-solidify the liquid before it is frozen. The material constituting the ice (3) can be contained in a bag or hermetic bag, semi-hermetic or other container more or less tight. Silicone pocket for example. The ice (3) according to its material and the refrigerant associated with it to exploit it, and by a draw to the extreme vacuum sublime exponential energy, thus defining the saturation point or peak of this new energy creates; which depends on the wedding "ice \ refrigerant" performed. We will therefore speak of vacuum melting in these extreme cases and the vacuum pump (6) can be permanently removed as well as any control acting on the container (2). This energy therefore uses the latent and sensitive heat of the ice trapped in the void. Melting temperature of ice H2O: 0 ° C or 273 ° K 20 But it may be of another matter; generating different melting temperatures; The device according to the invention therefore generates a new indefinite energy in a vacuum, since it has never been exploited by combining the above-mentioned operating conditions which characterizes the device; it's called: Magic. Symbol: MA 35 This new energy exploitable thanks to the emptiness which imprisons it: pressure of 1 to 0 absolute BAR, generates a new unit of power, of energy and thermal flow which it names: -Glass of Helium: -272,2 ° C = 0.8 ° K - Hydrogen Glaze: -259.2 ° C or 12.8 ° K - Neon Glacier: -249 ° C or 24 ° K - Oxygen Glaze: -219 ° C or 54 ° K -Glaze of nitrogen: -210 ° C or 63 ° K -Other ice cubes: variable temperature according to the chemical formula that defines it

Le cariou . Symbole : ç On parlera donc de Cariou / Gramme I' unité en abrégé s'écrit donc : ç/ Gr et part Kilo soit I' unité en abrégé : Kç/ Kg Pour conversion, 1 Cariou équivaut à 3600000 Joules / Seconde soit 1000 Watt / Heure. Le nouveau dispositif (1) selon l' invention exploite I' énergie dont dispose un liquide à l' état solide (3) par un fluide frigorigène, pour cela la glace(3) est confinée dans un récipient éprouvé (2) dénommé bouteille à vide (2) dans lequel règne le vide, dans le meilleur des cas le vide sidéral ; soit 0 Bar absolu. L' énergie disponible du glaçon (3), dépends directement de sa taille et de sa matière ; il aura donc une température variable de travail. The cariou. Symbol: We will therefore speak of Cariou / Gramme. The abbreviated unit is written as follows: Gr / and Kilo is the abbreviated unit: Kc / Kg For conversion, 1 Cariou equals 3600000 Joules / second, ie 1000 Watt / Hour. The new device (1) according to the invention exploits the energy available to a liquid in the solid state (3) by a refrigerant, for which the ice (3) is confined in a tested container (2) called a bottle. empty (2) in which emptiness reigns, in the best case vacuum sidereal; 0 Absolute bar. The available energy of the ice cube (3), depends directly on its size and its material; it will therefore have a variable working temperature.

On peut contrôler le vide dans le récipient (2) par un vaccuostat (10) et une électrovanne normalement fermée (5) et si besoin activer soit : - une pompe a vide ou turbo-pompe a vide (6) : pour une demande de plus d'énergie. - une électrovanne (5) : pour une demande de moins d' énergie. The vacuum in the container (2) can be controlled by a vaccuostat (10) and a normally closed solenoid valve (5) and if necessary activate either: - a vacuum pump or vacuum pump (6): for a request for more energy. - a solenoid valve (5): for a demand of less energy.

La pompe à vide est commandée par le vaccuostat (10) et le thermostat (11), elle maintient ainsi la température du glaçon nécessaire à conserver son état énergétique et donc une température en dessous de sa température de fusion. Le récipient (1) contient le fluide frigorigène et fait office de réservoir, il contient la bouteille a vide (2) qui abrite le glaçon lui meme pouvant etre contenu dans une poche silicone. A I 'arrêt le dispositif (1) est capable de recevoir la totalité de la charge en fluide frigorigène ; il peut être de dimensions, et de formes variables Les dimensions du récipient (1) peuvent néanmoins être réduites par l'insertion d'un réservoir sur le circuit au point (9), tout en respectant les astreintes sus exposées. Son épaisseur dépend de sa matière de fabrication et de la pression de sécurité; propriété applicable sur l'ensemble du circuit. Le dispositif (1) ; contient le récipient (2) : ses dimensions, sa forme, varient selon le type de fluide frigorigène utilisé, qui dépendent de la taille et de la matière du glaçon qu'il contient, et de sa température de fusion utile. The vacuum pump is controlled by the vaccuostat (10) and the thermostat (11), it thus maintains the temperature of the ice cube necessary to maintain its energy state and therefore a temperature below its melting temperature. The container (1) contains the refrigerant and acts as a reservoir, it contains the vacuum bottle (2) which houses the ice cube himself can be contained in a silicone bag. When off, the device (1) is capable of receiving the entire charge of refrigerant; It can be of dimensions, and of variable shapes The dimensions of the container (1) can nevertheless be reduced by the insertion of a tank on the circuit at point (9), while respecting the astreintes above exposed. Its thickness depends on its manufacturing material and the safety pressure; property applicable on the whole circuit. The device (1); contains the container (2): its dimensions, its shape, vary according to the type of refrigerant used, which depend on the size and the material of the ice cube it contains, and its useful melting temperature.

Dans le cosmos La pompe à vide (6) peut être supprimée et il faut si besoin la remplacer par une électrovanne normalement fermée tuyautée au point (4) commandée par le thermostat (13) : pour la demande de moins d' énergie. Le vaccuostat(10) et le thermostat (11) commandent dans ce cas exceptionnel l'électrovanne(5) : pour la demande de plus d'énergie. Les soupapes de sécurité (14) ne sont plus à l'atmosphère aussi elles doivent être tuyautées jusqu'au point (15).L' absence de gravité peut 10 nécessiter l'ajout d'une pompe si la convection n'offre pas assez de puissance. Les dessins annexés illustrent l'invention La figure 1 représente en coupe le dispositif de l'invention . La figure 2 représente en coupe en format déssin industriel une 15 variantede ce dispositif en exploitation par du R744. La figure 3 représente en coupe en format déssin industriel une variante de ce dispositif en exploitation par du R744. La figure 4 représente en coupe en formât dessin industriel une variante de ce dispositif miniaturisé. 20 En référence à ces dessins, pour facilité la prise en glace (3) il faut charger le dispositif (1) et tirer au vide la bouteille à vide (2) la température au point (4) la plus chaude sur le circuit en fonctionnement normal est de - 10° C soit 2630K. Donc le dispositif selon l'invention va prendre en givre ce qui 25 constitue un calorifugeage naturel puisque la glace est un trés bon isolant et limite ainsi l'influence de la température ambiante, ce qui contribue et optimise le bon fonctionnement de l'ensemble . Autre impact direct de cette température de - 10°C, une contribution au refroidissement climatique. 30 Les vapeurs surchauffées CO2 à - 10°C soit 26,487 Bars absolus pénètrent par le point (4) dans le récipient (1) en inox, éprouvé à 50 Bars, sécurisé par une soupape de sécurité (14) tarée à 45 Bars absolus. Ces vapeurs surchauffées sont refroidies par : 35 -contact avec le récipient (2) contenant le glaçon d'H20 à - 35°C, que l'on a salé afin d' obtenir sa fusion à - 25°C. -par le détendeur (7) commandé par le thermostat (12) Suite à ce refroidissement jusqu' à - 27°C , les vapeurs du CO2 In the cosmos The vacuum pump (6) can be removed and it must be replaced if necessary by a normally closed solenoid valve at the point (4) controlled by the thermostat (13): for the demand for less energy. The vaccuostat (10) and the thermostat (11) control in this exceptional case the solenoid valve (5): for the demand for more energy. The safety valves (14) are no longer in the atmosphere so they must be piped to the point (15). The absence of gravity may require the addition of a pump if the convection does not provide enough power. The accompanying drawings illustrate the invention. FIG. 1 represents in section the device of the invention. Figure 2 shows in section in industrial design a variant of this device in operation by R744. FIG. 3 represents in section in industrial design a variant of this device in operation by R744. FIG. 4 is a cross-sectional drawing of a variant of this miniaturized device. Referring to these drawings, for ease of setting ice (3) the device (1) must be loaded and the vacuum bottle (2) drawn to the temperature at the hottest point (4) on the circuit in operation. normal is - 10 ° C or 2630K. Thus the device according to the invention will take in frost which constitutes a natural insulation since the ice is a very good insulator and thus limits the influence of the ambient temperature, which contributes and optimizes the proper functioning of the whole. Another direct impact of this temperature of -10 ° C is a contribution to climate cooling. The superheated vapors CO2 at -10 ° C., ie 26,487 absolute bars, penetrate through point (4) into the stainless steel container (1), tested at 50 bars, secured by a safety valve (14) calibrated at 45 bar absolute. These superheated vapors are cooled by contact with the container (2) containing the H 2 O ice at -35 ° C, which has been salted to melt at -25 ° C. -by the regulator (7) controlled by the thermostat (12) Following this cooling down to -27 ° C, the CO2 vapors

deviennent liquide pour sa distribution; celle-ci est commandée par une électrovanne normalement ouverte (16) sous influence de la gravité et peut être optimisée par une pompe si besoin. Le CO2 arrive ensuite au détendeur (17) commandé par le thermostat (18) afin d'alimenter l' échangeur de chaleur (19) ou il est rechauffé et sort de l'échangeur au point (20) à l' état vapeur à -15°C. Ces vapeurs passent par un diaphragme de débit maxi (21) calibré à 34,7 Bars absolus, puis ces vapeurs entrainent la turbine (22) couplée à un générateur (23) qui produit de l'électricité (24). become liquid for its distribution; this is controlled by a normally open solenoid valve (16) under the influence of gravity and can be optimized by a pump if necessary. The CO2 then arrives at the regulator (17) controlled by the thermostat (18) in order to feed the heat exchanger (19) where it is heated and leaves the exchanger at the point (20) in the vapor state at - 15 ° C. These vapors pass through a diaphragm of maximum flow (21) calibrated at 34.7 bar absolute, then these vapors drive the turbine (22) coupled to a generator (23) which produces electricity (24).

A la sortie de la turbine (22) les vapeurs surchauffées à -10°C soit 263°K retournent au dispositif de l'invention (1) et repartent ainsi pour un cycle; inertique dans le meilleur des cas. Le clapet anti-retour (8) assure un maintient du vide à l'arrêt de la pompe à vide et lors du tirage au vide. At the outlet of the turbine (22) the superheated vapors at -10 ° C or 263 ° K return to the device of the invention (1) and thus leave for a cycle; inertia in the best case. The non-return valve (8) ensures a vacuum hold when the vacuum pump is stopped and when the vacuum is drawn.

L'échangeur de chaleur (19) est sécurisé par une soupape de sécurité (25) tarée à 36 Bars absolus. La vanne de décharge (26) est réglée à 22,9 Bars absolus et assure sa fonction lorsque l' électrovanne (16) et le détendeur (17) sont fermés simultanément, ou si la sécurité (25) s'est déclenchée. The heat exchanger (19) is secured by a safety valve (25) calibrated at 36 bar absolute. The discharge valve (26) is set at 22.9 absolute bar and performs its function when the solenoid valve (16) and the expander (17) are closed simultaneously, or if the safety (25) is triggered.

Les soupapes de sécurité doivent être connectées à un klaxon afin d'alerter lorsqu'elles se déclenchent. Safety valves must be connected to a horn to alert when they are triggered.

Claims

CLAIMS1) Device for the exploitation of the energy of a fluid (3) in the solid state; or sublimation at its peak, characterized in that it is composed of a proven container (1) receiving the heat transfer fluid, the exploitable energy is confined in a container (2) tested and sealed or a variable or absolute vacuum prevails.

2) Device according to claim 1 characterized in that this energy is exploited by convection.

3) Device according to claim 1 or claim 2 characterized in that the marriage made: fluid (3) \ refrigerant: gives energy chemical formulas from the concept (FIG.1)

4) Device according to any one of the preceding claims characterized in that the apparatus (1) produced can be inserted on a fluid circuit éxistant to optimize, or replace a compressor, a condenser, a heat exchanger.

5) Device according to the claim characterized in that the apparatus (1) allows the production of electricity by the turbine (22) coupled to a generator (23)

6) Device according to the preceding claims that the apparatus (1) allows the availability of a refrigerant in the liquid state for the development of an installation filling the choice of the function of: refrigerator (FIG.3), freezer , freezer, heat exchanger, heat pump, power plant, and miniaturized; an inexhaustible battery or battery (FIG.4).

7) Device according to claim 5 characterized in that the turbine (22) coupled to a generator (23) can be inserted on an existing facility to provide a production of electricity (24).

8) Device according to claim 2 characterized in that the apparatus (1) contains CO2 or refrigerant R744 (FIG.2; 3 and 4)

9) Device according to any preceding claim characterized in that the apparatus (1) will take in ice providing natural insulation, may be complemented by a known heat to protect the entire harmful excessive ambient temperature affecting the convection.

10) Device according to reventication (5) characterized in thatI 'electricity produced allows the electric autonomy of the assembly (FIG.2; 3 and 4), it can be complemented by an existing electricity network and supplier, by battery or any other apparatus known to date producing electricity, for example photovoltaic panels.