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nis par de courtes conduites de liaison de façon à former un appareil réfrigérant formant une enceinte unique. Ces appareils à froid sont destinés avant tout à l'emploi de la glace sèche.
On a ainsi la possibilité d'utiliser économiquement et sans dan- ger pour la marchandise à réfrigérer, la glace sèche, afin de résoudre tous les problèmes de refroidissement ; on s'en sert en particulier pour produire de la glace alimentaire, pour faire fonctionner les glacières, pour refroidir les boissons, et pour des buts techniques, par exemple en laboratoire. Le dispositif complet constitue un appareil à froid facile à manipuler lors- qu'il s'agit d'un appareil de ménage, et, même pour de plus grandes dimensions, le dispositif est particulièrement concentré et simple. Il est particulièrement avantageux de constituer le condenseur par un récipient à double paroi dont les dimensions correspondent aussi exactement que possible aux dimensions nor- malisées d'un bloc de glace sèche.
L'évaporation de l'agent ré- frigérant secondaire peut être constitué également par un réci- pient à double paroi, ou bien encore il est formé par un tube et plonge dans le liquide à refroidir.
Aux figures 1 à 8, on a représenté en coupe plusieurs modes d'exécution de l'invention.
La fig.l représente un appareil à froid comportant deux récipients à double paroi et une conduite de liaison. Le réci- pient supérieur 1 à double paroi sert à recevoir la glace sèche 2 et à condenser les vapeurs de l'agent réfrigérant secondaire dans l'enveloppe 3. Le récipient inférieur reçoit la marchandise à refroidir 8, et, entre ees parois, l'agent réfrigérant secon- daire 11. Les vapeurs de l'agent réfrigérant secondaire passent par la conduite de liaison dans le condenseur 3, et le condensai liquéfié est ramené par cette conduite dans l' évaporateur.
La figure 3 montre un appareil à froid à plongeur, qui flotte de préférence dans le liquide à refroidir. Des grains de plomb, ou des poids quelconques, ont pour effet de maintenir
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verticalement l'évaporateur tubulaire en dessous du récipient 1 à double paroi.
Le mode d'exécution de la figure 2 se distingue de celui de la figure 1, en ce sens que la conduite de liaison présente une dérivation 13, en sorte que le condensat liquide retourne dans l'évaporateur par cette dérivation et y débouche en-dessous du niveau de l'agent réfrigérant secondaire. On évite ainsi que la surface de l'agent réfrigérant secondaire soit refroidie avec excès.
La figure 4 représente un mode d'exécution dans lequel la circulation en circuit fermé de l'agent réfrigérant secondaire est encore améliorée. Les vapeurs de l'agent réfrigérant secon- daire pénètrent dans la partie supérieure du condenseur et ne peuvent, par conséquent, pas se condenser au contact du conden- sat qui revient. Le condensat débouche dans la partie inférieu- re de l' évaporateur.
L'invention consiste en outre dans le choix d'un agent ré- frigérant approprié pour la mise en oeuvre du procédé connu de transport du froid au moyen de l'évaporation et de la condensa- tion en circuit fermé de cet agent réfrigérant secondaire.
Jusqu'ici, pour les appareils à froid à condensation de ce genre, particulièrement destinés à la glace sèche, on a tout simplement utilisé les agents réfrigérants qui étaient employés lorsqu'il s'agissait de la circulation en circuit fermé d'un agent réfrigérant primaire, par exemple l'ammoniaque, le chlo- rure d'éthyle, etc.
Mais on a perdu de vue que, lorsqu'il s'agit de la circulation en circuit fermé d'un agent réfrigérant pri- maire dans les machine s à froid à compression, on a affaire à des facteurs tout différents de ceux qui s'exercent lors de la circulation en circuit fermé d'un agent réfrigérant secondaire dans un appareil à froid à condensation. quand la liquéfaction des vapeurs est provoquée par la compression, on choisit avec avantage un agent réfrigérant ayant un faible volume spécifique
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de vapeur par calorie, afin d'avoir des cylindres de petit volume dans le compresseur. Mais si la liquéfaction se fait par condensation, cette limitation est une erreur, car il ne s'agit plus d'un travail de compression adiabatique, mais simplement de l'évacuation de la chaleur de condensation.
Etant donné que, dans ces conditions, le facteur volume de la vapeur ne joue plus aucun rôle, on fait usage, conformément à la présente invention, de cette constatation, en ce sens que l'on choisit comme agents réfrigérants des substances dont le point de fusion est plus bas que - 80 , et dont le point d'ébullition est plus haut, par exemple, que + 60 . Ces agents réfrigérants sont susceptibles, d'abord, de parcourir le cir- cuit, lorsqu'on emploie de la glace sèche, sans se solidifier.
D'autre part, ils offrent l'avantage qu'aucun excès de pression ne se produit quand les appareils à froid sont chauffés. En effet, ce chauffage se produit presque toujours lorsqu'on net- toie les appareils à froid avec de l'eau chaude, ou quand on dégèle de la glace alimentaire produite dans un appareil à froid. Si l'on emploie les agents réfrigérants indiqués, les récipients peuvent être fabriqués sans danger en verre ou en tôle légère. Comme agents réfrigérants, on peut citer toutes les substances chimiques qui offrent les constantes ci-dessus, et en particulier les alcools. L'emploi d'alcool éthylique est particulièrement avantageux pour les appareils à froid à glace sèche, car, au cas où les parois de l'appareil à froid se bri- seraient, on n'a à craindre aucun empoisonnement.
Si l'on emploie comme source de froid, non pas de la glace sèche, mais de la glace humide, on munira de préférence le con- denseur 1, dans son fond interne, d'un tuyau d'évacuation pour l'eau de fusion, de manière à permettre de regarnir con- tinuellement l'appareil avec de la glace.
Il convient d'indiquer que l'on peut aussi raccorder plu- sieurs évaporateurs 8 à un condenseur commun 1. Dans ce cas,
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les conduites de retour 13 des divers évaporateurs doivent com- muniquer entre elles.
Lorsqu'on emploie l'appareil pour produire de la glace alimentaire, on munit le récipient 8 de l'un des dispositifs agitateurs habi tuel s. L'appareil, quand ses dimensions sont petites ou moyennes, sera fabriqué de préférence en verre dif- ficilement fusible.
La présente invention consiste encore en ce que la circu- lation en circuit fermé de l'agent réfrigérant secondaire est réglée par thermostat. Le réglage thermostatique est universel- lement employé jusqu'ici dans la circulation d'un agent réfri - gérant primaire, telle qu'elle se produit dans une machine à froid à compression, et à cet effet on applique un grand nombre de méthodes. Par contre le réglage thermostatique de la circula- tion en circuit fermé d'un agent réfrigérant secondaire est en- tièrement nouveau. L'invention présente une importance particu- lière lorsqu'il s'agit, comme agents réfrigérants primaires, de corps qui portent de très basses températures, par exemple la glace sèche (trockeneis - 80 ), car, dans ce cas, il est dé- sirable d'éviter de nuire à la marchandise à refroidir par des températures par trop basses.
Grâce à la présente invention, on a créé un transformateur de température qui permet de maintenir entre certaines limites la température avec laquelle l'agent réfrigérant secondaire agit sur la marchandise à refroidir. On parvient à ce résultat en faisant dépendre de la température de l'agent réfrigérant secondaire le réglage thermo statique de la circulation en circuit fermé de cet agent réfrigérant. C'est ce qu'on a représenté schématiquement en figure 5 en un mode d'exé- cution. Les deux récipients à double paroi sont, ici encore, disposés l'un par rapport à l'autre, de façon que celui du dessus reçoive la glace sèche, tandis que celui du dessous qui a été représenté ici avec un axe horizontal, contient la mar - chandise à refroidir et l'agent réfrigérant secondaire.
Une con-
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duite de liaison pour la vapeur de l'agent réfrigérant secon- daire et une conduite de retour pour le condensat liquéfié per- mettent l'établissement du circuit de l'agent réfrigérant se- condaire. Dans ce mode d'exécution, le réglage thermostatique est effectué en dépendance de la température de l'agent réfrigé- rant secondaire. Pour la clarté, on a représenté à titre d'exem- ple un manomètre à mercure, qui est intercalé dans la conduite destinée aux vapeurs de l'agent réfrigérant secondaire, de façon que cette conduite soit fermée par le mercure qui monte dans la branche interne du manomètre, lorsque la pression de satura - tion de l'agent réfrigérant secondaire, pression qui dépend de la température de cet agent réfrigérant, est inférieure à une valeur déterminée.
Si l'agent réfrigérant secondaire s'échauffe. de nouveau par apport de chaleur provenant de la marchandise à refroidir, le mercure s'abaisse dans la branche interne du manomètre sous l'action de la pression de vapeur qui s'élève, et laisse de nouveau libre le passage de la vapeur. En pratique, à la place d'un manomètre à mercure, on emploiera de préférence un des thermostats usuels qui sont munis d'une membrane et d'un pointeau. Il est bien évident que le réglage thermostatique du circuit fermé de l'agent réfrigérant secondaire - réglage qui est considéré comme nouveau par le demandeur - peut dépendre de températures différentes, par exemple de la température de la chambre de réfrigération. La figure 6 en donne un exemple et le dispositif qui y est représenté constitue, en tant que thermos- tat, également une invention nouvelle.
La caractéristique de cette invention consiste en ce que l'ensemble représenté jusqu' ici est muni d'un récipient supplémentaire et est relié à ce récipient par un tube capillaire ayant une longueur déterminée.
Ce récipient supplémentaire forme vase de Héron. La longueur du tube capillaire qui le réunit à l'évaporateur habituel de l'a - gent réfrigérant secondaire, est calculée de façon qu'en dessous de la température de réglage, le niveau de l'alcool (dont la
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colonne liquide correspond exactement à la pression de vapeur dans le vase de Héron) se trouve encore dans le capillaire. Dans ce cas, la valeur de la surface d'évaporation de l'agent réfrigé- rant secondaire est pratiquement nulle, de sorte que l'évapora- tion de cet agent réfrigérant secondaire ne produit pas de froid.
Cette situation a été représentée en figure 6. Si alors la tempé- rature, par exemple la température de la glacière dams laquelle se trouve tout l'ensemble, s'élève, la pression de vapeur de l'alcool augmente dans le vase de Héron et le niveau de l'alcool monte dans l'évaporateur. La valeur de la surface d'évaporation est alors suffisante pour provoquer une évaporation de l'agent réfrigérant secondaire (fig.7). Grâce au froid produit par l'agent réfrigérant secondaire, la chambre de refroidissement se refroidit jusqu' à ce qu'on ait atteint de nouveau une tempé- rature constante. A ce moment, la pression de vapeur dans le vase de Héron s'abaisse de nouveau et l'agent réfrigérant secon- daire sort automatiquement de l'évaporateur ; on revient à l'état de la figure 6.
Conformément à la présente invention, par consé- quent, le rendement de la machine à froid, au point de vue de l'évaporation, se règle, en ce sens que la valeur de la surfa.ce d'évaporation de l'agent réfrigérant se modifie, en dépendance de la température de l'agent réfrigérant, de la glacière, du bain réfrigérant, etc., par variation du niveau de l'agent réfri- gérant dans une enceinte ayant des sections inégales, par exemple ayant une forme d' entonnoir. La variation manométrique du niveau est meilleure que la méthode thermométrique, qui serait égale - ment possible théoriquement ( utilisation des variations de vo- lume produites par la température), car la variation manométrique de niveau se fait avec moins d' inertie.
La figure 8 représente un mode d'exécution dans lequel le récipient à double paroi utilisé jusqu'ici uniquement comme con- denseur, est relié directement avec le vase de Héron. L'enveloppe externe du récipient à double paroi forme ainsi dans sa partie
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inférieure l'évaporateur de l'agent réfrigérant secondaire. La liaison capillaire avec le vase de Héron est élastique, c'est- à-dire qu'elle est constituée par une spirale que l'on peut allonger. De cette façon, on peut modifier la distance du vase de Héron de l' évaporateur. Etant donné qu'à chaque distance correspond un réglage déterminé du thermostat, on a la possi- bilité de régler ce thermostat au choix à diverses températu- res, en raccourcissant ou en allongeant d'une certaine quanti- té la spirale.
REVENDICATIONS.
1. Appareil à froid, en particulier destiné à la glace sèche, et constitué par un condenseur et un évaporateur qui sont reliés l'un à l'autre par une ou plusieurs conduites, de telle façon qu'un agent réfrigérant soit successivement soumis, en circuit fermé, à la condensation et à l'évaporation, caractérisé par le fait que le condenseur et l'évaporateur cons- tituent des récipients creux pour recevoir l'agent qui sert de source de froid et la marchandise à refroidir, ces récipients étant reliés par les conduites de liaison de façon à former un appareil à froid unique à double paroi.
2. Modes d'exécution divers de l'appareil suivant reven- dication 1, comportant une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : a. Le condenseur est constitué par un récipient à double paroi, et il contient le corps servant de source de froid ; b. L'évaporateur est formé par un élargissement de la conduite qui amène les vapeurs de l'agent réfrigérant secondaire au condenseur ; c. L'appareil forme flotteur et est équilibré de façon que l'évaporateur se trouve en bas.
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