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BREVET D'INVENTION Procédé et dispositif pour humecter et déshumec- ter de l'air.
La présente invention concerne un procédé nouveau pour le séchage de l'air, procédé permettant d'obtenir des degrés de siccité quelconques, de façon particulièrement simple, avec de petites différences de température. Ce procédé consiste à faire passer l'air successivement sur deux quantités de matières hygroscopiques solides mainte- nues à des températures différentes l'une par un apport de chaleur et l'autre par évacuation de chaleu r. L'air préala- blement traité par la première quantité de matière agit alors sur la deuxième quantité de matière, à une autre température, de façon que l'une des deux quantités de matière soit régé- nérée chaque fois.
Les deux quantités de matière.sont ré- parties le long du trajet d'écoulement de l'air de telle
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sorte qu'elles puissent former des zones contenant des quantités d'humidité différentes. Alors que l'on est obli- gé, lorsqu'il s'agit d'agents d'absorption liquides, d'uti- liser des récipients individuels particuliers et distincts pour empêcher efficacement la destruction des couches dans les zones contenant des quantités d'humidité différentes, destruction qui, autrement, est produite par le mélange, cette séparation est déjà donnée de façon suffisante, dans bien des cas, par la structure de la masse elle-même, lors- qu'il s'agit des matières d'absorption solides utilisées conformément à l'invention.
Il est indispensable d'opérer de temps à autre un changement de régime, pour que les matières absorbantes absorbent et cèdent toujours de l'humidité a lternativement.
Ce changement peut être effectué de -différentes façons.
Si l'on préfère que les matières conservent leur position dans l'espace, on peut organiser le fonctionnement de façon que l'une des quantités soit d'abord la plus chaude et l'autre la plus froide, puis que la première soit la plus froide et l'autre la plus chaude, et ainsi de suite en al- ternant toujours. Le sens de l'écoulement de l'air est aussi inversé chaque fois avec le changement des températu- res.
3i l'on place les deux quantités de matière dans des cheminées montantes ou au-dessous de cheminées montan- tes reliées entre elles en haut ou en bas et communiquant avec l'air libre aux extrémités opposées, le mouvement de l'air et l'inversion de son sens d'écoulement sont alors obtenus automatiquement par le chauffage ou le refroidisse- ment et par leur interversion. Pour faciliter le mouvement de l'air à travers l'appareil, on peut aussi faire interve-. nir les courants d'air existant dans l'atmosphère.
On décrira maintenant d'autres détails de l'in- vention, en se référant à quelques exemples de réalisation.
La fig. 1 représente une installation dans @
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laquelle on extrait de l'eau de l'atmosphère en utilisant la chaleur solaire et en séchant modérément l'air,
Sur l'une des faces, celle qui est tournée du côté de l'est (fig, 1), des parois 1 qui sont de préfé- rence en matière calorifuge ayant une faible qualité calo- rique, ou qui sont revêtues extérieurement d'une matière de ce genre, se trouve la cheminée 2, qui communique par le canal 5 avec le récipient collecteur 4. lu réci- pient collecteur de liquide 4 part la conduite 5, qui aboutit à la cheminée 6, celle-ci se trouvant sur celle des faces des parois 1 qui regarde l'ouest.
Les canaux 3 et 5 et le récipient collecteur 4 se trouvent entre les parois 1, dans une chambre ouverte vers le nord et vers le sud, de façon que les canaux soient refroidis par l'air extérieur. Les cheminées 2 et 6 communiquent avec l'air extérieur par des fentes à air 7. Dans les cheminées se trouvent, en communication bonne conductrice de la chaleur avec les parois extérieures 8 et 14, qui sont par exem- ple en tôle d'aluminium ou en tôle de fer, les tablettes de support 9, qui comportent des rebords 10 en tôle perforée, de façon à constituer des cuvettes plates. Dans les intervalles ménagés entre les tablettes de support s'engagent des languettes 11 portées par la paroi inté- rieure 1.
Sur les tablettes de support 9 se trouve une charge 12 de gel de silice, les cuvettes supérieures contenant de préférence une sorte de gel à pores plus grands et les cuvettes inférieures une sorte de gel à po- res plus fins. Un robinet à eau 15 permet de soutirer de l'eau au récipient collecteur 4 qui se trouve cons- tamment à l'ombre. Une rangée de canaux à vent étroits 15 et 16 permettent, lorsqu'il y a du vent, d'assurer une certaine égalisation de la pression du vent, pour ne pas nuire à l'écoulement de l'air par les canaux P et 6 avec l'intensité voulue et dans le sens voulu, lorsqu'il y a du vent. Les orifices d'entrée d'air peuvent être munis
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de filtres ou de tamis pour empêcher les corps étrangers indésirables de pénétrer à l'intérieur.
L'appareil fonctionne de la façon suivante : le matin, le soleil donne sur la paroi extérieure 8, tandis que la paroi extérieure 14 se trouve à l'ombre de la double paroi 1. La chaleur se transmet à l'air et au gel qui se trouve dans la cheminée 2. L'air absorce des quantités d'humidité considérables provenant du gel et monte en zig-zag.
Il se refroidit alors rapidement pen- dant son parcours à travers les canaux 3 et 5 et le ré- cipient collecteur intermédiaire 4, dans le courant d'air ascendant qui monte entre les parois 1, et il entre ensuite dans la cheminée 6, où il cède, en particulier aux couches supérieures de gel, l'humidité qu'il a absor- bée dans la cheminée 2, pour sortir ensuite au dehors par l'ouverture 7. Pendant la première mise en marche il ne se produira pas encore de condensation d'eau dans le réci- pient collecteur 4, parce que le gel de la rangée chaude 2 n'est pas encore assez humide. L'après-midi le soleil donne maintenant sur la paroi extérieure 14. La pression de la vapeur d'eau dans le gel augmente proportionnelle- ment à l'élévation de la température.
En conséquence, si le gel cède maintenant de nouveau son humidité à l'air qui monte dans la cheminée 6, il se produit dans l'air une pression partielle de vapeur d'eau proportionnellement plus grande que celle qui a été atteinte auparavant dans la cheminée 2. C'est pourquoi le gel des cuvettes supé- rieures de la cheminée 2 est saturé plus fortement que ne l'était auparavant le gel dans les cuvettes correspon- dantes de la cheminée 6. Cependant l'air sort de la che- minée 2 en 7 plus sec qu'il n'est entré dans l'appa- reil, parce que les quantités partielles inférieures du gel ont cédé auparavant leur humidité, à une température supérieure, à l'air frais qui entre et parce qu'elles ont maintenant une action fortement absorbante à la température
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plus basse de l'ombre.
Il reste donc chaque fois de l'hu- midité dans l'appareil lorsque la quantité de gel est suf-. fisante par rapport à la quantité d'air. L'apparei.l se "fait", les parties supérieures du gel et l'air qui passe par dessus devenant de plus en plus humides, jusqu'à ce que la condensation ait finalement lieu dans le récipient collecteur 4. La vapeur d'eau, qui ne se condense plus, sature chaque fois les parties supérieures de la cheminée plus froide de telle sorte qu'après la permutation, une quantité d'humidité provoquant la condensation à l'ombre soit forcément cédée à l'air qui passe. Lorsque ce régime est atteint, il se condense toujours en moyenne une quanti- té d'humidité tout juste aussi grande que celle qui est re- tenue dans l'appareil par l'air qui traverse celui-ci.
Si la quantité de gel était trop petite, une certaine quanti- té d'humidité serait entraînée hors de l'appareil vers la fin de la période d'une irradiation, ce qui fait que l'ap- pareil serait moins efficace. D'autre part, si l'on ré- duit par trop la quantité d'air en circulation par rapport à'la quantité de gel en présence, l'appareil donne égale- ment moins d'eau. C'est pourquoi, en étranglant convena- blement la circulation de l'air, on peut rendre optimum le rendement de chaque appareil donné et l'adapter le cas échéant aussi à des conditions climatériques changeantes.
Dans cet exemple de réalisation les quantités partielles des substances hygroscopiques sont séparées les unes des autres par des intervalles, pour qu'une com- pensation ou égalisation des différents degrés d'humidité des quantités partielles soient retardées autant que possi- ble, même pendant un arrêt prolongé du service, cet ef- fet on peut aussi utiliser des cloisons.
Dans l'exemple de réalisation décrit, l'air tra- verse d'abord la quantité de matière la plus chaude, puis la plus froide, conformément à l'utilisation envisagée.
Par contre, si l'on fait en sorte que l'air traverse
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d'abord la quantité de matière la plus froide, puis la plus chaude, l'air retourne dans l'atmosphère chargé d'une plus grande quantité d'eau que celle qu'il contenait à son entrée dans l'appareil. Cette circulation de l'air con- vient particulièrement bien pour obtenir de hauts degrés de siccité, comme cela est indiqué dans l'exemple suivant.
Dans la fig. 2, qui représente l'assèchement et le refroidissement d'une pièce d'habitation 22, 20 est le mur oriental d'une maison, mur auquel la cheminée 21 est contigüe à l'extérieur. 23 est le mur occidental et 24 la cheminée extérieure contigüe Les tablettes de support supérieures portent des cuvettes plates 25 remplies, jus- qu'à une petite profondeur, d'un liquide absorbant la va- peur d'eau, par exemple d'une solution de chlorure de cal- cium. Les autres tablettes de support portent de petits tas de gel de silice à pores fins 26. L'extrémité infé- rieure de la cheminée 21 est reliée par le canal 27, et l'extrémité inférieure de la cheminée 24 par le canal 28 à la partie supérieure de la pièce à refroidir.
Les orifi- ces des deux canaux sont fermés par des clapets 29 s'ou- vrant, les deux clapets supérieurs vers la pièce d'habita- tion et les deux clapets inférieurs vers le canal. Ces clapets sont très mobiles, de façon à se fermer ou à s'ou- vrir automatiquement sous l'action d'un courant d'air un peu vif. Dans la partie supérieure des canaux 27 et 28, partie qui va en s'élargissant, sont montés des réservoirs d'eau 30 dont le contenu peut être observé et complété à partir de la pièce, et dans lesquels plongent les matiè- res poreuses 31 qui s'imbibent complètement d'eau. Entre la cheminée et le mur est encore ménagé un intervalle étroit 32 qui est ouvert en haut et qui peut être chauf- fé en bas par un tube de chauffage à gaz 33 auquel l'air frais arrive de l'extérieur par le tuyau 34.
Les chemi- nées 21 et 24 sont reliées à l'atmosphère par les ouver- tures 35. qui sont garnies de filtres. Pour le reste, la
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pièce est bien protégée de toute pénétration de chaleur ou d'air frais de l'extérieur, à moins que l'on ne laisse entrer l'air frais volontairement en petite quantité dans un but de réglage.
Le refroidissement de la pièce a lieu d'une fa- çon tout à fait automatique par le soleil, mais il peut être produit aussi, par exemple la nuit, par un chauffage alternatif des cheminées. Le matin, le soleil donne sur la cheminée 21, qui se trouve sur la façade orientale de la maison, et chauffe son contenu et provoque un mouvement de l'air qui entre par l'ouverture 35 ménagée sur la façade occidentale de la cheminée, air qui descend dans la cheminée 24, et monte dans le canal 28, pour ressortir ensuite au dehors par l'ouverture 35 de la façade orien- tale.
Dans la cheminée 24, sur la façade occidentale qui se trouve à l'ombre, l'air est séché par le chlorure de calcium contenu dans les cuvettes et en outre par les tas de gel d'acide silicique 26, ce séchage étant poussé à peu près aussi loin que ces substances ont été séchées el- les-mêmes par l'irradiation solàire précédente ou par un chauffage artificiel. L'air ainsi séché ferme le clapet inférieur 29 qui se trouve dans la partie supérieure du canal 28, partie qui va en s'élargissant, puis il passe sur les surfaces maintenues humides de la matière poreuse 31, ouvre le clapet supérieur 29 et entre dans la pièce 22.
Si l'on suppose par exemple que l'air qui monte dans le canal 28 a une température de 35 et que son point de rosée a été amené à 0 dans la cheminée 24, la températu- re de l'air tombe à 20" au contact avec les surfaces mouil- lées, tandis que son point de rosée monte jusqu'à 14 . Les surfaces mouillées prennent une température de 17 à 18 .
Cet état de l'air correspond à peu près aux conditions dé- sirées pour le conditionnement de la pièce d'habitation.
En donnant aux clapets la position voulue, on peut augmen- ter légèrement la température et abaisser le point de
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rosée. Par exemple, en ouvrant modérément le clapet in- férieur 29, on obtient pour l'air une température de 25 , le point de rosée étant de la,5 . Si le point de rosée de départ s'écarte de quelques degrés de la température
0 , ceci n'a pas grande importance quant à l'état final.
Avec un point de rosée de + 7,5 par exemple on peu en- core toujours refroidir l'air de 35 à 25 , le point de rosée étant de 15 . Si le point de rosée de départ était encore plus élevé il faudrait, il est vrai, intercaler un échangeur de température entre l'air arrivant sur les sur- faces humectées et l'air sortant de la pièce refroidie, si l'on ne veut pas utiliser le traitement préalable par un chauffage artificiel pour atteindre le point de rosée in- férieur. Toutefois, lorsque le rayonnement solaire est bon et régulier, il est possible d'atteindre sans diffi- culté des points de rosée de départ moins élevés. si les points de rosée de départ sont inférieurs à 0 , il est fa- cile, par un mélange d'air frais, d'empêcher un refroi- dissement trop intense ou une sécheresse trop grande.
L'air qui sort de la pièce refroidie et assé- chée a généralement encore une siccité relative plus gran- de que celle de l'atmosphère; c'est pourquoi l'air qui sort de la pièce 22 par le clapet inférieur 29 du mur 20 sèche le gel de silice et la solution de chlorure de calcium dans la cheminée 21, sous l'action simultanée du rayonnement solaire, d'une façon plus intense que ne pour- rait le faire l'air frais atmosphérique lorsque ce dernier entre d'abord l'après-midi, le soleil donnant sur la che- minée occidentale 24, dans la cheminée 21 qui se trouve maintenant à l'ombre et descendant dans cette che- minée.
Si l'on veut provoquer ou faciliter le'mouvement de l'air à travers le bâtiment à l'aide des courants at- mosphériques, on peut relier, aux cheminées 21 et 4, des ,conduites d'air montant au-dessus du toit et aboutissant à des diffuseurs qui, toutefois, doivent être réglables,pour
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que l'on puisse toujours être maître de la direction et de l'intensité que l'on désire donner au mouvement de l'air.
Dans l'exemple choisi, il faut que la charge de chacune des deux cheminées suffise pour une période de cinq à six heures. Le chauffage et le refroidissement prennent naturellement une certaine partie de ce temps et au moment du changement de période à midi il y a un cer- tain arrêt. Lorsqu'il importe de réduire la durée de ces arrêts, pour des applications quelconques, ou bien de mar- cher avec une charge minima, par exemple pour les appa- reils transportables, on peut obtenir ce résultat en abré- geant volontairement la permutation entre le chauffage et le refroidissement.
Dans l'exemple décrit plus haut, où le chauffage a lieu par le soleil etle refroidissement à l'ombre, on peut par exemple faire tourner l'appareil len- tement, de façon que les cheminées, qui, dans ce cas, doi- vent avoir une capacité calorique particulièrement petite, effectuent leur changement de période entre le chauffage et le refroidissement dans un laps de temps sensiblement plus court et indépendamment de la position du soleil.
De la façon représentée dans la fig. 2, le problème du re- froidissement efficace d'une pièce d'habitation est réso- lu au moyen d'un appareil très simple, sans pièces mobi- les, appareil qui, sauf les matières hygroscopiques (gel d'acide silicique) ne fonctionne qu'avec de l'air et de l'eau, qui n'est soumis en outre qu'à la pression atmos- phérique et qui provoque le séchage de l'air et son re - froidissement sans production de basses températures, uni- quement par l'utilisation des petites différences de tem- pérature comme celles qui sont produites par exemple déjà par le rayonnement solaire, c'est-à-dire sans frais de fonctionnement.
Le maximum de siccité est produit au centre de l'appareil, au passage entre la quantité de matière froide
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et la quantité de matière plus chaude, aussi bien dans les matières hygroscopiques que dans l'air qui circule à cet endroit. C'est pourquoi, dans la f ig. 2, les pièces à maintenir sèches et fraiches se trouvent entre la quantité de matière froide et la quantité de matière chaude.
Toutefois, on peut aussi prélever, à l'état for- tement séché, une partie des matières hygroscopiques à cet endroit du passage entre la température la plus basse et la température la plus haute et remplacer la quantité pré- levée, en introduisant la matière hygroscopique dans l'ap- pareil, à l'état plus ou moins humide, à l'endroit où l'air sort de l'appareil. De même, une (petite) partie de l'air séché peut être prélevée au point de transition pour être utilisée dans un but quelconque. La majeure partie .retour- ne dans l'atmosphère en traversant la rangée chaude.
Comme l'énergie motrice est fournie exclusive- ment par des différences de température, il n'est pas néces- saire que la rangée la plus chaude soit chauffée au-dessus. de la température ambiante, par exemple lorsque l'on peut obtenir par refroidissement dû à l'évaporation un refroi- dissement de la rangée la plus froide, ou lorsque l'on dis- pose par exemple à cet effet d'eau de fontaine ou de puits plus froide que l'air atmosphérique. Il suffit alors déjà de refroidir la rangée la plue froide pour obtenir, pour l'air qui traverse l'appareil, des degrés de siccité que l'on peut faire descendre aussi loin que l'on veut au-des- sous du degré de saturation de l'air atmosphérique.
Toute- fois, l'action est naturellement d'autant plus intense que l'on augmente davantage la température de la rangée chaude au-dessus de la température ambiante et que l'on peut faire descendre plus bas la température de la rangée froide au- dessous de la température ambiante. Lorsque l'on utilise ces deux moyens, on peut déjà refroidir et sécher de gran- des pièces avec de petits appareils.
Toutefois, on peut aussi provoquer le changement
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nécessaire dans l'humectage et le déshumectage des quanti- tés de matière hygroscopique en faisant passer ces quanti- tés de matière lentement et à plusieurs reprises en circu- lation à travers l'air en mouvement et en sens inverse du mouvement de l'air, de façon qu'elles entrent successive- ment dans la zone de température la plus haute, puis qu'el- les retournent dans la zone de température la plus basse.
Ceci a l'avantage que chaque quantité partielle des matiè- res hygroscopiques est utilisée, dans les limites de sa quantité totale, la température restant sensiblement cons- tante, de sa teneur en eau la plus forte jusqu'à la plus petite, et qu'elle ne subisse une variation de températu- re relativement grande qu'au passage dans l'autre quantité totale. Le dispositif qui sera décrit plus loin et qui est représenté dans les fig. 5 et 6 est un exemple de réa- lisation de ce cas. On peut aussi obtenir cet avantage avec des quantités de matière immobiles en inversant ciné- tiquement le procédé qui vient d'être décrit, c'est-à-dire en déplaçant les ouvertures d'entrée et de sortie de l'air par rapport aux matières hygroscopiques immobiles de façon que les zones de différents degrés d'humidité cheminent.
Il faut d'ailleurs que l'apport de chaleur chemine de la même façon.
En outre, dans l'exemple de réalisation qui va être décrit, on a encore pris une autre mesure, qui est utile toutes les fois que les conditions de service ne restent pas les mêmes. Si l'on utilise par exemple la cha- leur du rayonnement solaire, l'absence de chauffage pen- dant la nuit, et aussi le jour par suite des changements de nuages, entraine une irrégularité dans le service.
L'ailleurs les besoins d'air sec ou de matière sèche peu- vent aussi varier ou ne se présenter que par à-coups. Dans l'exemple de réalisation suivant on compense ces irrégula- rités comme suit : Lorsque l'action de l'installation dé- passe les besoins, on soustrait un certain nombre de
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quantités partielles qui sont arrivées dans la zone d'humi- dité minima de l'air, à l'action de l'air de travail jus- qu'à ce que les besoins augmentent de nouveau.
La fig. 3 est une vue en perspective d'une ins- tallation de séchage servant par exemple à sécher de la tourbe ou des tuiles d'argile. La fig. 4 est une coupe ho- rizontale de la partie supérieure de cette installation.
La partie inférieure constitue un magasin dont la paroi ex- térieure est désignée par 101 et auquel on peut accéder par la porta 102.103 est la paroi extérieure de la chambre de séchage, à laquelle on peut accéder par les portes 104.
Les matières hygroscopiques, du gel de silice par exemple, se trouvent dans les canaux à air 105. Ces canaux sont divisés, par des cloisons 106, ouvertes latéralement, de façon que l'air soit obligé de les traverser en zig-zag.
Les canaux sont ménagés à plat sous le toit, tandis que les chambres antérieures 107 et 108 se trouvent plus bas, par exemple à hauteur d'homme. Ces chambres antérieures sont garnies de la matière à sécher. Lorsque les canaux à air 105 sont aussi plus bas on peut aussi faire monter et descendre le courant d'air en zig-zag et disposer sur des claies la matière qu'il s'agit de sécher.
Les canaux à air 105 sont séparés les uns des autres par des cloisons 109 et 110 en forme de canaux.
Lorsque le chauffage est artificiel, les canaux 109 peuvent servir de canaux de chauffage à permutation. Les canaux 110 peuvent comporter des jours supérieurs pour le maga- sin qui se trouve au-dessous et auquel aboutissent des ca- ges de monte-charges 111 constamment ouvertes. Les canaux 110 comportent une porte tournante 112 donnant à l'in- térieur et une autre donnant à l'extérieur, portes par les- quelles ces canaux peuvent être reliés aux canaux à air 105 aussi bien qu'aux chambres antérieures 107, 108. Des portes coulissantes 113 permettent de séparer les canaux à air 105 des chambres antérieures 107. res portes
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tournantes 114 donnent dans l'intérieur de la cheminée
115, qui est fermée en haut par une mitre 116 tournant avec le vent.
La mitre 116 s'ouvre sous le vent, ce qui fait que ce dernier aspire toujours l'air à travers l'ins- tallation. Des persiennes 117 et 118 recouvrent toute la surface circulaire de l'installation. La persienne 117 qui se trouve au-dessus d'une partie de la surface circu- laire est par exemple fermée et donne de l'ombre. La per- sienne 118 qui se trouve au-dessus de l'autre partie est ouverte et laisse passer les rayons solaires.
Pour mettre l'installation en marche, on ouvre en 119 la porte coulissante 104 qui se trouve dans la partie située à l'ombre. L'air extérieur traverse alors, dans le sens des flèches, les chambres antérieures 107 et les canaux à air 105, passe ensuite par la porte tournan- te intérieure ouverte 112, puis il traverse la cage de monte-charge 111 et il entre bien séché dans le magasin qui se trouve au-dessous. Au sortir de ce magasin l'air passe, par une cheminée correspondante 111 et une porte tournante extérieure ouverte 112, dans une partie des canaux à air 105, celle qui est chauffée par l'action des rayons solaires.
L'air encore toujours très sec qui revient du magasin sèche, sous l'action de la chaleur so- laire, la matière entreposée dans les chambres antérieu- res 107 et l'agent de séchage lui-même, ce séchage étant poussé assez loin pour que cet agent puisse plus tard, lorsqu'il se trouve de nouveau à l'ombre, exercer sur l'air une action de séchage préalable. L'air humide sort finale- ment par l'intérieur du canal 115.
Les deux canaux à air 105 qui communiquent avec les chambres antérieures 108 sont complètement séparés du courant d'air. Pendant la durée de cette séparation on peut préparer une nouvelle quantité de matière à sécher dans les chambres antérieures 108. Lorsque cette opéra- tion est terminée, on expose ces chambres aux rayons
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solaires et dès qu'elles se sont chauffées, on peut les ajouter à la rangée chaude. De même, deux canaux à air
105 et leurs chambres antérieures 107, qui se trouvent entre les deux portes tournantes ouvertes 112, sont sépa- rés et pendant ce temps la matière séchée peut être sortie par la porte ouverte 104 ou introduite dans le magasin par l'une des cages de monte-charge 111.
A cet effet on ouvre une porte tournante 112, ce qui ne dérange pas la séparation envisagée, si la porte 104 est seule mainte- nue fermée extérieurement pendant ce temps puisque toutes les autres portes sont également fermées.
Avant que l'action d'absorption des matières hy- groscopiques diminue d'une façon appréciable, on passe plus loin. Il faut que la permutation ait lieu dans le sens du courant d'air. On ferme la porte extérieure 104 en 119, on ouvre la porte coulissante 113 qui vient après sur le mur extérieur 103, dans le sens du courant d'air, on fer- me la porte coulissante 113 qui vient après et l'on ou- vre la porte extérieure 104 qui se trouve à cet endroit.
On effectue la permutation de façon correspondante sur la communication aboutissant à la cheminée et sur les commu- nications aboutissant au magasin. La permutation des qua- tre communications différentes peut avoir lieu à des moments différents, ce qui fait qu'un nombre plus ou moins grand de quantités partielles font partie de la rangée chaude ou bien de la rangée froide, ou sont séparées. Les quantités partielles séparées entre les communications venant de la chambre de séchage et y aboutissant exercent une forte ac- tion d'accumulation pour le séchage ; conséquence l'opé- ration de séchage peut aussi être continuée lorsque le tempe est momentanément nuageux ou lorsqu'il y a du vent.
Lorsqu'il s'agit de matière à sécher telle que la tourbe, le séchage est très lent, C'est pourquoi il faut que la charge ne soit pas trop grande et que les permuta- tions ne soient pas trop fréquentes. rans des conditions
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particulièrement difficiles il faut, le cas échéant, at- tendre plusieurs jours avant d'effectuer une permutation.
Quant à la permutation elle-même, il faut naturellement qu'elle soit toujours combinée avec la permutation corres- pondante du chauffage ou du ref roidissement. Les quanti- tés partielles qui sont séparées entre les canaux aboutis- sant au magasin ne sont ajoutées à la rangée froide que lorsqu'elles sont suffisamment refroidies. Les quantités partielles séparées de la rangée froide entre l'entrée et la sortie de l'air ne sont ajoutées à la rangée chaude que lorsqu'elles sont suffisamment chauffées. Le degré de siccité de la matière refroidie peut être constaté par le poids de cette matière et celui de l'air par un thermomè- tre sec et un thermomètre humide, si cela est encore indis- pensable après les résultats d'expérience donnés par des permutations répétées.
On a supposé que l'agent de séchage était du gel de silice. La matière à sécher ne supporte pas toujours la forte charge pécuniaire dûe à ces agents d'absorption.
Dans bien des cas toutefois, la matière à sécher a elle- même une action hygroscopique suffisante, comme par exem- ple la tourbe précisément, et en pareils cas un agent d'absorption particulier est superflu. Dans les chambres d'absorption la matière à sécher remplace alors l'agent d'absorption. L'installation produit alors, même lors- qu'elle n'est chargée qu'avec la matière à sécher sans au- tre agent d'absorption, une action de séchage qui dépasse de beaucoup'la limite du séchage de l'air..En plus de la réduction des frais d'installation, ceci permet encore une meilleures utilisation de la place disponible,
La tourbe finement divisée peut aussi servir, dans des installations de ce genre, d'agent de séchage pour le séchage d'autres matières, par exemple lorsqu'il s'agit de sécher une matière d'une nature différente en petite quantité.
On peut en particulier sécher de l'air
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jusqu'à un degré tel qu'il puisse produire du froid de son côté, par évaporation, le cas échéant avec insertion d'un échangeur de température entre l'air arrivant sur la sur- face d'évaporation et l'air partant de cette surface.
L'installation peut donc servir aussi à maintenir froides des glacières ou chambres frigorif iques.
Dans l'application du procédé conforme à l'in- vention il est souvent difficile d'éliminer dans une mesu- re suffisante la chaleur dégagée par les matières hygros- copiques qui servent au séchage de l'air. Un bon refroi- dissement de ces matières est particulièrement avantageux lorsque l'air séché doit servir aussi au refroidissement.
Dans ces conditions il faut chercher à ce que la températu- re de l'air soit aussi peu supérieure que possible à celle de l'air de refroidissement, car on ne dispose pas tou- jours d'eau de refroidissement pour assurer un refroidisse- ment supplémentaire, ce qui exige en outre également des . surfaces de ref roidissement.
Conformément à l'invention, pour résoudre ce problème de l'élimination efficace de la chaleur des ma- tières hygroscopiques, on dispose les matières hygroscopi- ques à refroidir dans plusieurs plans juxtaposés, pratique- ment sensiblement verticaux, entre lesquels se trouvent des canaux ou des cheminées pour l'air de refroidissement.
Ceci a l'avantage que l'on peut développer, pour le re- froidissement par l'air, dont on peut aussi augmenter l'ac- tion par refroidissement par évaporation ou par l'action de ventilateurs, de grandes surfaces n'exigeant que peu de place et ne présentant que peu de résistance à l'air de re- froidissement, parce que cet air peut monter et circuler verticalement sans changements de direction.
Si les conduites d'arrivée et de départ de l'air qui vient en contact avec les matières hygroscopiques sont reliées aux récipients à absorption de façon que cet air, l'air de travail, traverse parallèlement les quantités
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partielles disposées dans les divers plans verticaux jux- taposés, on obtient, bien que les cheminées individuelles soient étroites, une grande section totale pour l'air de travail, qui peut par conséquent traverser lentement les matières hygroscopiques sans grande perte de pression.
Toutefois, on peut aussi monter en série les quantités partielles disposées dans différents plans ver- ticaux juxtaposés pour la circulation de l'air de travail et l'on obtient ainsi des dispositifs que l'on peut déve- lopper particulièrement en hauteur et avec lesquels la pla- ce est ainsi bien utilisée.
Dans les fig. 5 et 6,150 sont des cheminées verticales en U remplies de matières hygroscopiques et dont les murs peuvent également être en matière hygrosco- pique, par exemple en minces planches de bois, rendues -étanches à l'extérieur. Il faut que les matières hygrosco- piques soient reliées aux parois par une liaison bonne con- ductrice de la chaleur.
Les cheminées étroites consti- tuent une couronne dans. laquelle des intervalles 151 sont laissés libres pour l'air de ref roidissement. La couronne de cheminées 150 tourne sur des roues dentées 152 et 153 dont la dernière est incomplète (fig. 7), l'arbre à manivelle 54 permettant de faire tourner cette roue in- complète au moyen du volant 155.156 est une manivelle qui soulève la tige 157 et par conséquent la couronne de soupapes 158, avant que les dents de la roue dentée 153 n'engrènent avec les dents de la couronne 159 et ne pro- voquent un mouvement d'avancement. Des galets d'écarte- ment 160 assurent un écartement uniforme entre l'enve- loppe cylindrique 161 de l'échangeur de chaleur 162, que la matière isolante 163 met à l'abri des pertes de chaleur.
La couronne de soupapes 158 est constituée par une couronne en métal comportant sur sa face inférieure une garniture épaisse en matière tendre, par exemple en bois, feutre ou mousse de caoutchouc dans laquelle sont ménagés
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les canaux de permutation 164 qui établissent une commu- nication entre les ouvertures supérieures 165 des chemi- nées 150, ouvertures qui se trouvent à l'intérieur, et les ouvertures extérieures 166 des cheminées 150 en U.
Aux endroits où ils chevauchent les intervalles de refroidisse- ment 151, ces canaux de permutation 164 sont fermés par rapport à ces intervalles et du côté refroidi ils sont di- rigés en sens inverse des canaux de permutation 164 de celui des côtés du secteur qui est chauffé par le disposi- tif de chauffage 180, Les cheminées 150 sont montées deux à deux de façon que deux cheminées juxtaposées soient traversées parallèlement par l'air de travail. Les paires de cheminées traversées parallèlement sont ensuite montées en série.
La couronne de soupapes 158 est fixée à la pa- roi fixe 168 par une charnière 167. 169 est un venti- lateur par lequel l'air de travail pris dans l'atmosphère est amené aux cheminées refroidies; 170 est une conduite par laquelle l'air séché est amené à l'échangeur de tempé- rature 162; 171 est une conduite par laquelle l'air de travail revenant de la pièce climatisée en passant par l'é- changeur de température 162 est amené aux cheminées chauf- fées, et 172 est une ouverture par laquelle l'air humide qui s'échappe est envoyé au dehors. Les conduites 170 et 171 sont un peu souples, ce qui leur permet de suivre le soulèvement de la couronne de soupapes, ou bien elles sont reliées rigidement à l'échangeur de température 162, ce qui fait que la couronne de soupapes, lorsqu'elle est sou- levée, se dégage aussi de la liaison avec les conduites 170 et 171.
Les ouvertures 172 contenant le ventilateur 169 sont solidaires de la couronne de soupapes 158, ce qui fait qu'elles sont soulevées et écartées des cheminées 150 en même temps que cette couronne. L'échangeur de température 162 est relié, dans sa partie inférieure, par les canaux 173 et 174 à la pièce à climatiser. Cha- cun de ces canaux contient un groupe de disques 175
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tournant lentement, ces disques étant en matière poreuse et plongeant dans un bain d'eau 176. Le canal 174 con- tient un ventilateur 177 qui aspire l'air de la pièce climatisée et qui le refoule à travers l'échangeur de tem- pérature 162 dans la rangée de cheminées chauffées. 180 est un dispositif de chauffage monté sous les cheminées à chauffer.
Une tôle directrice 178 retient à l'extérieur, et des tôles directrices 179 montées entre les galets tendeurs 160 retiennent à l'intérieur l'air chaud qui sert à chauffer les cheminées dans la zone de régénération.
L'air de refroidissement peut arriver librement partout aux autres cheminées. Il est également facile de monter des ventilateurs pour l'air de refroidissement et le cas échéant aussi d'utiliser un mode de refroidissement par ar- rosage et évaporation.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant.
Le ventilateur 169 aspire l'air frais de l'atmosphère et le refoule dans la rangée des cheminées 150 refroidies par l'air de (refroidissement. Dans ces cheminées l'air de travail descend extérieurement dans les cheminées montées en parallèle deux à deux et monte dans les branches inté- rieures des cheminées. L'air de travail est ensuite rame- né aux branches extérieures des cheminées 150 par les canaux de permutation 164 de la couronne de soupapes 158, jusqu'à ce qu'il arrive finalement à l'échangeur de tempé- rature 162 par la conduite 170. L'air fortement séché dans les cheminées refroidies se refroidi,t préalablement, dans l'échangeur de température 162, au contact de l'air plus froid venant de la pièce climatisée et il entre dans cette pièce par le canal 173 en passant sur les surfaces 175 humectées par le bain d'eau 176.
L'air de travail, aspiré par le ventilateur 177, sort de la pièce climati- sée et retourne par le canal 174 et par les surfaces hu- mectées 175, en passant par l'échangeur de température 162 et la conduite 171, aux cheminées 150 qui se
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trouvent dans le secteur chauffé. Cet air descend dans les branches intérieures de ces cheminées en U et monte dans les branches extérieures, puis il est envoyé par les canaux de permutation 164 des extrémités supérieures des branches extérieures aux extrémités supérieures des bran- ches intérieures et il circule ainsi en sens inverse de l'air circulant dans le secteur froid, à travers les che- minées chauffées, jusqu'à ce qu'il s'échappe au dehors par l'ouverture 172. Les matières hygroscopiques sont ainsi régénérées dans les cheminées chauffées.
De temps en temps, par intervalles qui sont donnés par la quantité d'air traversant l'appareil par rapport à. la quantité de matières hygroscopiques et qui peuvent être déterminés facilement par un essai pratique, la couronne de cheminées avance ensuite chaque fois d'une paire de cheminées, ce mouvement ayant lieu de la façon suivante. On fait faire un tour au volant 155. Ceci a pour effet d'abord de faire monter la bielle 157 et de soulever la couronne de soupapes 158.
Ensuite les dents de la roue 153 engrènent avec les dents de la couronne 159 et font avancer la couronne de cheminées d'une dis- tance égale à l'intervalle entre deux paires de cheminées voisines, dans un sens tel que les matières hygroscopiques séchées en dernier lieu en 171 soient amenées, par le secteur non touché par l'air de travail et servant à as- surer le refroidissement préalable de ces matières, à la rangée refroidie de cheminées, où elles sont d'abord ren- contrées en 170 par l'air de travail arrivant à la piè- ce à climatiser. Le secteur qui se trouve entre 169 et 172 et qui n'est pas touché non plus par l'air de travail sert à assurer le chauffage préalable des matières hygros- copiques et des cheminées qui avancent pour passer de la rangée froide dans la rangée chauffée.
L'organe de comman- de, qui est constitué par la roue 155, la manivelle 156 et la bielle 157, peut aussi être actionné automatiquement
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de temps en temps par un mouvement d'horlogerie. Les pai.-. res de cheminées séparées de l'air de travail, d'une façon très efficace, par la couronne de soupapes, peuvent être en nombre quelconque. On peut donner à la couronne de soupapes une forme telle qu'elle permette de faire varier par exemple par le déplacement des conduites 170 et 171, le nombre des cheminées qui sont séparées.
La fonction des deux points d'humectage 175 dans les canaux 173 et 174 par lesquels l'air arrive à la cavité à climatiser et sort de cette cavité est parti- culièrement importante et elle a pour but de permettre de régler à volonté la température et le degré d'humidité dans la cavité à climatiser, entre certaines limites, et sans autres moyens auxiliaires. Si l'on désire que l'air soit sec, mais non frais, dans la cavité à climatiser, on. ne fait pas tourner les disques 175, qui peuvent être entraînés par des mouvements d'horlogerie. Si l'on désire que l'air soit moins sec, mais plus frais, on fait tourner les disques 175 dans le canal 173 qui aboutit à la ca- vité climatique, ce qui a pour effet de l'humecter.
Si l'on désire que l'air soit particulièrement sec et en même temps frais dans la cavité climatique, on ne fait tourner et par conséquent humecter que les disques 175 qui se trouvent dans le canal 174 par lequel l'air sortant de la cavité climatique retourne à l'échangeur de températu- re. L'air ainsi refroidi et humecté retourne directement à l'échangeur de tempérauure, où il refroidit proportion- nellement, sans l'humecter, l'air entrant dans la cavité climatique.
Il est clair qu'en humectant subséquemment l'air sortant de la cavité climatique, humectage que l'on peut pousser plus loin que cela ne serait admissible pour la cavité climatique, on peut provoquer par l'air séché, pour la cavité climatique, une action de refroidissement plus intense que celle qui est possible par l'humectage préalable, qui est seul usité jusqu'ici, et il est facile,
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par la vitesse de rotation des disques 175, vitesse que l'on peut faire varier dans de grandes limites, de régler dans les deux canaux 173 et 174 la température et la siccité au degré voulu, à volonté, à la main ou par un réglage automatique.
Ce mode de réglage de l'humidité et de la température peut être appliqué toutes les fois qu'il sort de la cavité climatique, en passant par un échangeur de température, à peu près la même quantité d'air que cel- le qui entre dans cette cavité, que l'air d'échappement fortement humecté le cas échéant soit encore utilisé ulté- rieurement pour la régénération, ou que l'on utilise de l'air frais pour celle-ci.
Il est vrai que, pour un cli- mat humide et chaud, l'utilisation de l'air sortant de la cavité climatique pour la régénération sera toujours pré- férable lorsque la température des quantités hygroscopi- ques chauffées devra être maintenue basse, soit que l'on veuille utiliser de la chaleur perdue ou le rayonnement solaire pour la régénération, soit que l'on désire utili- ser des matières hygroscopiques telles que le bois ou d'autres substances organiques qui souffriraient d'une élévation de température trop f orte.
-: REVENDICATIONS:- 1: Procédé d'humectage et de déshumectage d'air atmosphérique, caractérisé en ce qu'on fait passer l'air successivement sur deux quantités de matière hygros- copique solide maintenues à des températures différentes par apport ou élimination de chaleur.