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Procédé pour faire varier le degré hygrométrique de -l'air atmosphérique.
On peut faire varier le degré hygrométrique de l'air atmosphérique au moyen de substances hygroscopiques, et soit augmenter le degré hygroscopique afin de pouvoir recueil- lir par exemple de l'eau dans l'air, soit de sécher l'air.
Dans le premier de ces cas, on chauffe des substances hygros- copiques pour qu'elles abandonnent leur humidité à l'air.
Après un certain temps, il faut trouver des voies et moyens pour remplacer à nouveau l'eau que contenaient les substances hygroscopiques. Dans le second de ces cas, on refroidit des substances hygroscopiques pour qu'elles absorbent de l'eau qu'elles retirent à l'air. Après un certain temps, il faut
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résoudre le problème qui consiste à les débanasser de leur eau pour qu'elles puissent de nouveau exercer leur action de séchage.
Ces problèmes sont résolus, selon la présente in- vention, par le fait que les substances hygroscopiques balayées par un courant d'air sont alternativement exposées à la chaleur solaire pendant le jour et à la fraîcheur nocturne pendant la nuit, de façon qu'elles abandonnent leur humidité à l'air pendant le jour et qu'elles absorbent l'humidité de'l'air pendant la nuit. On arrive par ce moyen à utiliser la différence de température non négligeable qui se produit entre les heures de jour, pendant' lesquelles se produit le rayonnement solaire, et les heures de nuit, pendant lesquelles la température s'abaisse. Il est essen- tiel, à cet effet, que l'humidité relative de l'air atmos- phérique soit sensiblement supérieure, même dans les régions les plus sèches, pendant les heures de nuit pendant le jour.
Selon la présente invention, on recueille donc dans l'air atmosphérique de l'eau par exemple, de façon que les substances hygroscopiques soient exposées à l'air atmosphé- rique pendant les heures de nuit, tandis que, pendant les heures de jour, elles sont exposées au rayonnement solaire et à un courant d'air qu'on refroidit ensuite en un autre point, en vue de condenser l'humidité absorbée. Il est avan- tageux de munir de vitres le canal dans lequel se produit l'évaporation de l'eau des substances hygroscopiques sous l'action du rayonnement solaire, afin que les rayons solaires puissent pénétrer dans la chambre.
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, Parmi les substances hygroscopiques, que les pro- duits d'adsorption solides sont plus avantageux que ceux qui sont liquides. Mais l'utilisation du bois comme substance hygroscopique est particulièrement avantageuse dans les installation de ce genre. Car non seulement le bois est très bon marché et peut facilement être amené sous n'importe quelle forme désirée, mais il possède une ,très grande capacité d'absorption pour l'humidité.'Il est avantageux d'utiliser le -bois sous forme de copeaux ou de planches minces de quelques millimètres d'épaisseur seulement. Il est avantageux de couper les pièces de bois perpendiculairement ou à peu près perpendiculairement au sens des fibres. D'autres détails et perfectionnements résultent de la description faite ci-après d'après les figures des dessins joints.
Sur les fig. 1 à 3 est représenté un appareil transportable servant à recueillir de l'eau en quantités relativement petites. Il est installé sur la pente sud (pour les latitudes boréales) d'une colline ou d'un co- teau 21 et monté sur des .blocs de bois 22. La fig.l le représente vu de côté, la fig.2 vu de l'avant et la fig.
3 vu du point C et dans une coupe suivant A-B.
La chambre d'évaporation 23 est orientée vers le soleil, tandis que la chambre de condensation 24 est placée à l'ombre. Les deux chambres sont réunies à leur sommet par le conduit 25 et à leur base par le conduit 26.
Le conduit 26 sert en même temps à recueillir le .produit de la condensation qui peut s'écouler, le cas échéant;par
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le trop-plein 27. La chambre d'évaporation 23 est protégée contre les déperditions de chaleur par une couche isolante au. point de vue calirifique 28 disposée sur le côté orienté vers le rayonnement solaire. L'intervalle d'air 29 pernet à l'air extérieur de pénétrer dans le condenseur en vue de renforcer son refroidissement.
La chambre d'évaporation 23 est recouverte le jour, par rapport à l'extérieur, par un couvercle qui peut être rabattu autour de la charnière 37 et qui est constitué par des planches de bois 30 recouvertes d'une couche imperméable 31 qui peut être constituée par du carton bitumé, du caoutchouc, de l'aluminium-ou une substan- ce analogue. La face inférieure de la chambre d'évaporation 23 est également constituée par des planches 32 qui sont protégées par la couche 33 contre les pertes d'humidité.Les planches 34 qui forment les conduits 25 et 26 sont recouver- tes,sur les côtés des parois des conduits, par une couche imperméable 35 qui peut être constituée par une tôle d'alu- minium.
Les parois du condenseur 24 sont également constituees par une tôle d'aluminium 36 ou par une matière analogue..
La nuit, on ouvre le couvercle 30 et 31 d'une façon complète comme l'indique la fig. 2, de façon que les planches 30 et 32 soient exposées à l'air pendant la nuit et qu'elles . puissent absorber de l'humidité. Au lever du soleil, on ferme le couvercle 30 et 31, le soleil échauffe la chambre d'évapo- ration 23 et l'air, qui se sature d'humidité en passant le : long du bois, traverse le conduit 25 et pénètre dans le con- denseur 24 dans. lequel l'humidité absorbée se condense. L'air revient ensuite par le conduit 26 dans la chambre d'évappora- tion 23 dans laquelle il.absorbe de nouveau de l'eau.
Les-
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parois latérales extérieures sont avantageusement protégées du rayonnement solaire par des dispositifs donnant de l'ombre, comme par exemple des planches fixées à une certaine distan- ce, qui ne sont pas représentées sur la figure.
La position oblique de l'appareil peut être choisie de façon que l'eau recueillie en 26 provoque une réduction de la circulation de l'air dans le cas où celle-ci devien- drait active au point que dans le condenseur 24 le refroi- dissement devient insuffisant. Pendant les heures de jour, l'appareil ne doit pas être horizontal, car il ne se pro- duirait aucune circulation d'air. Il ne doit pas non plus être placé verticalement, au moins dans les régions équato- riales, car la chaleur du soleil ne serait pas suffisamment utilisée. Par ailleurs, l'inclinaison peut être choisie quelconque dans de larges limites et peut également être adaptée à la vitesse de circulation qu'on désire donner à 'l'air.
L'eau recueillie peut être sortie de l'appareil à des moments quelconques en le redressant par rapport à la tubulure de trop-plein 27, ou bien on peut puiser l'eau par le haut après avoir ouvert le couvercle.
La chambre d'évaporation 23, desséchée pendant les heures du jour, sera de nouveau ouverte la nuit pour qu'elle recueille de nouvelles quantités d'eau retirées de l'air pendant la nuit..
Un appareil transportable de ce genre ne peut, na- turellement, recueillir que des quantités d'eau relativement faibles¯et de quelques litres par jour;, mais il est facile à installer n'importe où, et une installation de ce genre
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peu être agrandie sans.limites au moyen,.d'appareils supplé- ment aires. Les appareils même peuvent être fabriqués en grande série et peuvent donc devenir très peu coûteux si la fabrication est assurée de cette façon. ¯¯
Mais la présente invention peut également être utili
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sée d'une autre manière qui consiste en:ce que l'air qui, pendant les heures de nuit, a abandonné son humidité aux sujet stances hygroscopiques, trouve une application utile.
Dans les¯ périodes chaudes et dans les pays tropicaux, il est souvent-., nécessaire par exemple d'avoir un dortoir bien aéré et fraisez au moins pendant les heures de nuit. Or, on sait qu'on peut refroidir de l'air sec par évaporation de l'eau, mais l'air nocturne n'est souvent pas assez sec pour cela. La fi g .4 re- présente une installation dans laquelle l'air est séché con- formément à la présente invention.
Sur cette figure, 201 désigne une chambre sur le côté du pignon d'une maison dont le faite s'étend dans la direction nord-sud. Cette chambre doit être alimentée la nuit. par de l'air frais refroidi- E lle est protégée vers le bas contre la pénétration'de la chaleur par l'isolement 202 exi- stant entre les poutres. Par rapport aux combles,¯elle est limitée par des parois 203 isolantes au point de vue calori- fique et par le plafond 204 également isolant.
Le toit est constitué par exempar un voligeage de bois 205,206,207 et 208 revêtu de carton bitumé et cloué de l'extérieur et de l'intérieur sur les chevrons (non visibles sur la figure). Par:. ce moyen, il se produit de chaque côté du toit un certain ¯ nombre de puits qu'on charge de matières hygroscopiques solides
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209. Ces matières peuvent être constituées par exemple par des copeaux de rabotage qui sont ameublis par du treil- lis et qui peuvent être protégés par ce treillis contre une compression. Même sans être revêtus de substances hy- groscopique , les coffrages de bois ont déjà une action hygroscopique, mais leur action est sensiblement accélérée par la fine division et la plus grande surface des copeaux de bois.
Comme le coffrage agit trop lentement, il peut même être avantageux d'empêcher ce coffrage et les chevrons d'agir, en les revêtant d'une couche de peinture. Au lieu de copeaux de bois, on peut également utiliser de petites planches coupées perpendiculairement à la fibre et qui peuvent être disposées à une faible distance l'une de l'autre sur le voligeage dans des rainures parallèles aux chevrons. L'air rencontrant une faible résistance à son écoulement, on peut loger par ce moyen une grande quantité de substances hygroscopiques, dont l'action de séchage se conserve plusieurs jours après régénération préalable, de sorte que même par temps pluvieux, l'action de refroidisse- ment n'est pas interrompue.
Les puits formés par les chevrons et par le voli- geage 205,206,207 et 208 sont munis près de leur sommet et de leur base de tamis en fil de fer 210,211,212 et 213 qui permettent à l'air d'entrer et de sortir sans.difficulté.
214 et 215 désignent les pièces de recouvrement mobiles permettant une communication entre les chambres de comble supérieures et inférieures, dans le cas où ces chambres doivent être .utilisées po,ur le séchage pendant les heures
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de nuit de certaines matières, comme des fruits et des pro- duits analogues en vue de les conserver. 233 désigne une couche isolante au point de vue calorifique, disposée sur la face inférieure du toit.
216 et 217 sont des disques qu'un mécanisme d'horlo-, gerie réglable fait tourner, qui plongent dans une cuve d'eau 218, et qu'on dispose devant des ouvertures dans les parois
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203. Ces ouvertures sont protégées par des tôles perforéêes . 219 et peuvent être fermées par rapport à la chambre 201 au 21g peuvent être fermées par rapport chambre.. 201 moyen de volets de clapets 220 et 221. 222,223,24 êt2ff moyen volets clapets 220 221.
222,223,224 e%12f5 désignent des fenêtres dans les chambres des combles, 226 une fenêtre dans la chambre 201, cette dernière devant re- ster fermée quand on alimenta la chambre en air frais refroidi 227 est une cheminée mettant en communication la chambre 201 avec l'air extérieur et en-dessous de laquelle est disposé un ventilateur 229 fixé par un dispositif de suspension 228.
La lampe 230 protégée par un abat-jour 231 peut servir non seulement à l'éclairage de la chambre, mais à renforcer le courant d'air. -
Il est avantageux de diviser la chambre supérieure des combles par une paroi intermédiaire 232.
Pour alimenter par ce dispositif le' dortoir 201 pen- dant la nuit avec de 1' air frais séché ou refroidi,' on pro- cède de la manière suivante . Au lever du soleil, on ferme le volet d'aération 220 et on ouvre la fenêtre 222. Par cette fenêtre et par l'ouverture 210, l'air extérieur a alors accès aux puits disposés entre les coffrages 205 et 207 sur la pente est du toit et aux matières hygroscopiques 209 qui s'y trouvent et que le rat onnement solaire échauffe. L'air -
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échauffé qui monte dans ces puits entraîne l'eau qui pen- dant la nuit précédente a été abandonnée par l'air humide aux-substances hygroscopiques. Par ce moyen, les substances sont régénérées' et préparées pour recueillir de nouveau de l'humidité pendant la nuit suivante.
L'air humide s'échappe dans l'atmosphère par l'ou- verture 211 et par la fenêtre 224. Plus cette fenêtre 224 est située en un point élevé, plus le courant d'air est in- tense. En général, il est avantageux d'ouvrir en même temps la fenêtre prévue dans le pignon opposé pour qu'il s'établis- se un courant permanent d'air frais à travers la chambre supérieure des combles, car l'air qui sort par l'ouverture
211 est souvent très humide, notamment au début, et il vaut mieux le diluer avec de l'air frais relativement sec pendant le jour pour que les parois de la chambre des combles ne se revêtent pas temporairement d'une couche d'eau condensée.
Dans les régions particulièrement humides, l'air qui s'échap- pe au faite doit être dirigé directement dans l'atmosphère.
Quand le soleil monte au-dessus de l'horizon, les matières hygroscopiques commencent d'abord par être echauf - fées plus fortement, jusqu'à ce qu'ensuite réchauffement commence à diminuer vers midi . Le séchage des produits hygroscopiques se continue tant que l'humidité absolue de l'air sortant en 211 est supérieure à celle de l'air qui arrive en 210. Quand cette condition cesse d'être observée, on referme la fenêtre 222. Cet instant, qu'il n'est pas ab- solument essentiel en pratique, d'observer avec précision, doit être déterminé une fois pour toutes par des essais faciles à faire, de façon que la fermeture de cette fenêtre
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puisse aussi être effectuée automatiquement à l'instant coi venable.
Les matières hygroscopiques se refroidissent ensu.:t progressivement jusqu'à ce que par l'ouverture du volet 220 elles soient utilisées pour réduire l'humidité de l'air frais destiné à la chambre 201. On peut commencer à les utiliser à cet effet avant même le coucher du soleil.
La pente ouest du toit peut servir pendant les pre- mières heures de la matinée, tant qu'elle est encore à l'ombre, pour alimenter la chambre 201 avec de l'air frais refroidi, exactement de la même manière que pendant la nuit. L'air frais . arrive par le fenêtre 225 et l'ouverture 213 dans les puits formé par le coffrage de bois 206 et:.208, il est séché dans ce puits par les matières hygroscopiques et entre ensuite en 212 dans la chambre inférieure des combles, située à l'ouest,/ d'ou il pénètre à l'état refroidie par les disques 217 humec- tés dans la mesure nécessaire, dans la chambre 201. L'air con- sommé est aspiré par le ventilateur 229 et évacué dans l'at- mosphère par la cheminée 227.
Les cas échéant, on peut aider à la circulation de l'air par le réchauffage, par la lampe 230, de l'air évacué, Si un ventilateur ne peut être utilisé, par exemple lorsqu'on manque de courant électrique, on peut augmenter le tirage de la cheminée 227 au moyen d'un chauffa- ge plus énergique- qu'on peut alors assurer dans la chambre de comble supérieure.
Dans les dernières heures de la matinée, le soleil atteint la pente ouest du toit et il faut fermer le volet 221 et ouvrir la fenêtre 223. Les matières hygroscopiques qui se trouvent sur la pente ouest du toit sont alors régéné- rées jusqu'au coucher du soleil, ensuite on ferme de nouveau
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la fenêtre 223 et les matières hygroscopiques se refroidissent.
Après un certain temps, on peut également utiliser le côté ouest en ouvrant le volet 221 pour le passage de l'air de re- .froidissement,
Comme l'air atmosphérique est relativement sec pendant le jour, on obtient sous l'action du rayonnement solaire un. séchage notable des matières hygroscopiques, sans qu'il soit nécessaire de faire l'apport de la quantité de chaleur non négligeable qui, dans le cas d'un toit de la dimension indiquée sur la figure, peut comporter plus de 100. 000 petites calories par jour.
Dans l'air nocturne de température plus basse, on botient au contraire une dessication poussée de l'air nocturne relativement humide, de sorte qu'un dispositif de ce genre agit très efficacement dans le sens visé par la présente inven- tion. Le dispositif s'adapte d'une façon parfaite au type de construction des maisons en utilisant les toits, exposés prin- cipalement au rayonnement solaire, d'une part pour le séchage des matières hygroscopiques pendant les heures de la journée et d'autre part pour la dessication de l'air pendant les heures de la nuit.
S'il s'agit uniquement de sécher l'air, on n'humecte pas les disques 216 et 217.
Le refroidissement de 1.a chambre 201 sans humecter l'air entrant peut être obtenu si on fait passer l'air sortant par des tubes ou canaux disposés dans le courant d'air sec arrivant, ou en-dessous du plafond de la chambre, et dans les- quels on fait évaporer de l'eau dans l'air qu'on évacue.
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L'effet de refroidissement obtenu, par ce moyen se communique par conduction à l'air sec arrivant ou à l'air de la chambre . sans humecter.
Si on veut traiter la nuit par de l'air sec des pro- duits à sécher ayant un certain goût, comme par exemple des fruits et des produits analogues, on peut après avoir fermé les volets 221 et 220, ainsi que les fenêtres de combles 224 et 225, ouvrir les obturations 214 et 215. L'air sec s'écoule alors lentement en circuit fermé, par les puits en-dessous des pentes du toit et par les chambres des combles dans les- quelles on a disposé les produits à sécher. Dans un. séchage de ce genre, les substances aromatiques se conservent mieux que lorsqu'on sèche ces produits en les exposant au soleil.