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"Systèmes de condenseur"
La présente invention est relative à des perfectionnements aux condenseurs, et plus spécialement aux condenseurs utilisés dans les systèmes de réfrigération à absorption intermittente, utilisant ce qu'on appelle dans la technique "un circuit à extrémité morte", le condenseur constituant l'extrémité morte du circuit.
Dans un système de réfrigération à absorption du type dit "à extrémité morte" le générateur-absorbeur produit des vapeurs sous la forme de vapeurs d'ammoniaque, lorsqu'on chauffe le générateur-absorbeur.
Les vapeurs sont chassées sous pression, c'est-à-dire qu'en produisant les vapeurs, une pression est créée dans le générateur, qui chasse les vapeurs dans un rectificateur dans
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lequel la majeure partie de l'eau contenue dans les vapeurs en est éliminée et est ramenée au générateur-absorbeur. Les vapeurs d'ammoniaque poursuivent leur chemin jusqu'au vaporisateur, et de là jusqu'au condenseur, où elles sont emmagasinées dans un récipient de condensation, créant une pression dans le système de condensation et au-dessus du liquide condensé. A la fin de la période ou cycle de chauffage, la pression produite dans le générateur-absorbeur cesse, et la pression créée dans le système de condensation renvoie l'ammoniaque au vaporisateur où elle se dépose.
Pendant le cycle de réfrigération, la chaleur du compartiment réfrigérateur est absorbée par l'ammoniaque contenue dans les serpentins de congélation, faisant bouillir l'ammoniaque, et revient sous la forme de vapeurs, des serpentins de congélation au vaporisateur et, de là, au générateur-absorbeur.
Dans un système de ce genre, il est de la plus grande importance que les vapeurs d'ammoniaque soient condensées aussi rapidement que possible, afin de maintenir un équilibre synchronisé entre le générateur-absorbeur et le système de condensation. Il est donc évident qu'un système de condensation très efficace doit être employé.
Il a été d'usage antérieurement de prévoir un système de condensation, comportant un récipient de condensation avec lequel est combinée une série de serpentins, ou autres moyens convenables de transmission de la chaleur, l'élément de condensation étant entouré par un agent liquide de transmission de chaleur, ou plongé dans celui-ci, tel par exemple que de l'eau renfermée dans des limites assez étroites, ou de l'eau courante.
Lorsqu'on emploie comme agent de transmission de chaleur liquide renfermé dans des limites assez étroites,
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le volume de liquide nécessaire pour assurer une condensation efficace, exige une aire extrêmement grande afin d'entraîner ou transmettre la chaleur du condenseur. Lorsque l'aire est restreinte, les calories se produisent plus rapidement que l'agent liquide de transmission de chaleur ne peut les entraîner. Il en résulte un fonctionnement très défectueux du système, ce qui est dû principalement au fait que la chaleur est retenue par le liquide.
Un liquide en circulation, tel que de l'eau courante présente également des inconvénients, par suite du prix initial élevé de l'installation,qui exige une tuyauterie à partir d'une source d'alimentation en eau et une conduite de retour pour l'évacuation, ainsi que par suite de la température variable de l'eau courante. Les frais supplémentaires d'eau courante constituent également un inconvénient et retardent la vente aux ménages ne disposant pas d'eau courante.
L'invention a donc pour but, entre autres, de remédier à ces inconvénients en prévoyant un système de condensation qui évite l'emploi d'un agent de refroidissement liquide, ou d'un liquide comme agent de transmission de la chaleur.
L'invention a également pour objet:
1 ) un système de condensation dans lequel les vapeurs sont condensées, et dans lequel on fait circuler les produits de condensation chauds à travers des moyens de refroidissement supplémentaires, le liquide refroidi étant ensuite amené à un récipient d'emmagasinage approprié.
2 ) un condenseur et un moyen de refroidissement par circulation de liquide, avec des surfaces efficaces à refroidissement par air pour envoyer rapidement dans l'atmosphère les calories contenues dans les vapeurs et dans l'ammo-
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niaque.
30) un récipient de condensation comportant un moyen de circulation des vapeurs, disposé au-dessus du récipient de condensation et en libre communication avec celui-ci, et un moyen de circulation de liquide, disposé audessous du récipient de condensation et en communication avec ce dernier, ainsi qu'un moyen supplémentaire pour provoquer une circulation dans le moyen de circulation de liquide.
4 ) un condenseur et un élément d'emmagasinage comportant un moyen de circulation de liquide en libre communication avec celui-ci.
Le mode de réalisation de ces divers buts et objets visés par l'invention sera plus facilement compris d'après la description donnée ci-après en référence au dessin annexé, dans lequel:
La Fig. 1 est une vue schématique d'une forme de réalisation de l'invention appliquée à un système de réfrigération à absorption intermittente, dont font partie le condenseur, le récipient et les serpentins de circulation du liquide.
La Fig. 2 est une vue de côté d'une variante d'un système de condensation dont font partie le condenseur, le récipient et les serpentins de circulation du liquide.
La Fig. 3 est une vue en plan de dessus d'une partie du système de condensation représenté Fig. 2.
La Fig. 4 est une vue de côté d'une autre variante d'un système de condensation dont font partie le condenseur et les serpentins de circulation de liquide.
La Fig. 5 est une vue en plan de l'élément de condensation représenté Fig. 4.
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En décrivant l'invention, on supposera qu'un mélange binaire, composé d'ammoniaque et d'eau, est utilisé dans les proportions correctes, bien que l'invention ne soit pas limitée à l'emploi de ces fluides, car tous agents appropriés peuvent être employés.
Le générateur-absorbeur 5 contient une charge d'ammoniaque. Cette charge est chauffée par tout moyen de chauffage convenable, tel qu'un brûleur à gaz 6. Les vapeurs du générateur sont conduites, par un conduit 7, à un séparateur à fermeture hydraulique 8 où la partie de sortie du conduit est amené à proximité de la partie inférieure du séparateur et plonge dans de l'eau 9 ;
les vapeurs sont chassées à travers l'eau et hors du séparateur par un conduit 11, elles entrent dans un rectificateur 12, de préférence à la partie supérieure de celui-ci, la majeure partie de l'eau contenue dans les vapeurs est séparée dans le dit rectificateur et revient au séparateur 8 par un conduit 13, débordant de celuici pour entrer dans un conduit 14, dont l'ouverture se trouve située entre la partie supérieure et la partie inférieure du séparateur, l'eau s'écoulant par le conduit 14 pour passer dans la boucle ou serpentin de circulation 15 du générateurabsorbeur. Les vapeurs continuent leur chemin, sous la pression produite dans le générateur-absorbeur, à travers un conduit 16 jusqu'au tube 17 du cylindre ou récipient de vaporisation, ce tube étant en libre communication avec le vaporisateur 18, dans lequel les vapeurs sont chassées.
Des tubes de congélation 19 sont également en libre communication avec le vaporisateur, et les vapeurs sont également chassées dans ces tubes. Dès que la pression des vapeurs s'est produite dans les tubes de congélation, dans le vaporisateur et dans le tube 17 du récipient de vaporisation, les dites vapeurs sont
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chassées dans un conduit 21 où elles rencontrent une fermeture hydraulique se trouvant à peu près au niveau du liquide contenu dans le générateur-absorbeur. Les vapeurs poursuivent ensuite leur chemin à travers un conduit 22 qui entre dans la branche ascendante 23 de la boucle ou serpentin de circulation 24 du récipient de condensation; on remarquera que le conduit 22 est recourbé vers le haut à proximité de son point de raccordement avec la boucle ou serpentin de circulation du récipient de condensation.
On remarquera également que la partie inférieure de la branche ascendante 23 s'étend audessous de la boucle ou serpentin de circulation, formant une sorte de petit puisard 23a. Les vapeurs remplissent la boucle ou serpentin de circulation, elles montent, et arrivent dans le récipient de condensation 25, remplissant celuici. On remarquera encore que la branche ascendante 23 dirige les vapeurs dans un tube 26 de plus grand diamètre, qui, à son tour, est raccordé à un conduit de condensation 27, par lequel les vapeurs passent dans un serpentin de condensation 28. On remarquera enfin que la boucle ou serpentin 24 présente des ailettes dans le but d'assurer la radiation rapide de la chaleur. Le serpentin de condensation 28 présenté de préférence des ailettes 29, ou autres éléments pour augmenter l'éten due de sa surface.
On verra également que le serpentin de condensation 28 est d'un diamètre plus faible que celui du conduit 27. Chaque branche du serpentin de condensation 28 est inclinée vers le bas, se raccordant finalement à la partie horizontale de la boucle ou serpentin de circulation 24. La branche descendante du serpentin de circulation du récipient de condensation est recourbée en forme d'U comme indiqué en 31. Les vapeurs sont chassées dans le serpentin de condensation
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et y sont condensées, les produits de condensation spéculant vers le bas et venant dans le serpentin de circulation 24.
Les produits de condensation remplissent la partie en forme d'U 31 et s'écoulent vers la branche ascendante où les vapeurs qui arrivent chassent le liquide, à travers la dite branche ascendante, dans le récipient de condensation dans lequel il est emmagasiné et circule à travers le serpentin 24, pendant tout le temps que l'on chauffe le générateur-absorbeur, c'est- à-dire pendant tout le cycle de chauffage.
Un conduit 20 est fixé à la partie supérieure du récipient de condensation et est en libre communication avec cette partie supérieure ; conduit 20 se prolonge jusqu'à la partie supérieure du serpentin de condensation 29 à laquelle il est fixé et avec laquelle il communique librement. Le dit conduit 20 empêche qu'il se produise un déséquilibre entre les vapeurs dans le récipient de condensation et dans le conduit de montée 27.
A l'achèvement du cycle de chauffage, on cesse de chauffer le générateur-absorbeur, et le cycle de réfrigération commence. De l'ammoniaque est maintenant emmagasinée dans la boucle ou serpentin de circulation 24 et dans une partie du récipient de condensation. Il est évident que le récipient de condensation doit avoir une capacité plus grande que la quantité totale d'ammoniaque introduite dans le système sous la forme de la charge initiale.
Une pression d'ammoniaque se produit dans les conduits 26 et 27, le serpentin de condensation 28 et la partie non remplie du récipient de condensation. Cette pression d'ammoniaque chasse l'ammoniaque dans le conduit 22, et cette dernière entre dans le tube 17 pour s'écouler ensuite vers le bas dans le vaporisateur et les tubes de congélation.
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Pendant le cycle de réfrigération, la chaleur dans l'appareil de réfrigération est chassée, du fait que l'ammoniaque contenue dans les tubes de congélation est por- tée à l'ébullition et transformée en vapeurs, dans le vapori- sateur, de là, dans le tube du récipient de vaporisation, par le conduit 21, dans le conduit de retour d'eau 14, jusqu'à la boucle ou serpentin de circulation 15, et dans le générateur. absorbeur.
Un conduit d'évacuation 32 entre dans une branche des tubes de congélation, l'ouverture de ce conduit 32 étant adjacente au fond de la dite branche; le dit conduit 32 monte à travers la branche des tubes de congélation, il traverse le vaporisateur et se prolonge jusqu'en un point plus élevé que le point le plus élevé du tube 17 du récipient de vaporisation; à partir de ce point, il se recourbe vers le bas et entre dans un tube de plus grand diamètre 33, auquel est fixé un conduit 34, qui se prolonge vers le bas et se recourbe ensuite légèrement vers le haut pour entrer dans le conduit 21 en un point voisin du niveau du liquide contenu dans le générateur- absorbeur.
L'évacuation se produit seulement pendant la première partie du cycle de chauffage, dès qu'une légère pression est créée dans le système par le générateur-absorbeur, la pression dans le conduit d'évacuation s'égalise avec celle du système et l'évacuation cesse. Le conduit d'évacuation a pour fonction d'éliminer toute trace d'eau dans les tubes de congélation, qui réduirait sensiblement l'efficacité du système.
Dans la variante du système de condensation, telle qu'elle est représentée Figs. 2 et 3, les vapeurs sous pres- sion provenant de l'absorbeur-alambic circulent à travers le système et entrent dans la branche descendante de la boucle ou serpentin de circulation 24 en un point situé entre la
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partie inférieure du coude en forme d'U 31 et le serpentin 24. Les vapeurs poursuivent leur chemin à travers le serpentin 24, elles passent à travers la branche ascendante 25 et arrivent dans le récipient de condensation 25.
Plusieurs tubes de montée 36, en forme d'U, sont combinés avec la partie supérieure du récipient de condensation et communiquent avec celui-ci, les dits tubes 36 s'éten- dant verticalement à partir du récipient de condensation. Des ailettes verticales 37 sont fixées rigidement aux dits tubes et s'étendent radialement à partir de ceux-ci pour augmenter la surface de transmission de la chaleur. Les vapeurs que contient le récipient de condensation montent dans ces tubes 36 et s'y condensent ; les produits de condensation reviennent dans le récipient de condensation dans lequel il sont emmagasinés et envoyés dans le serpentin de circulation du récipient de condensation à l'aide des vapeurs venant du système. Dans cette variante, le système de condensation est aussi efficace que le système représenté Fig. 1.
La fonction de ce système, pendant le cycle de réfrigération, est analogue à celle du système décrit en premier lieu.
En se reportant maintenant à une autre variante d'un système de condensation, comme montré Figs. 4 et 5, on remarquera que le système comprend un récipient de condensation 25, un conduit 41, qui est en libre communication avec celui-ci et dont l'extrémité supérieure est en libre communication avec un condenseur par surface 42. Le dit condenseur par surface consiste en un cylindre disposé dans un autre cylindre. Le cylindre extérieur 43 est un peu plus grand que le cylindre intérieur 44. Les parties supérieure et inférieure du cylindre intérieur sont formées pour constituer
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une zone ou aire plus grande 45. Un conduit 46 est fixé au condenseur par surface et est en libre communication avec celui-ci, de préférence à l'endroit de son fond ou près de celui-ci.
Le dit conduit est recourbé vers le bas et est fixé à la branche descendante 47 du serpentin de circulation 48 et il est en libre communication.avec cette branche. On remarquera que le dit serpentin 48 présente des ailettes 49. La branche descendante 47 du serpentin de circulation forme, à sa partie inférieure, un coude en U 51. Le conduit 22 est fixé à la branche de montée du dit coude en U 51 et est en libre communication avec cette branche. On remarquera que le conduit 22 est recourbé légèrement vers le haut à son point de raccordement avec le serpentin de circulation.
Le fonctionnement de ce système de condensation va maintenant être décrit:
Les vapeurs dégagées, après remplissage du système entier, sont chassées à travers le conduit 22 au-delà du coude en U 51, d'où elles passent par le serpentin de circulation pour entrer ensuite dans le récipient de condensation et le remplir ; dites vapeurs poursuivent leur chemin en montant dans le conduit 41, elles entrent dans la partie supérieure du condenseur par surface 42 et font circuler les produits de condensation qui s'y trouvent; les produits de condensation descendent par le conduit 46, elles entrent dans la branche descendante 47 du serpentin de circulation et arrivent dans le récipient de condensation, soit par la branche descendante, soit par le serpentin de circulation.
Lorsque le récipient de condensation contient suffisamment de liquide pour recouvrir les extrémités du serpentin de circulation, une circulation du liquide est provoquée à l'aide de la pression des vapeurs reçues par le conduit 22.
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Il est entendu que la circulation réelle à travers le récipient de condensation commence seulement après que le gaz à commencé à se condenser et à tomber par pesanteur dans le coude en U 51, en formant ainsi une fermeture hydraulique dans celui-ci. Préalablement à ce moment, le gaz pénètre dans le système jusqu'à ce qu'une pression de condensation soit atteinte.
REVENDICATIONS.
1.- Dans un système de réfrigération à absorption intermittente, un générateur-absorbeur, un vaporisateur et un condenseur, tous compris dans un cycle de travail, le dit condenseur comprenant un récipient de condensation, des ser- pentins de condensation au-dessus de ce récipient et en com- munication avec celui-ci, un serpentin de circulation au- dessous du dit récipient et en communication avec ce dernier, la liaison entre le vaporisateur et le condenseur étant effec- tuée par le serpentin de circulation.
2.- Dans un système de réfrigération à absorption intermittente, un générateur-absorbeur, un vaporisateur et un condenseur, tous compris dans un cycle de travail, le dit condenseur comprenant un récipient de condensation, des serpen- tins de condensation au-dessus de ce récipient et en communi- cation avec celui-ci, un serpentin de circulation au-dessous du dit récipient et en communication avec ce dernier, la liai- son entre le vaporisateur et le condenseur étant effectuée par le serpentin de circulation, les dits serpentins de condensa- tion et le serpentin de circulation présentant des ailettes sur leur surface.
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