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Procédé et dispositif pour l'aérage des parois de chambres frigorifiques.
L'invention concerne un procédé et un dispositif pour empêcher les précipitations d'humidité dans les parois ca- lorifuges d'une chambre frigorifique ou analogue. A cet effet, on envoie à travers ces parois de l'air préalable- ment refroidi, et par conséquent séché, et qui, lorsqu'il est non saturé, c'est-à-dire, lorsqu'il subit uhe élévation de température dans la paroi, peut absorber l'humidité qui se trouve dans cette dernière. L'humidité se présente tou- jours sous la forme d'eau liée par voie hygroscopique à la matière calorifuge, ou elle ne présente pratiquement aucun inconvénient, notamment lorsqu'il y a plusieurs couches iso- lantes.
Toutefois, lorsque la pression de la vapeut contenue dans l'air atteint, en un endroit quelconque de la paroi,
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une valeur qui correspond à la pression de la vapeur satu- rée, à la température qui règne à l'endroit en question, il y a précipitation d'eau libre, ce qui, dans certains types de calorifuges, réduit notablement le pouvoir iso- lant de la matière et peut même détériorer cette dernière.
Les dispositifs du type considéré ici, connus à ce jour, résolvent souvent le problème qui consiste à maintenir la matière isolante à l'état sec, tandis qu'ils s'avèrent encore toujours insuffisants dans d'autres cas.
Un exemple des conditions où les méthodes d'aérage connues n'apportent pas toujours une solution se présente dans le procédé dit de congélation de denrées alimentaires et analogues, où la température dans la chambre frigorifi- que est de l'ordre de -20 C et au-dessous. A ces basses températures, la courbe de pression de vapeur présente une allure très aplatie, c'est-à-dire qu'une modification de la température de quelques degrés ne modifie que très légèrement le pouvoir d'absorption de l'air vis-à-vis de l'eau que dans une mesure insignifiante.
Par conséquent, lorsque l'air, avant de pénétrer dans la paroi de l'entre- pôt frigorifique, doit traverser la chambre frigorifique elle-même, ou bien, un passage refroidi par un élément gé- nérateur de froid, comme cela se pratiquait à ce jour, les pertes de chaleur sont si élevées que le procédé est pratiquement irréalisable. A -20 C par exemple le pouvoir d'absorption de l'air pour l'eau, pour une élévation de tem- pérature de C, est 5 fois moins important que pour une même élévation de température à partir de 0 C, toutes au- tres conditions étant d'ailleurs égales. Par conséquent, dans le premier cas il est nécessaire de fournir, par unité de temps, une quantité d'air de ventilation cinq fois plus élevée, pour obtenir le même effet d'assèchement.
Le pouvoir
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d'absorption de l'air pour l'humidité varie à peu près dans les mêmes proportions à une température constante c'est-à- dire depuis une certaine saturation partielle jusqu'à la sa- turation complète. En d'autres termes, lors d'une élévation de la teneur en humidité de 80 % par exemple à 100 %, ce pouvoir est cinq fois moins élevé à moins 20 C qu'à 0 C.
Par contre, lorsque l'air de circulation est introduit, de la manière connue,en un endroit de la paroi isolante, qui présehte une température sensiblement plus élevée que celle qui règne dans la chambre frigorifique, l'économie thermique devient défectueuse, même lorsque l'air est re- froidi à la température de congélation, étant donné qu'il y a perte de l'effet réfrigérant. D'autre part, lorsque la paroi isolante n'est pas pourvue de fentes de circulation spéciales pour l'air sec, de sorte que ce dernier doit sui- vre un chemin naturel dans la paroi, la plus grande partie de l'air entre sur le côté chaud de la paroi calorifuge, étant donné que la colonne ascensionnelle est la plus impor- tante en cet endroit.
L'invention vise à une solution radi- cale du problème de l'humidité dans les parois de chambres frigorifiques, et cela aussi dans les conditions particu- lières précitées.
L'invention sera décrite plus amplement ci-après avec renvoi aux modes de réalisation représentés dans les des- sins annexés, en faisant également état d'autres caractéris- tiques de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale d'une chambre frigori- fique munie du dispositif de ventilation selon l'invention.
La fig. 2 montre une partie de ce dispositif à plus gran- de échelle et en coupe partielle.
La fig. 3 est une coupe verticale d'un entrepôt frigori- fique selon pne variante de l'invention.
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Les organes équivalents portent les mêmes numéros dans les différentes figures.
Dans cas dessins, 10 désigne la paroi d'une chambre frigorifique étant entendu que le terme de paroi désigne également le plancher et le plafond. Les parois peuvent ê- tre exécutées de la manière connue c'est-à-dire comporter un revêtement ou couche intérieure 12 et un revêtement ou couche extérieure 14, ainsi qu'une couche isolante 16, in- terposée; entre les précédentes et consistant par exemple en liège ou constituée par une matière disposée en plusieurs couches.
Les revêtements 12 et 14, dont le premier peut être constitué par des plaques à base de fibres, comme l'éternit par exemple, ou bien, pour le plancher, par une matière résistante, tandis que le second peut être du béton, des briques ou analogues, sont munis de préférence sur la face intérieure d'un enduit robuste, sans solution de con- tinuité, et opposant une résistance élevée à la diffusion, de préférence de l'asphalte. Dans le cas de congélation, c'est-à-dire lorsque la température dans la chambre frigori- fique est toujours ou presque toujours inférieure à la tem- pérature ambiante, il est cependant avantageux de ne pas appliquer un tel enduit sur la couche 12.
A proximité de la couche 12, on prévoit une fente d'aérage 15 tout autour de l'entrepôt frigorifique; cette fente sera de préférence située directement le long de la couche 12 dans la partie qui constitue le plancher et, éventuellement, dans celle qui représente le plafond, tandis que, dans les parois ver- ticales de l'entrepôt, une couche 17 en matière calorifuge est interposée entre la fente et la couche 12.
La chambre frigorifique est refroidie par un groupe frigorigène- 18 d'un type connu en soi. Ce groupe est muni d'un conduit de départ 19 pour le réfrigérant liquide, qui
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est relié par un détendeur 20 à une conduite 22, dans la- quelle a lieu l'évaporation de l'agent réfrigérant et qui est relié à son tour à un tuyau à ailettes ou élément fri- gorigèè,, 23. La conduite 22 est en contact (métallique) in-time et thermoconducteur avec un tuyau 24 dont une extré- mité est reliée par un tuyau 26 à un serpentin de refroidis- sement 28 ou analogue, séparé de l'intérieur de la chambre frigorifique par les parois d'un compartiment 30, constituées utilement par une couche 31 en matière calorifuge.
L'autre extrémité du tuyau 24 est reliée à un récipient 32 qui cen- tient un agent très volatil, par exemple le difluorure de méthane dichloré. Le serpentin 28 est relié par un tuyau 34 au récipient 32, tuyau dans lequel se trouve intercalée une soupape électromagnétique 6 à copps de soupape mobile 38. Ce dernier est entouré d'un solénoïde 40 qui, lorsqu'il est excité par l'intermédiaire des conducteurs 42,44, amène le corps de soupape dans la position de fermeture. La sou- pape 36 peut aussi être commandée à la main.
Au compartiment 30 se raccorde deux tuyaux 46,48 qui communiquent les avec les fentes 15 à proximité du plafond et du plancher de la chambre frigorifique en deux points diamétralement opposés de cette chambre. Le tuyau 48 est utilement calorifuge par rapport à l'air de la chambre fri- gorifique, comme indiqué en 49. Par conséquent, l'espace intérieur de la paroi 10, les conduites 46,48 et le com- partiment 30 forment un système de circulation isolé de l'es- pace intérieur de la chambre.
Le compartiment 30 est situé très près du plafond de la chambre, afin d'obtenir une im- portante colonne ascensionnelle résultante pour l'air de ven- tilation? On prévoit dans le compartiment 30 une ou plu- sieurs cartouches thermiques 50, alimentées en courant par l'intermédiaire de conducteurs 52,54 et, tout comme dans le cas du solénoïde 40, sous le contrôle d'un relais 56 à
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action différée, par exemple un mouvement d'horlogerie.
Une douille 60 qui se trouve en contact thermoconducteur avec la cartouche 50 par l'intermédiaire d'un corps métal- lique 58 par exemple contient un bouchon 62 en matière fi- breuse ou analogue. La douille 60 et le bouchon 62 peuvent être remplacés par un joint hydraulique.
Dans la variante selon les fig. 1 et 2, le tuyau 26 sort de la paroi 10 pour être relié à une extrémité d'un serpen- tin 64, lequel se trouve donc à l'extérieur de la chambre frigorifique. L'autre extrémité de ce serpentin est reliée par un tuyau 66, qui traverse la paroi 10, au tuyau 24. Ce serpentin peut être supprimé dans la plupart des cas où un entrepôt frigorifique ou une chambre frigorifique servent uniquement à la congélation.
Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne comme suit:
Lorsque le groupe frigorigène,est en action, la tempé- rature à l'extérieur de la ahambre frigorifique étant plus élevée qu'à l'intérieur de celle-ci, et que le relais à action différée n'est pas excité, la substance contenue dans le récipient 32 se dirige par la soupape 36, ouverte à ce moment, vers le serpentin 23 où elle atteint un niveau67
Comme la température dans le tuyau 22 et partant dans le tuyau 24 est inférieure à celle dans le serpentin 28 et à celle qui règne dans la chambre frigorifique, l'agent conte- nu dans ce serpentin s'évapore, pour se condenser dans le tuyau 24, d'où il retourne au réservoir 32.
L'absorption de chaleur qui en résulte dans le serpentin a pour effet que l'air de ventilation qui pénètre dans le compartiment 30 par le tuyau 46 se refroidit jusqu'à une température qui est de préférence inférieure, de 8-10 C et plus, à celle de la chambre frigorifique. L'air ainsi refroidi et asséché se dirige par la conduite 48 vers la paroi de la chambre frigorifique. Du fait que l'air de circulation qui pénètre
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dans la paroi de la chambre frigorifique a une température sensiblement inférieure à celle de l'air de cette chambre, et, par conséquent, un degré hygrométrique qui correspond à cette température, cet air possède un pouvoir d'absorption élevé pour l'humidité.
Pour une quantité d'air donnée, ce pouvoir est donc un multiple de ce qu'il aurait été si l'air n'était refroidi que jusqu'à la température de la chambre. Le refroidissement de l'air jusqu'à la température de la chambre représente une certaine dépense d'énergie laquelle ne représente cependant pas, pour la plus grande partie, une perte, mais est utile à la chambre frigorifique, étant donné que l'air de ventilation circule à travers la paroi. isolante à proximité du côté froid de la chambre et refroidit ainsi l'air dans cette dernière. Il convient de remarquer qu'une épaisse couche isolante est interposée entre la couche léchée par l'air de ventilation qui circule dans la fente 15 et la face extérieure de la paroi de la chambre frigorifique, ce qui est la cause principale de la soustrac- tion de chaleur précitée.
Par suite du refroidissement de l'air de circulation, l'humidité se précipite sur le serpentin 28 sous forme de neige ou de givre, vu que la température du serpentin est inférieure à 0 C. A des intervalles de temps déterminés, la minuterie 20 envoie du courant dans la cartouche 50, tout en provoquant la fermeture de la soupape 36, de sorte que le liquide est empêché de passer du réservoir 32 au serpen- tin 38. La cartouche 50 fait fondre le givre déposé sur le serpentin 28 et l'eau de condensation s'écoule par le bou- chon 62, également réchauffé par la cartouche 50.
La circula- tion de l'air cesse presque complètement dans le système d'aérage pendant la période de dégivrage, vu que la colonne ascensionnelle résultante est sensiblement réduite ou nulle lorsque la production du froid dans le compartiment 30 est
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remplacée par un apport de chaleur. Donc, pendant cette pé- riode, qui est naturellement de courte durée, l'air, à ce moment relativement humide, du compartiment 30, ne parvient qu'en quantité minime dans les parois de la chambre frigo- rifique.
Il ressort de ce qui précède que le dégivrage peut s'ef- fectuer dans le compartiment 30 sans que la production du froid soit interrompue dans l'élément frigorigène 23, vu que ces deux dispositifs sont isolés l'un de l'autre.
Il va de soi que le compartiment 30 peut être situé en dehors de la chambre frigorifique. Dans certains cas, non seulement la soupape 36, mais encore l'interrupteur pour la cartouche 50, peut être à commande manuelle. Le tuyau 46 peut être raccordé à l'ouverture 100 et le tuyau 48 à l'ou- verture 96 conformément à des moyens connus qui prévoient déjà la conformation judicieuse des canaux d'air dans les parois de la chambre frigorifique ou en dehors de celle-ci dans le cas d'une garniture calorifuge en plusieurs couches.
Lorsque, pendant l'hiver, le groupe frigorigène est im- mobilisé pour la raison que la température qui règne à l'ex- térieur de la chambre frigorifique est inférieure à la tem- pérature intérieure de celle-ci, le processus ci-dessus se reproduit, sauf que le serpentin 64 agit désormais comme condenseur à la place du tuyau 24, lequel devient auzoma- tiquement inactif et ne constitue alors qu'untuyau de re- tour pour le liquide de condensation qui afflue du serpen- tin 64 vers la vase 32.
La variante selon la fig. 3 diffère principalement de la précédente par le fait que le système de circulation com- munique tant avec l'air extérieur qu'avec celui contenu dans la chambre frigorifique. A cet effet, le compartiment 30 présente dans sa partie supérieure une ouverture désignée
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par 68; d'autre part, il est relié aux fentes 15 de la paroi 10 de la chambre frigorifique par le tuyau calorifugé 48 qui se raccorde à celles-ci à proximité du plancher de la chambre. Dans ce cas, la fente 15 est située - sauf en ce qui concerne le plancher - à peu près au milieu de l'é- paisseur de la matière isolante 10.
Au plafond, les fentes 15 sont reliées directement par un canal 70 à, la chambre frigorif ique. Un tuyau 72, dont l'extrémité supérieure dé- bouche à l'atmosphère et qui est entouré d'une couche calo- rifuge 74, est raccordé aux fentes 15 à proximité du plan- cher de la chambre frigorif ique. Le tuyau 72, situé à l'extérieur de l'entrepôt frigorifique possède, dans le sens vertical, une longueur qui est de l'ordre de la hauteur de la chambre frigorif ique. La partie supérieure ou le pla- fond de la chambre frigorifique présente un canal 76 qui relie directement cette chambre à l'atmosphère.
En été, lorsque la température extérieure est plus éle- vée que celle de l'entrepôt, le serpentin 28 entre en action. L'air venant de la chambre frigorifique est refroi- di et débarrassé de l'humidité dans ce serpentin et s'écou- le par le tuyau 48 vers les fentes 15, qu'il traverse de bas en haut, pour pénétrer ensuite dans cette chambre par le canal 70. Ol s'établit alors dans le tuyau 72 une co- lonne d'air dont la température est inférieure à la tempé-- rature ambiante vu le calorifugeage du tuyau, de sorte que cette colonne forme contrepoids pour celle du tuyau 48. La colonne d'air dans le tuyau 72 se réchauffe lentement de sorte qu'elle ne détermine qu'un faible déplacement d'air, cependant qu'une quantité d'air équivalente pénètre dans la chambre par le canal 76.
Il en résulte un certain aérage de la chambre frigorifique, ce qui est généralement dési- rable. L'aérage de la chambre frigorifique, qui s'effectue ainsi simultanément avec celui des parois, peut être réglé
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par un choix approprié de la longueur verticale du tuyau 72.
Le tuyau 72 peut éventuellement comporter à cet effet des ouvertures obturables, situées à différents niveaux.
Lorsque, durant l'hiver, la production du froid dans le serpentin 26 est arrêtée, l'air extérieur, désormais froid, détermine une circulation d'air de haut en bas par le tuyau 72 et de bas en haut par les fentes 15, vers le ca- nal 70' Une quantité d'air équivalente à celle qui pénètre ainsi dans la chambre frigorifique quitte cette dernière par le canal 76. Dans ce cas, il se produit dans le tuyau 48 une faible circulation de bas en haut, conformément à ce qui a été exposé à propos du tuyau 72.
Dans la variante selon la figure 3, le serpentin 28 est branché en parallèle avec le tuyau 19 pour l'agent ré- frigérant et le tuyau de retour 77 (voir fig. 1) pour l'a- gent réfrigérant évaporé. Le serpentin est donc refroidi directement par l'agent réfrigérant du groupe frigorigène 18. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux variantes représentées, mais peut subir des modifications importantes, sans toutefois s'écarter de l'esprit de l'in- vention.
R e v e n d i c a tions.
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