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Perfectionnements aux appareils de réfrigération fonc- tionnant par absorption.
La présente invention a pour objet des perfectionne- ments aux appareils de réfrigération fonctionnant par absorp- tion, du type connu dans lequel une pompe actionnée sous l'effet de la chaleur maintient un liquide en circulation au traversdu bouilleur de l'appareil et dans lequel l'apport de chaleur à la pompe et au bouilleur est effectué par l'in- termédiaire d'une cheminée ou de tout 'autre élément de trans- mission de chaleur de préférence disposé verticalement.
Dans les appareils de ce type, la construction usuelle des éléments de dégagement de vapeur et de circulation de li- quide comporte une chemise entourant une cheminée et une pompe à liquide sous la forme d'un serpentin tubulaire enroulé autour
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d'une partie inférieure de la cheminée faisant saillie vers le bas à partir de la chemise du bouilleur. La solution dégazéifi- ée est dégagée hors du bouilleur au travers 'un conduit disposé au-dessus de l'ensemble unitaire formant le bouilleur.La partie inférieure de la cheminée est ainsi constamment refroidie par la solution qui passe au travers de la pompe et par le contenu liquide de la chemise du bouilleur disposée plus haut.
Dans de semblables constructions, un échangeur de chaleur le plus de liquide se trouve généralement inclus dans l'isolant du bouil- leur en même temps que ce dernier et la pompe, cela en vue de réduire les pertes de chaleur par rayonnement. Il a toutefois été reconnu difficile dans la pratique de réaliser un dispositif entièrement satisfaisant, pour la raison que l'échangeur de cha- leur ae liquide doit être établi de manière telle que les bulles de gaz qui peuvent s'y former puissent s'échapper librement et en toute certitude. La construction usuelle et la plus simple à quoi l'on aboutit pour l'échangeur de chaleur consiste à enrou- ler' l'échangeur sous la forme d'un serpentin, par exemple de mê- me axe que la cheminée et logé immédiatement au-dessous de la pompe.
Toutefois, dans le cas de chauffage au gaz et à l'essence, ce mode de disposition de l'échangeur présente les inconvénients dus à la difficulté d'application de la source de chaleur. L'un des buts de l'invention est de procurer une meilleure dispositi- on des éléments de l'appareil et plus particulièrement des élé- ments servant au dégagement des vapeurs et à la circulation du liquide, en même temps que se trouve améliorée la rectification des vapeurs du bouilleur.
Conformément à à l'invention, les appareils de réfrigération fonctionnant par absorption, du type ci-dessus visé, comportent: une cheminée chauffée, de préférence disposée verticalement, un bouilleur tubulaire disposé en relation conductrice de chaleur
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avec l'extrémité de la dite cheminée, et un échangeur de chaleur de liquide constitué par des conduits en relation mutuelle d'é- change de chaleur, le conduit par quoi est envoyée la solution concentrée débouchant dans une pompe à bulles de gaz laquelle est en relation conductrice de chaleur avec l'éxtérieur de la dite cheminée,
alors que la cheminée- et le bouilleur font sail- lie vers le bas au-dessous du joint où le conduit de solution concentrée de l'échangeur de liquide se trouve transformé en une pompe de circulation de liquide.
Un-e forme préférée de réalisation de l'invention compor- te un tube formant cheminée sensiblement vertical, un bouilleur tubulaire en relation conductrice de chaleur avec la paroi exté- rieure du tube de la cheminée, au-dessus de l'éxtrémité inféri- eure du dit tube, et un conduit, pour l'élimination de solution diluée hors du bouilleur, le dit conduit étant logé au-dessus de l'extrémité inférieure du bouilleur et de préférence au niveau de la partie chauffée de la pompe.
Les modes de construction ci-dessus visé permettent de loger un échangeur de chaleur de liquide au-dessus des extrémités inférieures de la cheminée et du bouilleur.
L'invention est décrite plus en détails ci-après: réfé- rence étant faite au; dessin:: annexé, lequel montre des schémas de divers exemples de réalisation.
Dans ce dessin:
La figure 1 montre en schéma, un appareil de réfrigéra- tion fonctionnant par absorption, du type à cycle continu et faisant emploi d'un gaz inerte ;
Les figures 2, 3 et 4 montrent d'autres exemples de ré- alisation du bouilleur représenté par la figure 1;
La figure 5 est une vue en coupe transversale du bouilleur que représente la figure 2';
Dans la figure 1, le chiffre 10 désigne un tube faisant
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1''office de cheminée, et établi pa.r exemple sous la forme d'un tube d'acier le long duquel un conduit 11 est soudé suivant une génératrice commune.
Le conduit 11 est fermé à son extrémité inférieure, tandis qu'à son extrémité supérieure il est relié Et un conduit 28 lequel débouche dans le condenseur 18 de l'appareil, Le conduit 11 fait l'office de bouilleur et les vapeurs qui s'en dégagent sont amenées dans le conduit auntravers du conduit 28.
La solution diluée au faible s'écoule au travers d'un con- duit 30, passe dans la chemise extérieure d'un échangeur de cha.- leur de liquide 13 et par un conduit 11, pour se rendre dans l'absorbeur 14 de l'appareil. La pompe de circulation de liquide de l'appareil est désignée par 12, et elle est établie sous la forme d'un tube étroit lequel, à. son extrémité inférieure, est un prolongement du tube intérieur de l'échangeur de chaleur 13 alors qu'il débouche à son extrémité supérieure dans le conduit 11 formant bouilleur et dans quoi la solution concentrée est ain- si pompée. Cette solution est amenée au travers du tube intérieur de l'échangeur de chaleur 13 en venant du récipient 16 qui cons- titue l'absorbeur de l'appareil.
Ainsi qu'il a été dit plus haut, l'appareil de réfrigé- ration représenté sur la figure 1 est du typegaz inerte,le gaz circula.nt de la façon connue au travers de l'évaporateur de l'appareil (non-représenté sur le dessin) et au travers d'un é- changeur de chaleur de gaz 20, et passant par un conduit 21, par l'absorbeur, par le récipient absorbeur 16, l'échangeur 20, pour retourner à l'évaporateur.
L'agent liquide de réfrigération est apporté à 7¯'évapora- teur en venant du conduit 16 par l'intermédiaire d'un conduit 19 ,pourvu d'un joint en U. Un récipient roux pression 25, de type connu est relié, ?' l'exemple de réalisation représenté, à l'aide de conduits 27 et 26 au système de circulation du gaz inerte.
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Le conduit, tout comme l'absorbeur peuvent être refroidis à l'air, et ils peuvent, si on le juge utile, être pourvus d'ailettes de refroidissement.
Ainsi que cela est représenté sur la figure 1, la solu- tion diluée est ,soutirée hors du bouilleur 11 en un endroit de ce dernier situé en un point. @sensiblement plus élevé que l'ex- trérnité inférieure du bouilleur en formant de la sorte une poche sans une sortie inférieure. Cette poche de.liquide est toutefois, tout comme le reste du bouilleur, en relation conductrice de chaleur avec la cheminée 10 et reçoit de cette dernière de con- sidérables quantités de chaleur. Dans l'exemple de réalisation représentée la source de chaleurrest supposée logée à l'embou- chure inférieure de la cheminée dont les parois se trouvent de la sorte efficacement chauffées.
La pompe 12 est, sur une partie de sa longueur, soudée à la cheminée 10, par exemple au niveau ou légèrement au-dessus du niveau de la sortie de la solution diluée hors du bouilleur.
Les conduits de liaison entre l'échanger d'une part, et le bouil. leur ainsi que la pompe respectivement seront de ce fait très courts, et cela en particulier dans le cas où l'échangeur de cha- leur de liquide se trouve établi sous la forme d'un serpentin tubulaire enroulé autour de l'ensemble unitaire de dégagement de chaleur constitué par le bouilleur, la pompe et la cheminée, le- dit serpentin avec le dit ensemble unitaire étant établi dans une caisse ou tout autre enveloppe en matière thermiquement isolante.
Il est en général, désirable d'assurer une circulation réglée de la solution qui se trouve dans la partie da bouilleur située en dessous de la pompe, cela dans le but d'empêcher que ladite solution ne soit trop fortement chauffée vu qu'autrement la concentration de l'agent de réfrigération deviendrait trop faible. En vue de réaliser une semblable circulation, on peut,
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ainsi que cela est représenté en schéma sur la figure 2, inter- caler dans le tube 11 du bouilleur, une cloison 31, ladite cloi- son se terminant à. son extrémité inférieure légèrement au-dessus du fond du bouilleur, tandis qu'à son extrémité supérieure elle se termine quelque peu au-dessus de l'embouchure j'entrée du tu- be formant pompe dans le tube 11 formant bouilleur.
La figure 5 montre, en schéma, une coupe transversale suivant le. ligne V-V du tube 11 formant bouilleur représenté sur la figure
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'u'c3. cloison 31 est convenablement aoaaée , la pc.:;,:'oi inté- rieure du tube., et cela a 1> ;;,ide :#e soudura 1:ar points effectuée 61ectc'iC1l1er!1e:nt avec l'aide de deux 2Zr!'¯tT'(' e;', disposées diamé- trale:-: l'extérieur du tube. La. cloison e>t cis;oscs de fa- gon telle que la solution relativement concertr6e élevée par la rO::I1;e se trouve c1e-née celle des moitiés 13<. tube placée le plus r..r4s de lr c1 eoinée où le chauffage de 12. solution se con- tinue, sa concentration décroissant proj=resxive;::ent.
La colonne 1¯ixj;;,1;?e dans 1-,dite moitié du bouilleur est continuellement re- foulée vers le bes é'.I^ le .1:'i17.i2 aspiré; et; "'1,:-,u le fl.>nO. 5e cette C;CnT'.8 "'-ïS^e dans le. '"moitié du bouill ellr disposée sur la .,"cî,e et elle :,, écm:Le .^.¯^¯s une direction "scendnte. Elle est 'alors amenée '. l'?bsorbeur ;:,,!' travers dr r-,:'.;it 30 et de l' é- C1-',::-:::,geur de Gl-,,"I¯2L7.r 13.
Dans cette rsrtie de la moitié due ,2\¯cI.1,c;',e du bouilleur, , , ¯;C 'C '¯("",'2[' .L' ,; 'lu conduit de br:u't1C',:,'".:-.y 30 pa"ur 1. -ii i;t,1¯on diluée, il 30 produit é:.,j.JÎ';lCT1t un ("-A'?;-.10Y1t, fle x<7.j--e:.i"; cela en partie du f:: 5- de la tr,",l'J2:-,Ü",sior; directe ':3e chaleur cLU tra- vers de la fr0i 31 et au travers de la paroi de la. c' =:±se du tabe 1', -,',JVC::1e,!t 'e 1¯:¯, cheminée, et en ;¯!r'tie <lu fLtit de la va- peur qui ?.'élevé. La solution, c1c,ns la partie supérieure de la 'ï-oitié due gauche 'au bouilleur est, dans la pratique, "ne'r"l" ë'4'?'lt ; ;lus riche (1"e toute .autre solution lans le bouilleur.
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Ceci est dû au fait que le condensat précipité dans le conduit de vapeur 28 et dans un rectificateur disposé, si on le juge op- portun, au-delà de ce tube, s'écoule le long du fond du conduit de vapeur vers la moitié de gauche du bouilleur.
Il résulte ainsi clairement de ce qui précède que la cloi- son non seulement, assure un écoulement régulier au travers de la poche du bouilleur, mais qu'elle détermine en outre une cer- taine régulation des vapeurs du bouilleur,les vapeurs dégagées hors des parties inférieures du bouilleur et qui sont relative- ment riches en vapeur de l'agent d'absorption étant forcées de passer au travers de couches de liquide où la concentration est plus forte.
Au lieu de ne comporter qu'une simple cloison, la construc. tion de l'appareil pourra être modifiée, comme cela est indiqué schématiquement sur la figure 3, par la disposition, à l'inté- rieur du tube 11 formant bouilleur, d'un tube 32 de préférence monté coaxialement audit tube 11 et qui se termine à son extré.. mité inférieure. Quelque peu au-dessus du fond du bouilleur, tandis que dans sa partie supérieure débouche le tube 12 de la pompe; de façon entièrement analogue à. ce qui a été décrit avec référence à la figure 2, un écoulement réglé de solution venant dit. bouilleur est obtenu, dans ce cas, de haut en bas au travers du tube intérieur, etvde bas en haut le long du tube 11 formant bouilleur jusque vers le conduit 30 pour la solution diluée.
La figure 4 montre un autre exemple de réalisation d'un bouilleur établi conformément à l'invention. Dans ce bouilleur, la cloison 31 de la figure 2 a été remplacée par un élément 33 qui s'y substitue et qui comporte,une bande présentant une lar- geur qui correspond approximativement au diamètre intérieur du tube. Des pattes 34 ont été prises dans cette bande et relevées à angle droit alternativement d'un côté et de l'autre du corps de bande. Des organes ainsi insérés et antérieurement employés @
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dans des rectificateurs ont, comme l'on sait, la propriété de fa- ciliter la rectification, en premier lieu pour la raison qu'ils empêchent le mélange entre elles de différentes couches de li- quides, et en second lieu du fait qu'ils assurent un contact effectifintime entre la vapeur et le liquide.
Du fait de l'emploi d'un semblable élément intérieur, l'é- coulement de la solution dans le sens vertical ne s'opère que de façon très limitée; aussi bien, et pour cette raison n'est-il généralement pas recommandable de prévoir un élément inséré de ce genre et qui s'étende vers le bas jusque dans la poche du bouilleur.
Il en résulterait en effet que la solution, dans la poche, atteigne un degré de dilution extrême en même temps qu'u- ne température et une pression considérablement élevées.Dans le dispositif représenté sur la figure 4, même si,l'élément insé- ré se termine au-dessus du tube 30, il ne se produit aucun écou- lement réglé dans la poche du bouilleur mais il a été reconnu que le déplacament de solution du bouilleur est suffisant pour empêcher une élévation de température qui soit telle qu'elle puisse apporter un trouble dans le fonctionnement.
Il n'est bien entendu pas indispensable que le bouilleur soit relié à la cheminée, , de façon conductrice de la chaleur le long d'une génératrice. Les modes de construction décrits à titre d'exemple procurent un bouilleur ou un ensemble unitaire par le dégagement de vapeur et qui comporte plusieurs sections réparties dans le sens longitudinal et contenant des solutions d'absorption de différents degrés de concentration ou fournissant dans le sens longitudinal du bouilleur des échelons de concentra- tion de la solution.
Un bouilleur établi conformément à l'invention pourra ê- tre utilisé tout aussi bien pour les appareils de réfrigération chauffés électriquement que pour ceux chauffés au gaz d'éclairage
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ou à l'eesence. Toutefois, dans le cas de l'utilisation du chauf- fage électrique, il est d'habitude possible d'empêcher toute sur- chauffe en plaçant la cartouche de chauffage électrique plus haut dans la cheminée, ceci afin de distribuer l'apport de chaleur de manière telle que l'afflux de chaleur vers le bouilleur soit suffisant, sans qu'il se produise aucun surchauffage local de la partie inférieure du bouilleur non plus que de la pompe.
D'un autre côté, il s'est avéré comme extrêmement difficile dans le fonctionnement avec chauffage au gaz- d'éclairage ou à l'eesence d'assurerune semblable répartition régulière de l'apport de cha- leur. Il suit de là que l'invention présente une importance tou- te particulière, dans le cas d'appareils fonctionnant au gaz ou à 1'essence.