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PROCEDE DE CHAUFFAGE ET DE REFRIGERATION.
Le présent brevet d'invention se rapporte à un procédé de chauffage et de réfrigération par rayonnement, dans lequel on utilise comme fluide de transport,, de la chaleur dans le premier caset du froid dans le second cas, du gaz ou de l'air naturel,, filtré s'il en est besoin. Ce fluide est réchauffé ou se refroidit respectivement préalablement dans un générateur ou un réfrigé- rant appropriés.,le régime de température et de débit étant obtenu très rapide- ment dans le local à chauffer ou à refroidir en envoyant ledit fluide, au moyen d'un ventilateur,
dans des tuyaux pouvant être d'un diamètre relativement petit ou dans des caissons situés au-dessus du sol à la hauteur convenable.9 de manière à ce que la transmission de 'la chaleur ait lieu à une température uni- forme et la mieux adaptée dans chaque cas et par une surface de transmission maximum.
L'invention s'étend en outre à une installation pour Inapplication du procédé de l'invention ou procédé analogue. Une telle installation comporte essentiellement l'emploi des éléments suivants : - quelques caissons ou surfaces métalliques ou d'une autre matière appropriée, disposés de manière à former une série de tuyaux réunis horizonta- lement et à l'intérieur desquels on fait circuler, au moyen d'un ventilateur, de l'air ou du gaz réchauffé ou refroidi dans le réchauffeur ou le réfrigéra- teur correspondant., lesquels appareils sont placés à l'intérieur ou à l'exté- rieur du local, les caissons étant disposés à la partie supérieure dudit local.
- ces caissons ou éléments sont isolés thermiquement du plafond à leur partie supérieure et présentent en leur partie inférieure une surface à grand pouvoir d'émission ou d'absorption la nature et les dimensions de 1' enveloppe isolante des caissons étant choisies de manière à obtenir le rapport désiré entre les quantités de chaleur émises ou absorbées par rayonnement (ra- diation) et celles dues aux effets de convexion.
- le fluide circulant dans les tuyaux des caissons est constitué par un mélange de l'air intérieur du local même et d'air ou de gaz dûmement réchauffés ou refroidis qu'on insuffle sous une grande vitesse à l'entrée des
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tuyaux ou des caissons au moyen d'injecteurs de petit diamètre - l'air, à sa sortie de ces caissons ou tuyaux., peut être envoyé à l'intérieur du local en vue de compléter l'effet de chauffage ou de réfrigé- ration et d'assurer en outre la ventilation ou le renouvellement de l'air du local ou bien il peut être ramené en totalité au réchauffeur ou au réfrigéra- teure - les caissons ou éléments qui comportent la surface radiante de chauffage ou de réfrigération peuvent,,
au lieu d'être parcourus par un unique courant de gaz ou d'airêtre parcourus par deux courants circulant dans des conduits ou caissons parcourus en sens contraire dans le but d'assurer, dans toute la surface de ceux-ci., une température moyenne plus uniforme.- Pour permettre de profiter de toute la différence de température entre celle du gaz ou de l'air et la température ambiante, les éléments en question peu- vent encore être établis en zig-zag afin d'alloger le parcours.. ou bien encore on donne au caisson la forme d'une fourche.
Le procédé suivant l'invention a une efficacité très supérieure aux procédés utilisés actuellement qui emploient comme fluide de transport de la chaleur ou du froid., l'eau ou la vapeur ou des fluides frigorifiques cir- culant dans des tuyaux disposés sur les parois, le sol ou le plafond des lo- caux ou dans des caissons en acier ou en aluminium disposés à la partie supé- rieure de ces locaux.
En dehors de l'inconvénient de l'emplacement important que néces- sitent les éléments radiants correspondants, ces procédés lorsqu'ils sont à eau ou à vapeur, sont sujets à des avaries par suite des gelées ce qui impose la vidange de l'instàllation quand elle n'est pas en service ou son maintien en fonctionnement permanent sous un régime réduit.
En outre;, tous les procédés connus présentent une inertie thermi- que de l'installation qui rend leur réglage difficile.
Le procédé est susceptible d'être appliqué dans différents modes d'installation différant tant en ce qui concerne la disposition des éléments caractérisant le procédé que par le gaz ou le mélange de gaz utilisés et que par la manière de les porter à la température voulue et la manière de les met- tre en mouvement et de les faire circuler. Cependant les modifications ap- pliquées dans l'un quelconque de ces domaines ou à d'autres détails analogues n'affectent pas le procédé proprement dit., ces installations diverses de chauffage ou de réfrigération ne constituant que des variantes ne sortant pas pour autant du domaine de l'invention.
Les détails exposés ci-après sur des modes d'application du procé- dé doivent être considérés sonne des exemples non limitatifs de formes d'ap- plication.
Les caissons sont des caisses on boîtes de très petite épaisseur quelques centimètres, tandis que leur largeur est de l'ordre de plusieurs dé- cimètres et que leur longueur atteint jusqu'à des dizaines de mètres. Ils sont réalisés en feuilles métalliques ou autre matière appropriée, ajustée de manière adéquate pour obtenir l'étanchéité requise.
La plaque ou face inférieure présente des ondulations ou toute for- me convenable pour obtenir la plus grande surface radiante.
En leur partie supérieure., ils portent une plaque d'isolant ther- mique comme il a été précédemment indiquée
A leurs extrémités ils comportent des bouches ou entrées pour l'air ou le gaz chaud ou froide suivant l'application dont il s'agit, qu'on introduit à la température et en quantité voulue pour réaliser l'équivalence entre la quantité de chaleur ou de froid cédée pour obtenir la variation de température de l'air que l'on désire dans les tuyaux et celle que la surface extérieure du caisson peut émettre par rayonnement (ou radiation) et en partie par conve- xion dans l'air ambiant pour obtenir finalement la température que l'on désire atteindre.
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En -vue d'avoir une meilleure distribution de l'air qu'on veut in- troduire dans l'air ambiant du local dont on désire le chauffage ou laréfri- gération on peut pratiquer dans les caissons des ouvertures de grandeur ap- propriée, sur toute leur longueur.
A la sortie du caisson;, on peut ou bien récupérer entièrement cet air ou ce gaz en l'envoyant, au moyen d'un ventilateur au réchauffeur ou au ré- frigérateur en créant ainsi un circuit fermé, ou bien on le dissipe dans l'air ambiant pour compléter l'effet de chauffage ou de réfrigération et assurer en même temps, s'il s'agit d'airla ventilation avec renouvellement total ou partiel de l'air du local. Dans le cas où le gaz ou l'air, à sa sortie, res- te dans le local, on prolongera de manière appropriée la plaque supérieure du caisson de façon à diriger l'air vers le bas.
Avec le procédé objet de l'invention la radiation (ou rayonnement) par unité de surface de la plaque du caisson est, pour une même différence de température entre le fluide et l'air ambiant du local, beaucoup plus grande qu'avec les procédés connuso Dans ceux-ci, l'eau ou la vapeur, circule dans des tuyaux étroits réunis par soudure ou par agrafage à des plaques ou ailettes de diffusion de largeur relativement grande et la transmission de la chaleur ou du froid à partir du fluide est très difficile bien que la température réelle de la plaque entre les tubes et les ailes extrêmes soit bien différen- tes de celle du fluide.
En revanche, dans le procédé de l'invention, le fluide est en con- tact sous une grande vitesse avec la totalité de la surface d'émission de sor- te qu'on obtient une meilleure transmission de la chaleur ou du froido
Les applications du procédé peuvent présenter des variantes rela- tives au courant de gaz ou d'air circulant dans les tuyaux ou caissons. Si par exemple, il s'agit de quatre tuyaux on peut introduire dans deux d'entre eux,l'air pur par une extrémité et dans les autres,, le faire entrer par l'ex- trémité opposée., de sorte que les courants soient de sens contraire dans les tuyaux.
On peut aussi injecter l'air ou'le gaz sous une grande vitesse par des tuyères ou embouchures de diamètre inférieur aux embouchures des caissons de manière qu'à l'entrée il se produise une dépression et une aspiration de l'air du local qui se mélange ainsi à l'air mis en circulation dans l'appa- reilo
Ainsi, le débit de l'air amené se trouve diminué et sa tempéra- ture doit être plus élevée en hiver et plus basse en été, pour obtenir en fait la même température moyenne désirée à l'intérieur des tuyaux. De cette façon, on réalise une circulation semi fermée et le diamètre des tuyaux d'a- limentation de gaz ou d'air peut être réduit au minimum.
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HEATING AND REFRIGERATION PROCESS.
The present patent relates to a method of heating and refrigeration by radiation, in which is used as transport fluid, heat in the first case and cold in the second case, gas or air. natural ,, filtered if needed. This fluid is heated or cooled respectively beforehand in a suitable generator or coolant, the temperature and flow rate being obtained very quickly in the room to be heated or cooled by sending said fluid, by means of a fan,
in pipes which may be of a relatively small diameter or in boxes located above the ground at a suitable height. 9 so that the heat transfer takes place at a uniform and most suitable temperature in each case and by a maximum transmission area.
The invention further extends to an installation for the application of the method of the invention or the like. Such an installation essentially involves the use of the following elements: - a few boxes or metal surfaces or of another suitable material, arranged so as to form a series of pipes joined horizontally and inside which one circulates, at the by means of a fan, air or gas heated or cooled in the corresponding heater or refrigerator., which devices are placed inside or outside the room, the boxes being arranged at the upper part of said room.
- These boxes or elements are thermally insulated from the ceiling at their upper part and have in their lower part a surface with high emission or absorption power, the nature and dimensions of the insulating casing of the boxes being chosen so as to obtain the desired ratio between the quantities of heat emitted or absorbed by radiation (radiation) and those due to the effects of convection.
- the fluid circulating in the pipes of the caissons is made up of a mixture of the air inside the room itself and of air or gas duly heated or cooled which is blown at high speed at the inlet of the
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pipes or boxes by means of injectors of small diameter - the air, at its outlet from these boxes or pipes, can be sent inside the room in order to complete the heating or cooling effect and to ensure in addition the ventilation or the renewal of the air of the room or it can be returned entirely to the heater or to the refrigerator - the boxes or elements which include the radiant surface of heating or refrigeration can ,,
instead of being traversed by a single current of gas or air being traversed by two currents circulating in conduits or boxes traversed in opposite directions in order to ensure, throughout the surface thereof., an average temperature more uniform.- To make it possible to take advantage of all the temperature difference between that of the gas or air and the ambient temperature, the elements in question can still be zig-zagged in order to align the course. or else we give the box the shape of a fork.
The process according to the invention has a much higher efficiency than the processes currently used which employ as heat or cold transport fluid, water or steam or refrigerating fluids circulating in pipes arranged on the walls, the floor or the ceiling of the premises or in steel or aluminum boxes arranged at the top of these premises.
Apart from the disadvantage of the large location required by the corresponding radiant elements, these processes, when they are water or steam, are subject to damage as a result of frost, which means that the installation must be emptied. when it is not in service or its continued operation under reduced speed.
In addition, all the known methods have a thermal inertia of the installation which makes their adjustment difficult.
The process is capable of being applied in different installation modes which differ both in terms of the arrangement of the elements characterizing the process and in the gas or gas mixture used and in the manner of bringing them to the desired temperature and how to set them in motion and circulate them. However, the modifications applied in any of these fields or to other similar details do not affect the process itself. These various heating or refrigeration installations constituting only variants do not necessarily go beyond the scope of the invention. field of the invention.
The details set forth below on modes of application of the method should be considered as non-limiting examples of forms of application.
Boxes are boxes or boxes of very small thickness a few centimeters, while their width is of the order of several decimeters and their length reaches up to tens of meters. They are made of metal foils or other suitable material, suitably adjusted to obtain the required seal.
The plate or lower face has corrugations or any suitable shape to obtain the largest radiant surface.
In their upper part., They carry a plate of thermal insulator as it was previously indicated
At their ends they have vents or inlets for air or hot or cold gas depending on the application in question, which is introduced at the temperature and in the desired quantity to achieve the equivalence between the quantity of heat or cold ceded to obtain the desired air temperature variation in the pipes and that which the outer surface of the box can emit by radiation (or radiation) and partly by convection in the ambient air to finally get the temperature you want to reach.
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In order to have a better distribution of the air that one wants to introduce into the ambient air of the room for which heating or cooling is desired, openings of appropriate size can be made in the boxes, over their entire length.
At the outlet of the box, we can either completely recover this air or this gas by sending it, by means of a fan to the heater or to the refrigerator, thus creating a closed circuit, or else it is dissipated in the 'ambient air to complete the heating or cooling effect and at the same time ensure ventilation with total or partial renewal of the air in the room, in the case of air. In the event that the gas or air, at its outlet, remains in the room, the upper plate of the box will be extended in a suitable manner so as to direct the air downwards.
With the method which is the subject of the invention, the radiation (or radiation) per unit area of the plate of the casing is, for the same temperature difference between the fluid and the ambient air of the room, much greater than with the methods Known in these, water or steam circulates in narrow pipes joined by welding or by stapling to relatively large width diffusion plates or fins and the transmission of heat or cold from the fluid is very difficult although the actual temperature of the plate between the tubes and the end flanges is quite different from that of the fluid.
On the other hand, in the process of the invention, the fluid is in contact at a high speed with the whole of the emitting surface so that a better transmission of heat or cold is obtained.
The applications of the process may have variations relating to the flow of gas or air circulating in the pipes or boxes. If, for example, there are four pipes, we can introduce in two of them, pure air by one end and in the others, let it enter by the opposite end., So that the currents are in opposite directions in the pipes.
It is also possible to inject the air or the gas at a high speed through nozzles or mouthpieces of diameter smaller than the mouths of the boxes so that at the inlet there is a vacuum and a suction of the air from the room which thus mixes with the air circulated in the appliance.
Thus, the flow rate of the supplied air is reduced and its temperature must be higher in winter and lower in summer, in order in fact to obtain the same desired average temperature inside the pipes. In this way, a semi-closed circulation is achieved and the diameter of the gas or air supply pipes can be reduced to a minimum.