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La présente invention est relative à des perfectionnements appor- tés aux éléments d'échangeur de chaleur applicables surtout à la réfrigéra- tion. Un des buts de l'invention est de prévoir un élément échangeur de chaleur applicable au dégivrage des évaporateurs refroidis au moyen d'un réfrigérant volatil.
L'invention prévoit également : un plateau échangeur de chaleur autonome compact et efficace pou- vant être transporté et manipulé comme un ensemble ; un plateau pouvant être facilement installé et monté dans un sys- tème de réfrigération approprié comportant un compresseur et un condenseur; un ensemble de faible volume et de forme commode; un ensemble échangeur de chaleur comportant des moyens perfection- nés et autonomes d'isolation; un ensemble comportant des moyens s'adaptant de façon adéquate au problème de l'huile dans le réfrigérant; des moyens pour le chauffage d'une masse d'emmagasinage de chaleur dans l'échangeur de chaleur.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins schématiques annexés sur lesquels
La fig. 1 est une vue de côté en élévation, avec arrachement et coupe partiels;
La fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. I.
La fige 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. I. et la Fig. 4 est une coupe semblable à la fig. 2 représentant une variante de réalisation de la structure d'un serpentin.
En se référant aux dessins, on a représenté un plateau, bottier ou enceinte comportant deux plaques formant les parois latérales 1 et 2 convenablement réunies entre elles au voisinage de leurs bords, de manière étanohe aux gaz. Elles peuvent, par exemple être réunies entre elles au moyen de portions de parois périphériques 3 qui peuvent consister en des rebords de l'une des parois latérales. Il est évident, que le plateau ou l'enceinte extérieure peut être formé de différentes manières, mais la struc- ture représentée ici est ramassée robuste et efficace. A l'intérieur de l'enceinte ou du plateau, se trouve une masse d'une substance absorbant ou emmagasinant la chaleur, qui, par exemple peut être un liquide, comme indi- qué en 4 sur la Fig. I.
Le niveau de ce liquide atteint pratiquement le bord supérieur intérieur de l'enceinte représentée en coupe de côté. On peut appliquer comme liquide de l'eau, de l'alcool ou tout autre liquide approprié.
En relation d'échange de chaleur avec la masse liquide 4, on a représenté deux serpentins ou deux systèmes de circulation à travers les- quels on fait circuler un réfrigérant volatil. Il doit être entendu que le terme "serpentin" est appliqué de façon large et ne doit donc pas être limité à un arrangement précis de tubes ou de conduites, sauf en ce qui concerne les restrictions spécifiées ci-après.
On peut appliquer tout moyen approprié pour le chauffage de la masse de liquide 4 d'échange de chaleur. Par exemple, on peut appliquer un serpentin ou un tube inférieur 5 qui, si on le désire peut être connecté
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à une source d'un fluide de chauffage, tel que le gaz chaud provenant du côté du refoulement du compresseur.
Toutefois, il est préférable d'appliquer comme représenté, une résistance électrique pouvant être placée dans le tu- be 5, ou telle que, sans tube 5, cette résistance étant convenablement re- liée à des éléments conducteurs ou fils 5a et 5b, qui sont eux-mêmes reliés à tout circuit électrique approprié, comme par exemple, toute source de courant électrique industriel, grâce à quoi, l'élément de résistance élec- trique en relation de chaleur avec le liquide 4 accumule de la chaleur dans ledit liquide.
On a également représenté un serpentin supérieur ou système de circulation 8 qui se présente sous la forme d'une boucle 9 constituée par une branche inférieure 10, une branche intermédiaire 11 et par des branches de oonnection 12 et 13. La boucle ainsi formée est de préférence supportée, par exemple, par des cloisons d'écartement appropriées 14, la branche infé- rieure 10 étant immergée dans le liquide alors que la branche intermédiai- re s'étend en partie au dessus du liquide. La référence 15 représente une branche supérieure qui est reliée par l'une de ses extrémités 16, à ladite boucle.
Le réfrigérant qui doit être chauffé pour son évaporation, est introduit, par un raccord d'admission 17, dans une conduite de distribution 18 qui communique en 18a avec la branche supérieure et qui se prolonge en 19 vers le bas à l'intérieur de la branche de connection 12. Cette branche dirigée vers le bas possède à son extrémité inférieure une ouverture 20 qui peut être commodément placée au niveau de la surface supérieure du liquide 4. Un tube ou une conduite d'évacuation 21 relie l'autre extrémité de la branche supérieure 15 avec un raccord d'évacuation 21a. Un coude formant collecteur 22 est de préférence dirigé vers le bas et baigne au fond du li- quide 4. L'extrémité inférieure du coude communique, par l'intermédiaire d'une conduite 23, avec la branche inférieure 10.
Si de l'huile lubrifian- te s'accumule dans la branche inférieure, elle est ramenée vers le compres- seur par aspiration à travers la conduite 23.
On peut prévoir tout moyen approprié pour l'isolation de l'ensem- ble ainsi prévu. On peut, par exemple, appliquer une chemise extérieure isolante appropriée. Il est préférable, dans certaines circonstances, de prévoir des couches intérieures 24 constituées par des matériaux ou panneaux isolants appropriés qui sont représentés comme étant disposés entre la structure du serpentin et les parois latérales 1 et 2. On peut appliquer tout matériau approprié, toutefois le bois de balsa s'est montré avantageux, surtout lorsqu'il est traité avec de l'asphalte ou tout autre substance hy- drofuge.
On a constaté qu'il était avantageux d'appliquer les parois laté- rales 1 et 2 vers l'intérieur contre les couches isolantes 24 à l'aide d'une pression différentielle. On a donc représenté, un raccord 25 à travers le- quel l'air contenu à l'intérieur de l'enceinte peut facilement être évacué, Ce raccord peut comporter une issue 26 normalement obturée par une bille ou valve 27. Toute obturation extérieure 28 peut également être prévue.
On voit alors aisément que lorsqu'un volume approprié d'air a été évacué de l'intérieur de l'enceinte, il en résulte une différence sensible de pres- sion, la pression qui règne à l'intérieur de l'enceinte étant quelque peu inférieure à la pression atmosphérique. Cet excès de pression extérieure exerce une forte poussée dirigée vers l'intérieur contre les parois 1 et 2 de l'enceinte ce qui les fait appliquer fortement contre les couches isolan- tes 24, lesquelles à leur tour s'appliquent fortement contre le système de serpentin décrit ci-dessus.
Bien que le dispositif représenté soit réalisable pratiquement et qu'il fonctionne, on peut, néanmoins, y apporter toute modification de di-
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mension, de forme, ainsi que dans la disposition et le nombre des diffé- rentes parties constitutives, sans s'écarter de l'esprit de l'invention.
C'est pourquoi la présente description et les dessins annexés doivent être interprétés dans leur sens le plus large n'étant donnés qu'à titre illus- tratif et non limitatif de l'invention. Par exemple, comme indiqué sur la fige 4, on pourra appliquer des tubes rectangulaires dans le système de serpentin supérieur en créant ainsi un support à surface rectangulaire plane pour les parois latérales 1 et 2 et pour les couches isolantes 24 lorsqu'elles sont soumises à la différence de pression dont il a été ques- tion ci-dessus. Il est évident que, bien qu'il soit préférable d'adopter une résistance électrique pour échauffer la masse de liquide, tout moyen approprié de chauffage peut être appliqué.
La hauteur du liquide n'est pas critique, mais on a constaté qu'il était préférable que la branche supérieure 15 soit située partielle- ment ou entièrement au-dessus du niveau du liquide.
L'appareil selon l'invention fonctionne de la manière suivante
Dans les systèmes automatiques de réfrigération, on applique ha- bituellement un compresseur fournissant un réfrigérant chaud, à l'état ga- zeux, à un c'ondenseur approprié et à un collecteur. Le gaz chaud se con- dense dans le condenseur et s'accumule, à l'état liquide dans le collecteur.
Ce liquide peut alors être envoyé dans un évaporateur, non représenté, à travers un détendeur de manière à obtenir une chute de pression. Le li- quide réfrigérant s'évapore dans l'évaporateur et retourne à l'état gazeux au côté d'aspiration du compresseur. Ces évaporateurs peuvent être dégi- vrés en by-passant le condenseur et en fournissant le gaz chaud à l'évapo- rateur. Ce gaz chaud sert à dégivrer l'évaporateur, mais, au moins une partie se liquéfie ou se condense au cours de l'opération de dégivrage.
Ce liquide doit alors être évaporé avant son retour et au côté d'aspiration du compresseur. Dans le dispositif représenté, le réfrigérant liquide pé- nètre dans le raccord d'amenée 17 et circule dans le serpentin ou "bouil- leur" constitué par les éléments 10, 11, 12, 13 et 15. Une partie de cet ensemble, par exemple les éléments 10, 11, 12 et 13 sont partiellement ou totalement en relation d'échange de chaleur avec la masse 4 qui est de pré- férence un liquide. On utilise la chaleur de cette masse pour évaporer le réfrigérant volatil. Le réfrigérant évaporé au côté d'aspiration du com- presseur en passant par le tube 21, la boucle immergée 22, et le raccord de sortie 21a.
Le tube ou conduit inférieur 5 est utilisé de préférence comme enveloppe d'une résistance appropriéeo Cette résistance fournit la chaleur nécessaire pour maintenir le liquide approprié 4 à une température adéquate permettant l'évaporation du liquide réfrigérant qui pénètre dans le "bouilleur" par la conduite 18. On comprendra. aisément que, si on le désire, on peut faire circuler un fluide chauffé à travers la conduite 5.
Dans certaines circonstances, il peut être avantageux d'appliquer l'ensem- ble selon l'invention dans un circuit dans lequel le réfrigérant chaud pas- se lui-même dans la conduite 5 servant ainsi de moyen de chauffage du corps emmagasineur de chaleur 4.
Un des avantages de l'application d'un courant électrique réside dans le fait qu'il peut fournir une température constante. Aussi, puisque l'apport de chaleur peut être maintenu à une valeur constante ou sensible- ment constante, l'isolation de l'ensemble peut être dans certaines circon- stances éliminée. Toutefois, il est préférable de prévoir un minimum d'isolation comme par exemple, une couche relativement mince 24 telle que représentée sur le dessin.