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Procédé et appareil pour abaisser la température de corps chauffés
La présente invention concerne d'une manière générale un procédé et un appareil pour régir le niveau d'énergie de cer- tains corps et plus particulièrement un appareil et un procédé pour abaisser la température d'un corps chauffé électriquement ou par une flamme. L'invention concerne plus particulièrement l'utilisation d'une source de courant continu à haute tension et à faible intensité.
Suivant le procédé de la présente invention, on dirige une source de courant continu vers un corps chauffé pour régir sa température et son niveau d'énergie. On peut également refroi- dir un corps chauffé en dirigeant vers ce corps une électrode char- gée négativement. L'électrode est de préférence alimentée d'un
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courant à haute tension de faible intensité. Bien que cela ne soit pas nécessaire, le positif de la source de courant peut être connecté à la flamme ou à l'élément chauffe, ce qui améliore légè- rement l'efficacité du processus. Il importe peu que l'élément soit chauffé électriquement, par une flamme ou de touteautre ma- nière, car le procédé de l'invention reste valable pour chaque cas.
L'appareil utilisé dans ce procédé comprend des moyens pour fournir du courant haute tension de faible intensité et une électrode connectée au négatif de la source de courant continu.
Tout transformateur ou générateur approprié peut servir à fournir le courant continu.
Cela étant, la présente invention a pour buts de pro- curer : un procédé pour régir le niveau d'énergie dans un corps; un appareil pour régir le niveau d'énergie dans un corps.comprenant une source de courant continu dont le négatif est connecté à une électrode située à une certaine distance du corps ; un procédé et un appareil pour abaisser la température d'un corps chauffé électriquement, par une flamme ou de toute t autre manière; un procédé et un appareil pour diminuer notablement le niveau d'énergie dans un corps exposé à la chaleur ; un procédé et un appareil pour abaisser la température d'un corps chauffé par une flamme, électriquement, par friction, par rayonnement ou chimiquement.
D'autres buts, particularités et avantages de l'inven- tion ressortiront de la description détaillée donnée ci-après avec référence aux dessins annexés dans lesquels . les Fig. 1 et 2 montrent schématiquement le processus suivi pour régir le niveau d'énergie produit par une flamme dans un tube suivant le procédé de l'invention ; les Fig. 3 et 4 montrent schématiquement le processus. suiv i pour régir le niveau d'énergie dans le bec d'un chalumeau ;
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les Fige 5 et 6 montrent schématiquement le processus suivi pour régir le niveau d'énergie dans une tôle d'un côté de laquelle une source de chaleur constante est appliquée suivant le procédé de l'invention, l'électrode étant dirigée vers l'autre face de la tôle;
les Fig. 7 et 8 montrent schématiquement le processus suivi pour régir le niveau d'énergie dans une tôle dont une face est léchée par une flamme suivant le procédé de l'invention, l'électrode étant dirigée vers l'autre face de la tôle les Fige 9 et 10 montrent schématiquement le processus suivi pour régir le niveau d'énergie dans des becs de chalumeau ainsi qu'un écran entourant les becs suivant le procédé de l'in- vention ; les Fig. 11 et 12 montrent schématiquement le proces- sus suivi pour régir le niveau d'énergie d'une barre enveloppée de flammes suivant le procédé de l'invention; les Fig. 13 et 14 montrent schématiquement le proces- sus suivi pour régir le niveau d'énergie d'un corps chauffé électri- quement suivant le procédé de l'invention ;
les Fig. 15 et 16 montrent schématiquement le proces- sus suivi pour régir le niveau d'énergie dans un fil de shuntage d'un circuit électrique suivant le procédé de l'invention,cette opération n'ayant aucun effet sur la lampe connectée dans le cir- cuit.
La présente invention,vise à régir le niveau d'énergie d'un corps et peut être utilisée pour régir le niveau d'énergie d'un corps chauffé par une flamme, électriquement, par friction, rayonnement, action chimique etc... Quelques applications spéci- fiques sont représentées dans les dessins et sont décrites ci- après mais il est évident que la présente invention présente de nombreuses autres applications. Le procédé de l'invention sert principalement à diminuer le niveau d'énergie d'unorps et en particulier, à abaisser le niveau d'énergie d'un corps lorsque
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ce niveau a été accru par des moyens connu* ou non.
En général, pour régir le niveau d'énergie d'un corps suivant l'invention, on dirige une décharge électrostatique de courant continu vers le corps dont on veut régir le niveau d'é- nergie. On utilise en particulier une source de courant continua à haute tension de faible intensité et les moyens directeurs (électrode) sont suffisamment éloignés du corps pour que ce dernier se trouve en dehors de la gamme de formation de courts-circuits ou d'arcs.
Les exemples des Fig. 1 et 2, 3 et 4,5et 6, 7 et 8, ,, 9 et 10 et 11 et 12 représentent le refroidissement et la diminu- tion du niveau d'énergie d'un corps conducteur qui a été chauffé par une flamme de gaz ou des moyens équivalents.
Comme le montre en particulier l'exemple des Fig. 1 et 2, un chalumeau à gaz 20 produit une flamme 21 dans un tube 22 en matière conductrice, et chauffe le tube à l'incandescence com- me indiqué par les lignes ondulées 23 sur la Fig. 1. Le tube 22 et le chalumeau 20 sont tous deux connectés électriquement l'un à l'autre ainsi qu'à la boene positive du transformateur.Deux électro- des 19 ont été électriquement connectées l'une à l'autre ainsi qu'à la borne négative du transformateur et sont placées à l'exté- . rieur du tube sous un certain angle par rapport à ce dernier.
Lors- que les électrodes 19 sont alimentées de courant haute tension de faible intensité, le tube est refroidi ou subit une dimi- - nution de niveau d'énergie en un court laps de temps, Fig. 10, bien que la flamme 21 du chalumeau 20 subsiste. Par conséquent, on peut refrodir le tube 22 éventuellement métallique, d'une manière efficace en utilisant du courant électrique de la façon représen- tée.
Un autre exemple de refroidissement est représenté sur les Fig. 3 et 4 dans lequel la flambe 24 d'un chalumeau
23 porte le chalumeau à l'incandescence comme l'indiquent les
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lignes ondulées 25 de la Fig. 3. Le chalumeau est connecte électri- quement à la borne positive du transformateur tandis que les élec- .trodes 19 sont connectées à la borne négative du transformateur et sont placées de la même façon par rapport au chalumeau 23 que les électrodes 19 par rapport au tube 22 sur les Fig. 1 et 2.
La mise sous tension du transformateur soumet le tube 22 à une décharge électrostatique dans un champ de force en courant continuquiéli- mine une partie si pas la totalité de la chaleur des chalumeaux
23, comme le montre la Fig, 4 sans pour cela affecter la flamme en quoi que ce soit.
On autre exemple de l'invention est représenté sur les.
Fig. 5 et 6 dans lequel la flamme de gaz 27 d'un chalumeau
26 est dirigée perpendiculairement contre une face d'une tôle con- ductrice 28 et forme une zone rouge ou incandescente au centre de la tôle comme. le montre la Fige 5 .La tôle est connectée .au positif du transformateur tandis qu'une électrode 30 estconnectée au négatif du transformateur et est dirigée droit sur la zone incandescente 29,perpendiculairement à la tôle 28 comme le montre le dessin.
La mise sous tension d'un transforma- teur soumet la tôle 28 à une décharge électrostatique encourantcontinu et refroidit cette tôle 28 tout en faisant disparaître la zone incandescente 29 bien que la flamme 27 du chalumeau 26 continu* à lécher la face opposée de la tôle comme le montre la Fig. 6.
Les Fig. 7 et 8 montrent un exemple semblable à celui des Fig. 5 et 6 mais différent de ce dernier en ce que l'électrode
30 est parallèle à la,tôle 28 et est en ligne avec un bord de celle-ci sans la toucher. La décharge électrostatique de l'électro- r de 30 fait à nouveau disparaître la zone incandescente du centre de la tôle 28 qui se refroidit comme le montre la Fig. 8.
Les Fige -9 et 10 montrent un autre exemple de l'appli- cation de l'invention dans laquelle une tôle conductrice 31 est traversée perpendiculairement par deux chalumeaux 32. La tôle 31 forme'essentiellement un écran monté sur les chalume aux 32. Les cha-
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lumeaux sont également en une matière conductrice chauffée et chaufent la zoneimmédiatement environnante de 7.'écran 51 jusque l'incandescence comme le montre la Fig. 9. Les chalumeaux 32 pro- duisent des flammes 33..Plusieurs électrodes 30 sont placées la- téralement par rapport au bord de' l'écran 31 à une certaine distan-
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ce les unes des autres et srntjnteroamect6es électriquement à la bor- ne négative du transformateur.
L'écran 31 est connecté à la borne positive du transformateur. La mise sous tension du transformateur induit une décharge électrostatique des électrodes 30 et refroidit immédiatement les chalumeaux 32 et les zones de l'écran 31 qui les entourent comme le montre la Fig. 18, malgré que les flammes 33 persistent. Le fonctionnement des chalumeaux n'est pas affecté par l'action de la décharge électrostatique.
Les Fig. 11'et 12 montrent unautre exemple dans le.quel la flamme 27 d'un chalumeau 26 chauffe une barre 45 en métal ou en une autre matière jusqu'1 ce que le niveau d'énergie atteigne un point où la barre est incandescente comme le montre la Fig. 11.
En soumettant la barre à l'action d'une décharge électrostatique de l'électrode 30, on abaisse immédiatement le niveau d'énergie de la barre 4 un point tel qu'elle n'est plus incandescente bien que la flamme 27 continue à l'envelopper comme le montre la Fig.
12.
Les exemples représentés sur les Fig. 13 et 14. et 15 et 16 sont des applications de la présente invention visant à refroidir un corps chauffé électriquement au moyen du circuit à haute tension et à faible intensité de l'invention.
Sur les Fig. 13 et 14, un corps chauffé conducteur 34 tel qu'un élément en"calrod est chauffé par une source de courant électrique,par exemple en étant connecté à une source de courant alternatif ou continu de 110 volts. En atteignant une certaine température, le corps commence à passer à l'incandescen- ce comme le montrent les lignes ondulées 35 sur la Fig. 13.Suivant
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l'invention, l'élément chauffant 34 est connecté.à, la borne po- sitive du transformateur à haute tension tandis que l'électrode 38 est connectée à la borne négative du transformateur et est di- rigée vers une partie quelconque de l'élément chauffant et est maintenue à une certaine distance de ce dernier.
La fermeture du circuit électrique du transformateur refroidit immédiatement une . partie de l'élément chauffant 34 proche de l'électrode 36 comme le montre la Fig.14 par l'absence de lignes ondulées dans la zone adjacente.
Les Fig. 15 et 16 montrent un circuit de lampe électri- que dans lequel une batterie 37 fournit le courant continu à la lampe. La lampe est normalement allumée sauf lorsqu'on ponte les deux conducteurs allant de la batterie à la lampe,au moyen d'un fil de shuntage ou de dérivation dont la résistance est notablement inférieureà celle de la lampe. A ce moment, la lampe s'éteint et le fil 39 est chauffé par la batterie 37 jusqu'à l'incandescence, comme l'indiquent les lignes ondulées 40 sur la Fig. 15. Suivant l'invention, le circuit de la lampe est connecté au positif du transformateur tandis que l'électrode 36 est placée à une certaine distance du fil de dérivation 39.
La décharge électrostatique de l'électrode 36 refroidit immédiatement le fil'de dérivation 39 . comme le montre la Fige 16, sans aucune action sur la lampe 38 qui reste éteinte.
Dans toutes les applications de l'invention, 1(n'est pas nécessaire de connecter électriquement le positif de la sour- ce de courant au corps chauffé et/ou à l'élément chauffant,mais cette connexion est souhaitble pour augmenter l'efficacité de la déchar- ge électrostatique de l'électrode. On peut utiliser un nombre quelconque d'électrodes et les alimenter au moyen de la même sour- ce de courant,suivant la superficie sur laquelle l'action de re- froidissement doit se faire sentir.On pataugmenter la superficie sensible à une action de refroidissement en ajoutant des électro- des.
Les électrodes doivent être espacées suffisament du corps
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que l'on soumet à une décharge électrostatique pour éviter la formation d'un arc ou d'un court-circuit entre l'électrode et le corps. Il s'est avéré que les exemples représentés ici nécessi- tent l'application d'une tension de 20.000 volts , courant con- tinu,à l'électrode bien qu'on puisse augmenter ou diminuer cette charge suivant le degré de refroidissement désiré ou le niveau d'énergie désiré. es intensités nécessaires sont très.faibles,de l'ordre du milliampère. D'ailleurs n'importe quel type de généra- teur de courant à haute tension de faible intensité peut être prévu pour produire le courent électrique utilisé.
Plusieurs explications ont été avancées concernant la raison de l'efficacité de la présente invention dans le processus visant à régir le niveau d'énergie d'un corps. On croit que la décharge électrostatique continue de l'électrode affecte le niveau d'énergie d'un corps chauffé en empêchant,et éventuellement en arrêtant ¯,le déplacement des électrons dans le corps ce qui a pour effet de le refroidir.
Cela étant, on comprendra que l'appareil et le procédé de l'invention servent à régir le niveau d'énergie de corps chauffés électriquement ou par une flamme ainsi que l'orientation de la flamme sortant d'un chalumeau ou d'un appareil analogue.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux détails d'exécution décrits auxquels des changements et des modifications peuvent être apportée sans sortir de son cadre.
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