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Procédé pour l'utilisation, de l'anhydride carbonique solidifié.
Cette invention se rapporte aux procédés de réfrigéra- tion et à l'utilisation de l'anhydride carbonique solidifié destiné à être employé comme agent de réfrigération.
Les principaux buts de l'invention sont d'assurer le maintien de basses températures de réfrigération et de permet- tre un réglage et un maintien faciles des températures de ré- frigération aussi excatement et sûrement que l'exige la réali- sation pratique de la réfrigération.
Une invention antérieure a pour objet un nouveau mode d'utilisation de l'anhydride carbonique solidifié consistant essentiellement à enfermer celui--ci dans un récipient qui le maintient dans une atmosphère, composée du moins en partie, d'anhydride carbonique gazeux obtenu par sublimation de l'an- hydride carbonique solidifié, ce qui a pour resultat que le
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gaz assure à l'intérieur du récipient une isolation thermique tendant à protéger l'anhydride carbonique solidifié contre la chaleur extérieure et à retarder ainsi la sublimation, suivant un moue d'exécution particulier de cette invention antérieure, le récipient contenant l'anhydride carbonique solidifié était fait de matières isolantes (comme par exemple le bois de balsa)
qui introduit un nouvel élément d'isolation entre l'anhydride carbonique solidifié et la chaleur extérieure.
Suivant la présente invention, le récipient peut être constitué d'une matière relativement peu isolante de la cha- leur telle que la tôle, et on se fie au gaz qu'il contient pour constituer la seule isolation interposée entre l'anhydride carbonique solidifié et la chaleur extérieure. Par cette me- thode, on peut .produire à volonté une échelle extrêmement étendue de températures de réfrigération, y compris des tem- pératures appproximativement aussi faibles que celles de l'an- hydride carbonique solidifié lui-même.
Dans l'une des fermes d'exécution de l'invention anté- rieure ci-dessus mentionnée, différents degrés de températures de réfrigération étaient produits'et maintenus par l'emploi de différents degrés d'isolation des parois du récipient con- tenant l'anhydride carbonique solidifié, Par exemple, des pa- rois en bois de balsa relativement mince produisent des tem- pératures de réfrigération relativement basses et vice versa.
Suivant la présente invention, toutefois, l'atmosphère a l'intérieur du récipient, et sa teneur en anhydride carboni- que gazeux, sont utilisées comme facteurs variables qu'on paut régler pour produire et maintenir avec une exactitude sufi'1- sante, les températures de réfrigération désirées.
Bien que ce contrôla de l'atmosphère variable à l'inté- rieur du récipient puisse être appliqué conjointement avec l'emploi de différâtes sortes de récipient pourvus de parois
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non-isolantes, ou-de parois ayant un degré d'isolation désiré quelconque, la forme d'exécution particulière de l'invention décrits ci-après, à titre d'exemple, utilise un récipient ,à peu prés non-isolant.
La meilleure forme sous laquelle on emploie l'anhydride carbonique solidifié s'obtient en produisant d'abord de la neige carbonique qu'on comprime ensuite fortement en forme da blocs, de plaques etc, de dimensions voulues ou en produi- sant d'une autre façon l'anhydride carbonique solidifié sous forme de glace.
On peut enfermer un ou des morceaux de cette glace dans un récipient d'où l'on fait ou laisse échapper l'anhydride carbonique gazeux sublimé, tandis qu'on y fait ou laisse pé- nétrar l'atmosphère extérieure. En réglant le débit du courant, on peut régler le degré de sublimation de l'acide carbonique solide de manière à produire et à maintenir les températures de réfrigération désirées. Par exemple, des ouvertures peu- vent être ménagées à la partie inférieure du récipient pour permettre l'échappement de l'atmosphère plus lourde chargée d'anhydride carbonique gazeux, tandis que d'autres ouvertures peuvent être ménagées à la partie supérieure du récipient pour y admettre l'atmosphère extérieure.
En proportionnant conve- nablement les ouvertures respectives, ou certaines de celles- ci, on peut régler le courant de manière à produire et à main- tenir les températures de réfrigération désirées.
Suivant une variante, une ouverture du récipient ( à la sortie ou à l'entrée) peut être pourvue d'une soupape à l'aide de laquelle on règle le courant dans le récipient.Lors- que la. soupape est complètement ouverte, le courant est rela- tivement rapide et on obtient de basses températures. Lors- due la soupape est plus ou moins fermée, on obtient des tem-
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pératures plus élevées dans une mesure correspondante.
Le récipient contenant l'anhydride carbonique solidifié, pourvu d'ouvertures appropriées dans le but décrit, est mis en communication thermique avec l'espace, la chambre ou l'ob- jet à refroidir. Par exemple, le récipient peut être placé à l'intérieur d'une chambre frigorifique. L'anhydride carbo- nique gazeux sublimé dans le recipient, peut être évacué de celui-ci et interposé entre le contenu de cette chambre et la chaleur extérieure, par exemple en permettant au gaz de pé- nétrer directement dans la chambre ou en le conduisant dans des conduits à proximité des parois de celle-ci. En même temps, l'atmosphère qui a été soumise plus ou moins à la chaleur régnant à l'extérieur de la chambre, peut être introduite dans le récipient à anhydride carbonique solidifié dans lequel le courant réglable déjà décrit est établi.
Dans une for.me d'exécution, le récipient contenant l'an- hydride carbonique solide est placé dans la chambre frigori- fique et l'anhydride carbonique gazeux sublimé s'échappe du récipient de haut en bas à travers la chambre frigorifique vers les régions les plus basses de celles-ci, tandis que des parties de l'atmosphère de cette chambre, qui se sont réchauf- fées, circulent de bas en haut dans des conduits à proximité des parois de la chambre et s'échappent éventuellement à tra- vers des lumières d'évacuation à l'extérieur de la chambre.
Dans cette disposition, l'atmosphère en circulation absorbe la chaleur et la transporte à l'extérieur de la chambre.
Dans une autre ferme de réalisation de l'invention) le gaz ne s'échappe pas directement du récipient à glace dans l'espace intérieur de la charabre frigorifique, mais il est conduit de haut en bas dans des conduits ou passages à l'in- térieur de la chambre, en des points situés près du fond de celle-ci, puis dans d'autres conduits disposés horizontalement
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au fond ou près du fond de la chambre, et ensuite de bas en haut dans des conduits supplémentaires à proximité des parois de la chambre. Le gaz peut alors s'échapper des conduits à
1'intérieur de la chambre en des points plus ou moins éloi- gnés du fond de celle-ci. Ainsi, le gaz relativement froid qui s'échappe du récipient est obligé de circuler dans une série de conduits et est ensuite déchargé à l'intérieur de la chambre.
Les parois des conduits peuvent, en des endroits appropriés, être faits d'une matière non isolante au point de vue thermique, un métal par exemple, et le gaz qui circu- le dans ces conduits absorbe pour cette raison de la. chaleur à la fois de l'intérieur de la chambre et des parois extérieures de celle-ci, et évacue progressivement la chaleur du contenu de la chambre. En même temps les conduits contenant le gaz assurent une isolation thermique efficace de l'intérieur de la chambre,
Une forme d'exécution d'un appareil qui peut être employé pour réaliser le procédé ci-dessus décrit, est représentée à titre d'exemple sur les dessins annexés, dans lesquels:
Figure 1 est une coupe verticale de l'appareil de réfri- gération suivant la ligne 1-1 de la figure 2 et
Figure 2 est une coupe horizontale suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
Un frigorifère est représenté schématique ment sous la forme d'une boite 1 pourvue de parois mauvaises conductrices de la chaleur. Dans la face antérieure du frigorifère sont établies des portes supérieures 2,2, des portes médianes 2a, 2a et des portes inférieures 2b, 2b. A l'intérieur du frigorifère et faisant partie d'une garniture doublant les parois de celui- ci, se trouvent un fond 3, reposant sur des blocs 4, une pa- roi postérieure 5 parallèle à la paroi postérieure du réfrigé- rant, et des parois latérales 6,6 parallèles aux côtés du ré-
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frigérant.
Une cloison médiane est formée par des parois 7,7 situées à une certaine distance l'une de l'autre de manière à former un passage 8 pour le courant descendant du récipient
9 dans lequel la glace est supportée sur des blocs 11 permet- tant la circulation 0 l'atmosphère dans ce récipient et faci- litant son échappement dans le passage 8. Le récipient est fermé par un couvercle 15.
Dans cette forme d'exécution de l'invention, le fond 3, la paroi postérieure 5,les côtés 6,6, les parois formant le passage central 7,7, ainsi que le récipient 9, sont faits en une matière qui n'est pour ainsi dire pas isolante de la cha- leur, telle que la tôle. Toutefois, ceci n'est pas essentiel,
Au contraire,dans certaines circonstances et dans des buts détermines, ces parois, ou du moins une notable partie de celles-ci, peuvent être faites d'une matière mauvaise con- ductrice de la chaleur.
Les bords antérieurs des côtés et du fond sont de préfé- rence appliqués hermétiquement sur la paroimantérieure interne du frigorifère, comme c'est indiqué sur la figure 2,, de façon que les passages du fond, des faces latérales et de la face postérieure soient isolés de l'intérieur de la chambre frigo- rifique, excepté en certains points. Le passage descendant 8 est fermé sauf à l'endroit où il s'ouvre, à son extrémité in- férieure, dans le passage du fond.
Lorsqu'on place de la glace carbonique dans le récipient 9, le gaz qui en est sublimé circule suivant le trajet indi- qué par les flèches sur le dessin, tombant par gravité à tra- vers le passai descendant 8, circulant latéralement et vers l'arrière le long du fond, ensuite de bas en haut dans les espaces intercalaires 8a, 8b et 8c sur les côtés de la partie postérieure, pour s'écouler finalement par dessus le bord supérieur des parois latérales 4 et de la paroi postérieure
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5 à l'intérieur du frigorifère.
Le gaz froid et sec du récipient 9 déplace rapidement l'air de celui-ci, et ensuite l'isolation efficace produite par le gaz empêche la conduction ou la convection à la glace de la chaleur de l'extérieur du récipient. Lorsque le gaz est sublime, 11 descend du récipient et se réchauffe plus ou moins en circulant à. travers les passages décrits. Plus le gaz est chaud dans les passages montants 8a, 8b, 8c, plus rapides sont le mouvement ascendant dans ces passages et la descente par gravité du gaz froid dans le passage médian 8. Cette circula- tion accélérée par l'effet de la gravite tend à provoquer une aspiration au sommet du récipient 9, et l'atmosphère ve. - nant de l'espace relativement chaud du frigorifère pénètre dans ce récipient en 12.
Ca tte atmosphère qui pénètre dans le récipient à glace augmente le degré de sublimation et produit ainsi le double effet d'abaisser la température et d'augmenter la quantité de gaz circulant de haut en bas dans le passage médian 8. Cet- te circulation accélérée de gaz froid dans les passages di- minue rapidement la température du gaz montant dans les passa- ges 8a, 8b et 8c, ce qui a peur effet de retarder son mou- vement ascensionnel, ralentissant ainsi automatiquement la circulation et la sublimation du gaz dans le récipient 9.Ainsi, la disposition décrite des passages constitue un moyen de ré- glage automatique pas thermo-siphon.
Un clapet 18, qui peut être actionné à .La. main ou au- trement, est disposé dans un tuyau 12 qui relie le récipient 9 à la chambre frigorifique. Pour toute position donnée de ce clapet, la réglage thermosyphonique de la température dé- crit ci-dessus maintient avec une exactitude pratiquement suf- fisante le degré de température voulu à l'intérieur de la chambre frigorifique.
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Pour obtenir une plus grande exactitude du réglage de la température, le clapet 18 peut être actionné par un ther- mostat qui est représenté schématiquement en 19.
Une lumière d'évacuation. 14 permet l'échappement de l'at- mosphère de l'intérieur de la chambre frigorifique à l'exté- rieur.
REVENDICATIONS.
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1.- Procédé pour l'utilisation de l'anhydride carbonique solidifié caractérisé en ce que l'anhydride carbonique solidi- fié est enfermé dans un récipient qui le maintient dans une atmosphère contenant de l'anhydride carbonique gazeux sublimé de cet anhydride carbonique solidifié, de telle sorte que ce gaz tend à isoler ce dernier de la chaleur externe et retarde ainsi la sublimation, ce récrient étant, du moins en partie, non-isolant de la chaleur, de telle sorte que l'isolation ther- mique principale entre l'anhydride carbonique solidifié et l'extérieur du réservoir est constitué par l'anhydride carbo- nique gazeux sublimé.