Elément de réfrigération à vide. La prÉ;sënte invention a. pour objet un élément .de réfrigération à vide, ayant la forme d'une plaque et pouvant. résister à de hauts pressions.
Cet élément de réfrigération est caracté risé en ce qu'il comporte un serpentin présen tant des tronçons de conduit rectilignes pa rallèles et des parties de raccordement cou dées, lesdits tronçons de conduit rectilignes ayant une section transversale rectangulaire, tous des tronçons ayant une de leurs faces extérieures dans un plan commun, tandis que les faces extérieures opposées de tous ces tronçons sont dans un plan parallèle au pre mier, l'élément comportant, en outre, une boîte étanche dont deux parois, sont appliquées contre lesdites faces des tronçons situées dans les deux dits:
plans parallèles, et des moyens pour maintenir un vide partiel suffisamment grand dans ladite boîte, pour que les deux dites parois de la, boîte soient maintenues avec un effet de pression en contact intime avec lesdits faces planes des tronçons de conduit, les tronçons de- conduit étant suffi samment nombreux et situés :suffisamment près les uns des autres pour former en même temps un renforcement pour les. parois de boîte appliquées contre eux et pour main tenir les surfaces extérieures de ces parois à l'état plan.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'élé- ment de réfrigération faisant l'objet de l'in vention.
La fin-. 1 en montre une élévation latérale avec certaines parties arrachées.
La fi-. 2 montre, à plus grande échelle, une coupe suivant la. ligne 22-2) <B>de</B> la fig. <B>1.</B> La. fig. 3 montre, à une échelle encore plus grande, un détail.
La, fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 3.
La fig. 5 montre un détail en coupe sui vant la, ligne 5-5 de la fig. 2, et la fié,. 6 est une coupe similaire à la fi-. 2 avec une proportion différente du vo lume du liquide dans l'élément.
Des parties identiques sont désignées. par les mêmes chiffres, dans toute la description et au dessin.
En se référant au dessin, A indique de façon générale un élément de réfrigération comportant un serpentin relié en circuit avec un mécanisme réfrigérant mécanique. Ce mé canisme est représenté schématiquement en B. Il comporte un socle 1 sur lequel est monté un compresseur 2 actionné par un moteur 3 au moyen d'une courroie 4. 5 indique un serpentin condenseur et 6 un récepteur appro prié. Le récepteur est relié, par une conduite à haute pression 7, avec une soupape de dé tente 8.
A la. soupape de détente 8 est rac cordée une conduite à réfrigérant 9 servant à alimenter en liquide réfrigérant l'évapora teur sousdécrit en vue d'évaporation. 10 est une conduite de retour à basse pression eer- vant à ramener le réfrigérant vaporisé au compresseur. L'élément de réfrigération A comporte un serpentin présentant des tron çons de conduit rectilignes parallèles 15 ayant une section rectangulaire. Ces tronçons 15 sont assemblés en groupes de longueur égale.
A la fig. 1, on a représenté deux groupes de ce genre formant un serpentin supérieur C et un serpentin inférieur D. Ces, tronçons rectilignes ont une de leurs. faces extérieures dans un plan commun, tandis que les faces extérieures opposées sont dans un plan parallèle au premier.
L'élément com- porte, en outre, une boîte étanche dont deux parois. 16 -et 17 sont jointes ensemble à leur bord, par exemple à l'aide d'ailes: 13, de l'une dés parois, fixées en 19 à la paroi opposée, par -exemple par soudure. Ces. deux parois 16 et 17 :sont appliquées contre les dites face;. des tronçons. 15 situées, dans les dits plans parallèles, ce qui crée une aire maximum de contact intime.
En formant des serpentins de section transversale rectan- ggslaire, il n'est pas avantageux de courber le serpentin. Jusqu'à présent, on a découpé les bouts des tronçons rectilignes de section rectangulaire aux extrémités en direction longitudinale et on a évas 'é les extrémités, pour y souder les pièces de raccordement de tube rectiligne de section rectangulaire.
Toutefois, on a trouvé qu'il est plus avanta geux d'employer des pièce., de raccordement qui sont formées de raccordements coudés dont la section transversale n'est pas rectan- gulaire. Aux fig. 3 -et 4, on a représenté des pièces de raccordement 20 obtenues en cour bant des tubes de section transversale circu laire, les extrémités do ces pièces de raccor dement ,
se terminant en un seul plan commun en 21 -et 22. Une pièce de raccordement.<B>de</B> ce genre peut alors. être soudée facilement en 23 aux extrémités voisines d'une paire de tronçons rectilignes rectangulaires. 15. S'il se produit un excédent en métal, il peut être enlevé par meulage ou autrement pour obte nir une surface lisse, comme représenté à la fig. 4.
L'élément de réfrigération représenté à la fig. 1 comporte une pièce de raccordement 24 avec un raccord 25 pour recevoir l'extré mité du tube d'admission de réfrigérant 9.
Une branche de la pièce de raccordement 24 s'étend veml le serpentin C et l':autre vers une conduite intermédiaire 26 reliée au tube supérieur 15a du serpentin D. En outre, on a prévu une pièce de raccordement de dé charge 27, dont un bras reçoit la conduite de sortie du serpentin C.
La pièce de raccorde ment 30 est reliée, par l'intermédiaire d'un raccord, avec la conduite de retour 10. 31 indique un raccord ou une soupape Permet tant d'admettre un liquide eutectique tel qu'une solution saline dans, l'espace compris entre les parois 16 -et<B>l7 à</B> travers une admis sion 32 obturée par un bouchon amovible 33. Après avoir introduit le liquide eutectique, on peut se :servir du raccord 31 comme moyen pour évacuer l'air de l'intérieur de la boîte, afin d'y produire un vide partiel.
La bille 34 forme une soupape de retenue pour empêcher l'accès, de l'air atmosphérique. 35 est une garniture de vidange pour vidanger le liquide eutectique de l'intérieur de la boîte.
Comme représenté à la fig. 9, l'élément est fortement rempli d'un liquide eutectique dont le niveau supérieur est indiqué en X. Il va d$ soi que le volume du liquide peut varier, mais, de préférence, l'intérieur de la boîte de d'élément sera complètement rempli en ne laissant qu'un espace adéquat pour per mettre la détente du liquide lorsqu'il gèle.
Le liquide sert non seulement d'accumulateur de froid, mais fournit aussi l'humidité néces saire pour maintenir un film transmetteur de chaleur entre les: faces des tronçons 15 per pendiculaires aux parois 16 et 17 -et les faces intérieures. de ces parois 16 et 17. Le liquide introduit par la pièce de raccord 31 peut librement remplir tout l'intérieur de la boite. Afin de permettre au liquide de remplir l'es pace entier dans la boîte, on peut réduire lé gèrement le diamètre des parties courbes 20 au moins localement.
On pourrait aussi pré voir une admission additionnelle non repré- sentée pour contribuer au remplissage rapide de la plaque.
L'élément représenté à la fig. 6 contient un volume de liquide beaucoup plus petit ayant son niveau supérieur en Y. Ici, le liquide ne sert qu'à produire l'humidité né cessaire en vue de maintenir les films trans metteurs de chaleur entre les faces des tron çons perpendiculaires aux parois latérales 16 et 17 et ces parois.
Dans une autre forme d'exécution, :l'élé ment de réfrigération peut ne comporter qu'un seul serpentin à la place de deux ser pentins reliés en parallèle, comme représenté à la fig. 1. On peut également employer des moyens appropriés pour l'espacement ou le maintien des serpentins, dans la boîte. A la fig. 1, on a représenté des supports d'espa cement 40 qui peuvent avoir toutes gran deurs, formes, nombres et arrangements appropriés.
L'emploi et le fonctionnement de l'élé ment décrit sent les suivants: Le rendement de l'élément dépend d'un transfert de cha leur efficace entre le serpentin, dans lequel le réfrigérant est vaporisé, et les parois 16 et 17 de la boîte.
Une quantité suffisante de fluide est admise à l'intérieur de l'élément pour permettre la formation de films. L'aire occupée par ces films se trouve augmentée par suite de l'emploi de tubes de section ree- tangulaire d'où résulte une augmentation considérable de l'aire de transfert de chaleur directe en comparaison de constructions dans lesquelles on emploie des tubes ronds ou ovales.
Le liquide eutectique fournit la ma tière nécessaire pour les films, que la boîte soit remplie d'un petit volume, comme repré- eenté à la fi--. 6, ou d'un grand volume, comme représenté à la. fi,. 2. Avec le re:m- plissage suivant la fig. 6, il peut être dési rable d'agiter l'élément, afin d'obtenir une bonne distribution du liquide avant d'établir le vide à l'intérieur de la boîte.
Dans les deux ca,s, un vide suffisant doit être établi à l'intérieur de la boîte, afin de maintenir une pression atmosphérique suffisante sur les parois latérales de l'élément.
La différence de pression peut varier largement, suivant la grandeur de la superficie complète des parois et l'épaisseur de la tôle métallique employée pour les parois latérales de la boîte. Le vide peut par exemple varier de cent centimètres a u moins jusqu'à cinquante centimètres ou davantaa . L'effet de la pression extérieure de l'atmosphère sur les parois latérales est de maintenir un contact très intime entre les faces intérieures des parois et les faces oppo sées du serpentin.
Cette pression permet de maintenir un film ayant des caractéristiques: de transfert de chaleur tout aussi bonnes que celles du métal lui-même et bien meilleure que la condition de transfert de chaleur de métaux soudés ou brasés ensemble. L'élément de réfrigération obtenu a des caractéristiques de transfert de chaleur très efficaces entre le réfrigérant à d'intérieur du serpentin et l'ex térieur des parois de la boîte.
On remarquera, en outre, que, dans l'élé ment représenté et décrit, les: tronçons de con duit formant le serpentin sont suffisamment nombreux et situés suffisamment près les uns des autres pour former en même temps un renforcement pour les parois de boîte appliquées contre eux et pour maintenir les surfaces extérieures de ces parois à l'état plan.