Brevet FR2228202A1 — publié le 19741129

La présente invention concerne les instruments du type servant à refroidir,réfrigérer ou conditionner l'at@osphère ambiants d'une enceinte. Dans les dispositifs connus,il faut en général faire oppel à 1' électricité pour faire fonctionner soit un moteur entrainant ure hélice(ventilation ou aspiration de l'air)soit un compresseur. Le procédé suivant l'invention perret d'éviter ces inconvénients. Dans celui-çi en effet,seul intervient un phénomène physique.Il n' est pas fait appel à l'énergie électrique ou mécanique. Le procédé objet de l'invention comporte un récipient en métal à double paroi(type vase D@WAR,voir figure 2 du dessin)et un manchon en matière plastique(voir figure 1 du dessin)assurant une bonne sécurité. Le récipient contient un volume d'air comprimé,qui par détente adia@- batique à une certaine pression(voir calculs ci-dessous)refroidit efficacement l'intérieur d'une enceinte surchauffée. @xemple de calculs d'un résultat que l'invention vise à obtenir : L'air ambiant à l'intérieur d'un véhicule automobile exposé au soleil en été,avoisine 50 C..Grace à ce procédé on peut abaisser cette température,en quelques secondes,de 50 C. à 25 C.(température idéale au bien être). L'air ambiant à l'intérieur d'une voiture se trouve dans une enceinte pouvant être considérée comme un volume constant.On peut donc calculer la quantité de chaleur à absorber pour refroidir ce volume d'air(1,5M@ environ)de 50 C. à 25 C. ,parla formule /: Q = M Cv d T Q étant la quantité de chaleur en calories Métant la masse des 1,5M3 d'air à 50 C. Cv étant la chaleur spécifique de l'air à volume constant,soit:0,17 d T étant la variation de température,c'est à dire 25 C. 1 litre d'air à 50 C. a une masse de 1,07 g.,donc 1,5M3 ont une masse peu différente de 1.600 g.; Donc : Q = 1.600 x 0,17 x 25 = 6.880 cal. enviro ce qui est relativement peu. @i on décomprime adi@batiquement une @asse d'air à 10 C.depuis une pression P1 = 60 atmosphères à une pression P2 = 1 atmosphère (pression atmosphèrique)on a la relation : P2 1 - x T2 x = P1 1-x T1 x x étant le ra@@ort des chaleurs spécifiques à pression & olume constants x pour l'air est égal à 7/5. On en tire que: Le rapport d 'abaissement des températures vaut donc : Donc (soit-186 C.) Cette température est celle de l'air qui se détend en sortant du dispositif(voir dessin).Cet air va entrer en contact avec les 1,5M3 à 50 C.,et ah@isser la température. La quantité d'air nécessaire (x) pour abaisser la température de 50 C. à 25 C. (absorption de 6.800 calories) est donnée par la formule suivante : Q = x m Cv d T (1) Q étant la quantité de chaleur (6.800 calories) x étant le volume d'air nécessarie pour abaisser la températ.à 25 C. m étant la masse de 1 litre d'air à 60 atmosphères ,donné par la P formule m = ,dans laquelle P = pression absolue en atmos R T phères métriques - R = constante de l'air(égale à 29,3) et @ = température absolue (égale à 283 K).Pour 60 atmosphères on a : 600.000 m = = 72 g. 29,3 x 283 Cv étant la chaleur spécifique de l'air à volume constant (= 0,17) d T étant la variation de température (= 196 K) de (1) on tire : - Q 6.800 x = = = 2,8 litres environ m Cv dT 72 x 0,17 x 196 Il faudra donc utiliser très peu d'air comprimé pour absorber cette quantité de chaleur,puisqu'il ne faudra libérer que 2,8litres pour abaisser la température de 50 C. à 25 C. . Remarques t On ne tient pas compte de l'état hygrométrique de l'air à 50 C.et du fait que l'air n'est pas un gaz parfait.On néglige aussi les va- riations de pression à l'intérieur de l'enceinte dues à l'air sortant de la capsule type DEWAR . Le dessin annexé illustre,à titre d'exemple,un mode de réalisation du procédé conforme à la présente invention. Tel qu'il est représenté lé procédé comporte un récipient type D@@AR (figure 2 ) c'est à dire à double paroi,celle intérieure (a) étant plus épaisse que l'extérieure pour résister à la pression.(b). @ntre les deux parois règne le vide,ou un remplissage d'écrans en en Aluminium, jouant le rôle de réflecteurs, de manière à réduire la transmission de chaleur par rayonnement (c). La libération de l'air comprimé s'effectue par simple pression sur un tube (d) commandant une vis pointeau (e). Cette opération ne peut se faire que par l'intermédiaire d'un manchon en matière plastique (Voir fig. 1). Le procédé objet de l'invention peut être utilisé dans tous les cas où un volume d'air doit être refroidi. I1 peut être utilisé en laboratoire, dans le domaine médical et pharmaceutique, dans l'industrie, dans les utilisations domestiquea Une application particulièrement intéressante serait le refroi dissement, en été, de l'air ambiant surchauffé de l'intérieur d'un véhicule automobile. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé permettant de refroidir l'air ambiant d'une enceinte par détente adiabatique d'air au moyen d'un récipient à double enveloppe contenant de l'air sous pression et tabasse température. Caractérisé par le fait que la détente permet l'écart de température nécessaire à l'évaporation de l'air. 2. Dispositif selon la revendication 1, Caractérisé par le fait que cet air est libérable par simple pression sur une tige commandant une vis pointeau, jouant le rôle de clapet de non retour. 3. Dispositif selon la revendication 2, Caractérisé par le fait que le manchon (figure 1) est l'organe permettant la pression sur l@ tige du récipient. 4. Dispositif selon la revendication 3, Caractérisé par le fait que le manchon tient lieu d'organe de sécurité vu que son emploi est obligatoire pour le fonctionnement du procédé.