INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Lorsque des problèmes d'encrassement risquent de sue poser notamment dans les perforations 9 de la collerette 8, celleci peut être remplacée, comme le montrent les Fig. 2 et 3, par une collerette pleine 32 qui relie > comme la collerette 8, la jupe 36 au clapet 34. Les perforations de la collerette 8 sont alors remplacées par des lumières pratiquées dans la jupe 36 et dans le clapet 34 sur leur partie située à l'intérieur de l'en- ceinte par rapport à la collerette 32. Une autre série de lumières est percée dans chacune des couronnes fixes 38 et 40. Ces lumières sont situées de telle manière qu'elles permettent la communication de l'enceinte 22 soit avec la chambre 20 soit avec l'enceinte 3 mais jamais avec les deux à la fois.Par exemple, les lumières 35 et 37 du clapet et de la jupe sont percées à la même hauteur tandis que les lumières 39 et 41 des deux couronnes 38 et 40 sont décalées les unes par rapport aux autres. Ainsi, lorsque le dispositif est dans sa position de fermeture (Fig. 2), les lumières 37 et 41 respectivement de la jupe 36 et de la couronne 40 se trouvent en regard, tandis que les lumières 39 et 35 du clapet 34 et de la couronne 38 sont décalées. L'enceinte 22 délimitée par la collerette 32 et la plaque de fond 12 est alors en communication avec la chambre 20 et la pression atmosphérique mais est isolée de l'enceinte sous pression. Le jet de fuite qui contourne le bord 23 de l'orifice 1 crée sur la face interne de la collerette 32 une dépression de sorte qu'elle contribue à la fermeture du clapet.Inversement, lorsque le dispositif est dans la position d'ouverture, les lumières 37 et 41 sont décalées, tandis que les perforations 39 et 35 se trouvent en face les unes des autres (Fig. 3). L'enceinte 22 est alors en communication avec enceinte sous session 3 tandis que le fluide contenu dans cette enceInte et sortant par le passage 24 est comprimé contre le piston 4. Les deux faces de la collerette 32 sont soumises à la mAeme pression comme dans le dispositif de la Fig. 1 et cette collerette 32 n'exerce aucune action sur le dispositif. Seule la différence de pression entre les deux faces du piston 4 commande l'ouverture de celui-ci.
Comme dans le mode de réalisation de la Fig. 1 un ressort peut être monté à l'intérieur de la chambre 20 par exemple pour contrebalancer le poids de l'ensemble mobile quand celui-ci est important. Cet ensemble est en effet, selon les utilisations, réalisé en métal, en matière plastique ou en tout autre matériau approprié.
Selon une autre variante de réalisation, les couronnes de guidage rigides peuvent être remplacées par des soufflets ou membranes souples. Comme le montre la Fig. 4, la jupe 42 est alors limitée par la collerette 8 et est reliée au-dessous de celle-ci à la plaque 12 par un soufflet 46. De même le clapet 10 est prolongé au-dessous de la collerette 8 par un soufflet 48 fixé sur la plaque 12. Ces soufflets permettent le déplacement de l'ensemble mobile et par suite du piston 4 entre les positions d'ouverture et de fermeture de la même manière que dans les autres modes de réalisation. De préférenee, le piston 4 est solidaire d'un guide 50 fixé sur sa paroi interne et traversant l'ensemble du dispositif jusqu'au passage 13 de la plaque 12.A l'intérieur de ce passage il est guidé par un anneau de guidage 52 supporté par exemple par une bague perforée 54 fixée à la plaque 12, qui permet la mise en communication de la surface interne du piston 4 avec l'atmosphère.
Sur les dessines, le bord 23 de l'orifice 1 fait partie d'une garniture 56 et a une forme de venturi qui guide le- jet de fluide et facilite la création de la dépression. Cette garniture joue également le rôle de pièce d'usure facilement remplaçable.
Elle peut toutefois recevoir une autre forme que celle représentée et dans certains cas même il peut être préférable de la supprimer.
D'autres modifications peuvent également être apportées au dispositif decritspar exemple le débit de fuite peut être obtenu grâee à un jeu entre l'organe de guidage et l'ensemble mobile notamment entre la couronne d et le clapet 10 de la Fig.l L'enceinte 9 peut bien entendu recevoir toute forme appropriée. Elle comporte généralement une pluralité d'orifices commandés chacun par un dispositif indépendant et est alimentée par un ventilateur unique. La simplicité et 1'automaticité du dispositif de l'invention le rend tout particulièrement adapté à ce type d'enceinte.
Ires "amines" qui peuvent être liées au substrat minéral contenant de l'alumine pour produire les nouvelles matières adsorbantes de l'invention comprennent une large classe de nucléophiles azotés. En conséquence, le terme 'amine" utilisé dans le présent mémoire, désigne non seulement les amines primaires, secondaires et tertiaires, mais aussi d'autres nucléopiles azotés apparentés tels que des composés hétéroaromatiques, des imines et des hydrazinas.
Des amines qui se sont montrées capables de se fixer sur les substrats à base d'alumine pour produire d'excellentes matières adsorbantes sont généralement les amines monofonctionnelles et polyfonctionnelles primaires, secondaires et tertiaires polymères et monomères, ainsi que d'autres nucléophiles azotés qui sont relativement non volatils aux températures de ltair ambi.lt, qui ne portant pas de groupes qui in terfèrent avec l'adsorption ou la rétention d'un halogène ou d'un composé halogéné, qui portent un groupe amino fonctionnel sans empêchement stérique, ont de bonnes propriétés nucléophiliques et une grande densité de nucléophiles dans la molécule.
Les amines intéressantes à utiliser dans la présente invention répondent à la formule générale dans laquelle R1, R2 et R3 sont choisis individuellement entre des groupes alkyle, aryle, alkaryla, arable, cycloaliphatiques ou hétérocycliques substitués et non substitués et un radical de formule -NR'R", dans laquelle Rt et R" sont choisis dans le même groupe que R1, R2 et R3, mais les radicaux R1 RS, R3 ne peuvent pas tous être choisis entre de l'rydrogène et un groupe méthyle, et deux quelconques des groupes R1, R2 et peuvent s'associer avec l'atome d'azote pour représenter un radical hétérocyclique ou deux quelconques des groupes R1, Rz et R3 peuvent représenter un radical de formule =CRt t 'R' t dans laquelle R''' et R " " sont choisis entre les définitions de Rî, R2 et R. Ires groupes R1, R2 et R3 peuvent aussi représenter des radicaux aliphatiques et aromatiques insaturés et polymères, substitués et non substitués.
D'une manière générale , R1, R2 et R3 comprennent un ou plusieurs groupes relativement grands, de manière que la molécule n'ait pas une grande volatilité, mais pas assez grands pour réduire la densité nucléophile ou pour gêner l'attaque nucléophilique de l'amine.
Des exemples de composés aminés qui se sont montrés efficaces comprennent le 1,4-diazabicyclo[2,2,2]octane (amine tertiaire attachée cycliquement) ; la N,N'-bis-(3-aminopropyl) pipérazine ; le méthacrylate de N,N-diméthylaminoéthyle (polymérisé avec un agent de réticulation sur l'alumine) ; la N,N-diméthylaminopropylamine ; le 3-aminopropyltriméthoxysilane et le N-(2-aminoéthyl)-3-aminopropyltriméthoxysilane (lié par covalence à l'alumine, par l'intermédiaire de liaisons silicium oxygène-aluminium;le 1,5-diazabicyclo-1mdécène ; le méthacry late de polytertiobutylaminoéthyle ; la polyéthylène-imine le 1 ,5-diazabicyclo [ 4,3,0J-non-5-ène ; le 1,5-diazabicyclo-[5,4,0]- undéc-5-ène ; la 2-méthyl-1,4-diazabicyclo-[2,2,2]-octane, la phénylhydrazine; la 2-cyanopyridine ; la diisopropylamine ; la triméthylaminoéthylpipérazine, 1 'hexaméthylène-tétramine, la méthylpolyéthylène-imine et d'autres polyalkylpolyamines ; ainsi que des mélanges d'amines primaires et secondaires (par exemple la "polyamine H" de la firme Union Carbide).
Parmi les amines particulières qui montrent une faible capacité en ce qui concerne l'amélioration des -propriétés adsorbantes de substrats d'alumine, on mentIonne la N,N-diéthylaniline (nucléophile à empechement stérique, à propriétés nucléophiliques médiocres), la diéthylamlne (trop volatile), le succinimide (n'est pas un bon nucléophile), la tribenzylamine (empêchement stérique et faible densité des groupes nucléophiles), la dodécylamine (faible concentration des groupes aminofonctionnels) et le 2-méthylimidazole (nucléophile médiocre volatil).
En ce qui concerne les amines de faible poids moléculaire, qui sont simplement adsorbées sur le substrat contenant de l'alumine (par exemple DABCO ; Me-DASCO ; N,N'-bis-(3-amino- propyl)-pipérazine ; et N,N-diméthylaminopropylamine), chaque combinaison particulière d'alumine et d'une amine déploie sa propre capacité de "cllarge" de l'alumina avec amine. Toutefois, cas amines relativement v-olatiles contiennent normalement environ 0,1 à environ 25 % en poids de la composition adsorbante,'le reste consistant an alumine. Ires taux préférés d'amines se situant entre environ 1 et 20 % en poids.Des compositions encore plus avantageuses contiennent environ 2 à 10 O/g en poids d'amine.
Bas taux élevés d'absorption, à savoir supérieur à environ 25 % an poids, indiquent ordinairement que l'amine remplit les pores de ltalumine. Dans de nombreux cas, sinon dans tous, -un comportement optimal d'adsorption est obtenu avec des amines légèrement (mais pas trop) volatiles, à des taux diamines inférieurs aux taux qui rempliraient tous les pores de l'alumine.
lies amines de poids moléculaire élavé, ctest-à-dire les amines relativement non volatiles [par exemple lthexaméthy lène-tétramine, la -1,Polyamine Ht' de la firme Union Garbide et la polyéthylène-imine (Dow)f ] et les amines qui sont an liaison de covalence avec le substrat d'alumine, ne sont pas limitées en ce qui concerne les quantités qui peuvent ere fixées sur ltalumine. Bien que cas matières puissent etre attachées à lra- lumineà.un taux quelconque, on a trouvé que le comportement d'adsorption est le meilleur lorsque ltalumine ntest pas complètement"encapsulée". Comme dans le cas des amines volatiles, cas amines peuvent constituer environ 0,1 à 25 % an poids de la matière adsorbante, de préférence environ 1 à 20 ' et nctan- ment environ 2 à 10 % en poids Les exemples suivants illustrent les nouvelles matières adsorbantes de ltinventlon, leur procédé de préparation et leur application dans l'élimination d'halogènes gazeux de produits qui les contiennent, cas exemples étant donnés à titra non. limitatif, attendu que de nombreuses modifications peuvent être faites sans sortir du cadre de l'invention.Certains des exemples contiennent des expériences qui ne sont reproduites qu'à des fins de comparaison et qui n'illustrent pas les matières ni les procédés destinés à la mise en oeuvre de l'invention.
Dans cas exemples, comme partout ailleurs dans le présent mémoire, toutes les parties et tous les pourcentages sont exprimés en poids, sauf spécification contraire.
Exemple 1 Cet exemple illustre la préparation dàlumina portant des fonctions amine de DRAPA (matière adsorbante 13 du tableau I donné ci-dessus). De la gamma-alumine "Alcoa" est chauffée pendant 30 minutes sous vide à 1200C puis refroidie. Un exces de N ,N-diméthylaminopropylamine est ensuite versé sur l'alumina, dans laquelle on laisse cette amine s'imprégner pendant environ une heure. Ire liquide en excès est versé par décantation et l'alumine imprégnée est placée dans une étuve à vide où on la maintient pendant 16 heures pour chasser l'amine en excès. Ire gain de poids est de 11,75% an poids.
Exemple 2 Cet exemple illustre la seconde préparation d'alumina imprégnée de DMAPA (matière adsorbante 4 du tableau I ci-dessus).
On broie de l'alumIne "y-1" Alcoa et on la tamise en particules de 0,250 à 0,590 mm puis on la traite avec un excès de DMAPA, qu'on laisse s'imprégner pendant deux heures. Le liquide an excès est versé par décantation et l'échantillon est chauffé pendant environ 16 heures à 400C sous vide. Ire gain de poids est de 4 %.
Exemple 3 Cet exemple illustre la préparation d'une matière adsorbante par polymérisation dtune amine monomère sur de l'alu- mine. On place 9,5 g de méthacrylate de g diméthylaminoéthyle, plus 0,5 g de trmnéthaerylate de triméthyloîpropane et 0,1 g d'azobisisobutyronitrile dans une fiole de 28,3 millilitres contenant des sphères de gel dtallumine 'Alcoa H-151" de 3,2 mm à 0 C. On bouche le récipient contenant l'échantillon et on laisse llimpregnation s'effectuer pendant environ 16 heures.
Ira solution en excès est versée par décantation et les billes sont séchées à laide d'un papier absorbant. Elles sont ensuite placées dans une fiole et l'échantillon est purgé à ltazote, puis la fiole est fermée. Elle est chauffée à ltétuva à 1000 pendant six heures. Ires billes sont lavées à l'acétone puis à l'eau et Imprégnées dans l'eau pendant environ 16 heures. Après un lavage final à l'acétone, les billes sont séchées.
Exemple 4 Cet exemple illustre l1utilisation d'une amine différente, pour fixer des fonctions sur de l'alumine (matière adsor -bante 19 du tableau Il ci-dessus). Du gel d'alumine "Alcoa H-151" (en billes de 3,2 mm) est traité avec un excès de solution acé tonique à 20 % de 1,4-diaza-bicyclo-[2,2,2]octane (DABCO) et lté- chantillon est laissé au repos pendant environ 16 heures. La solution en excès est versée par décantation et les billes sont chauffées pendant 6 heures sous vide à 400. lie gain de poids est de 5,18 %.
De même, dans le cas d'une pompe à chaleur travaillant en réfrigération, sila source chaude est constituée par l'atmosphère gazeuse contenueà l'intérieur d'un local d'habitation, le le réchauf- fement de cette atmosphère, du par exemple à l'apparition d'une période de temps chaud, entraîne une diminution notable du rendement de la pompe à chaleur.
Et, en règle générale, cette chute du rendement du circuit principal intervient toujours à un moment où les prestations de ce dernier doivent être plus importantes. Ainsi, dans les deux exemples précédents, l'apparition d'une période de temps chaud implique que le réfrigérateur doit alors extraire plus de chaleur de la source froide, ou que la pompe à chaleur doit extraire plus de chaleur de la source chaude. Or, c'est précisément dans ces circonstances que le rendement du circuit principal se dégrade. Il en résulte dans tous ces cas une dépense d'énergie de compression du fluide de cycle principal, relativement élevée par rapport aux prestations attendues.
De manière générale, la présente invention a donc pour objet essentiel un système thermique permettant d'assurer un rendement optimum d'un circuit principal tel que défini précédemment, travaillant entre une source froide et une source chaude, et ceci quelles que soient les perturbations thermiques apportées à la source chaude et/ou à la source froide.
Plus précisément, la présente invention a pour objet un système thermique permettant de maintenir un écart de température optimum entre la source froide et la source chaude du circuit principal, quelles que soient les circonstances perturbatrices s'opposant au maintien dans le temps dudit écart.
De manière générale, la solution apportée par la présente invention au problème posé précédemment consiste à adjoindre et à faire coopérer avec le circuit principal : 1) au moins un circuit auxiliaire destiné à la circulation cycli que d'un fluide de cycle auxiliaire, coopérant avec au moins une source de chaleur primaire, identique à l'une quelconque desdites première source et deuxième source du circuit princi pal (conférer la définition générale ci-dessus), et avec au moins une source de chaleur secondaire, éloignée desdites pre mière source et deuxième source du circuit principal, lesdites source primaire et source secondaire étant éloignées l'une de l'autre, et à des températures respectivement différentes.Ce circuit auxiliaire comprend au moins a') un compresseur auxiliaire pour la compression sous for me gazeuse du fluide de cycle auxiliaire ; comme on le verra ci-après, le compresseur principal peut servir de compresseur auxiliaire, auquel cas on fait l'économie d'un compresseur, b') un condenseur auxiliaire pour le refroidissement et é ventuellement la condensation au moins partielle du fluide de cycle auxiliaire comprimé, ledit condenseur auxiliaire étant disposé en relation d'échange thermique avec l'une quelconque desdites source primaire et source secondaire, ledit condenseur auxiliaire étant disposé à proximité dudit vaporiseur principal lorsque ladite source primaire est identique à ladite deuxième source, et ledit condenseur auxiliaire ayant une entrée communi quant avec le refoulement du compresseur auxiliaire, c') un moyen de détente auxiliaire pour la détente du fluide de cycle auxiliaire refroidi et éventuellement au moins partiellement condensé, ledit moyen de détente auxiliai re ayant une entrée communiquant avec la sortie du con denseur auxiliaire, d') un vaporiseur auxiliaire pour la vaporisation et éven tuellement le réchauffement au moins partiel du fluide de cycle auxiliaire détendu, ledit vaporiseur auxiliaire étant disposé en relation d'échange thermique avec l'aux tre desdites source primaire et source secondaire, ledit vaporiseur auxiliaire étant disposé à proximité dudit condenseur principal lorsque ladite source primaire est identique à ladite première source, et ledit vaporiseur auxiliaire ayant une entrée et une sortie communiquant respectivement avec la sortie du moyen de détente auxi liaire, et avec l'aspiration du compresseur auxiliaire, 2) un dispositif de contrôle de la température de ladite source primaire, comprenant d'une part un détecteur de température disposé en relation d'échange thermique avec ladite source primaire, et d'autre part un organe de commande agissant sur tout ou partie du circuit secondaire, en fonction de la tempé rature détectée, pour maintenir la température de ladite sour ce primaire à une valeur nominale.
Comme on le verra ci-après, selon les applications d'un système thermique conforme à la présente invention, la source primaire du circuit auxiliaire est identique soit à la source froide, soit à la source chaude du circuit principal.
La coopération du circuit auxiliaire et du dispositif de contrôle, précédemment définis, apporte les avantages substantiels suivants.
La fonction essentielle de cette coopération est de réapprovisionner" en chaleur, ou de "désapprovisionner" en chaleur, la source chaude ou la source froide du circuit principal, dès que sa température s'écarte d'une température nominale convenablement choisie, ceci de manière à ramener la température de la source chaude ou de la source froide à sa valeur nominale. Autrement dit, le circuit auxiliaire n'intervient qu'à la demande de la source froide ou de la source chaude du circuit principal, en amenant ou en emmenant la quantité de chaleur nécessaire au rétablis sement des conditions nominales de fonctionnement.La chaleur ainsi amenée ou emmenée est transférée par le circuit auxiliaire depuis ou vers une autre source froide, ou depuis ou vers une autre source chaude, lesdites autre source froide et autre source chaude étant appelées dans les deux cas "source secondaire?? selon la définition générale précédente.
A titre accessoire, l'utilisation du circuit auxiliaire, coopérant avec le dispositif de contrôle, apporte les avantages suivants a) le circuit auxiliaire travaille en général avec un bon rende ment, puisque la température de la source primaire est en gé néral très voisine de celle de la source secondaire ; par rendement du circuit auxiliaire on entend le rapport d'une part de la quantité de chaleur extraite de, ou apportée à, la source chaude ou la source froide du circuit principal, et d'autre part du travail de compression du fluide de cycle auxiliaire, b) l'investissement supplémentaire correspondant au circuit auxiliaire, nécessaire à la mise en pratique de l'invention, est en général limité, et de toutes façons beaucoup plus faible que celui correspondant au circuit principal ; en ef fet, le rôle du circuit auxiliaire n'est pas de "relayer" le circuit principal, mais de travailler à la demande de ce der nier, donc de manière intermittente. I1 s'ensuit que son di mensionnement demeure faible, c) lorsque le circuit principal ne fonctionne pas, ou fonctionne à marche réduite, le circuit auxiliaire peut travailler de manière relativement autonome, pour refroidir ou réchauffer substantiellement la source froide ou la source chaude du circuit principal ; autrement dit, le circuit autonome peut travailler en accumulation de froid ou de chaud dans la source froide ou la source chaude du circuit principal. Ceci permet notamment de profiter au maximum de certains tarifs à bas prix d'énergie électrique, par exemple pendant la nuit.
la présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après, par référence aux dessins en annexe, dans lesquels - la figure 1 représente un circuit principal visé par la présente invention, qui est soit une pompe à chaleur travail lant en chauffage, soit un réfrigérateur, - la figure 2 représente un autre circuit principal visé par la présente invention, qui est une pompe à chaleur travaillant en réfrigération, - la figure 3 représente la coopération d'un circuit prin cipal selon la figure 1, et d'un circuit auxiliaire selon l'in vention, lesdits circuits étant associés à un dispositif de contrôle de la température de la source froide du circuit prin cipal, - la figure 4 représente la coopération d'un circuit prin cipal selon la figure 2, et d'un autre circuit auxiliaire se lon l'invention, lesdits circuits étant aussi associés à un dispositif de contrôle de la température de la source froide du circuit principal, - la figure 5 représente la coopération d'un circuit princi pal selon la figure I, et d'un autre circuit auxiliaire selon l'invention, lesdits circuits étant associés à un dispositif de contrôle de la température de la source chaude du circuit principal, - la figure 6 représente la coopération d'un circuit prin cipal selon la figure 2, et d'un autre circuit auxiliaire se lon l'invention, lesdits circuits étant associés à un disposi tif de contrôle de la température de la source chaude da cir cuit principal, - la figure 7 représente une variante d'exécution du système thermique représenté à la figure 3, - la figure 8 représente une variante d'exécution du système thermique représenté à la figure 4, - la figure 9 représente une autre variante d'exécution du système thermique représenté à la figure 3, - la figure 10 représente une autre variante d'exécution du système thermique représenté à la figure 3, - les figures lla et 11b représentent respectivement un mode d'exécution d'une partie du système thermique représenté à la figure 10, ét un mode d'exécution d'une autre partie de ce même système thermique, - la figure 12 représente un mode d'exécution d'une autre partie du système thermique représenté à la figure 10, - la figure 12' représente un mode d'exécution d'une autre partie du système thermique représenté à la figure 10, - la figure 13 représente un mode d'application du système thermique représenté à la figure 3, visant le réchauffement de la chaussée d'un pont.
he système thermique représenté à la figure 1 comprend un circuit principal 1 fermé, destiné à la circulation cyclique d'un fluide de cycle principal (par exemple un Fréon), dans le sens des flèches indiquées sur ledit circuit. Ce circuit principal 1 coopère d'une part avec une source de chaleur 3, appelée ci-après source froide, et d'autre part avec une autre source de chaleur 2, appelée ci-après source chaude. De manière schématique, et pour une bonne compréhension de la présente invention, les source froide et source chaude ont été représentées par des traits en pointillés, entourant respectivement le vaporiseur 6 du circuit principal et le condenseur 5 du circuit principal.Il s'agit là bien évidemment d'une représentation simplifiée, correspondant à la définition des sources de chaleur, exposée précédemment. ta source froide 3 est éloignée de la source chaude 2, et la source chaude 2 est à une température différente de, et supérieure à celle de la sour ce froide 3.