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Title:
METHOD FOR REFRIGERATING AN ISOTHERMAL BOX TO A TARGET TEMPERATURE AND ASSOCIATED FACILITY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/048793
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for refrigerating a thermally insulating box (C) to a target temperature according to which: • - an evaporator (E) is placed in the box (C); • - the evaporator (E) is placed in fluid communication with a thermochemical reactor Ri; • - simultaneously, the heat produced by the reactor Ri is evacuated; the method is characterized in that at least n>1 other thermochemical reactors are provided; • I) the pressure Pevi in the evaporator (E) is determined after it is placed in fluid communication with the thermochemical reactor Ri, along with the temperature of the thermochemical reactor Ri connected to the evaporator; • II) when the temperature difference DTRi between the temperature of the reactor Ri connected to the evaporator and the equilibrium temperature TeSi of the reactive mixture contained in the thermochemical reactor Ri, at the pressure Pevi of the evaporator, is equal to a first given deviation and/or when the temperature difference DTev between the evaporator and the interior of the box is equal to a second given deviation, the reactor Ri is isolated from the evaporator and the evaporator is placed in fluid communication with at least one thermochemical reactor Ri+1 which has a lower pressure Pevi and/or a lower temperature than a given value; simultaneously, all or part of the heat produced by the reactor(s) Ri+1 connected to the evaporator is also removed, • III) steps I and II are repeated in reference to the thermochemical reactor Ri+1 in fluid communication with the evaporator (E) until the target temperature is reached in the box C.

Inventors:
PUBILL, Aleix (31 rue des narcisses, Saint Pierre dels Forcats, Saint Pierre dels Forcats, 66210, FR)
RIGAUD, Laurent (1 rue du Canigolenc, St Hippolyte, St Hippolyte, 66500, FR)
TADIOTTO, David (8 rue du Carignan, Bompas, Bompas, 66430, FR)
STITOU, Driss (4 rue Cabrit, Saint Nazaire en Roussillon, Saint Nazaire en Roussillon, 66570, FR)
MAZET, Nathalie (228 avenue Albert Einstein, Perpignan, Perpignan, 66100, FR)
Application Number:
FR2018/052186
Publication Date:
March 14, 2019
Filing Date:
September 07, 2018
Export Citation:
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Assignee:
COLDWAY (route de Rivesaltes, PIA, 66380, FR)
CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE (3 rue Michel Ange, PARIS, PARIS, 75016, FR)
International Classes:
F25B17/08; C09K5/16; F25B27/00; F25B35/04; F25B41/04; F25B49/04
Domestic Patent References:
WO1988009466A11988-12-01
WO2016055127A12016-04-14
WO2014013146A12014-01-23
WO1988009466A11988-12-01
WO2016055127A12016-04-14
Foreign References:
EP0443620A21991-08-28
DE2846728A11979-05-03
FR2873793A12006-02-03
Attorney, Agent or Firm:
IN CONCRETO (9 rue de l'Isly, PARIS, PARIS, 75008, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 . Procédé de réfrigération d'un caisson thermiquement isolant (C) sensiblement jusqu'à une température cible Te selon lequel :

- on place un évaporateur (E) dans ledit caisson (C), ledit évaporateur (E) contenant un fluide en phase liquide en équilibre avec sa phase vapeur ;

- on met en communication fluidique ledit évaporateur (E) avec au moins un réacteur thermochimique Ri comprenant un mélange comprenant au moins un composé réactif Si apte à réagir chimiquement avec ledit fluide en phase gaz pour former un produit de réaction, ladite réaction chimique de synthèse dudit produit de réaction étant exothermique et réversible ;

- simultanément, on évacue tout ou partie de la chaleur produite au niveau dudit réacteur Ri ;

- on fournit n autres réacteurs thermochimiques contenant chacun un mélange contenant au moins un composé réactif éventuellement identique audit mélange réactif Si, n étant un entier égal ou supérieur à 1 ;

caractérisé en ce que

- éventuellement, on fournit un ensemble d'au moins un réacteur thermochimique externe (Rm) distinct dudit ensemble de n réacteurs et distinct dudit réacteur Ri

I) on détermine la pression Pevi régnant dans l'ensemble formé par ledit évaporateur (E) mis en communication fluidique avec le(s)dit(s) réacteur(s) thermochimique(s) Ri et/ou la température dudit/desdites réacteur(s) thermochimique(s) Ri mis en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) ;

II) lorsque la différence de température DTRi entre la température dudit/desdits réacteurs Ri connecté(s) audit évaporateur (E) et la température d'équilibre TeSi dudit/desdits mélange(s) réactif(s) Si contenu(s) dans ledit/lesdits réacteur(s) thermochimique(s) Ri à la pression Pevi, est égale à un premier écart donné (ΔΤ1 ) et/ou lorsque la différence de température DTev entre ledit évaporateur (E) et l'intérieur dudit caisson (C) est égale à un deuxième écart donné (ΔΤ2), on isole ledit/lesdits réacteur(s) Ri dudit évaporateur (E) et l'on met en communication fluidique ledit évaporateur (E) avec au moins un réacteur thermochimique Ri+1 choisi parmi les n autres réacteurs thermochimiques non connectés audit évaporateur (E) et dont la pression est inférieure Pevi et/ou la température est inférieure à une valeur donnée, simultanément, on évacue également tout ou partie de la chaleur produite au niveau dudit ou desdits réacteurs Ri+1 connectés audit évaporateur (E),

III) on répète les étapes I et II en référence au(x)dit(s) réacteur(s) thermochimique(s) Ri+1 en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) jusqu'à que l'écart entre ladite température Te dans ledit caisson (C) et ladite température cible Te soit égal à un troisième écart ΔΤ3 et,

- éventuellement on maintient l'écart entre ladite température Te dans ledit caisson (C) et ladite température cible Te inférieure ou égal audit troisième écart ΔΤ3 soit en réitérant les étapes I et II en mettant ledit évaporateur (E) en communication fluidique avec au moins un des n+1 réacteurs thermochimiques de ladite installation pour maintenir la température dans ledit caisson (C) sensiblement égale à ladite température cible Te, soit en mettant ledit évaporateur (E) en communication fluidique avec ledit ensemble d'au moins un réacteur thermochimique externe (Rm) distinct dudit ensemble de n réacteurs et distinct dudit réacteur Ri.

2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'on connecte thermiquement entre eux une partie desdits n+1 réacteurs thermochimiques et notamment en ce que l'on connecte thermiquement deux-à-deux lesdits réacteurs thermochimiques thermiquement connectés, en ce que l'on met en communication fluidique une partie desdits réacteurs thermiquement connectés avec ledit évaporateur (E), l'autre partie étant isolée dudit évaporateur (E) et en ce que l'on évacue au moins partiellement par conduction la chaleur dégagée par la réaction exothermique de synthèse dans lesdits réacteurs en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) vers lesdits réacteurs isolés dudit évaporateur (E).

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits réacteurs connectés thermiquement forment des paires de réacteurs thermochimiques, en ce que l'on met ledit deuxième réacteur thermochimique de chacune desdites paires en communication fluidique avec au moins un condenseur (CD), ledit deuxième réacteur thermochimique contenant une quantité de produit de réaction obtenu lors de ladite réaction chimique de synthèse et éventuellement un mélange contenant un composé réactif Si n'ayant pas encore réagit, en ce que l'on met en œuvre ladite étape I en utilisant lesdits premiers réacteurs thermochimiques puis ladite étape II en utilisant lesdits deuxièmes réacteurs thermochimiques ou en ce que l'on met en œuvre lesdites étapes I et II en utilisant lesdits premiers réacteurs thermochimiques et en ce que l'on évacue, notamment, par conduction, toute la chaleur dégagée lors de la réaction de synthèse dans lesdits premiers réacteurs vers lesdits deuxièmes réacteurs pour décomposer ledit produit de réaction contenu dans lesdits deuxièmes réacteurs et condenser, dans ledit condenseur (CD), ledit fluide en phase vapeur qui a été régénéré dans lesdits deuxièmes réacteurs, la condensation ayant notamment lieu à la température dudit condenseur (CD), laquelle peut être la température extérieure audit caisson (C).

4. Installation de réfrigération d'un caisson thermiquement isolant (C) sensiblement jusqu'à une température cible Te, apte à permettre la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, du type comprenant :

- un caisson thermiquement isolant (C) ;

- un évaporateur (E) disposé dans ledit caisson (C) et contenant un fluide en phase liquide en équilibre avec sa phase gaz ;

- au moins un réacteur thermochimique Ri contenant un mélange réactif Si apte à réagir chimiquement avec ledit fluide en phase gaz pour former un produit de réaction, ladite réaction chimique de synthèse dudit produit de réaction étant exothermique et réversible, ledit réacteur thermochimique Ri étant apte à être mis en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) via une conduite Li équipée de moyens formant vanne (Vi) ;

- des moyens d'évacuation de la chaleur (VT1 ; VT2, Rd1 ; Rd2) ;

- des moyens de mesure de la température dans ledit caisson thermiquement isolant (C) ;

- des moyens de chauffage dudit ou desdits réacteurs thermochimiques Ri qui sont aptes à induire la réaction endothermique inverse de décomposition dudit produit de réaction aboutissant à la régénération dudit mélange réactif et dudit fluide en phase gaz ;

- en outre, au moins n réacteurs thermochimiques Ri+1 , n étant un entier supérieur ou égal à 1 , chaque réacteur Ri+1 contenant un mélange réactif Si+1 , éventuellement identique audit mélange réactif Si et également apte à réagir chimiquement avec ledit fluide en phase gaz pour former un produit de réaction, ladite réaction chimique de synthèse dudit produit de réaction étant exothermique et réversible, chacun desdits n réacteurs thermochimiques étant apte à être mis en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) via une conduite spécifique Li+1 ;

- une vanne Vi+1 montée sur chacune desdites Li+1 conduites et qui en position ouverte permet la connexion fluidique entre ledit réacteur et ledit évaporateur (E) et, en position fermée, isole ledit réacteur Ri dudit évaporateur (E) et desdits autres n réacteurs thermochimiques

- des moyens de chauffage de chacun desdits réacteurs thermochimiques Ri+1 qui sont aptes à induire la réaction endothermique inverse de décomposition dudit produit de réaction aboutissant à la régénération dudit mélange réactif et dudit fluide en phase gaz ; et

- des moyens d'évacuation de la chaleur adaptés pour évacuer la chaleur générée par ladite réaction de synthèse de chacun desdits réacteurs thermochimiques Ri et Ri+1 dans laquelle elle a lieu ;

caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre,

- des moyens de comparaison de la différence entre la température mesurée dans ledit caisson (C) et ladite température cible Te avec un troisième écart donné (ΔΤ3) ;et/ou

- des moyens de détermination de la température Tev dans ledit évaporateur (E) et/ou de la pression Pev dans ledit évaporateur (E) ou dans chacun desdits réacteurs Ri et Ri+1 ;

- des moyens de détermination de la température Ti dans ledit réacteur Ri et dans chaque réacteur thermochimique Ri+1 desdits n+1 réacteurs ;

- des moyens de détermination de l'écart DTev entre la température dudit caisson (C) et la température dudit évaporateur (E) ; et/ou

- des moyens de détermination de l'écart DTRi entre ladite température Ti déterminée et la température d'équilibre TeSi dudit mélange réactif Si contenu dans ledit réacteur thermochimique Ri considéré à ladite pression Pevi déterminée dans ledit évaporateur (E) ; et/ou

- des moyens de comparaison de DTRi et/ou DTev respectivement avec un premier et un deuxième écart donné (ΔΤ1 ; ΔΤ2) et ;

- des moyens de contrôle de la position ouverte/fermée de chacune desdites vannes Vi et Vi+1 , lesdits moyens de contrôle étant couplés audits moyens de comparaison et conformés pour mettre en communication fluidique ledit évaporateur (E) avec au moins un réacteur thermochimique Ri+1 choisi parmi les réacteurs thermochimiques qui ne sont pas en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) et dont la pression est inférieure à la pression Pevi déterminée dans ledit évaporateur (E) et/ou la température est inférieure à une valeur donnée , lorsque lesdits moyens de comparaison ont déterminé que DTRi et/ou DTev est/sont inférieurs respectivement audit premier et audit deuxième écart (ΔΤ1 ; ΔΤ2) ;

- éventuellement un ensemble d'au moins un réacteur thermochimique externe distinct dudit ensemble de n réacteurs et distinct dudit réacteur Ri et apte à être mis en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) via au moins d'une conduite équipée de moyens formant vanne ;

et en ce que lesdits moyens de contrôle sont couplés aux moyens de comparaison pour mettre en connexion fluidique ledit évaporateur (E) avec au moins une partie desdits n réacteurs, lorsque l'écart entre la température dans ledit caisson et ladite température cible Te est égal audit troisième écart ΔΤ3 ou pour mettre en connexion fluidique l'évaporateur (E) avec ledit d'ensemble d'au moins réacteur thermochimique externe, lorsque l'écart entre la température dans ledit caisson et le température cible est égal audit troisième écart ΔΤ3.

5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens d'évacuation de la chaleur permettent d'évacuer la chaleur par convexion forcée et notamment comportent au moins un ventilateur et/ou en ce que lesdits moyens d'évacuation de chaleur sont aptes à évacuer la chaleur par conduction et permettent éventuellement le stockage de la chaleur évacuée sous forme sensible, par stockage dans un matériau et/ou sous forme latente, du fait d'un changement d'état physique et/ou d'une réaction chimique du matériau dans lequel la chaleur est évacuée.

6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'au moins une partie desdits n+1 réacteurs sont connectés thermiquement de manière à ce que lorsqu'une partie desdits réacteurs thermiquement connectés est en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) du fait de l'ouverture desdits moyens formant vanne (Vi), la partie restante desdits réacteurs thermiquement connectés est isolée dudit évaporateur (E), et en ce que ladite partie isolée est conformée pour permettre d'évacuer par conduction la chaleur dégagée par ladite de réaction de synthèse dans lesdits réacteurs en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) et également de stocker ladite chaleur évacuée sous forme sensible, du fait de la capacité calorifique massique du produit de réaction et/ou du mélange réactif et/ou sous forme latente, du fait de la décomposition dudit produit de réaction.

7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'une partie desdits réacteurs thermiquement connectés sont contenus les uns dans les autres et notamment imbriqués l'un dans l'autre, deux-à-deux, de manière à permettre une connexion thermique notamment par conduction en formant des paires de réacteurs thermochimiques thermiquement connectés.

8. Installation selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'au moins une partie desdits réacteurs thermiquement connectés comportent des plaques creuses qui referment ledit mélange réactif et en ce que les plaques de deux réacteurs sont intercalées les unes avec les autres de manière à connecter thermiquement par conduction et/ou convection lesdits réacteurs thermochimiques.

9. Installation selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que lesdits premiers réacteurs de chacune desdites paires de réacteurs thermochimiques thermiquement connectés sont chacun reliés audit évaporateur (E) par une conduite spécifique à chacun desdits réacteurs et équipée de moyens formant vanne, en ce qu'elle comporte, en outre, au moins un condenseur (CD) qui est relié à chacun desdits deuxièmes réacteurs par une conduite équipée de moyens formant vanne, en ce que, éventuellement, lesdits deuxièmes réacteurs thermochimiques sont également chacun reliés audit évaporateur (E) par une conduite spécifique à chaque réacteur et équipée de moyens formant vanne et en ce que lesdits moyens de contrôle sont couplés audits moyens de comparaison et sont conformés pour mettre en communication fluidique ledit évaporateur (E), soit avec une partie desdits premiers réacteurs qui n'étaient pas connectés audit évaporateur (E), soit avec lesdits deuxièmes réacteurs, lorsque ces derniers peuvent être reliés audit évaporateur (E), lorsque lesdits moyens de comparaison ont déterminé que DTRi et/ou DTev est/sont inférieurs respectivement audit premier et audit deuxième écart (ΔΤ1 ; ΔΤ2).

10. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque réacteur thermochimique Ri comporte une paroi qui définit une enveloppe qui renferme ledit mélange réactif et en ce que lesdits moyens de détermination de la température de chaque réacteur thermochimique Ri comportent des moyens de mesure de la température de la paroi de chaque réacteur Ri.

Description:
PROCEDE DE REFRIGERATION D'UN CAISSON ISOTHERME JUSQU'A UNE TEMPERATURE

CIBLE ET INSTALLATION ASSOCIEE

La présente invention concerne un procédé de réfrigération d'un caisson isotherme jusqu'à une température cible et une installation permettant la mise en œuvre de ce procédé.

La chaîne du froid assure l'approvisionnement de plus de la moitié des denrées alimentaires et sanitaires. Le transport réfrigéré de ces marchandises thermosensibles utilise majoritairement des véhicules qui comportent un caisson isotherme (thermiquement isolé), réfrigéré et un système de réfrigération basé sur des cycles de compression mécanique d'un gaz frigorigène, souvent fluoré, où le compresseur mécanique est alimenté, soit par l'alternateur du moteur du véhicule, soit par un moteur à combustion interne spécialement dédié. Cette solution entraîne une surconsommation de carburant de 1 à 3 litres pour 100 km parcourus, induisant une augmentation des rejets de CO2.

La qualité des produits thermosensibles est fortement liée aux fluctuations de température, tout au long de la chaîne de froid. La réglementation est de plus en plus exigeante et contraint de justifier d'un maintien en température précis et contrôlé, pendant toute la durée du transport, jusqu'à l'utilisateur final. Un produit thermosensible qui est transporté dans différents caissons isothermes de son point de départ à son point final, subit inévitablement des oscillations de température dues aux ouvertures du compartiment réfrigéré et aux transvasements du produit dans les lieux de distribution. Afin d'éviter ces fluctuations thermiques, des caissons isothermes déjà mis en température doivent alors être mis à disposition lors des déchargements pour la redistribution logistique.

Afin de limiter la consommation énergétique liée au maintien des caissons vides en attente de chargement, dans le cas du transport logistique à une température négative, des dispositifs de production de froid de forte puissance doivent alors être utilisés pour descendre très rapidement la température du caisson en attente, au moment où il est utilisé ou juste avant son utilisation, de la température ambiante à des températures cibles précises pouvant, par exemple, être comprises entre -20°C et -30°C. Ensuite la température cible doit être maintenue pendant plusieurs heures dans le caisson isotherme. Le document FR 2 873 793 décrit un système thermochimique qui comprend un évaporateur et un réacteur thermochimique. Le réacteur contient un composé réactif, un sel, notamment un sel métallique, capable de réagir chimiquement avec la phase vapeur d'un fluide liquéfié contenu dans l'évaporateur ou dans un réservoir relié à l'évaporateur. Lorsque l'on ouvre la vanne de manière à mettre en communication fluidique le réacteur thermochimique et l'évaporateur, la phase gaz du fluide se répand dans le réacteur et est consommée dans la réaction chimique de synthèse avec le sel. Le fluide en phase liquide se vaporise dans l'évaporateur, absorbant de la chaleur et générant donc du froid autour de l'évaporateur. La réaction chimique de synthèse entre la phase gaz du fluide et le mélange réactif contenu dans le réacteur est, elle, une réaction exothermique réversible qui aboutit donc à un équilibre. Lorsque la pression d'équilibre et la température d'équilibre définies pour la réaction exothermique sont atteintes dans le réacteur, la quantité de fluide en phase gaz consommée par la réaction exothermique et égale à la quantité de fluide en phase gaz qui est régénérée par la réaction endothermique inverse.

Le document WO 2014/013146 A1 décrit un système de réfrigération d'une enceinte qui utilise un groupe frigorifique à compression et un système de réfrigération comprenant un réacteur thermochimique pouvant être mis en communication fluidique à un évaporateur contenant un fluide en phase liquide en équilibre avec sa phase gaz, au moyen d'une vanne. Ce type d'installation ne peut pas être utilisé sans apport d'énergie extérieur du fait du compresseur du groupe frigorifique. Néanmoins, il permet du fait de la présence du système thermochimique d'atteindre plus rapidement qu'avec le seul groupe frigorifique des températures basses.

Le document WO 88/09466 A1 décrit un dispositif qui comporte au moins deux réacteurs thermochimiques, un évaporateur, un condenseur, un collecteur de gaz et des moyens pour déclencher successivement les réactions solide-gaz dans les deux réacteurs à partir du gaz provenant de l'évaporateur et commander les ouvertures et fermetures des différents circuits de communication dans un ordre prédéterminé pour obtenir une production de froid continue. Dans ce document, l'évaporateur est connecté à un premier réacteur. Une fois que l'équilibre réactionnel est atteint dans ce réacteur et que donc la pression du gaz est constante, on bascule sur le second réacteur, le premier étant alors régénéré. Par ailleurs, le document WO 2016/055127 A1 décrit un système de réfrigération qui n'est pas thermochimique mais met en œuvre l'adsorption d'un gaz sur un solide, en l'occurrence la vapeur d'eau sur un gel de silice. Le dispositif comporte au moins deux réacteurs à adsorption, chacun relié à un évaporateur. L'évaporateur est d'abord mis en communication avec un premier réacteur puis lorsque l'équilibre de la réaction d'adsorption est atteint, l'évaporateur est mis en communication avec un autre réacteur. Le basculement d'un réacteur vers l'autre peut être commander par la mesure d'une pression et/ou d'une température ad hoc. La puissance frigorifique est régulée par le débit de gaz entrant dans les réacteurs. Un tel dispositif ne permet pas d'obtenir la même puissance frigorifique qu'un système thermochimique.

Un but de la présente invention est de proposer un procédé de réfrigération d'un caisson thermiquement isolant qui permet d'augmenter la puissance frigorifique et donc d'augmenter la vitesse de descente en température du caisson.

Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé tel que précité qui permet d'obtenir rapidement sensiblement la température cible.

Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé de réfrigération d'un caisson thermiquement isolant jusqu'à une température sensiblement égale à une température cible Te qui permet également de maintenir la température du caisson sensiblement égale à la température cible, éventuellement sans apport d'énergie extérieur pour la production de froid, notamment.

La présente invention concerne donc un procédé de réfrigération d'un caisson thermiquement isolant jusqu'à une température cible Te selon lequel :

- on place un évaporateur dans ledit caisson, ledit évaporateur contenant un fluide en phase liquide en équilibre avec sa phase gaz ;

- on met en communication fluidique ledit évaporateur avec au moins un réacteur thermochimique Ri comprenant un mélange comprenant au moins un composé réactif Si apte à réagir chimiquement avec ledit fluide en phase gaz pour former un produit de réaction, ladite réaction chimique de synthèse dudit produit de réaction étant exothermique et réversible ; simultanément, on évacue tout ou partie de la chaleur produite au niveau dudit réacteur Ri ; - on fournit n autres réacteurs thermochimiques contenant chacun un mélange contenant au moins un composé réactif éventuellement identique audit mélange réactif Si, n étant un entier égal ou supérieur à 1 .

De manière caractéristique, selon l'invention :

- éventuellement, on fournit un ensemble d'au moins un réacteur thermochimique externe distinct dudit ensemble de n réacteurs et distinct dudit réacteur Ri ;

I) on détermine la pression Pevi régnant dans l'ensemble formé par ledit évaporateur mis en communication fluidique avec le(s)dit(s) réacteur(s) thermochimique(s) Ri et/ou la température dudit/desdites réacteur(s) thermochimique(s) Ri mis en communication fluidique avec ledit évaporateur ;

II) lorsque la différence de température DTRi entre la température dudit/desdits réacteurs Ri connecté(s) audit évaporateur et la température d'équilibre TeSi dudit/desdits mélange(s) réactif(s) Si contenu(s) dans ledit/lesdits réacteur(s) thermochimique(s) Ri à la pression Pevi, est égale à un premier écart donné ΔΤ1 et/ou lorsque la différence de température DTev entre ledit évaporateur et l'intérieur dudit caisson est égale à un deuxième écart donné ΔΤ2, on isole ledit/lesdits réacteur(s) Ri dudit évaporateur et l'on met en communication fluidique ledit évaporateur avec au moins un réacteur thermochimique Ri+1 choisi parmi les n autres réacteurs thermochimiques non connectés audit évaporateur et dont la pression est inférieure à Pevi et/ou la température est inférieure à une valeur donnée, simultanément, on évacue également tout ou partie de la chaleur produite au niveau dudit ou desdits réacteurs Ri+1 connectés audit évaporateur ,

III) on répète les étapes I et II en référence au(x)dit(s) réacteur(s) thermochimique(s) Ri+1 en communication fluidique avec ledit évaporateur jusqu'à ce que l'écart entre ladite température Te dans ledit caisson et ladite température cible Te soit égal à un troisième écart ΔΤ3 et,

- éventuellement on maintient l'écart entre ladite température Te dans ledit caisson et ladite température cible Te inférieure ou égal audit troisième écart ΔΤ3 soit en réitérant les étapes I et II en mettant ledit évaporateur en communication fluidique avec au moins un des n+1 réacteurs thermochimiques de ladite installation , soit en mettant ledit évaporateur en communication fluidique avec un ensemble d'au moins un réacteur thermochimique externe, distinct dudit ensemble de n réacteurs et distinct dudit réacteur Ri.

Le fait de refroidir le réacteur connecté à l'évaporateur permet d'empêcher établissement de l'équilibre dans le réacteur. La réaction de synthèse se poursuite donc engendrant ainsi l'évaporation du fluide dans l'évaporateur. On produit ainsi du froid au niveau de l'évaporateur.

Les Demandeurs ont remarqué que la température du réacteur en communication fluidique avec l'évaporateur n'augmentait pas immédiatement du fait du stockage d'une partie de la chaleur dégagée par le réacteur dans le réacteur lui-même. Dans un premier temps, la chaleur dégagée par la réaction de synthèse est donc dissipée dans le réacteur lui-même, par conduction, notamment. Cette première étape d'évacuation de la chaleur est rapide et permet donc de générer rapidement du froid au niveau de l'évaporateur du fait de l'évaporation rapide du fluide.

Le fait de mesurer/déterminer la température du réacteur thermochimique en connexion fluidique avec l'évaporateur permet de basculer vers un autre réacteur avant l'établissement de l'équilibre dans réacteur connecté à l'évaporateur ; on évite ainsi l'augmentation de pression et de température dans l'évaporateur qui conduirait à une baisse de la puissance frigorifique de l'évaporateur. L'évaporateur est donc ainsi connecté à un autre réacteur thermochimique avant l'établissement de l'équilibre. On reproduit alors les conditions qui permettent d'obtenir pendant un cours laps de temps un pic de puissance frigorifique au niveau de l'évaporateur. En faisant se succéder ces pics, on parvient à optimiser la puissance frigorifique de l'évaporateur et à abaisser rapidement la température dans le caisson.

Le fait de déterminer la température de chacun des autres réacteurs non connectés permet de s'assurer à la fois que la pression de ce réacteur est inférieure à la pression dans l'évaporateur et également d'éviter de connecter l'évaporateur à un réacteur trop chaud qui risquerait de déplacer l'équilibre dans l'évaporateur, par transfert thermique des fluides en phase circulant dans l'ensemble évaporateur connecté au réacteur chaud. Les fluides en phase gaz chauds augmenteraient la température et la pression dans l'évaporateur et donc réduiraient sa puissance frigorifique. Lorsque tous les réacteurs contiennent le même mélange réactif, avantageusement, on met en œuvre les étapes I et II avec lesdits réacteurs et l'on maintient l'écart entre ladite température Te dans ledit caisson et ladite température cible Te égal à un troisième écart ΔΤ3, au moyen de l'ensemble de n réacteurs et distinct dudit réacteur Ri.

Quand tous les réacteurs ne comportent pas le même composé réactif, une fois que l'écart entre ladite température dans ledit caisson et ladite température cible Te est égal à un troisième écart ΔΤ3, on réitère les étapes I et Il en mettant alternativement ledit évaporateur en communication fluidique avec seulement une partie des n+1 réacteurs thermochimiques de ladite installation pour maintenir l'écart entre ladite température dans ledit caisson et ladite température cible Te égal à un troisième écart ΔΤ3, les autres réacteurs thermochimiques restant isolés dudit évaporateur. Avantageusement, on va d'abord connecter l'évaporateur aux réacteurs qui contiennent un mélange réactif donc la courbe d'équilibre sur un diagramme Clausius-Clapeyron se situe la plus à droite. Ces composés dont les produits de réaction se régénèrent à une plus haute température sont utilisés pour obtenir la température cible mais pas pour le maintien en température du caisson. Le mélange réactif qu'ils contiennent peut-être totalement consommé dans la réaction de synthèse exothermique pendant la phase permettant d'atteindre la température cible.

Il est également possible, quel que soit le mode de mise en œuvre, dans l'étape I, de mettre en communication fluidique ledit évaporateur simultanément ou de manière décalée dans le temps avec au moins deux réacteurs thermochimiques et notamment avec deux réacteurs thermochimiques. On augmente ainsi la détente du fluide en phase gaz et donc la vaporisation du fluide en phase liquide ce qui permet d'augmenter la puissance frigorifique au niveau de l'évaporateur.

On peut évacuer la chaleur par convection forcée, ce qui est simple à mettre en œuvre.

On peut également évacuer au moins partiellement la chaleur dégagée par ladite réaction chimique de synthèse au niveau de chacun desdits réacteurs par convection forcée et/ou par conduction et éventuellement on peut stocker ladite chaleur évacuée sous forme sensible dans un matériau et/ou sous forme latente dans un matériau susceptible d'un changement de phase et/ou susceptible de réagir chimiquement.

On peut également connecter thermiquement entre eux une partie desdits n+1 réacteurs thermochimiques et notamment connecter thermiquement deux-à- deux lesdits réacteurs thermochimiques thermiquement connectés et mettre en communication fluidique une partie desdits réacteurs thermiquement connectés avec ledit évaporateur, l'autre partie étant isolée dudit évaporateur, et évacuer au moins partiellement par conduction la chaleur dégagée par la réaction exothermique de synthèse dans lesdits réacteurs en communication fluidique avec ledit évaporateur vers lesdits réacteurs isolés dudit évaporateur. On peut ainsi parfois se passer de l'évacuation de la chaleur par convexion forcée.

Avantageusement, lesdits réacteurs connectés thermiquement forment des paires de réacteurs thermochimiques, on met ledit deuxième réacteur thermochimique de chacune desdites paires en communication fluidique avec au moins un condenseur, ledit deuxième réacteur thermochimique contenant une quantité de produit de réaction obtenu lors de ladite réaction chimique de synthèse et éventuellement un mélange contenant un composé réactif Si n'ayant pas encore réagit, on met en œuvre ladite étape I en utilisant lesdits premiers réacteurs thermochimiques puis ladite étape II en utilisant lesdits deuxièmes réacteurs thermochimiques ou on met en œuvre lesdites étapes I et II en utilisant lesdits premiers réacteurs thermochimiques et on évacue, notamment, par conduction, toute la chaleur dégagée lors de la réaction de synthèse dans lesdits premiers réacteurs vers lesdits deuxièmes réacteurs pour décomposer ledit produit de réaction contenu dans lesdits deuxièmes réacteurs et condenser, dans ledit condenseur, ledit fluide en phase vapeur qui a été régénéré dans lesdits deuxièmes réacteurs, la condensation ayant notamment lieu à la température dudit condenseur, laquelle peut être la température extérieure audit caisson. Avantageusement, on évacue toute la chaleur de ladite réaction de synthèse desdits premiers réacteurs vers lesdits deuxièmes réacteurs de manière à décomposer le produit de réaction contenus dans lesdits deuxièmes réacteurs. L'évacuation de la chaleur ne nécessite ainsi aucun apport d'énergie électrique.

Un but de la présente invention est de proposer une installation de réfrigération d'un caisson thermiquement isolant qui permet de réfrigérer ledit caisson jusqu'à une température cible et qui est apte à fonctionner sans apport d'énergie externe à l'installation ou avec un apport limité.

Un autre but de la présente invention est de proposer une installation telle que précitée qui permet, de plus, de maintenir la température du caisson sensiblement égale à la température cible, sans apport d'énergie extérieur à ladite installation.

La présente invention concerne une installation de réfrigération d'un caisson thermiquement isolant jusqu'à sensiblement une température cible Te, apte à permettre la mise en œuvre du procédé de l'invention et du type comprenant :

- un caisson thermiquement isolant ;

- un évaporateur disposé dans ledit caisson et contenant un fluide en phase liquide en équilibre avec sa phase gaz ;

- au moins un réacteur thermochimique Ri contenant un mélange réactif Si apte à réagir chimiquement avec ledit fluide en phase gaz pour former un produit de réaction, ladite réaction chimique de synthèse dudit produit de réaction étant exothermique et réversible, ledit réacteur thermochimique Ri étant apte à être mis en communication fluidique avec ledit évaporateur via une conduite Li équipée de moyens formant vanne ;

- des moyens de mesure de la température dans ledit caisson thermiquement isolant ;

- des moyens de chauffage dudit ou desdits réacteurs thermochimiques Ri qui sont aptes à induire la réaction endothermique inverse de décomposition dudit produit de réaction aboutissant à la régénération dudit mélange réactif et dudit fluide en phase gaz ;

- en outre, au moins n réacteurs thermochimiques Ri+1 , n étant un entier supérieur ou égal à 1 , chaque réacteur Ri+1 contenant un mélange réactif Si+1 , éventuellement identique audit mélange réactif Si et également apte à réagir chimiquement avec ledit fluide en phase gaz pour former un produit de réaction, ladite réaction chimique de synthèse dudit produit de réaction étant exothermique et réversible, chacun desdits n réacteurs thermochimiques étant apte à être mis en communication fluidique avec ledit évaporateur via une conduite spécifique Li+1 ; - une vanne Vi+1 montée sur chacune desdites Li+1 conduites et qui en position ouverte permet la connexion fluidique entre ledit réacteur et ledit évaporateur et, en position fermée, isole ledit réacteur Ri dudit évaporateur et desdits autres n réacteurs thermochimiques ;

- des moyens de chauffage de chacun desdits réacteurs thermochimiques

Ri+1 qui sont aptes à induire la réaction endothermique inverse de décomposition dudit produit de réaction aboutissant à la régénération dudit mélange réactif et dudit fluide en phase gaz ; et

- des moyens d'évacuation de la chaleur adaptés pour évacuer la chaleur générée par ladite réaction de synthèse de chacun desdits réacteurs thermochimiques Ri et Ri+1 dans laquelle elle a lieu.

De manière caractéristique, l'installation de l'invention comporte, en outre :

- des moyens de comparaison de la différence entre la température mesurée dans ledit caisson et ladite température cible Te avec un troisième écart donné ΔΤ3 ; et/ou

- des moyens de détermination de la température Tev dans ledit évaporateur et/ou de la pression Pev dans ledit évaporateur ou dans chacun desdits réacteurs Ri et Ri+1 ;

- des moyens de détermination de la température Ti dans ledit réacteur Ri et dans chaque réacteur thermochimique Ri+1 desdits n+1 réacteurs ;

- des moyens de détermination de l'écart DTev entre la température dudit caisson et la température dudit évaporateur ; et/ou

- des moyens de détermination de l'écart DTRi entre ladite température Ti déterminée et la température d'équilibre TeSi dudit mélange réactif Si contenu dans ledit réacteur thermochimique Ri considéré à ladite pression Pevi déterminée dans ledit évaporateur ; et/ou

- des moyens de comparaison de DTRi et/ou DTev respectivement avec un premier et un deuxième écart donné et ;

- des moyens de contrôle de la position ouverte/fermée de chacune desdites vannes Vi et Vi+1 , lesdits moyens de contrôle étant couplés audits moyens de comparaison et conformés pour mettre en communication fluidique ledit évaporateur avec au moins un réacteur thermochimique Ri+1 choisi parmi les réacteurs thermochimiques qui ne sont pas en communication fluidique avec ledit évaporateur et dont la pression est inférieure à la pression Pevi déterminée dans ledit évaporateur et/ou la température est inférieure à une valeur donnée , lorsque lesdits moyens de comparaison ont déterminé que DTRi et/ou DTev est/sont inférieurs respectivement audit premier et audit deuxième écart;

- éventuellement un ensemble d'au moins un réacteur thermochimique externe distinct dudit ensemble de n réacteurs et distinct dudit réacteur Ri et apte à être mis en communication fluidique avec ledit évaporateur (E) via au moins d'une conduite équipée de moyens formant vanne ;

et les moyens de contrôle sont couplés aux moyens de comparaison pour mettre en connexion fluidique l'évaporateur avec au moins une partie desdits n réacteurs, lorsque l'écart entre la température dans ledit caisson et la température cible est égal audit troisième écart ou pour mettre en connexion fluidique l'évaporateur avec ledit d'ensemble d'au moins réacteur thermochimique externe, lorsque l'écart entre la température dans ledit caisson et le température cible est égal audit troisième écart.

L'installation de l'invention ne comporte que des réacteurs thermochimiques et aucun compresseur. Elle est donc capable de refroidir l'intérieur du caisson jusqu'à la température cible sans apport d'énergie externe ; l'installation comporte également une batterie électrique apte à alimenter les moyens d'évacuations de la chaleur quand ceux-ci sont du type nécessitant une telle alimentation.

Les moyens de détermination de la pression Pev et/ou de la température Tev dans ledit évaporateur E et/ou les des moyens de détermination de la température Ti dans chaque réacteur thermochimique Ri des n+1 réacteurs ne sont pas limités selon l'invention. Il peut s'agir de capteurs de pression et/ou de sondes thermiques qui permettent soit de directement mesurer le paramètre considéré soit de calculer en fonction d'au moins un autre paramètre et des courbes d'équilibre des différents systèmes diphasique de l'installation.

Les moyens de contrôle peuvent comprendre un microprocesseur ou un microcontrôleur.

L'Homme du Métier est à même de choisir le ou les mélanges réactifs ainsi que le nombre de réacteurs thermochimiques et leur volume en fonction de la température cible et du volume du caisson à réfrigérer. Plus le nombre de réacteurs est important, plus on bascule rapidement l'évaporateur sur un autre réacteur dont la température et/ou la pression sont tels que précitées et donc moins on perd de puissance frigorifique au niveau de l'évaporateur.

Le fluide peut être l'ammoniac et le mélange réactif un mélange de graphite naturel expansé avec un sel choisi parmi les sels métalliques, les sels alcalins et les sels alcalino-terreux

Selon un mode de réalisation particulier, elle comporte au moins trois réacteurs thermochimiques. Ce nombre permet d'obtenir rapidement la température cible sans que l'installation soit trop coûteuse à fabriquer ni trop encombrante.

Tous lesdits réacteurs peuvent comporter le même composé réactif. Ils peuvent alors être tous utilisés pour maintenir la température dans le caisson selon le procédé de l'invention.

Selon un autre mode de réalisation, les réacteurs comportent chacun un mélange réactif différent des autres.

Selon un autre mode de réalisation, une partie desdits n+1 réacteurs thermochimiques comportent un même mélange réactif Si, les autres réacteurs thermochimiques comprenant chacun un mélange réactif Si+1 différent de Si, lesdits mélanges réactifs Si+1 pouvant être tous identiques entre eux, certains différents et certains identiques entre eux ou tous différents les uns des autres.

Selon un mode de réalisation particulier des moyens d'évacuation de la chaleur qui peut être combiné avec l'un quelconque des modes de réalisation précités, lesdits moyens d'évacuation de chaleur permettent d'évacuer la chaleur par convexion forcée et notamment comportent au moins un ventilateur et/ou lesdits moyens d'évacuation de chaleur sont aptes à évacuer la chaleur par conduction et permettent éventuellement le stockage de la chaleur évacuée sous forme sensible, par stockage dans un matériau et/ou sous forme latente, du fait d'un changement d'état physique et/ou d'une réaction chimique du matériau dans lequel la chaleur est évacuée.

Les moyens d'évacuation de la chaleur par conduction et/ou stockage précités sont aptes à fonctionner sans apport d'énergie électrique, contrairement à des ventilateurs, par exemple. Ils permettent donc de réduire l'encombrement et le poids de l'installation (elle ne comporte plus de batterie, par exemple) et d'éviter le recours à toute source d'énergie électrique. L'installation est ainsi peu coûteuse et facile à transporter. L'utilisation d'un caloduc n'est pas exclue de la présente invention.

Selon une variante de réalisation applicable à chacun des modes de réalisations précités et à leurs combinaisons, au moins une partie desdits n+1 réacteurs sont connectés thermiquement de manière à ce que lorsqu'une partie desdits réacteurs thermiquement connectés est en communication fluidique avec ledit évaporateur du fait de l'ouverture desdits moyens formant vanne, la partie restante desdits réacteurs thermiquement connectés est isolée dudit évaporateur et permet d'évacuer par conduction la chaleur dégagée par ladite de réaction de synthèse dans lesdits réacteurs en communication fluidique avec ledit évaporateur et également de stocker ladite chaleur évacuée sous forme sensible, du fait de la capacité calorifique massique du produit de réaction et/ou du mélange réactif et/ou sous forme latente du fait de la décomposition dudit produit de réaction. Dans cette installation, une partie des réacteurs sert à l'évacuation de la chaleur, ce qui permet de régénérer le mélange réactif et d'utiliser à nouveau les réacteurs régénérés pour la production de froid en les mettant à nouveau en communication fluidique avec l'évaporateur. Une telle installation est totalement autonome car les réacteurs assurent également la fonction de moyens de chauffage des réacteurs pour la décomposition du produit de réaction. Les réacteurs peuvent être connectés thermiquement par convection et/ou conduction.

Ainsi une partie desdits réacteurs thermiquement connectés sont contenus les uns dans les autres et sont notamment imbriqués l'un dans l'autre, deux-à-deux, de manière à permettre une connexion thermique notamment par conduction en formant des paires de réacteurs thermochimiques thermiquement connectés.

Selon un mode de réalisation particulier, au moins une partie desdits réacteurs thermiquement connectés comportent des plaques creuses qui referment ledit mélange réactif et les plaques de deux réacteurs sont intercalées les unes avec les autres de manière à connecter thermiquement par conduction et/ou convection lesdits réacteurs thermochimiques.

Selon un mode de réalisation qui peut être combiné avec l'un quelconque précité, lesdits premiers réacteurs de chacune desdites paires de réacteurs thermochimiques thermiquement connectés sont chacun reliés audit évaporateur par une conduite spécifique à chacun desdits réacteurs et équipée de moyens formant vanne, l'installation comporte, en outre, au moins un condenseur qui est relié à chacun desdits deuxièmes réacteurs par une conduite équipée de moyens formant vanne, éventuellement, lesdits deuxièmes réacteurs thermochimiques sont éventuellement chacun reliés audit évaporateur par une conduite spécifique à chaque réacteur et équipée de moyens formant vanne, lesdits moyens de contrôle sont couplés auxdits moyens de comparaison et sont conformés pour mettre en communication fluidique ledit évaporateur, soit avec une partie desdits premiers réacteurs qui n'étaient pas connectés audit évaporateur, soit avec lesdits deuxièmes réacteurs, lorsque ces derniers peuvent être reliés audit évaporateur, lorsque lesdits moyens de comparaison ont déterminé que DTRi et/ou DTev est/sont inférieurs respectivement audit premier et audit deuxième écart.

Le fluide en phase gaz contenu dans le condenseur peut être le même que celui de l'évaporateur. Dans cette installation, les réacteurs thermochimiques se régénèrent l'un l'autre, sans apport d'énergie électrique.

L'évacuation de la chaleur est mise en œuvre sans apport d'électricité par stockage de la chaleur du fait de la capacité calorifique massique des matériaux et du fait de la réaction chimique et du changement d'état du gaz, notamment (stockage sous forme latente).

Avantageusement, l'installation comporte une sonde thermique pour mesurer la température dans le caisson, une sonde thermique pour mesurer la température dans l'évaporateur et/ou un capteur de pression pour mesurer la pression dans ce dernier et une sonde de température disposée dans chacun des réacteurs ou au niveau de leur paroi pour mesurer la température de chacun des réacteurs. L'installation est ainsi robuste et peu coûteuse à fabriquer.

Selon un mode de réalisation particulier des moyens de détermination/mesure de la température de chaque réacteur, chaque réacteur thermochimique Ri comporte une paroi qui définit une enveloppe qui renferme ledit mélange réactif et lesdits moyens de détermination de la température de chaque réacteur thermochimique Ri comportent des moyens de mesure de la température de la paroi de chaque réacteur Ri.

Définitions Dans toute la présente demande, le terme « évaporateur » désigne tout dispositif comprenant un fluide en phase liquide et en phase gaz, en équilibre. Il peut s'agir d'un simple réservoir, par exemple.

Dans toute la présente demande, le fait d'atteindre la température cible indique que la température atteinte dans le caisson est égale à la température cible Te plus le troisième écart donné qui correspond à une tolérance.

La présente invention, ses caractéristiques et les différents avantages qu'elle procure apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit de quatre modes de réalisation/modes de mise en œuvre de ladite invention, présentés à titre d'exemples non limitatifs et qui fait référence aux dessins annexés sur lesquels :

- la Fig. 1 représente de manière schématique un premier mode de réalisation de la présente invention ;

- la Fig. 2 représente un diagramme de l'évolution de la puissance frigorifique de l'évaporateur de la Fig. 1 en fonction du temps, une fois qu'il a été mis en communication fluidique avec un réacteur thermochimique ;

- la Fig. 3 représente le diagramme de Clausius-Clapeyron de l'installation de la Fig. 1 ;

- la Fig. 4 représente les variations de la pression dans l'évaporateur et dans chacun des réacteurs de l'installation représentée sur la Fig. 1 ;

- la Fig. 5 représente le diagramme de Clausius-Clapeyron d'un deuxième mode de réalisation ;

- la Fig. 6 représente de manière schématique un troisième mode de réalisation de l'invention ;

- la Fig. 7 représente le diagramme de Clausius- Clapeyron de l'installation représenté sur la Fig. 6 ;

- la Fig. 8 représente un quatrième mode de réalisation de l'invention ;

- la Fig. 9 représente le diagramme de Clausius-Clapeyron de l'installation représentée sur la Fig. 8 ;

- la Fig. 10 représente de manière schématique un cinquième mode de réalisation de l'installation de l'invention ;

- la Fig. 1 1 représente le diagramme de Clausius-Clapeyron de l'installation représentée sur la Fig. 10 ; - la Fig. 12 représente de manière schématique un sixième mode de réalisation de l'installation de l'invention ; et

- la Fig. 13 représente le diagramme de Clausius-Clapeyron de l'installation représentée sur la Fig. 12 ;

Premier mode de réalisation et de mise en œuyre :

Installation comportant 3 réacteurs comprenant le même sel réactif.

En référence à la Fig. 1 , ce premier mode de réalisation comporte un réservoir E faisant office d'évaporateur et contenant un fluide en phase liquide en équilibre avec sa phase gaz. Ce réservoir/évaporateur E est situé dans un caisson isotherme C (ou caisson thermiquement isolant). L'intérieur du caisson C est donc réfrigéré par l'installation de l'invention. Le réservoir E est relié à une portion de conduite P qui traverse la paroi thermiquement isolante du caisson C. Cette portion de conduite P se divise ensuite en trois conduites, respectivement L1 , L2 et L3. La conduite L1 relie l'intérieur du réservoir E avec l'intérieur du premier réacteur thermochimique R1 . La première conduite L1 comporte une première vanne V1 montée en entrée du premier réacteur R1 . La deuxième conduite L2 connecte l'intérieur du réservoir E avec l'intérieur du deuxième réacteur thermochimique R2. La deuxième conduite L2 comporte une deuxième vanne V2 montée en entrée du deuxième réacteur R2. La conduite L3 relie l'intérieur du réservoir E avec l'intérieur du troisième réacteur thermochimique R3. La troisième conduite L3 comporte une troisième vanne V3 montée en entrée du troisième réacteur R3. Chaque réacteur est équipé d'un ensemble comprenant au moins un ventilateur, VT1 , VT2 et VT3 respectivement, adapté et disposé pour optimiser la dissipation par convexion forcée de la chaleur dégagée par chacun des réacteurs R1 , R2 et R3.

Les moyens de contrôle et les moyens de mesure/détermination de la température ainsi que les moyens de comparaison ne sont pas représentés par souci de simplification. Ces moyens comportent une sonde de température disposée dans le réservoir E, une sonde de température placée dans le caisson C et un microcontrôleur ou un microprocesseur qui permet de comparer les valeurs. Ces sondes permettent de mesurer la température dans l'évaporateur E et la température dans le caisson C ce qui permet de déterminer l'écart entre ces deux températures. L'installation comporte également une sonde de température placée sur la paroi de chacun des réacteurs R1 à R3 et qui permet de mesurer évolution de la température dans chacun des réacteurs. L'installation comprend également un capteur de pression qui permet de mesurer la pression dans le réservoir/évaporateur E et/ou dans l'ensemble réservoir-réacteur thermochimique connecté audit réservoir E.

Le fonctionnement de ce premier mode de réalisation va être décrit en référence aux Fig. 1 à 3.

Comme représenté sur la Fig. 2, lorsque le réservoir E est mis en communication fluidique avec un réacteur thermochimique, la puissance frigorifique au niveau du réservoir augmente rapidement du fait de la différence de pression du fluide en phase gaz dans l'évaporateur et dans le réacteur thermochimique. La puissance frigorifique diminue ensuite de manière exponentielle à cause de l'équilibre pression/température qui s'installe dans le réacteur et qui dépend du mélange réactif utilisé dans le réacteur.

La mérite des Demandeurs est donc d'avoir pensé à utiliser les pics de puissance frigorifique du réservoir qui apparaissent pendant un cours laps de temps dès que ce dernier est mis en communication fluidique avec un réacteur thermochimique dont la pression est plus faible que la sienne. Plus la différence de pression entre le réservoir et le réacteur est grande, plus la puissance frigorifique générée est grande.

La Fig. 3 représente le diagramme de Clapeyron de l'installation de la Fig. 1 . PO correspond à la pression initiale dans le réservoir/évaporateur E. T0 est la température initiale dans le réservoir/évaporateur E. La droite L/G correspond à l'équilibre pression/température du système diphasique liquide/gaz présent dans le réservoir E. La droite S/G correspond à l'équilibre du système réactionnel phase gaz/phase solide présent dans chacun des réacteurs R1 , R2 et R3, ceux- ci comprenant tous le même composé réactif.

Phase a :

On met en communication le réservoir E et le réacteur R1 en ouvrant la vanne V1 . Les vannes V2 et V3 sont fermées. Le fluide en phase gaz pénètre dans le premier réacteur R1 et réagit avec le mélange réactif qui n'a pas encore réagit. De préférence, le réacteur R1 vient juste d'être régénéré. Il en résulte un dégagement de chaleur dans le réacteur R1 du fait de la réaction chimique exothermique. Cette chaleur est en partie absorbée par le réacteur lui-même, c'est-à-dire emmagasinée sous forme de chaleur sensible par le mélange réactif qu'il contient, la paroi du réacteur et le produit de réaction formé ou déjà contenu dans le réacteur R1 . Une autre partie de la chaleur est évacuée par l'ensemble de ventilateurs VT1. Le refroidissement du premier réacteur R1 déplace l'équilibre de la réaction exothermique qui se poursuit donc et continue d'engendrer le passage du fluide en phase liquide dans sa phase gaz, dans le réservoir E. La pression qui règne dans le réservoir E est la même que celle du réacteur R1 et est égale à Pev1 .

Lorsque la chaleur de réaction ne peut plus être stockée dans le premier réacteur R1 ni être suffisamment évacuée par le groupe de ventilateurs VT1 , un équilibre tend à s'établir dans le premier réacteur R1 . La température de la paroi du premier réacteur R1 atteint alors une température TR1 proche de la température d'équilibre correspondant au point d'équilibre TE1 (voir Fig. 3) du système réactionnel gaz/solide du réacteur R1 à la pression Pev1 . Cette température d'équilibre n'est pas explicitement indiquée sur la Fig. 3 ; elle se déduit de l'abscisse du point TE1 laquelle est égale à -1 /température d'équilibre du point TEL Le point d'équilibre TE1 est l'équilibre du système réactionnel du réacteur R1 à la pression Pev1 , c'est-à-dire correspondant à la pression régnant dans le premier réacteur R1 . La température dans le caisson C est alors de Tel . Lorsque l'écart DT1 entre la température TR1 et la température correspondant au point d'équilibre TE1 est inférieur ou égal à un premier écart donné, on enclenche la phase b.

Phase b : Pour éviter que la vitesse d'évaporation devienne nulle dans le réservoir

E, la phase b est enclenchée. On ferme la vanne V1 à l'entrée du réacteur R1. Le réacteur R1 est alors isolé du réservoir E et continue d'être refroidi par ventilation au moyen de l'ensemble de ventilateurs VT1 , la pression dans le premier réacteur R1 baisse donc du fait du refroidissement du réacteur R1 et du fait de la réaction chimique exothermique qui peut se poursuivre dans le réacteur R1 , les conditions de température et de pression étant modifiées. La vanne V2 est alors ouverte. Le réacteur R2 et le réservoir E sont mis en communication fluidique. La vanne V3 reste fermée. La vanne V1 également. Une nouvelle pression Pev2, plus basse que Pev1 (puisque d'une part, le fluide en phase gaz se détend du fait de l'augmentation du volume dans lequel il peut se répandre et d'autre part, il est consommé dans le réacteur R2), s'établit rapidement dans le réservoir E et le réacteur R2. La température du réservoir E diminue jusqu'à la valeur Tev2 qui est la température d'équilibre qui se déduit de la droite L/G. Le fluide en phase gaz passe du réservoir E vers le deuxième réacteur R2 et réagit avec le composé que contient ce dernier. Les mêmes phénomènes que décrits en référence à la phase a se produisent lors de cette phase b dans le deuxième réacteur R2. Dès que DTev qui est la différence entre la température Tc2 dans le caisson C et celle Tev2 dans le réservoir E est inférieure à un deuxième écart donné, la phase c est enclenchée. A ce moment, le deuxième réacteur R2 est à une température TR2 inférieure à sa température d'équilibre, laquelle se déduit de la lecture de l'abscisse du point d'équilibre TE2 du réacteur R2 pour la pression Pev2. Phase c :

La vanne V2 à l'entrée du réacteur R2 est fermée. Les réacteurs R1 et R2 sont toujours refroidis par ventilation par les ensembles de ventilateurs VT1 , VT2 et VT3. Leur température et leur pression continuent de diminuer. La vanne V3 est ouverte. Le réacteur R3 et le réservoir E sont mis en communication fluidique. Le fluide en phase gaz contenu dans le réservoir E entre dans le troisième réacteur R3 et réagit avec le composé contenu dans ce dernier. Un équilibre s'établit, comme expliqué en référence à la phase a dans le troisième réacteur R3. La pression dans le réservoir E chute de nouveau jusqu'à la valeur Pev3 et une nouvelle température Tev3 plus basse est obtenue dans le réservoir E. La température dans le caisson C est alors de Tc3 qui est encore inférieure à Tc2 et à T0. La pression dans le réacteur R3 est égale à la pression dans le réservoir c'est-à-dire Pev3. La température TR3 du réacteur se rapproche de la température d'équilibre TE3 qui se déduit de la lecture de l'abscisse du point d'équilibre TE3. Le point d'équilibre TE3 indique la température d'équilibre du réacteur R3 quand la pression dans le réacteur est égale à Pev3. On détermine alors l'écart entre cette température d'équilibre au point TE3 et la température TR3 ou l'écart entre Tc3 dans le caisson C et la température cible.

Phases suivantes : Tant que la température cible n'est pas obtenue (à un écart de tolérance (écart cible) près) on répète alors la phase a, c'est-à-dire que la vanne V3 est fermée et la vanne V1 est ouverte. La vanne V2 reste fermée. Tous les réacteurs sont refroidis par ventilation. On détermine la pression directement par mesure ou indirectement par exemple par la mesure de la température de la paroi du réacteur, dans les réacteurs R1 , R2 et R3 et l'on met en communication fluidique le réservoir E avec un des réacteurs ayant une pression plus faible que celle régnant dans l'évaporateur E. C'est normalement le réacteur R1 puisque c'est celui qui est refroidi depuis le plus longtemps.

Le mérite de la Demanderesse est d'avoir reproduit à chaque passage d'un réacteur à un autre les conditions de pression qui permettent d'obtenir un pic de production de froid au niveau du réservoir/évaporateur E. En faisant se succéder de tels pics, on parvient à baisser rapidement la température dans le réservoir E et par là-même dans le caisson C.

La Fig. 4 représente les variations de la pression dans les réacteurs R1 ,

R2 et R3 et dans le réservoir E en fonction du temps. On constate au vu de la Fig. 4 que l'on peut utiliser en alternance des trois réacteurs tant pour obtenir l'abaissement de température jusqu'à la température cible désirée que pour ensuite le maintien de la température interne du caisson isotherme réfrigéré à cette température cible.

Pendant la phase de maintien en température, dès que la différence entre la température dans le caisson C et la température cible est égale à un troisième écart donné, on met en communication fluidique le réservoir E avec un des réacteurs et l'on continue à alterner la communication fluidique entre le réservoir E et chacun des réacteurs thermochimiques R1 à R3. En alternant le fonctionnement d'un réacteur à l'autre, on maintient la température dans le caisson sensiblement égale à la température cible.

Deuxième mode de réalisation :

Installation comprenant trois réacteurs contenant chacun un mélange réactif différent des autres

Dans ce deuxième mode de réalisation, l'installation selon l'invention comprend 3 réacteurs comprenant chacun un mélange réactif différent des autres. L'installation est la même que celle décrite en référence à la Fig. 1 . La Fig. 5 représente le diagramme de Clapeyron de cette installation. Sur la Fig. 5, les droites S1/G, S2/G et S3/G représentent les droites d'équilibre pression/température pour chacun des systèmes réactionnels contenus respectivement dans les réacteurs R1 , R2 et R3.

Le mode de mise en œuvre du procédé de l'invention est semblable à celui décrit en référence au premier mode de mise en œuvre précédemment décrit. En utilisant des mélanges réactifs différents, on peut accélérer l'obtention de la température cible dans le caisson C et/ou obtenir une température cible plus basse.

Selon une variante de mise en œuvre, le composé contenu dans le réacteur R3 dont la droite d'équilibre est la plus à droite sur la Fig. 5 est totalement consommé lors des phases a et b. Ce composé réagit avec le fluide en phase gaz pour produire un produit de réaction qui peut être dégradé lors de la réaction inverse à une température plus haute que les produits de réaction qui vont être générés dans les réacteurs R1 et R2. Un tel composé permet l'obtention rapide d'une température très basse dans le réservoir E et donc dans le caisson C.

Un tel mode de mise en œuvre est avantageux quand les réacteurs R1 et R2 contiennent un même composé ou des composés différents mais qui permettent aussi le maintien de la température cible, en phase de maintien de la température dans le caisson isotherme réfrigéré. Le réacteur R3 contient, lui, un mélange réactif permettant d'accélérer la descente en température du réservoir E. Ceci permet d'atteindre la température cible plus rapidement mais au détriment d'une régénération ultérieure du réacteur R3 plus coûteuse en énergie. Le réacteur R3 n'est plus utilisé lors du maintien en température du caisson C ; seuls les réacteurs R1 et R2 sont donc utilisés en alternance pour le maintien de la température dans le caisson C, comme expliqué en référence au premier mode de réalisation.

Troisème mode de réalisation

Installation comprenant des réacteurs connectés thermiquement

Le troisième mode de réalisation de l'installation de l'invention est représenté sur la Fig. 6. Les éléments communs aux deux modes de réalisation précités sont référencés à l'identique. Selon ce troisième mode de réalisation, l'installation comporte quatre réacteurs, R1 a, R1 b, R2a et R2b qui sont connectés thermiquement deux-à-deux. Dans le cas présent, le réacteur R1 a est contenu dans le réacteur R2a, les deux réacteurs sont concentriques et peuvent échanger de la chaleur par conduction. De même, le réacteur R1 b est contenu dans le réacteur R2b. Une vanne V1 montée sur la ligne L1 permet de mettre en communication le réservoir E avec le réacteur interne R1 a tandis que la vanne V3a montée sur la ligne L2 permet de mettre en communication fluidique le réacteur externe R2a avec le réservoir E. La vanne V2 montée sur la ligne L4 permet de mettre en communication fluidique le réacteur externe R2b avec le réservoir E tandis que la vanne V3b montée sur la ligne L3 permet de mettre en communication fluidique le réservoir E avec le réacteur interne R1 b.

Selon une variante de réalisation non représentée, les réacteurs comportent chacun une pluralité de plaques creuses contenant un composé réactif. En intercalant les plaques de deux réacteurs, on permet un transfert de chaleur du mélange réactif de l'un vers le mélange réactif de l'autre et vice-versa.

Dans ce troisème mode de réalisation, les deux réacteurs internes R1 a et R2a contiennent un même mélange réactif S1 et les deux réacteurs externes R1 b et R2b contiennent un même mélange réactif S2, différent de celui des réacteurs internes précités.

Le jeu de réacteurs contient la masse de réactif nécessaire également à la phase de maintien en température du caisson C.

La Fig. 7 représente le diagramme de Clapeyron de l'installation et montre le fonctionnement de ce troisème mode de réalisation. Les deux réacteurs externes permettent également la phase de maintien en température du caisson C. Chaque réacteur interne R1 a et R1 b est dimensionné de manière à réagir complètement ou partiellement grâce au transfert de sa chaleur de réaction vers le réacteur externe le contenant (respectivement R2a et R2b). Lorsque ce dernier entre dans sa phase de fonctionnement, sa chaleur de réaction sera d'une part évacuée par ventilation au moyen des groupes de ventilateurs VT1 et/ou VT2 (non représentés sur la Fig. 6) et d'autre part accumulée dans le réacteur interne qu'il contient. Cette configuration utilisant un réacteur imbriqué dans l'autre permet ainsi de valoriser le réactif non actif puisqu'il agit comme une capacité thermique absorbant la chaleur dégagée par l'autre réacteur en fonctionnement (stockage de chaleur sensible). La droite S1/G représente la corrélation température/pression pour les réacteurs R1 a et R1 b. La droite S2/G représente l'équilibre température pression pour les réacteurs R2a et R2b. La droite L/G représente la corrélation entre la pression et la température à l'équilibre dans le réservoir E.

Phase a :

La vanne V1 est ouverte. Le mélange réactif S1 contenu dans le réacteur R1 a réagit. La température du réacteur R1 a augmente. La chaleur qu'il dégage est absorbée par le réacteur le contenant R2a. La pression dans l'ensemble réservoir E-réacteur R1 a se stabilise rapidement à la valeur Pev1 . Dès que la différence entre la température du réacteur externe R2a et la température d'équilibre du sel S1 au point d'équilibre TE1 est inférieure à un premier écart donné, on ferme la vanne V1 . On estime que la température du réacteur interne R1 a est la même que celle du réacteur externe R2a.

Phase b :

On ouvre la vanne V2. Le sel S1 du réacteur R1 b réagit ce qui fait monter la température du réacteur R1 b et celle du réacteur R2b le contenant. La pression dans l'ensemble réservoir-réacteur R1 b s'équilibre à la valeur Pev2. Dès que différence entre la température des deux réacteurs R1 b et R2b et la température d'équilibre correspondant au point d'équilibre TE2 est inférieure à deuxième écart donné, on ferme la vanne V2. Cette température d'équilibre est la température qui correspond au point d'équilibre TE2 pour le sel S1 à la pression Pev1 qui est celle de du réservoir E, dans le diagramme de Clausius-Clapeyron.

Phase c :

Les vannes V3a et V3b sont ouvertes soit simultanément, soit l'une après l'autre si la différence de température entre R2a et R2b excède un quatrième écart donné. Il faut en effet attendre que le réacteur le plus chaud se soit suffisamment refroidi avant de le mettre en communication avec le réservoir E afin d'éviter une remontée de la pression dans le réservoir E et donc une baisse de la puissance frigorifique. On considère maintenant les réacteurs R2a et R2b et leur droite d'équilibre S2/G. Le même raisonnement est applicable à ces deux réacteurs et les mêmes phénomènes que précités sont mis en œuvre.

Phases suivantes :

Le séquençage des réacteurs peut se poursuivre si leurs températures et pressions permettent une nouvelle augmentation de la puissance de froid et ce jusqu'à l'obtention de la température cible. Le maintien de la température du caisson à la valeur cible est ensuite mis en œuvre en mettant alternativement en communication fluidique le réservoir E avec les réacteurs externes R2 et R2b. Les réacteurs internes ne sont plus utilisés pour le maintien en température.

Quatrième mode de réalisation et de mise en œuyre

Ce quatrième mode de réalisation est représenté de manière schématique sur la Fig. 8. Les éléments en commun avec le troisième mode de réalisation sont référencés à l'identique. Ce quatrième mode de réalisation diffère du troisième mode de réalisation en ce que les réacteurs internes R1 et R2 contiennent des mélanges réactifs (sels) différents. Le réacteur R1 est interne au réacteur R3a et le réacteur R2 est interne au réacteur R3b. Les réacteurs R1 et R2 contiennent des mélanges réactifs S1 et S2 différents. Les réacteurs R3a et R3b contiennent le même mélange réactif S3.

La Fig. 9 représente le diagramme de Clausius-Clapeyron de l'installation. Le fonctionnement de l'invention va être décrit en référence aux Fig. 8 et 9. Phase a :

La vanne V1 est ouverte. Le réservoir E et le réacteur R1 sont mis en communication. Ce dernier réagit et fait monter sa température et celle du réacteur R3a. Ensuite, dès que la température du réacteur R1 devient proche (premier écart de température) de la température correspondant au point d'équilibre TE1 correspondant à la pression Pev1 dans le réservoir, V1 est fermée.

Phase b :

La vanne V2est ouverte. Le réacteur R2 réagit et donc sa température augmente ce qui augmente la température du réacteur R3b le contenant. Dès que l'écart entre la température des deux réacteurs et la température d'équilibre correspondant au point d'équilibre TE2 à la pression à l'évaporateur Pev2 est inférieur à un deuxième écart donné, la vanne V2 est fermée.

Phase c :

Ensuite, les vannes V3a et V3b sont ouvertes simultanément ou l'une après l'autre, selon que les températures des deux réacteurs R3a et R3b sont semblables ou non. Ces deux réacteurs R3a et R3b assureront la descente de la température Te du caisson jusqu'à la température cible avec les deux réacteurs internes, puis le maintien de cette température. Les deux autres réacteurs internes ne sont pas utilisés pour le maintien en température du caisson.

Les écarts précités dans toute la description sont déterminés expérimentalement et dépendent de l'installation. L'Homme du Métier est à même de les déterminer expérimentalement.

Cinquième mode de réalisation et cinquième mode de mise en œuyre du procédé

La Figure 10 représente de manière schématique un cinquième mode de réalisation de l'installation selon l'invention. Les éléments en commun avec les modes de réalisation déjà décrits sont référencés à l'identique. Le réacteur interne Rd1 contient un sel S1. Le réacteur extérieur Rd2 contient un autre sel S2. Selon ce cinquième mode de réalisation, l'installation comporte un réacteur Rm connecté à l'évaporateur E par une ligne équippée d'une vanne V4. L'installation_comporte également un condenseur CD connecté fluidiquement au réacteur interne Rd1 via une conduite équippée d'une vanne V3. Les vannes V1 et V2 permettent la mise en connexion fluidique de l'évaporateur E avec respectivement les réacteurs Rd1 et Rd2.

L'ensemble de réacteurs est dimensionné de manière à ce que le réacteur interne Rd1 puisse réagir complètement ou partiellement grâce au transfert de sa chaleur de réaction vers le réacteur le contenant Rd2. Lorsque ce dernier entrera dans sa phase de fonctionnement, sa chaleur de réaction sera en grande partie transmise vers Rd1. Dès que la température sera suffisante, le sel Rd1 entrera en régénération. Cette réaction de décomposition, du sel S1 , absorbe une grande quantité d'énergie qui est du même ordre de grandeur que celle libérée par la réaction chimique exothermique entre le fluide en phase gaz et le sel S2, dans le réacteur Rd2. Cette configuration utilisant un réacteur imbriqué devient très intéressante dès lors que les sels S1 et S2 sont choisis de manière à permettre la décomposition du sel S1 . Le réacteur Rd1 est doublement valorisé. D'abord, il assure une première phase de descente en température et pression de l'évaporateur. Ensuite, il absorbe une grande partie de la chaleur dégagée par le réacteur Rd2 et maintien sa température constante.

Le fonctionnement de ce cinquième mode de réalisation va être expliqué en référence aux Fig. 10 et 1 1 .

Phase a : La vanne V1 est ouverte. Le réacteur Rd1 réagit et sa température augmente donc ainsi que celle du réacteur le contenant Rd2 du fait du transfert thermique entre les deux réacteurs imbriqués. Une première pression dans l'ensemble s'établit à la pression Pev1 . Dès que le réacteur Rd1 n'arrive plus à assurer une forte cinétique d'évaporation au niveau de l'évaporateur, on ferme V1.

Phase b :

La vanne V2 est ouverte. Le réacteur Rd2 réagit. Sa température augmente et entraine celle du réacteur qu'il contient Rd1, en suivant la température d'équilibre donné par le diagramme de Clausius-Clapeyron (droite Rd2). La pression entre l'évaporateur E et le réacteur Rd2 s'établit à la pression Pev2.

Phase c :

La chaleur de réaction de Rd2 continue à être absorbée par le réacteur Rd1 . L'augmentation de la température dans Rd1 entraine une augmentation de la pression dans Rd1 . La vanne (ou clapet) V3 est ouverte, dès que la pression est suffisante pour pouvoir condenser dans les conditions de température ambiantes du condenseur CD, le fluide frigorigène gazeux, décomposé dans Rd1 . Le fluide frigorigène régénéré sous forme de gaz va se condenser dans le condenseur CD. L'enthalpie de réaction du sel S2 et celle du sel S1 sont du même ordre de grandeur. La chaleur produite dans Rd2 est donc majoritairement absorbée par la régénération de Rd1 . Ainsi, La température de Rd2 est stabilisée à la température correspondante à la température de régénération de Rd1 . Par un choix judicieux des sels S1 et S2, un bon écart à l'équilibre TE2 de S2 est maintenu et la cinétique de réaction se maintient élevée. La puissance frigorifique à l'évaporateur E reste importante pendant un laps de temps plus grand.

Phase de maintien en température

Lorsque la phase de descente en température du caisson est terminée, on ferme V3. Selon si Rd2 a été dimensionné pour assurer la phase de maintien en température, V2 reste ouverte. Dans le cas contraire, on ferme V2 et la vanne V4 est ouverte ; c'est le réacteur Rm qui assure ainsi le maintien en température du caisson C.

Sixième mode de réalisation et sixième mode de mise en œuvre

La Fig. 12 représente un sixième mode de réalisation de l'installation de l'invention. Les éléments en commun avec le cinquième mode de réalisation précité sont référencés à l'identique. Selon ce mode de réalisation, l'installation comporte un évaporateur E logé dans le caisson isotherme C (caisson thermiquement isolant). L'évaporateur E est également connecté fluidiquement avec deux réacteur Rd2 qui contiennent chacun un réacteur Rd1 (réacteurs en connexion thermique). La vanne V1 permet de couper ou de mettre en communication fluidique l'évaporateur E et le premier réacteur externe Rd2. Les réacteurs internes Rd1 sont en communication fluidique chacun avec un condenseur CD1 et CD 2 mais pas avec l'évaporateur E. La vanne V2 permet de couper ou de mettre en communication fluidique le condenseur CD1 avec le premier réacteur interne Rd1 . La vanne V3 permet d'isoler ou de mettre en communication fluidique l'évaporateur E avec le deuxième réacteur externe Rd2. La vanne V4 permet d'isoler ou de mettre en communication fluidique le second condenseur CD 2 avec le second réacteur interne Rd1 . La vanne V5 permet de mettre en communication ou d'isoler l'évaporateur E et le réacteur externe Rm. L'ensemble de réacteurs est dimensionné de manière à ce que les réacteurs internes Rd1 puissent absorber la chaleur de réaction des réacteurs les contenant Rd2. Dans un premier temps, la chaleur de réaction est absorbée sous forme sensible et permet de chauffer à l'équilibre le réacteur Rd1 qui monte en pression. Ensuite, dès que les conditions de température et pression le permettent, le produit de réaction obtenu par la réaction entre le composé réactif S1 et le fluide en phase gaz provenant de l'évaporateur E et contenu dans Rd1 entre en décomposition. Le fluide frigorigène gazeux se condense dans les condenseur CD1 et CD2 et les réacteurs Rd1 se régénèrent. Cette réaction de décomposition du produit de réaction du composé réactif S1 avec le fluide frigorigène absorbe une grande quantité d'énergie, laquelle est du même ordre de grandeur que celle libérée par la réaction chimique de synthèse entre le composé réactif S2 du réacteur Rd2 et le fluide frigorigène gazeux provenant de l'évaporateur E. Cette configuration devient très intéressante dès lors que le dimensionnement et le choix des mélanges réactifs S1 et S2 permet une synthèse complète de Rd2 par la décomposition complète du produit de réaction obtenu par réaction entre le composé réactif S1 et le fluide frigorigène gazeux provenant de l'évaporateur. Le fonctionnement de ce sixième mode de réalisation va être décrit en référence aux Fig. 12 et 13.

Dans un premier temps on utilise en alternance les réacteurs externe Rd2 pour les phases a) et b) exposées en référence au cinquième mode de mise en œuvre.

Le réacteur interne RD1 du réacteur externe RD2 en communication avec l'évaporateur E voit sa température et sa pression augmenter, en suivant sa droite équilibre référencée Rd1 sur le diagramme de Clapeyron de la Fig. 13. La pression entre l'évaporateur E et le réacteur Rd2 s'établit à la pression Pev1 .

La chaleur de réaction de Rd2 continue à être absorbée par le réacteur Rd1 . L'augmentation de la température entraine une augmentation de la pression dans Rd1 . La vanne (ou clapet) V2 ou V4 est ouverte, dès que la pression est suffisante pour pouvoir condenser à la température du condenseur CD1 ou CD 2, le fluide frigorigène gazeux, décomposé dans Rd1 . Le fluide frigorigène régénéré sous forme gazeuse se condense alors dans le condenseur CD1 ou CD 2. L'enthalpie de réaction du composé réactif S2 et celle du composé réactif S1 étant du même ordre de grandeur, la chaleur produite dans Rd2 est majoritairement absorbée par la régénération de Rd1 . Ainsi, La température de Rd2 est stabilisée à la température correspondante à la température de régénération de Rd1 . Par un choix judicieux des mélanges réactifs S1 et S2, à l'équilibre réactionnel dans le réacteur Rd2, un écart important de pression entre l'évaporateur E et le réacteur Rd2 est ainsi maintenu ; la cinétique de réaction se maintient à une valeur élevée et la puissance frigorifique à l'évaporateur E reste donc importante pour chacun des réacteurs externes Rd2.

Phase de maintien en température Lorsque la phase de descente en température du caisson C est terminée, V2 est fermée. Si les réacteurs Rd2 ont été dimensionnés pour assurer cette phase, on les utilise pour assurer le maintien en température. Dans le cas contraire, c'est le réacteur Rm qui assure le maintien en température du caisson C.