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perfectionnements aux machines frigorifiques.
La présente invention concerne les machines frigori- fiques et particulièrement les machines frigorifiques de petite capacité, du type à compression, qui conviennent pour le ménage et elle a pour but de fournir un appareil du genre indiqué qui fonctionne de façon sûre, tranquille et effi- cace. Elle a pour but également de fournir une machine fri- gorifique compacte et, dont le mécanisme de compression soit entièrement et hermétiquement enfermé dans une enveloppe jfaite d'une pièce pour empêcher les fuites de fluide.
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Résumée brièvement, l'invention comprend une machine frigorifique dans laquelle le mécanisme de compression, con- sistant en un compresseur actionné par un moteur électrique, est entièrement enfermé'dans une chambre fermée hermétique- ment. Une semblable disposition évite la nécessité d'une boîte à bourrage pour l'arbre reliant le moteur au compres- seur, empêche toute fuite de fluide et étouffe efficacement tous les bruits du fonctionnement qui peuvent provenir du compresseur ou du moteur.
On dispose en outre l'élément con- densteur concentriquement autour de la chambre qui enferme à la fois le moteur et le compresseur, de sorte qu'on obtient une disposition très compacte et Symétrique de toute la par- tie à haute pression de la machine, c'est à dire celle géné- ralement située en dehors de la glacière. une machine fri- gorifique construite sous cette forme occupe le minimum d'es- pace compatible avec sa capacité, ce qui est une caractéris- tique très désirable dans les machines frigorifiques de ménage. L'élément refroidisseur ou évaporateur peut être d'une des nombreuses formes bien connues et il peut être de préférence situé dans la glacière enmdessous de la chambre de compression et en liaison directe avec celle-ci.
Les caractéristiques qui précèdent, ainsi que de nombreuses au- tres qui seront décrites ci-après, coopèrent pour constituer une machine frigorifique bien adaptée à l'emploi dans le ménage et à un fonctionnement efficace dans les conditions difficiles de cet emploi.
Pour que l'invention puisse être clairement comprise et facilement mise en pratique, elle va être décrite avec référence :.ux dessins annexés qui représentent à titre d'exem- ple une forme de réalisation de l'invention ,la fig.1étant
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@ une vue en élévation, partie en coupe et la fig. 2 une éleva-' tion d'une partie de la machine.
Si l'on se reporte aux dessins, on voit sur la fig.l une partie d'une glacière 10 sur laquelle sont montés les mé- canismes da compression et de condensation, avec l'élément refroidisseur placé à l'intérieur de la glacière. Le mécanis- me de compression comprend un compresseur 11 qui est relié directement par .un arbre 12 à un moteur 13 pour l'actionne- ment du compresseur. Bien qu'on ait représenté un compresseur rotatif, il va de sol qu'on peut aussi bien employer un com- presseur du type alternatif ou n'importe laquelle 'des nombreuses autres formes de compresseurs qui sont généralement employés dans les machines frigorifiques.
D'autre part, bien qu'on ait directement relié le moteur au compresseur, disposition qui est la plus compacte qu'on puisse réaliser, on peut aisément disposer un moyen de faire varier la vitesse du compresseur par rapport à celle du moteur.Le moteur et le compresseur sont tous deux disposés dans une chambre de compression IL. , et anche au fluide qui est de préférence de forme cylindrique et pourvue à ses extrémités respectives de plaques de couver- cles amovibles 15 et 16
L'arbre 12 est supporté à son extrémité inférieure dans un palier 17 disposé dans le couvercle inférieur 16 et il est supporté à son extrémité supérieure par un palier 18 créé dans le compresseur. Un palier intermédiaire 19 pour l'arbre est supporté par un organe 21 formant cloison, fixé dans la chambre de compression.
Cet organe divise la chambre de compression en ce qu'on peut appeler un récipient à lubri- fiant 22 et un logement de moteur 23, le récipient à lubrifiant contenant le compresseur et le logement de moteur.
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Le compresseur refoule le fluide par un conduit 24 dans le récipient à lubrifiant 22, l'extrémité de sortie du conduit étant disposée à une petite distance du couvercle au- périeur 15 de façon que le fluide refoulé du compresseur soit projeté contre le couvercle. L'extrémité de sortie 25 du con- duit de refoulement est de préférence située au-dessus du niveau du fluide de graissage contenu dans le récipient, le niveau normal de ce fluide de graissage dans le récipient étant indiqué an 26. Un conduit de trop-plein 30 est prévu pour le récipient 22. Dans la partie supérieure du récipient à lubri- fiant se trouve un orifice de sortie 27 pour le départ de la vapeur de réfrigération et 'une chicane 28 est interposée entre le conduit de refoulement 24 et l'orifice de sortie 27.
L'orifice de sortie 27 est relié à un serpentin con- densateur qui est de préférence enroulé autour de la chambre de compression 14 comme le montre la fig.2. La partie inférieu- re du serpentin communique avec le conduit de trop-plein 30.
L'eau de refroidissement pour absorber la choeur le condensation est fournie par un orifice d'entrée 32 à un serpentin à eau 33 qui est placé concentriquement a l'intérieur du serpentin con- densateur 29, l'eau étant évacuée du serpentin par un orifice de sortie 34. Bien qu'on ait représenté un condensateur en forme de serpentin enroulé en hélice autour de la chambre de compression, il doit néanmoins être bien entendu qu'on peut employer n'importe laquelle des nombreuses formes bien connues de condenseur ou d'appareils échangeurs de chaleur établis de façon à entourer la chambre de compression.D'autre part, tandis qu'on a représenté un condenseur utilisant de l'eau cornue fluide de refroidissement,
il va de soi qu'on peut sup- primer les connexions pour l'amenée de l'eau et permettre à l'air de circuler sur le serpentin condensatemet d'absorber
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de cette manière la chaleur de condensation nécessaire.
Le serpentin condensateur 29 est relié à un conduit
35 qui pénètre à l'intérieur de la glacière et se rattache à un élément refroidisseur ou évaporateur 36. Dans le conduit
35 se trouve une soupape à flotteur 37 pour régler l'écoulement du liquide dans le conduit. L'évaporateur 36 comprend une cham- bre de détente '37 et une chambre de congélation 38 contenant un liquide non congélable tel que de l'alcool et de l'eau.
A l'intérieur de la chambre de congélation 38 se trouve un récipient 39 supportant des moules 41 pour la formation de la glace. AM-dessus de la chambre de détente 37 se trouve placé un bac d'accumulation 42 qui communique avec la chambre de détente et contient du fluide de travail à l'état liquide, jusqu'au niveau indiqué en 43.
.Pour extraire le fluide réfrigérant de l'évapora- teur, on a prévu dans l'évaporateur un conduit de sortie 44 dont la partie d'entrée 45 est placée au-dessus du niveau du liquide et a une forme telle qu'une partie s'étend en- dessous du niveau du liquide. Dans la conduit de sortie 44, en un point situé en-dessous du niveau 43 du liquide, on a ménagé une ouverture ou un petit orifice 46 pour permettre un écoulement limité de liquide du bac d'accumulation dans le conduit* Le conduit de sortie 44 de l'évaporateur est relié par un conduit d'aspiration 47 à la chambre de compression laquelle il se rattache dans le voisinage du palier in- férieur 17 Le fluide est alors aspiré de bas en haut dans une partie creuse 48 de l'arbre 12,
la partie creuse 48 . communiquant par des trous 49 disposés radialement avec un passage 51 relié à l'orifice d'admission du compresseur 1.1
Le lubrifiant est fourni au palier supérieur 18 et au compresseur 11 au moyend'un tube renversé 52 qui relie
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la partie supérieure du palier 18 à la partie inférieure du récipient 22. Le lubrifiant est fourni au palier inter- médiaire 19 par un conduit 53 et un passage 54. Le lubri - fiant sortant du palier intermédiaire 19 est recueilli dans un goiet 55 qui se vide .par des trous 56, disposés radialement dans la partie creuse 48 de l'arbre 12.
L'énergie électrique est fournie au moteur 13 au moyen de tiges isolées 57, montées de façon étanche au fluide dans la plaque de couvercle inférieure 16.
Le fonctionnement de la forme de réalisation de l'invention décrite ci-dessus est comme suit:
Si l'on suppose que la machine frigorifique est en fonctionnement, la soupape à flotteur 37 est partiellement remplie,,la chambre de détente 37 de l'évaporateur est com- plètement remplie et.le récipient 22 ainsi que le bac d'ac- cumulation 42 sont remplis jusqu'aux niveaux indiqués res- pectivement en 26 et 43 d'une masse de fluide de travail à l'état liquide. Le fluide de travail liquide employé de pré- férence consiste en un réfilgérant et un lubrifiant qui forment ensemble une solution physique séparable seulement par vapori- sation, ainsi que c'est exposé dans le brevet portant le N 318.049 du 2 mai 1924.
Le fonctionnement du compresseur 11 entretient dans la chambre de détente 37 de l'évaporateur une pression suffisamment basse pour provoquer la vaporisation du fluide de travail liquide contenu dans cette chambre.
Au cours de l'opération de vaporisation, de la cha- leur est aosorbée de l'intérieur de la glacière 10 et du li- quide non congelable contenu dans la chambre de congélation 38. Comme la plupart des machines frigorifiques de ménage
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ne fonctionnent que par intermittence, en concordance avec la température régnant à l'Intérieur de la glacière, un éva- porateur ayant la forme représentée possède de nombreux avantages. La chaleur est absorbée de l'intérieur.de la glacière directement a travers les parois extérieures de la chambre de détente, ce;qui assure une conduction excellente de la chaleur.
D'autre part, les moules à glace 41 sont dis- posés à 1, 'intérieur de la chambre de congélation 38 qui contient une masse notable de liquide non congelable ayant une capacité d'accumulation de froid suffisante pour empêcher la fusion de la glace pendant les périodes d'inactivité de la machine. En d'autres termes, la glacière est refroidie par la méthode directe tandis que la glace est formée par la méthode indirecte, ce qui assure des conditions idéales pour maintenir, la glacière à une basse température et pour fabriquer et conserver une quantité maxima de glace.
A cause de l'ouverture 46 .qui est pratiquée dans le conduit de sortie 44 à l'intérieur du bac d'accumulation, une petite quantité de fluide de travail à l'état liquide est entraînée dans la vapeur extraite de la chambre de détente 37 par le compresseur-11. Cette vapeur réfrigérante mélangée à du liquide s'élève par le conduit 47 et pénètre dans la chambre de compression 14. De la chambre de compression 14, le fluide monte par la partie creuse 48 de l'arbre 12 et en sort par les trous radiaux 49 dans le passage 51 et de là à l'orifice d'admission, du compresseur 11. Au cours de son pas- sage, il absorbe une partie de la chaleur produite par le moteur.
La vapeur est foulée du compresseur par le conduit 24 et projetée contre le couvercle supérieur 15. Le fluide de @ravail à l'état liquide,'qui consiste en un réfrigérant et un
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lubrifiant et qui a été entrait dans la vapeur quittant le bac d'accumulation 42 contribue notablement au grais- sage et à l'étanchéité du compresseur, en passant dans celui-ci. Cette nouvelle méthode d'entraînement d'un liquide réfrigérant et lubrifiant dans la vapeur réfrigé- rante allant au compresseur est exposée dans le brevet N 318.049 du 2 mai 1924.
Comme on l'a indiqué précédemment, la vapeur ré- frigérante refoulée parole compresseur est projetée contre le couvercle supérieur 15 et le liquide entrainé retombe dana le récipient 22. Le liquide qui se ras emble dans le récipient 22 reçoit par conséquent l'action de la chaleur produite par le compresseur ainsi que d'une partie de la chaleur produite par le moteur et cette chaleur est em- ployée pour éliminer par vaporisation le constituant réfrigérant, ce qui laisse dans le récipient une masse de liquide qui est en substance du lubrifiant. Aceessoi- rement, la chaleur produite par le compresseur ainsi qu'une partie de la chaleur produite par le moteur sont absorbées.
Ce nouveau moyen de produire un fluide lubrifiant et de refroidir le compresseur et le moteur, est exposé dans le brevet N 318.671 du 2 juin 1924.
Les vapeurs réfrigérantes refoulées par le conduit
24 ainsi que les vapeurs produites par la distillation s'effectuant dans le récipient 22, quittent la chambre de compression par l'orifice 27 et entrent dans le serpentin de condensation 29. De la chaleur est alors absorbée par .l'eau qui est mise en circulation dans le serpentin refroi- disseur 33 et la condensation de la vapeur réfrigérante est ainsi produite. Le serpentin condensateur et le ser-
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pentin refroidisseur sont disposés de fagon que la vapeur réfrigérante disperse de la chaleur à la fois dans l'at- mosphère environnante et dans l'eau du serpentin. L'eau de refroidissement est de préférence mise en circulation de bas en haut dans le serpentin en vue d'obtenir les avan- tages bien connus du contre-courant..
Le fluide de graissage. en excès qui peut s'accumuler dans le récipient 22 déborde par le conduit 30 et se mêle au réfrigérant condensé dans le conduit 35. Ce liquide s'écoule vers le bas et lorsqu'une accumulation suffisante de celui-ci s'est produite dans la chambre de la soupape à flotteur 37, cette dernière s'ouvre pour permettre au liquide de passer dans la chambre de détente 37 de l'évaporateur 36. De la chaleur est alors absorbée de 1* intérieur 'de la glacière et de la glace est formée dans les moules 41 de la manière décrite ci-dessus.
La séparation du liquide lubrifiant à l'intérieur de la chambre de détente 37 est empêchée par l'entraînement constant de liquide dans l'ouverture 46 de sorte qu'il y a à travers la chambre de détente une circulation constante du fluide de travail liquide consistant en un réfrigérant condensé et du liquide de graissage. Ce liquide entrainé lorsqu'il est aspiré vers le haut vers l'orifice d'ad- mission du compresseur 11 graisse le palier inférieur 17 a son passage et il contribue en outre au graissage et à l'étanchéité du compresseur en passant à travers celui-ci.
Le graissage du palier supérieur 18 est effectué par le passage du fluide lubrifiant contenu dans le récipient 22 par le tube renversé 52. Le liquide entrant dans le pa- lieur supérieur 18 graisse ce dernier et s'écoule alors vers le bas dans le compresseur où il aide le liquide entraîné
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passant dans le compresseur à maintenir étanches et à grais- ser les places en mouvement. La circulation du lubrifiant à travers le palier supérieur 18 et à travers le compres- seur est provoquée par la différence de pression existant entre le récipient et l'intérieur du compresseur.
Le graissage du palier intermédiaire 19 est ef- fectué par le lubrifiant qui s'écoule vers le bas par le conduit 53 et le passage 54 jusqu'au palier. Le lubrifiant sortant de ce palier est recueilli dans le godet 55, d'où il s'écoule par les trous 56 disposés radialement vers la partie creuse 48 de l'arbre 12. Dans la partie creuse 48 de l'arbre 12, ce liquide lubrifiant est entraînée de même que le liquide qui a passé par l'ouverture 46 du bac d'ac- cumulation, dans la vapeur réfrigérante se rendant à l'o- rifice d'admission du compresseur et il contribue à l'étan- chéité et au graissage de ce dernier.
Il résulte de ce qui précède que l'invention con- siste en une machine frigorifique qui est spécialement des- tinée aux applications domestiques par le fait qu'elle con- tient un minimum de pièces actives et qu'elle est disposée de fagon très compacte. cette compacité résulte de ce que le compresseur est relié directement au moteur et de ce que le moteur et le compresseur sont logés tous deux dans une cham- bre commune de telle sorte que l'élément condenseur peut être pour ainsi dire enroulé autour de cette chambre. Bien qu'on ait décrit une forme de réalisation de la machine frigo- rifique de préférence refroidie par de l'eau, la machine est disposée de telle façon que l'air peut être facilement utilisé pour condenser la vapeur réfrigérante.
Bien qu'une seule forme de l'invention soit repré- sentée on comprendra qu'elle n'est pas limitée à cette forme mais est susceptible de différents changements et modifica-
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tions, sans qu'on s'écarte du cadre de l'Invention, tel qu'il est défini aux revendications qui suivent.
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-:'- RE YEN DI C AT 1 ON S -:*#
L'invention consiste en une machine frigorifique à compression, dont la caractéristique est que le mécanisme de compression, consistant en un compresseur et un moteur, est disposé entièrement à l'intérieur d'une enveloppe étan- che au fluide et que l'élément condensateur est disposé au- tour de cette enveloppe et s'étend sur la plus grande par- tie de sa longueur* L'invention comprend également, séparé- ment, ou en combinaison, les caractéristiques suivantes :
,
1.- L'élément condensateur consiste en un serpentin entourant l'enveloppe qui renferme le mécanisme de compres- sion.
2.- Le compresseur et le moteur ,sont disposés bout à bout et reliés'par un arbre supporté par un palier placé entre le moteur et le compresseur*
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3- une clo1,son. étanche au fluide, placée entre le
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