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Eléments évaporateurs pour appareils de réfrigération.
La présente invention est relative à des appareils réfri- gérateurs, et concerne plus particulièrement la disposition et la construction des éléments évaporateurs et des corps refroidisseurs disposés à l'intérieur de ces derniers.
Dans les appareils réfrigérateurs domestiques, il est d'usage d'utiliser une partie du froid produit, pour des refroidisse- ments rapides, par exemple pour la production de glace, et d'utiliser une autre partie du froid pour maintenir à la basse température raisonnable voulue une armoire ou toute autre capacité analogue.
Pour le premier de ces emplois l'on a besoin d'une température con- sidérablement inférieure à celle du point de congélation de l'eau alors que, pour le second mode d'emploi, la température sera normale- ment supérieure à celle dudit point de congélation. Toutefois, d'une facon générale, en vue de pouvoir assurer un refroidissement rapide on a été conduit à évaporer la totalité de l'agent de réfrigération à la plus basse température nécessaire, bien que le rendement de l'appareil réfrigérateur soit inférieur avec une température d'éva- poration plus basse.
@ L'objet de l'invention est de fournir un dispositif qui
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permette à un réfrigérateur à double destination de fonctionner'-' de manière que ce soit uniquement le froid nécessaire au refroidisse- ment rapide qui se trouve produit à la plus basse température d'évaporation, tandis que le froid à moins basse température, né- cessaire pour le rafraichissement de la capacité ou de l'armoire, est obtenu par évaporation à la température plus élevée, ce qui a pour conséquence une amélioration très sensible du rendement de l'appareil.
Conformément à l'une des caractéristiques de la présente invention appliquée à des appareils réfrigérateurs comportant un gaz inerte circulant à travers l'évaporateur, deux ou plusieurs corps refroidisseurs sont disposés dans des parties différentes, d'un seul et meme élément évaporateur, où règnent des températures différentes.
Une autre caractéristique de l'invention est à voir dans un ensemble évaporateur pour appareils réfrigérateurs, ensemble qui comporte un conteneur auquel sont assujettis deux éléments séparés, dont l'un a une surface extérieure minimum dans le but de conserver le froid et se trouve ainsi apte à un refroidissement rapide, tandis que l'autre présente une large surface de diffusion du froid et se trouve ainsi apte à assurer un refroidissement à température plus élevée.
D'autre part, et toujours conformément à l'invention, on dispose dans un ensemble évaporateur à travers lequel circule un gaz inerte, un 'corps refroidisseur apte à assurer un refroidisse- ment à basse température et qui est disposé en contact avec ledit évaporateur à coté du point d'admission du gaz inerte; et un ou plusieurs autre corps refroidisseurs est ou sont disposés en con- tact avec ledit évaporateur, en un point ou en des points en aval par'rapport au sens d'écoulement'du gaz inerte, lesdits corps étant aptes à assurer un refroidissement à température plus élevée.
L'invention comporte également la méthode de distri- bution du froid dans les appareils réfrigérateurs où un gaz inerte passe à travers l'évaporateur, cette méthode consistant à utiliser
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le froid produit en un point adjacent. au point d'entrée dudit gaz inerte en vue de congélations ou d'autres objectifs d'utilisation de basses températures, tandis que l'on utilise le froid produit en des points plus éloignés dudit point d'entrée du gaz inerte, pour des refroidissements à température moins basse.
L'invention sera plus particulièrement décrite avec référence aux dessins annexés, dans lesquels:
Les figures 1 et 3 montrent l'une des formes de réali- sation du dispositif de l'ensemble de l'evaporateur conforme à l'invention, ces figures étant respectivement une élévation et une vue en plan.
La figure 2 montre un détail de l'évaporateur repré- senté par les figures 1 et 3.
Les figures 4 et 5 montrent une autre forme de réali- sation de l'invention, respectivement en coupe élévation trans- versale et en vue de face.
Dans les figures 1 et 3 du dessin,lindique un élément évaporateur d'un appareil réfrigérateur et qui, dans le présent exemple, comporte un conteneur en forme de cylindre sensiblement vertical, à l'extrémité supérieure duquel pénètre un conduit 2 apte à y distribuer un gaz inerte. L'extrémité inférieure de l'éva- porateur est pourvue d'un conduit 3, à travers lequel sort le gaz inerte venant de l'évaporateur, pour etre conduit, dans le cas où l'appareil comporte un dispositif réfrigérateur à absorption du type Platen-Munters, dans l'absorbeur dudit appareil.
Au voisinage immédiat de l'embouchure du conduit de gaz inerte 2, c'est-à-dire à l'extrémité froide de l'évaporateur, est placé un corps refroidisseur 4. Comme le montre la figure 2, ce corps refroidisseur est, dans la forme représentée, constitué par deux moités pourvues d'attaches permettant de les assujettir à l'évaporateur 1, par exemple des brides 6 et des boulons de fixation 7. L'élément refroidisseur 4 sera de préférence établi en aluminium ou en un alliage d'aluminium, et il y sera ménagé un nombre convenable d'évidements 5 pour le logement de boites ' ou tiroirs à glace, ou autres analogues. Bien que le corps
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,refroidisseur 4 soit représente comme établi en deux parties, pourra bien entendu etre fait en une seule pièce et etre assujetti à l'évaporateur 1 de toute facon convenable.
Légèrement au-dessous du corps refroidisseur 4, c'est- à-dire en aval par rapport au courant de gaz inerte à travers l'évaporateur 1, est disposé un autre corps refroidisseur 8, le- quel est pourvu d'une pluralité d'ailettes 9 en forme d'U, fixées chacune en contact conducteur de la chaleur sur la. paroi de l'éva- porateur 1, au moyen de tiges ou barres 10 qui serrent la base de l'U contre ladite paroi d'évaporateur. Ces barres 10 sont de préférences reliées, au sommet et à la base, à des frettes 11 pour- vues de moyens de serrage permettant de maintenir rigidement en place les organes en forme d'U. Les barres sont fixées aux anneaux de serrage 11 au moyen de vis ou de tous autres organes analogues
13.
De préférence les barres 10, emprisonnées dans les coudes des organes en forme d'U, sont plates au point de contact avec lesdites toles pliées en U, de mainère à assurer un bon contact conducteur de la chaleur entre la surface des U et la paroi de l'évaporateur.
Une variante de construction, pour l'application à un évaporateur disposé horizontalement, est représentée sur les figures 4 et 5. L'évaporateur est ici montré sous la forme d'une capacité horizontale 1 contenant un certain nombre de plateaux superposés 14, lesquels y sont convenablement logés, et sont pour- vus de nervures 15 formées en saillie sur la partie supérieure desdits plateaux.
L'évaporateur est divisé en deux parties par des chicanes verticales 18, et les plateaux sont disposés de telle facon , que le gaz inerte, entrant par le conduit 2 dans la.partie de @ droite de l'évaporateur (fig. 4), passe en zigzaguant sur les pla- teaux 14, avant d'entrer dans la partie de gauche de l'évaporateur, au-dessus des plateaux duquel le gaz passe en descendant. Le liquide réfrigérateur est de préférence introduit à l'extrémité supérieure de l'évaporateur et forme dans celui-ci, grâce aux nervures 15 des plateaux 14, une série de couches ou flasques.
Des orifices 17, 19 peuvent etre ménagés dans les chicanes 18 pour permettre $l'écou-
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lement du liquide réfrigérant à travers celles-ci de l'une des moitiés de l'évaporateur vers l'autre; mais ces orifices sont pratiqués de facon à empecher le passage, à travers eux, du gas inerte.
Afin d'éviter la transmission de chaleur de l'une des parties de l'évaporateur vers l'autre, les plateaux 14 sont de préférence construits en matière mince, tandis que la chicane verticale 18 est constituée par une double paroi entre les deux éléments de laquelle est interposée une couche isolante. Sur la moitié de droite de l'évaporateur est disposé le premier corps refroidisseur 4, établi en métal moulé et pourvu de tiroirs à glace ou autres dispositifs analogues, tandis que sur la moitié de gauche de l'évaporateur 1 sont formées des ailettes 20, par exemple de forme rectangulaire comme l'indique la figure 5, et qui sont montées sur ledit évaporateur 1 par des brides ou rebords 21.
Conformément aux dispositifs représentés, le corps re- froidisseur à basse température 4 est placé en relation conductrice de la chaleur avec l'évaporateur, à l'extrémité où pénètre le gaz inert, tandis que le corps refroidisseur 8 ou 20 à moins basse température est placé sur le meme élément évaporateur en des points en aval par rapport au courant de gaz inerte à travers l'évaporateur, où l'évaporation a lieu à des températures plus élevées en raison de la saturation partielle du gaz inerte par des vapeurs de l'agent de réfrigération. Le corps refroidisseur 4 comporte une surface externe minima pour retenir autant de froid que possible, tandis que le corps refroidisseur 8 ou 20 est pourvu d'importantes surfaces de rayonnement afin de distribuer, à l'évaporateur, la chaleur émanant de l'atmosphère de ce dernier.
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Evaporator elements for refrigeration appliances.
The present invention relates to refrigerator appliances, and more particularly relates to the arrangement and construction of the evaporator elements and of the cooling bodies arranged inside the latter.
In domestic refrigerating appliances, it is customary to use part of the cold produced, for rapid cooling, for example for the production of ice, and to use another part of the cold to keep the temperature low. reasonable desired cabinet or other similar capacity.
For the first of these uses a temperature is required which is considerably lower than that of the freezing point of water, while for the second mode of use the temperature will normally be higher than that of the aforementioned. freezing point. However, in general, in order to be able to ensure rapid cooling, it has been necessary to evaporate all of the refrigerating agent at the lowest temperature necessary, although the efficiency of the refrigerating apparatus is lower with a lower evaporation temperature.
@ The object of the invention is to provide a device which
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allows a dual purpose refrigerator to operate '-' so that it is only the cold necessary for rapid cooling which is produced at the lowest evaporating temperature, while the cold at the lower temperature, ne- necessary for the cooling of the capacity or the cabinet, is obtained by evaporation at the higher temperature, which results in a very significant improvement in the efficiency of the apparatus.
In accordance with one of the characteristics of the present invention applied to refrigeration appliances comprising an inert gas circulating through the evaporator, two or more cooling bodies are arranged in different parts, of one and the same evaporator element, where prevail different temperatures.
Another characteristic of the invention is to be seen in an evaporator assembly for refrigerating appliances, an assembly which comprises a container to which are subject two separate elements, one of which has a minimum external surface for the purpose of keeping the cold and is thus located suitable for rapid cooling, while the other has a large cold diffusion surface and is thus suitable for cooling at a higher temperature.
On the other hand, and still in accordance with the invention, in an evaporator assembly through which an inert gas circulates, there is a cooling body capable of ensuring cooling at low temperature and which is placed in contact with said evaporator. next to the inert gas inlet point; and one or more other cooling bodies is or are disposed in contact with said evaporator, at a point or points downstream with respect to the direction of flow of the inert gas, said bodies being adapted to provide cooling at higher temperature.
The invention also comprises the method of distributing cold in refrigerating apparatus where an inert gas passes through the evaporator, this method consisting in using
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the cold produced at an adjacent point. at the point of entry of said inert gas for freezing or other purposes of using low temperatures, while cold produced at points farther from said point of entry of the inert gas is used for cooling at a lower temperature.
The invention will be more particularly described with reference to the accompanying drawings, in which:
Figures 1 and 3 show one of the embodiments of the device of the assembly of the evaporator according to the invention, these figures being respectively an elevation and a plan view.
Figure 2 shows a detail of the evaporator shown in Figures 1 and 3.
Figures 4 and 5 show another embodiment of the invention, respectively in cross-sectional elevation and in front view.
In Figures 1 and 3 of the drawing, indicates an evaporator element of a refrigerator device and which, in the present example, comprises a container in the form of a substantially vertical cylinder, at the upper end of which penetrates a duct 2 capable of distributing therein. an inert gas. The lower end of the evaporator is provided with a duct 3, through which the inert gas coming from the evaporator leaves, to be ducted, in the case where the apparatus comprises an absorption refrigerator device of the type. Platen-Munters, in the absorber of said apparatus.
In the immediate vicinity of the mouth of the inert gas duct 2, that is to say at the cold end of the evaporator, is placed a cooling body 4. As shown in FIG. 2, this cooling body is, in the form shown, consisting of two halves provided with fasteners allowing them to be secured to the evaporator 1, for example flanges 6 and fixing bolts 7. The cooling element 4 will preferably be made of aluminum or an alloy aluminum, and there will be provided a suitable number of recesses 5 for housing ice boxes' or drawers, or the like. Although the body
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, cooler 4 is shown as established in two parts, can of course be made in one piece and be attached to the evaporator 1 in any suitable way.
Slightly below the cooler body 4, that is to say downstream with respect to the stream of inert gas through the evaporator 1, is arranged another cooler body 8, which is provided with a plurality of 'U-shaped fins 9, each fixed in heat-conducting contact on the. wall of evaporator 1, by means of rods or bars 10 which clamp the base of the U against said evaporator wall. These bars 10 are preferably connected, at the top and at the base, to hoops 11 provided with clamping means making it possible to hold the U-shaped members rigidly in place. The bars are fixed to the clamping rings 11 by means of screws or any other similar device
13.
Preferably the bars 10, trapped in the elbows of the U-shaped members, are flat at the point of contact with said U-bent sheets, in order to ensure good heat-conducting contact between the surface of the U and the wall. of the evaporator.
An alternative construction, for application to a horizontally arranged evaporator, is shown in Figures 4 and 5. The evaporator is here shown in the form of a horizontal capacity 1 containing a number of superimposed trays 14, which therein. are suitably housed, and are provided with ribs 15 protruding from the upper part of said plates.
The evaporator is divided into two parts by vertical baffles 18, and the trays are arranged in such a way that the inert gas entering through line 2 into the right part of the evaporator (fig. 4), passes zigzagging over the plates 14, before entering the left part of the evaporator, above the plates of which the gas passes downward. The cooling liquid is preferably introduced at the upper end of the evaporator and forms therein, thanks to the ribs 15 of the plates 14, a series of layers or flanges.
Holes 17, 19 can be made in the baffles 18 to allow the listening
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the cooling liquid through them from one of the halves of the evaporator to the other; but these orifices are made in such a way as to prevent the passage, through them, of inert gas.
In order to avoid the transmission of heat from one of the parts of the evaporator to the other, the plates 14 are preferably made of thin material, while the vertical baffle 18 is formed by a double wall between the two elements. of which is interposed an insulating layer. On the right half of the evaporator is arranged the first cooler body 4, made of cast metal and provided with ice drawers or other similar devices, while on the left half of the evaporator 1 are formed fins 20, for example rectangular in shape as shown in Figure 5, and which are mounted on said evaporator 1 by flanges or rims 21.
According to the devices shown, the low-temperature cooler body 4 is placed in a heat-conducting relationship with the evaporator, at the end where the inert gas enters, while the lower-temperature cooler body 8 or 20 is placed. placed on the same evaporator element at points downstream of the inert gas stream through the evaporator, where evaporation takes place at higher temperatures due to partial saturation of the inert gas by vapor from the refrigeration agent. The cooler body 4 has a minimum external surface to retain as much cold as possible, while the cooler body 8 or 20 is provided with large radiating surfaces in order to distribute, to the evaporator, the heat emanating from the atmosphere of this last.