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"APPAREIL FRIGORIFIQUE"
Cette invention a trait aux appareils frigorifiques et a généralement pour objet un appareil frigorifique perfectionné basé sur le principe de l'adsorptiono
Un des buts plus particuliers de cette invention est d'établir un appareil frigorifique complet en soi et automatique dont le fonctionnement est basé sur une adsorption et une évaporation intermittentes.
Les diverses c aractéri stiques de l'invention peuvent être énumér es comme suit !
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A. Un adsorbeur est disposé dans une boite fermée avec un appareil de chauffage; et un mécanisme à registres règle lepassage soit d'air chaud, soit d'air réfrigérant au contact de l'adsorbeur.
' B. Un dispositif de commande unique fait circuler de l'air dans la boîte de l'adsorbeur et au con.tact d'un condenseur.
C. La boîte renfermant l'adsorbeur est sensiblement hermétique et munie de registres à ses deux extrémités et des moyens sont prévus pour fermer les registres pendant le chauffage de l'adsorbeur et pour les ouvrir lorsque le chauffage est interrompu.
D. Un dispositif oblige l'air chaud à passer dans un des sens sur l'adsorbeux- et à revenir en sens inverse à l'intérieur de la boite et sur l'appareil de chauffage, suivant un circuit continu.
E. Le retour de l'air chaud à l'intérieur de la boîte s'effectue par un by-pass contournant l'adsorbeur et allant d'une extrémité à l'autre de la boite contenant l' adsorbeur .
F. Les registres prévus aux deux extrémités de la boite sont en outre agencés pour obturer sensiblement le by- pass lorsqu'ils sont ouverts.
G. Deux adsorbeurssont disposés dans des boites adjacentes et munis de moyens permettant de transférer la chaleur d'un seul groupe de brûleurs alternativement à l'un et 1'-autre des adsorbeurs.
H. L'appareil peut être chauffé par des brûleurs à huile perfectionnés munis de moyens permettant de régler l'allure et la durée de la combustion.
I. Divers dispositifs de régulation et de sûreté automatiques permettent de régler les périodes d'adsorption et de régénération, d'ouvrir et fermer les registres, de mettre l'appareil de chauffage en et hors d'action et de
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protéger l'appareil contre le sur chauffage, l'échappement de combustible, etc..
J. L'invention comprend en outre diverses carac- téristiques de construction, de montage, de disposition et de réunion de pieces et divers dispositifs permettant de faire fonctionner les registres simultanément en confor- mité avec le réglage de la quantité de combustible fournie au brûleur, et des moyens pour régler ces opérations sous le rapport du temps.
Divers procédés de réfrigération ont déjà été pro- posés. Parmi ces procédés, on peut mentionner l'adsorption de la vapeur d'un liquide par un adsorbant poreux solide à une rapidité telle que l'évaporation du liquide abaisse sa température et effectue un refroidissement Dans les appareils de ce genre l'évaporateur ou réservoir contenant le réfrigérant à adsorber peut être disposé dans la capacité à refroidir, par exemple une glacière. Cet évaporateur peut être de touL type approprié La présente invention a pour objet, à l'exception de cet évaporateur, tous les dispositifs grâce auxquels l'évaporation du liquide et le retour de ce liquide à l'évaporateur peuvent être effectués automatiquement et par intermittence, afin que la réfrigération puisse être réalisée sans opération manuelle.
Les appareils suivant l'invention peuvent être établis en diverses dimensions pour les usages ménagers et les applications industrielles et peuvent être associés à un ou plusieurs évaporateurs. Ils peuvent être employés seuls, ou par groupes. Dans certains des modes de réalisation décrits ci-après, un gaz combustible de tout genre désiré constitue l'agent de chauffage de l'adsorbeur et un condenseur refroidi par de l'air constitue le dispositif servant à condenser le liquide chassé de l'adsorbeur par chauffage. Bien entendu, les divers équivalents bien connus de ces dispositifs peuvent être appliqués sans s'écarter de
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l'esprit de l'invention.
Dans les dessins annexés:
Figure 1 est une disposition schématique d'un appareil frigorifique établi suivant l'invention.
Figure 2 est une vue de face d'un mode de réalisa- tion industrielle de l'appareil.
Figure 3 est une vue de côté représentant l'enveioppe partiellement arrachée pour mieux faire voir des parties internes.
Figure 4 est une coupe verticale centrale suivant 4-4 (figure 3) .
Figure 5 est une coupe horizontale suivant 5-5 (figure 4).
Figure 6 est un schéma de montage des diverses parties de l'appareil des figures 2 à 5.
Figure 7 représente schématiquement la disposition des registres dans l'appareil des figures 2 à 6,
Figure 8 est une vue analogue à figure 2 mais re- présente une construction légèrement modifiée.
Figure 9 est une vue analogue à figure 2 mais représente une autre variante.
Figure 10 est une représentation schématique de la disposition des registres de figure 0.
Figure 11 est un schéma de montage de l'appareil de figure 8.
Figure 12 est un schéma de montage de l'appareil de figure/9 et 10.
Figure 13 représente en coupe un appareil frigorifique double muni de brûleurs à huil e.
Figure 14 est une élévation avec coupe verticale partielle à angle droit par rapport à figure 13.
Figure 15 est une vue analogue à figure 13 mais à plus grande échelle et ne représente que la partie inférieure
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de l'appareil avec une autre construction de brûleur à huile.
Figure 16 est une coupe centrale de figure 15.
Figure 17 estune vue analogue à figure 15 mais représente une autre disposition de: brûleurs à huile.
Figure 18 est une coupe centrale à angle droit par rapport à figure 170 Figure19 et 20 sont respectivement un plan et une coupe verticale de la disposition de mèche de figure 180
Figure 21 est un schéma de montage représentant le mode de régulation d'un appareil frigorifique du type double. On décrira d'abord le principe général de l'invention en se référant particulièrement à la figure 1. Dans cette figure ,10 désigne une glacière ou compartiment de conservation convenable destiné à recevoir les objets qu'on désire maintenir à une température inférieure à celle de l'atmosphère. Dans ce compartiment est disposé un évaporateur, qui comprend unécipient convenable destiné à contenir un réfrigérant liquide.
Dans la figure 1, ce récipient comprend un corps cylindrique 11 et une série d'organes tubulaires 12 s'étendant vers le bas et assurant une surface supplémentaire. Ce dispositif est destiné à être rempli d'un réfrigérant liquide tel que SO2 jusqu'au niveau indiqué en 13, qui est maintenu, par un flotteur 14 fixé à un bras pivotant en 15 et portant une soupape 16 agencée pour obturer l'extrémité d'un tuyau 17 qui tend normalement à admettre un excès de réfrigérant liquide.
Il est évident que si la vapeur qui se trouve au-dessus du liquide est adsorbée ravide.nent' le liquide s'évaporera, de sorte qu'il se refroidira. La surface relativement grande et à basse température que constituent les tubes 12
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refroidit l'air du compartiment 10 et maintient à la tem- pérature désirée prédéterminée les produits qu'il renferme.
Cette partie de l'appareil frigorifique-est bien connue et il n'est pas nécessaire d'en donner une description plus détaillée.
Pour adsorber la vapeur qui se trouve au-dessus de la surface du liquide de l'évaporateur, il est prévu un adsorbeur, 18 qui, dans le présent exemple, est compo- sé d'une série de rangées de tubes verticaux 19 remplis d'un adsorbant poreux convenable tel que le gel siliceux.
Les tubes de chaque rangée sont insérés dans des collec- teurs 20 qui sont eux-mêmes reliés à un collecteur princi- pal 21. Ce collecteur principal aboutit à une boîte de distribution 22 contenant des soupapes de retenue 23 et 24 communiquant respectivement avec des tuyaux 25 et 26. Le tuyau 25 pénètre dans la partie supérieure de la chambre 11 de l'évaporateur, de sorte que la vapeur qui s'échappe dee dernier peut passer par ce tuyau et par la soupape de re- tenue 23 dans l'adsorbeur.
Lorsque l'adsorbeur a été saturé, de la chaleur lui est fournie et la vapeur adsorbée est mise en liberté, sa pression obturant la soupape 23 et ouvrant la soupape 24, de sorte que la vapeur passe dans le tuyau 26 et se rend au condenseur 27 où elle est li- quéfiée et pénètre par gravité dans le tuyau 28 et le col- lecteur de condensât 29, d'où le liquide revient dans l'é- vaporateur par le tuyau 17. Il n'est pas nécessaire de suré- lever le condenseur pas plus que le collecteur par rapport à l'évaporateur puisque la pression du liquide qui s'y trouve est plus élevée que celle régnant dans l'évaporateur.
L'écoulement du liquide vers l'évaporateur est donc toujours assuré.
Le dispositif adsorbeur est supporté par des moyens convenables dans une boite sensiblement fermée 30 en matière calorifuge. De préférence, cette boite s'adapte
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étroitement à deux des côtés de l'adsorbeur mais est espa- cée des deux autres côtés, de telle sorte qu'il subsiste des conduits de by-pass 31. Entre ces conduits et l'adsorbeur se trouvent les cloisons formant chicanes 32 dont les bords sont supportés par les deux parois de la boite qui sont placées près de l'adsorbeur.
A la partie inférieure, ces cloisons 32 se terminent vers le niveau de l'extrémité inférieure de l'adsorbeur mais, à l'extrémité supérieure, lesdites cloisons d'élèvent au-dessus des tubes et sont munies d'une plaque extrême 33 présentant une ou- verture circulaire recevant le ventilateur 34 qui est agencé pour tourner dans un sens propre à faire mouvoir l'air vers le haut sur et autour des tubes de l'adsorbeur.
Au-dessous de l'adsorbeur est disposé un dispositif de chauffage constitué dans cet exemple par un brûleur 35 supporté au-dessus d'une partie pleine 36 de la paroi inférieure de la boite 30, ce brûleur recevant le combustible par un tuyau 37 muni d'un distributeur tel qu'une soupape 38. Un bec de veilleuse 39 est alimenté de combustible par un tube 40 partant d'un point du tuyau d'alimentation principal 41 situé en amont de la soupape 38 de façon que la veilleuse Duisse toujours rester allumée.
Il est désirable que la boite de l'adsorbeur soit maintenue sensiblement fermée lorsque l'adsorbeur est chauffé, dans le but de réduire la perte de chaleur au minimum et d'empêcher que l'air environnant soit chauffé dans une mesure plus grande que celle nécessaire. La boite est par conséquent agencée pour être fermée à son extrémité inférieure, non ceulement par la partie pleine 36 mais, en outre, par deux registres mobiles 42. Cette boite est fermée à son extrémité supérieure par le support 43 d'un moteur 44 qui actionne le ventilateur 34 et par deux registres pivotants 45.
Lorsque ces registres supérieurs sont fermés et que le brûleur fonctionne, le ventilateur oblige
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l'air chaud du brûleur à monter autour des tubes de l'ad- sorbeur auquel il abandonne une partie de sa chaleur et à revenir au brûleur par les conduits de by-pass 31 pour être de nouveau chauffé, de sorte qu'il circule continuellement du brûleur à l'adsorbeur et de celui-ci au brûleur. On peut monter les registres à dessein avec jeu ou les munir d'ouvertures ou prévoir d'autres moyens convenables pour admettre une quantité suffisante d'air pour entretenir la combustion et permettre à l'air de se dilater à l'intérieur de la boite.
Lorsque l'adsorbant a été régénéré complètement ou suffisamment d'un point de vue Economique, le brûleur se ferme et les registres s'ouvrent et viennent occuper la position représentée. Dans ces conditions, le ventilateur 34 aspire de l'air froid extérieur par les conduits commandés par les registres inférieurs, fait monter cet air froid autour des tubes de l'adsorbeur et l'expulse au dehors à travers les conduits commandés par les registres supérieurs, refroidissant ainsi rapidement l'adsorbant.
Il dissipe aussi la chaleur exothermique de l'adsorption après que l'adsorbant s'est refroidi à un point auquel il commence à adsorber la vapeur qui se trouve au-dessus du liquide du récipient 11. Ceci permet à l'adsorption de se produire plus rapidement. Les déflecteurs 47 portés par les registres inférieurs occupent des positions telles que lorsque ces registres sont ouverts, ils ferment sensible- ment les conduits de by-pass, de sorte que tout l'air froid est contraint à circuler au contact des tubes de l'adsorbeur. Il va de soque les registres sont rectangulaire et s'étendent sur la largeur entière de la boite.
Les déflecteurs sont courbes de façon à guider l'air descendant par les by-pass lorsque les registres sont fermés et à le dévier à l'écart du brûleur afin qu'il ne gêne pas les
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flammes.
Le condenseur 27 , qui est analogue à un radia- teur d'automobile, est supporté par des suuports conve- nables au-dessus du moteur 44. Des déflecteurs 50 empêchent l'air chaud sortant de la boîte d'entres en contact avec le condenseur. Un second ventilateur 51 est actionné par le moteur 44 et a pour rôle de faire passer de l'air froid dérivé de l'atmosphère à travers les conduits du condenseur pour condenser la vapeur dans les tubes du con- denseuro
L'appareil entier est commandé électriquement et son fonctionnement est régi électriquement. Une source convenable de courant électrique est reliée aux conducteurs 60 qui sont branchés en 61 et aboutissent directement au moteur du ventilateur, lequel moteur travaille en tout temps.
Un second branchement 62 aboutit au moteur 63 qui commande la soupape à gaz et les registres. Sur ce branchement est monté un interrupteur 64 commandé par un mécanisme à soufflet 65 relié par un tube 66 à un thermostat 67 disposé dans le compartiment refroidi. Les pièces 65, 66 et 67 sont remplies d'un liquide volatil, de sorte que lorsque la température devient trop élevée dans le compartiment refroidi, ce liquide se dilate et ferme le circuit à l'interrupteur 64. Lorsque la température est suffisamment basse, ce circuit s'ouvre par une action inverse.
Un second interrupteur 68 est monté sur le circuit 62 et est agencé pour être fermé pendant un temps défini, puis ouvert pendant un temps défini, par une minuterie à commande électrique 69 ou un autre dispositif régulateur convenable. En supposant que le thermostat 67 maintienne le circuit fermé en 64, on voit qu'il existe un intervalle de temps défini rendant lequel du courant peut être fourni au moteur 63 et un intervalle de temps défini pendant lequel l'interrupteur 68 interrompt cette fourniture
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de courant. L'interrupteur 64 peut diminuer ou supprimer complètement l'intervalle de temps pendant lequel du courant peut être fourni au moteur 63.
Le moteur 63 faitpartie d'une "soupape Honeywell" bien connue. En d'autres termes, il actionne un pignon 70 qui engrène avec une crémaillère 71 reliée à la tige 72 de la soupape à gaz 38. Le ressort 73 maintient normalement cette soupape fermée. Lorsqu'un, courant est fourni au moteur, il fait mouvoir la crémaillère 71 en surmontant l'action du ressort, ouvre la soupape et maintient cette soupape ouverte pendant tout le temps que du courant est fourni. Lorsque le circuit fournissant du courant au moteur s'ouvre, le ressort ferme la soupape en faisant tourner le moteur en sens inverse. De cette façon, le brûleur à gaz brûle pendant le temps que du courant est fourni au moteur et est hors d'action pendant tout le reste du temps.
Il est commode d'actionner les registres par le dispositif de commande de la soupape. On voit que les registres 45 pivotent en 80 et sont munis chacun d'un bras 81.
Les deux bras 81 sont reliés par une biellette 82 et le regis- tre de droite est muni d''un bras additionnel 83 qui est relié par une longue biellette verticale 84 à un bras 85 porté par le registre inférieur de droite 42. Le bras 85 est d'autre part relié par une biellette 86 à un bras 87 du registre inférieur de gauche 42. Cette tringlerie fait que le mouvement d'un registre quelconque fait mouvoir tous les autres registres, dans un sens correspondant. Un bras 88 du registre inférieur de droite est relié par une biellette 89 à l'une des extrémités d'un levier 90 pivotant par son extrémité opposée 91 sur le bâti du méca- nisme à soupape.
La tige 72 de la soupape pivote autour d'un point intermédiaire de la longueur de la biellette 90, de sorte que, lorsque cette tige s'élève pour ouvrir la soupape, elle ferme tous les registres, comme il ressort
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clairement de figure 1, et lorsque cette tige descend pour fermer la soupape, elle ouvre tous les registres, exactement en conformité avec les besoins de l'appareil comme précédemment décrit.
Il ressort de la description qui précède de la d.isposition plus ou moins schématique de l'appareil que ce dernier joue les rôles suivants : 1) Il adsorbe la vapeur de l'évaporateur pendant toute l'étendue 'd'une période de temps minimum fixe, et si la température régnant dans le compartiment ne s'élève pas au cours de cette période, l'adsorption continue pendant un temps d'une durée plus grande : 2) si la température régnant dans le compartiment s'élève au-dessus d'un minimum Drédétermi- né à la fin ou avant la fin de la période d'adsorption minimum, du ga.z est admis au brûleur à la fin de cette période, les registres se ferment et la régénération s'accomplit pendant une période de temps fixe.
Comme cette régénération n'a aucun effet réfrigérant, il va de soi que l'interrupteur 64 ne s'ouvrira pas pendant cette période, qui ne sera donc pas interrompue; 3) à la fin de la période de régénération, l'admission de gaz est coupée, les registres s'ouvrent et l'adsorbeur se refroidit jusqu'au moment où l'évaporation commence. Le ventilateur tourne continuellement et le fonctionnement de l'appareil entier est entièrement automatique, de sorte qu'il maintient une température sensiblement constante dans le compartiment refroidi sans perte de combustible. Les figures restantes des dessine représentent divers modes de réalisation industrielle de l'invention et des détails de construction qui n'ont pas été indiqués dans la figure 1.
Le mode de réalisation des figures 2 à 7 inclus comprend toutes les caractéristiques décrites au sujet de ligure 1 mais disposées sous une forme appropriée aux usages industriels- Dans ce mode de réalisation, la
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boite 100 est de préférence verticale et faite de plaques en matière isolante telles que des planches d'amiante fixées les unes aux autres aux angles et renforcées au sommet et à la base par des cornières 101, cette boîte étant supportée par des pieds convenables 102. Transversalement à la partie supérieure de la boîte se trouve le support de moteur et le déflecteur combinés 103 qui obturent la section centrale de l'extrémité supérieure et constituent les bords horizontaux sur lesquels pivotent les registres supérieurs.
Le montage et la construction du condenseur et de ses déflecteurs ainsi que du moteur et de ses ventilateurs sont identiques à ceux déjà décrits.
L'adsorbeur est composé d'une série de petits tubes d'acier verticaux 104 dont les extrémités sont rétrécies en 105 et qui sont tous remplis d'un adsorbant convenable tel que le Gel siliceux. Les extrémités rétré- cies sont insérées, à la partie supérieure, dans des collec- teurs 106 qui sont logés et maintenus espacés les uns des autres par des pièces de blocage sectionnées 107 (figure 3). A l'extrémité inférieure, les extrémités rétrécies des tubes sont fermées et font saillie librement à travers des trous ménagés dans des plaques 108, les plaques se rapportant aux diverses rangées de tubes étant fixées par des organes de blocage 109.
Les extrémités des organes de blocage supérieurs et inférieurs sont fixées à des barres latérales 110 supportées par des cornières 111 noyées dans les parois de la boîte. Le fait de monter les extrémités inférieures des tubes librement dans les plaques permet à ces tubes de se dilater et de se contracter sans soumettre les autres tubes à des efforts quelconques.
Dans la figure 3, on voit que les tubes sont disposés près des parois avant et arrière de la boîte, tandis que la figure 4 montre qu'ils sont espacés des parois
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latérales, comme expliqué au sujet de figure 1. Les cloisons minces 112 placées à un certain écartement des parois laté- rales de la boite constituent les conduits de retour de l'air chaud. Juste au-dessous de l'extrémité inférieure de l'adsorbeur proprement dit est disposé le déflecteur de flamme 113 constitué par une feuille/de treillis ou toile métallique pliée suivant une ligue médiane pour constituer deux ailes divergentes. Les bords droits de la feuille sont supportés par des tiges 114 qui s'étendent entre les parois avant et arrière de la boîte.
Le rôle de ce déflecteur est d'étaler la flamme sur toute la surface inférieure de l'adsorbeur de façon à chauffer tous . les tubes plus uniformément. Juste au-dessous du milieu du déflecteur se trouve une chicane verticale 115 dont le rôle est d'empêcher que les flammes soient influencées par des courants transverseux dans le cas où il passerait plus d'air par un conduit de retour que par l'autre au cours du chauffage. Cette chicane est supportée par la fixation de ses extrémités coudées 116 aux parois avant et arrière de la boîte.
L'extrémité inférieure de la boite est fermée sur toute l'étendue de sa section centrale avant et arrière comme on le voit en 117 et cette section porte le brûleur qui est muni des éléments de formation de flamme principaux 118 supportés par un tube transversal 119 qui est alimenté par un tuyau à gaz vertical 120 s'étendant vers le bas à partir du tube 119 et relié à un tuyau horizontal 121 comportant le cône de mélange d'air et de gaz 122. Le tuyau d'alimentation d.e gaz principal 123 est muni d'une soupape 124 et d'un injecteur 125 qui pénètre dans le cône de mélange de la manière usuelle.
Une veilleuse, qui brûle continuellement et dont le rôle est d'enflammer le gaz du brûleur principal, est logée à l'intérieur d'un boîtier 126 qui est sensiblement fermé, ce qui évite le risque que
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la veilleuse soit éteinte par de l'air réfrigérant ou de l'air mis en circulation par le ventilateur. Le bec de veilleuse est alimenté par un tube 127 partant d'un point du tuyau à gaz principal 123 situé en amont de la soupape, de sorte que ce bec brûle en tout temps.
La veilleuse est située à quelque distance du brûleur principal, et pour qu'elle puisse enflammer le gaz dudit brûleur, il est prévu une rampe 128 comprenant un tube présentant une.série de perforations et muni d'un tuyau d'amenée de gaz 130 qui part d'un point du tuyau à gaz situé en aval de la soupape, de sorte que la rampe n'est alimentée de gaz que lorsque le brûleur principal reçoit lui-même du gaz. Une des extrémités de la rampe pénètre dans le boîtier renfermant le bec de veilleuse et l'autre passe au-dessus des orifices d'échappement de gaz du brûleur principal. Lorsque le gaz est admis à la rampe, il s'échappe des ouvertures de cette rampe et est enflammé par la' veilleuse, la flamme sautant d'une ouverture à la suivante le long de la rampe, de la manière usuelle.
Le mécanisme de commande combiné de la soupape à gaz et des registres est établi sous forme d'un ensemble complet en soi monté sur la paroi avant de la boîte 100 près du brûleur et convenablement entouré d'une enveloppe métallique 131. Ce mécanisme est construit et fonctionne de la façon décrite au sujet de figure 1.
Une longue biellette correspondant à la biellette 84 de figure 1 et reliant les groupes de registres supérieur et inférieur est située comme indiqué en 132, à l'arrière de la boîte, et un dash-pot, indiqué en 133, est associé au mécanisme de commande des registres et à la biellette 132 pour empêcher l'ouverture et la fermeture brusques et bruyantes des registres. Figure 4 montre
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que les registres supérieurs présentent des ouvertures 134 pour admettre une certaine quantité d'air à l'intérieur de la boite lorsaue les registres sont fermés et permettre la dilatati.on de l'air.
Les déflecteurs décrits au sujet de figure 1 sont visibles en 135 dans la figure 4, et il existe en outre des déflecteurs supplémentaires 1351 fixés aux parois latérales de la boite et secondant l'action des déflecteurs montés sur les registres inférieurs.
Le collecteur de condensât est de préférence constitué par un réservoir cylindrique 136 monté horizontalement audessous de la boîte 100 et est supporté par les rebords supérieurs des pieds de la boite, à l'aide de bres 137.
Les so unapede retenue,montées sur lestuyaux disposés entre l'adsorbeur et l'évaporateur et entre l'adsorbeur et le condenseur, sont construites de préférence sous forme d'un ensemble distributeur représenté en 140 dans la figure 2. Cet ensemble comprend un bâti de fonte unique constituant des enveloppes pour les deux soupapes de retenue et pour trois obturateurs à commande manuelle et un lève-soupape, les ties étant recouvertes par des chapeaux 141. Les obturateurs à commande manuelle permettent d'isoler une partie quelconque de l'appareil frigori- figue, de sorte que cet obturateur peut être ouvert sans permettre au gaz de s'échapper d'autres parties.
Un manomètre 142 est monté de préférence sur cet ensemble distributeur .143 désigne le tuyau allant dudit ensemble au condenseur, ce tuyau étant relié par l'intermédiaire de l'ensemble 140 et d'un tuyau 144 à l'adsorbeur. Un tuyau 145 descend du condenseur derrière la botte 100 et débouche dans le collecteur de condensât en 146.
147 désigne le tuyau allant de ce collecteur à l'évaporateur que renferme le compartiment refroidi et 148 désigne le tuyau allant dudit évaporateur à 1.'ensemble distributeur 140 et commupiquant par l'intermédiaire de J'obturateur convenable avec
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le tuyau 144 et l' adsorbeur
La disposition des registres est représentée schédans la figure 7 et l'on voit que les registres supérieurs s'ouvrent vers le haut et vers 1'extérieur et que les registres inférieurs s'ouvrent vers l'intérieur et vers le haut, comme indiqué par lesflèches.
Le fonctionnement de la tringlerie de commande des registres ressort du schéma de figure 7. Comme on a vu que la biellette verticale L est soulevée par le levier L' lorsque la soupape à gaz seferme sous l'action du ressortagissant en antagonisme au moteur électrique, ce mouvement de la biellette L fait tourner les divers bras, de sorte que tous les registres s'élèvent. Lorsque la tige S de la soupape s'élève pour ouvrir la soupape, la biellette L descend et le mouvement inverse est communiqué aux divers registres. '
La figure 6 représente le schéma de montage. 150 indique un réseau quelconque permettant de fournir un courant approprié à l'appareil, Les bornes du moteur 151 qui actionne les ventilateurs sont reliées au réseau par deux fils 152, 153.
Sur le fil 153 est toutefois monté un régulateur de température 154 qui est destiné à être placé à l'intérieur du compartiment refroidi comme décrit au sujet de figure 1. Le moteur est ainsi agencé poux fonctionner en tout temps excepté lorsque la température régnant dans le compartiment est trop basse, son circuit étant alors coupé par le régulateur154. Un rnoteur de minuterie 157 est monté en dérivation, à l'aide de conducteurs 155 et 156, sur le moteur 151 du ventilateur, de sorte qu'il fonctionne pendant tout le temps que ce derniermoteur fonc- tionne et seulement pendant ce temps. Ce moteur de minuterie actionne une roue à cames 158 qui agit sur un organe pivotant 159 supportant un interrupteur à mercure 160.
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Lorsque l'organe 159 s'élève, le mercure de l'interrupteur se déplace et il s'établit un circuit allant d'un conduc- teur de la ligne à l'autre par l'interrupteur 160 le moteur 161 de la soupape à gaz, un fil 162 ,un dispositif de sécurité 103, un second. dispositif de sécurité 164 et le thermostat 154. La soupape à gaz est ainsi actionnée chaque fois que l'interrupteur 150 se ferme si les dispo- sitifs de sécurité sont fermés.
Le dispositif de sécanité 163 est un interrupteur à mercure influencé par la températureet monté dans la boite 131 (figure 2). Cet interrupteur est de préférence du type agencépour so fermer lorsqu'une température élevée est appliquée à une partie dudit interrupteur et pour s'ouvrir lorsque cette température s'abaisse. Il peut être constitué avantageusement par un interrupteur à mercure supporté par une boucle bi-métallique dont le coude est placé au-dessus ou à l'intérieur du bottier renfermant le bec de veilleuse, de sorte que le circuit est fermé pendant tout le temps que ce bec brûle mais s'ouvre aussitôt que ce bec s'éteint. De cette façon, le brûleur principal ne peut pas être alimenté de gaz si le bec de veilleuse est éteint.
Ce disposi tif constitue simplement une caractéristique de sécurité.
Le second dispositif de sécurité 164 est analogue à celui qui vient d'être décrit maisest agencé pour s'ouvrir lorsque des températures excessivement élevées règnent dans la boîte de l'adsorbeur et pour rester fermé pendant qu'il y règne des températures normales. 11 empêche tout risque de sur chauffage. Ce dispositif est monté dans la boite 1310
La minuterie est montée dans une boite 166 située juste au-dessus de la boîte 131. Dans la figure 2, la roue à cames est visible en 158 et l'organe pivotant portant l'ampoule 160 de l'interrupteur est visible en 159. Le.mo-
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teur est représenté en 157. Ce moteur peut être du type à induction si l'on dispose de courant alternatif.
L'appareil qui vient d'être décrit au sujet des figures 2 à 7 inclus est de construction ramassée bien que toutes les parties sujettes à se mouvoir ou à s'user et celles qui ont besoin d'être réglées,occupent des posi- tions facilement accessibles. L'air chaud s'échappe de la partie supérieure de l'appareil et peut commodément être dirigé vers une hotte convenable et évacué du bâtiment si on le désire. Le condenseur pourrait être refroidi par de l'eau à l'aide de modifications évidentes, et il est évident que l'adsorbeur pourrait être chauffé de toute manière appropriée autrement que par du gaz.
Les figures 8 et 11 représentent une autre cons- truction qui convient pour des installations plus grandes mais ne diffère de celle qui vient d'être décrite qu'en ce qui concerne les mécanismes de régulation et de commande des registres. Il ressort de figure 8 que la minuterie 201, le dispositif de protection contre les hautes températu- res 202, le dispositif de protection contre l'extinction du bec de veilleuse 203, la soupape à gaz et son mécanis- me de comrnande, indiqué en 204, sont tous logés dans une seule enveloppe 205 située à l'avant de la boite principale.
La soupape à gaz est construite de la façon précédemment dé- crite mais sa tige n'est munie d'aucun prolongement puis- que le moteur de commande de la soupape ne commande pas les registres. La commande des registres est effectuée par un.dispositif dit "à un demi-tour" et également connu sous le nom de moteur "Arco". Ce dispositif comprend un moteur électrique du type usuel actionnant par l'entre- mise d'un engrenage réducteur,un arbre de commande qui distribue la force motrice du moteur et actionne aussi le mécanisme interrupteur, de sorte que cet arbre effectue toujours un demi-tour puis s'arrête chaque fois que du cou-
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rant est fourni au moteur.
Le moteur entier 206 est sup- porté par un bras 207 au-dessous de la boite de l'ad- sorbeur et l'arbre à demi-tour est représenté en 208. Il porte un bras 209 qui effectue avec l'arbre un demi-tour à partir de la position représentée dans la'figure 8 et revient ensuite à cette position lors de l'action suivante du moteur. Cet arbre est relié par une biellette 210 à un bras 211 monté sur un arbre 212 qui est relié au mécanisme de commande des registres et qui peut ainsi recevoir un mouvement convenable chaque fois qu'il est nécessaire que la position des registres varie.
Figure 11 représente le montage électrique du mode de réalisation de figure 8. Le réseau 215 fournit l'énergie électrique par l'intermédiaire du thermostat 216 monté dans la glacière au moteur 217 du ventilateur, lequel moteur tourne pendant tout le temps que le thermostat maintient le circuit fermée Le moteur de la soupape à gaz 204 est monté en dérivation sur le support 217 par l'intermédiaire d'un interrupteur 218 commandé par le moteur de minuterie 201, qui est aussi monté en dérivation sur le moteur 217. De plus, les dispositifs de sécurité 202 et 203 sont montés en série avec le moteur de la soupape à gaz comme dans la construction précédente.
L'organe pivotant 220,actionné par la roueà cames du moteur de minuterie, porte non seulement l'interrupteur 218 qui commande le circuit du moteur actionnant la soupape à gaz mais aussi une ampoule de mercure à trois contacts 221 dont le rôle est de régir le fonctionnement du moteur à un demi-tour. Le moteur à un demi-tour comprend le moteur électrique usuel 222 actionnant, par l'entremise d'un mécanisme réducteur convenable 223, l'arbre de commande 208 qui porte un bras de contact rotatif 22 relié par
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un fil 226 à l'un des conducteurs du réseau.
Ce bras peut tourner pour balayer les contacts arques 227 et 228 s'étendant chacun sur 1700 environ de la circonférence et reliés respectivement aux deux contacts extrêmes de l'ampoule à mercure 221. Le contact médian de cette ampou-- le est relié par un fil 229 à l'une des bornes 230 du moteur 222 dont l'autre borne fait retour au réseau. Si l'on suppose que l'interrupteur occupe la position de fig.
11, on voit que le courant arrivant. par le conducteur 226 peut passer par lc bras de contact 225, le segment 227 au contact de droite de l'ampoule 221 qui est agencée pour recevoir un mouvement de pivotement du moteur de minuterie.
Le circuit est ouvert à cet endroit puisque le mercure ferme à ce moment le circuit entre le contact médian et le contact de gauche. Toutefois, lorsque le porte-interrupteur tombe, de sorte que le mercure se déplace vers l'extré- mité de droite, le courant partant du segment 227 passe par le mercure au contact médian 229 et à la borne 230 du moteur, traverse le moteur etrevient par le fil 232 au réseau. Le moteur est alors actionné jusqu'au moment où le bras de contact 225 quitte le segment 227,.
Toutefois, la force vive du moteur est telle que le bras 225 franchit l'intervalle 233 et vient toucher un segment court 234 qui est relié électriquement au conduc- teur 229, de sorte que le courant nasse maintenant par le bras de contact 225, le segment 234, le conducteur 229 et le moteur, celui-ci continuant par suite à fonctionner jusqu'au moment où le bras quitte le segment 234 et franchit par sa force vive l'intervalle 236 pour venir toucher le segment 228. Ceci produit l'arrêt du moteur puisque ce segment est connecté par le fil 237 au contact de gauche de l'ampoule 221 et qu'on a supposé que ce contact ne touche pas le mercure au moment envisagé.
Le moteur a ainsi effectué un demi-tour et occupe maintenant une
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position telle qu'il est prêt à effectuer le demi-tour suivant aussitôt que l'ampoule à mercure bascule, de telle sorte que le mercure vient toucher le contact de gauche de cette ampoule. De cette façon, l'arbre de commande 224 tourne d'un demi-tour chaque fois que la minuterie ouvre et ferme le circuit de commande du moteur de la soupape, un demi-tour ayant lieu lorsque la soupape s'ouvre et l'autre demi-tour ayant lieu lorsque la soupape se ferme. Il s'ensuit que les registres sont actionnés en synchronisme a@ec la soupape à gaz comme dans les constructions précédentes dans lesquelles ces organes étaient commandés par le même moteur.
Ce mécanisme est plus satisfaisant lorsque les registres sont grands, étant dôme qu'il n'impose pas d'ef- forts aussi grands au moteur de la soupape à gaz et ne dépend pas de ressorts pour faire mouvoir les registres dans un des sens.
La figure 9 représente un mode de réalisation particulièrement destiné aux petites unités. Il est plus simple que les autres et est basé sur l'application d'un solénoïde 250 ou d'un autre électro-aimant convenable pour actionner la soupape à gaz 251. Le solénoïde 250, de même que les dispositifs de sécurité 252 et 253, sont montés dans une enveloppe 254 située à l'avant de la boite principale. On voit que l'ensemble distributeur 255 a été notablement simplifié par la suppression de plusieurs obtura- tcurs à commande manuelle et que son prix de revient est par conséquent plus faible. Il n'existe pas de minuterie électrique et le réglage est effectué entièrement par le moteur 255' des ventilateurs.
Ce moteur travaille normalement à une vitesse sensiblement constante et est muni d'un mécanisme à engrenages 256 qui, à la fin d'un nombre de tours défini et prédéterminé, agit de façon à faire tourner l'arbre 25'7 d'un demi-tour, cet arbre entraînant dans son mouvement un bras 258 relié par une biellette 259 à un
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bras 260 porté par un arbre 261 et servant à actionner les registres. Comme représenté dans la figure 10, l'arbre 261 constitue le support d'un des registres supérieurs et est relié par une tringlerie convenable aux autres regis- tres qui sont actionnés à l'unisson avec celui mont:: sur l'arbre 261, comme il ressort du schéma de figure 10.
La figure 10 montre non seulement la tringlerie de commande des registres mais aussi, plus ou moins sché- matiquement, un mécanisme simple servant à relier l'arbre du moteur à la biellette 259, de telle sorte que la rotation régulière de l'arbre du moteur communique des de- mi-révolutions périodiques au bras 258. Un mécanisme quel- conque peut être utilisé à cet effet ; mais celui représen- té réalise le but visé d'une façon simple. L'arbre du mo- teur porte une vis sans fin 270 qui actionne une roue à vis sans fin 271 à laquelle est fixé un pignon 272 actionnant une roue dentée 273.
Au même arbre est fixé un disque 274 muni d'une dent unique 275 qui coopère avec une roue entaillée ou croix de Malte 276 de telle sorte que chaque tour du disque 274 fait tourner la croix de Malte d'un quart de tour, cette croix restant fixe entre deux mouvements consécutifs. La croix 276 est fixée à une roue dentée 277 dont le diamètre est double de celui d'un pignon 278 auquel est assujetti le bras 258, de sorte que chaque' quart de tour de la croix communique un demi- tour au pignon et au bras. Si on le désire, un engrenage réducteur peut en outre être intercalé pour assurer le rap- port de temps convenable.
Figure 12 représente le schéma de mon- tage de ce mode de réalisation. Le moteur 255' est commandé directement par le réseau 263 sous l'influence du thermostat interrupteur 264, comme précédemment expliqué, Le mécanisme réducteur de vitesse et à demi-tour se rapportant à ce moteur est représenté schématiquement en
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256. Ce mécanisme fait non seulement mouvoir le bras 258 actionnant les registres nais aussi une hiellette 264' relire à un bras porte-interrupteur pivotant 265 qui porte un interrupteur à ampoule à mercure 266 montée dans le circuit allant du réseau au solénoïde 350 de la soupape à gaz, de sorte que le circuit de ce solénode s'ouvre et se ferme en synchronisme avec la commande des regis- tres.
Les dispositifs de sécurité 252 et 253 protégeant l'appareil contre l'extinction de la veilleuse et contre une température excessive respectivement sont aussi montés en série avec ce solénoïde.
L'invention dont on vient de décrire plusieurs modes de réalisation offre un appareil frigorifique extrê- mement compact et efficace, dont le fonctionnement est simple et à l'épreuve des feusses manoeuvres et qui est susceptible de fonctionner pendant de longues périodes de temps sans surveillance., Il fonctionne exactement en conformité avec les besoins de la capacité réfrigérante et assure ainsi le maximum d'économie. Il peut être réglé de telle sorte que toute température désirée peut être maintenue dans le compartiment refroiqi. Son fonctionnement peut être régi de nombreuses façons comme il a été décrit précédemment et il peut être chauffé par l'un quelconque des dispositifs de chauffage bien connus.
Il est susceptible de recevoir des applications presque universelles, étant donné qu'il peut être établi en toutes dimensions, savoir des plus petites, pour les usages ménagers, aux plus grandes, pour les magasins, boucheries, etc..et qu'il peut même être établi sous forme d'unités multiples ou de montages en batterie comme on l'a déjà fait en alimentant une série de glacières ou réfrigérateurs dans des immeubles à appartements et applications analogues. Son réglage se prête particulièrement à ce montage en batterie et ses dispositifs de sécurité le progègent contre tout risque de
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perte de gaz ou de températures dangeureusement élevées.
Figures 13 et 14 représentent une unité frigorifi- que du type double dans laquelle deux adsorbeurs 300 sont représentés dans une enveloppe unique munie d'une cloison centrale 301 qui la divise en deux compartiments verticaux. A la partie supérieure, la boîte converge, comme indiqué en 302. vers l'admission d'un ventilateur aspirant 303 actionné par un moteur 304. Ce dispositif peut être muni d'un condenseur refroidi par le même ventilateur comme dans les constructions précédemment décrites, ou bien il peut comporter un condenseur refroidi par de l'eau et placé dans toute position commode.
Une série de brûleurs à huile 305 sont prévus pour chauffer les adsorbeurs de façon à les régénérer et re- çoivent tous de l'huile par un tuyau d'alimentation. 306 de toute source commode. L'huile se rendant aux brûleurs passe par une soupape à. pointeau 307 qui est commandée à l'aide d'une tringlerie 308 par un dispositif thermostati- que 309 disposé au-dessus des brûleurs. Cette soupape à pointeau a pour rôle de régler la quantité d'huile fournie par unité de temps et par suite la quantité de chaleur pro- duite par les brûleurs qui, dans ce mode de réalisation par- ticulier, sont supposés brûler constamment.
On effectue la réfrigération en dirigeant la chaleur des brûleurs alternativement vers l'un et l'au- tre des adsorbeurs et .en fournissant de l'air froid à celui des adsorbeurs qui n'est pas chauffé à l'instant envi- sagé et qui commence alors à adsorber. Ce transfert de cha- leur est effectué par deux registres inférieurs 310 et un seul registre supérieur 311 . Les registres inférieurs pivotent autour de leur bord inférieur 312 et sont accou- plés entre eux par, une biellette 313 pour se mouvoir à l'unisson. Lorsqu'ils ont été amenés à la position de fig.
13, le courant d'air chaud s'élevant des brûleurs est dirigé
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vers la gauche et passe par suite au contact de l'adsorbeur de gauche, tandis que le ventilateur 303 aspire de l'air frais hors de l'atmosphère et fait monter cet air frais à travers l'adsorbeur de droite. Le registre supérieur, pivotant sur la cloison 301 ,est actionné par une biellette 314 pour se mouvoir à l'unisson avec les registres inférieurs, et lorsqu'il occupe la position re- présentée, il obture sensiblement la partie supérieure du
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compartiment de ;;o.1..,ce ' 1 (l'un Dassace 315.
Ceci empêche un mouvement d'air trop rapide au contact de l'adsorbeur en cours de chauffage et assure un meilleur transfert de la chaleur des brûleurs à cet adsorbeur. En
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même temps, le 1 " 5L que le 1)3.',n <:' e.;t ouver en grand au- dessus de l'adsorbeur de droite assure un courant rapide d'air réfrigérant.
La position des registres est inversée à des intervalles définis par un mécanisme 31C recevant sa comman- de de l'arbre 317 du moteur 304 tournant à. une vitesse sensiblement constante. A la fin d'un nomhre donné de tours, la position des registres est inversée par le mécanisme 316 et la tringlerie 318, de sorte qu l'adsorbeur qui vient d'être régénéré commence à adsorber, et vice versa. La construction et le fonctionnement de cet appareil sont extrêmement simples et n'exigent pas de dispositifs de régulation électriques.
Dans l'appareil des figures 15 et 16, la construction des adsorpeurs et la disposition des registres et du ventilateur peuvent être analogues à celles décrites au sujet des figures 13 et 14, mais la disposition et le réglage des hrûleurs à huile sont différents. Dans ce case les brûleurs 320 sont du type comportant une mèche réglable qui peut être élevée et abaissée pour régler la quantité de chaleur distribuée par les brûleurs. L'huile combustible est transférée d'un réservoir 321 à une chambre 322 qui contient une soupape à flotteur servant à maintenir l'huile au
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maintenir une mèche formant veilleuse 335 sensiblement au contact des extrémités de la mèche priacipale.
La mèche de veilleuse s'étend jusqu'au niveau 336 dans le tuyau 334 qui est relié au même tuyau d'amenée d'huile 337 que le tuyau 332 alimentant le brûleur principal. Ce tuyau 337 cet muni d'une ; section verticale 338 qui cst surmontée d'un entonnoir 339 alimenté d'huile par un tuyau 340 à l' aide d'un. pointeau à commande manuelle 341.
TJn réservoir à huile est représenté en 342 et une pompe élec. tri que 343 distribue de l'huile au pointeau. Cette pompe est de construction telle qu'elle ne fonctionne qu'à la vitesse nécessaire pour fournir de l'huile en surmontant une faiblepression de l'ordre d'un hectogramme, par exemple, de sorte que sa vitesse peut être raclée à l'aide du pointeau. L'huile esL maintenue à un niveau constant dans le réservoir à mèche 331 grâce à un tuyau de tropplein 344 relié à un point du tuyau 338 situé au-dessous de l'entonnoir et débitant dans un entonnoir 345 qui ramène le fluide au réservoir d'huile principal Ceci assure un niveau d'huile constant pendant le fonctionnement des brûleurs et, par suite, une flamme de dimensions constantes.
Lorsqu'il est désirable que la flamme des mèches principales soit éteinte, une soupape de by-pass 346s'ouvre pour permettre n l'huile de s'abaisser à un niveau 347 situé juste au-dessous de la base des réservoirs à mèche, De cette façon, toute l'huile des mèches 'principale-- est évacuée et la flamme de ces mèches s'éteint. Il est désirable que les mèches formant veilleuses restent allumées pendant que les mèches principales s'éteignent, afin que ces dernières puissent être de nouveau allumées automatiquement 'elles reçoivent de l'huile.
La pompe 343 est agencée cour être arrêtée lorsque la soupape 346 s'ouvre et c'est pourquei un réservoir 348 est prévu au-dessous du niveau de l'extrémité inférieure des réservoirs
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à mèche et est assujetti au tuyau 337, comme représenté.
Ce réservoir contient une quantité suffisante d'huile pour alimenter les mèches formant veilleuses qui descendent dans leurs tubes 334 au-dessous du niveau auquel l'huile est drainée par la soupape 346, de sorte qu'elles reçoivent toujours de l'huile. Grâce aux deux entonnoirs -et 345, les brûleurs peuvent être montés sur un chariot 349 roulant sur une voie à l'aide de roulettes 350, de sorte qu'on, peut retirer tous les brûleurs en vue du nettoyage et du régla- ge sans déranger aucune partie de la tuyauterie.
La soupape 346 qui draine l'huile des réservoirs à mèche est de préférence actionnée par un solénoïde et disposée de telle sorte que lorsque le solénoïde reçoit du courant, cette soupape se ferme et les brûleurs princi- paux peuvent brûler, mais que lorsque le solénoïde est privé de courant, la soupape s'ouvre etles brûleurs s'é- teignent. Ceci constitue un dispositif de sécurité en ce sens que si le courant vient à manquer pour une cause quelconque, les brûleurs principaux s'éteignent.
Figure 21 représente le dispositifde régulation de l' appareil frigorifique décrit au sujet des figures 17 et 18 et dans lequel on supposera que les registres sont actionnés par un moteur à un demi-tour comme dans les figs.
15 et 16. 332 désigne un réseau de distribution de courant dont un conducteur est relié par un fil 353 au moteur à un demi-tour 327. Le fil 353 est aussi relié à l'une des bornes d'un interrupteur à mercure 354 dont le fonc- tionnement est régi par la pression régnant dans l'évapo- rateur de la glacière et qui est associé au thermostat de telle sorte que, en cas de basse pression, et par suite de réfrigération suffisante ou trop grande, il ouvrel'in- terrupteur 354.
Le courant qui traverse cet interrupteur peut traverser le moteur 304 du ventilateur et revenir au réseau par un fil 355, mais lorsque la réfrigération est
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suffisante, l'ouverture de 1'interrupteur 354 arrête le mo- teur à moins que l'interrupteur à mercure 3569 monté en dérivation sur l'interrupteur 354, ne soit fermé. L'in- terrupteur 356 est ouvert deux fois par tour de l'arbre 357 à l'aide de deux cames portées par un disque 358. L'arbre 357 est actionné par une minuterie électrique 359 montée entre le fil 355 et le fil 360 aboutissant à l'interrupteur 354.
On voit que la disposition est telle que si l'interrup- teur 354 s'ouvrait comme résultat d'une réfrigération suffi- sante, la minuterie et le moteur ne s'arrêteraient ni l'un ni l'autre tant que l'interrupteur 356 est fermé, mais qu'ils s'arrêtent tous deux lorsque la minuterie fait tourner le disque 358 pour faire basculer l'interrupteur 356. De cette façon, on est sûr que le dispositif fonctionnera dans un ordre cyclique convenable et que la régénération ne s'arrêtera ou ne cecommencera pus au milieu d'une période.
Cette même minuterie électrique actionne, à l'aide de l'ar- bre 357,un disque à deux carnes 361 qui commande un inter- rupteur 362 fournissant du courant à la soupape à huile 346 et à la pompe à huile électrique 343. La longueur des ca- mes du disque 361 est telle que la période de combustion des brûleurs chauffant un adsorbeur est plus courte que la période d'adsorption de l'autre adsorbeur. De cette façon, une période de 20 minutes, par exemple, peut être suffisante pour la régénération, mais on dispose d'une heure pour l'adsorption.
La soupape et la pompe sont commandées directement par le: interrupteurs 354 et 356, et il en est de même de la minuterie et du ventilateuro
Une troisième came 363 est monté sur l'arbre 157 et fait basculer d'une façon alternante l'interrupteur à tu- be de mercure et à contact double 364 pour fournir du courant alternativemont dans un sens,puis dans l'autre à l'aide d'un mécanisme interrupteur 365 monté sur l'arbre du moteur à un demi-tour. De cette façon, le pivotement des regis-
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tres s'effectue en synchronisme avec les période., de ré- génération et d'adsorption des deux adsorbeurs puisque c'est ce moteur à un demi-tour qui actionne les registres.
Il va de soi que le dispositif de régulation qui vient d'être décrit peut aussi bien être adaptéau combus- tible gazeux ou autre par la simple substitution, à la soupape à huile 346 , d'un obturateur ou interrupteur'con- venable. Cette disposition, est particulièrement utile en ce sens qu'elle empêche des régénérations et adsorptions partielles et assure la'régénération de l'adsorbeur voulu quel que soit le temps pendant lequel tous les mouvements des dispositifs ont été arrêtés en raison d'une réfrigé- ration suffisante. On voit en effet que lorsque les deux interrupteurs 354, 356 sont ouverts, tout s'arrête, y com- pris le moteur du ventilateur et la minuterie, et que les organes ne sont remis en marche que lorsque l'interrupteur 354 se ferme en raison du fait qu'une réfrigération plus grande est demandée.
Après quelques minutes de marche, l'interrupteur 356 verrouille alors le circuit dans la po- sition de fermeture jusqu'au moment où la minuterie a ef- fectué un demi-tour. Cet interrupteur peut alors être ouvert si l'interrupteur 354 est actionné.
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"REFRIGERATOR"
This invention relates to refrigeration apparatus and generally relates to an improved refrigeration apparatus based on the principle of adsorption.
One of the more particular aims of this invention is to establish a refrigeration apparatus which is complete in itself and automatic, the operation of which is based on intermittent adsorption and evaporation.
The various characteristics of the invention can be listed as follows!
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A. An adsorber is placed in a closed box with a heater; and a register mechanism regulates the passage of either hot air or refrigerant air in contact with the adsorber.
B. A single controller circulates air through the canister of the adsorber and into contact with a condenser.
C. The box containing the adsorber is substantially airtight and provided with registers at both ends and means are provided for closing the registers while the adsorber is heating and for opening them when the heating is interrupted.
D. A device forces the hot air to pass in one direction on the adsorbent and to return in the opposite direction inside the box and on the heater, following a continuous circuit.
E. The return of the hot air inside the box is effected by a bypass bypassing the adsorber and going from one end to the other of the box containing the adsorber.
F. The registers provided at both ends of the box are furthermore arranged to substantially close off the bypass when they are open.
G. Two adsorbers are arranged in adjacent boxes and provided with means for transferring heat from a single group of burners alternately to one and the other of the adsorbers.
H. The apparatus may be heated by advanced oil burners provided with means for regulating the rate and duration of combustion.
I. Various automatic regulation and safety devices allow the adsorption and regeneration periods to be set, the dampers to be opened and closed, the heater to be switched on and off, and
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protect the appliance against overheating, escaping fuel, etc.
J. The invention further includes various features of construction, assembly, arrangement and assembly of parts and various devices for operating the dampers simultaneously in accordance with the control of the amount of fuel supplied to the burner. , and means for regulating these operations with respect to time.
Various refrigeration processes have already been proposed. Among these methods, there may be mentioned the adsorption of the vapor of a liquid by a solid porous adsorbent at a rate such that the evaporation of the liquid lowers its temperature and effects cooling. In devices of this kind the evaporator or tank containing the refrigerant to be adsorbed can be placed in the capacity to be cooled, for example a cooler. This evaporator can be of any suitable type The present invention relates to, with the exception of this evaporator, all the devices by which the evaporation of the liquid and the return of this liquid to the evaporator can be carried out automatically and intermittently. , so that refrigeration can be carried out without manual operation.
The devices according to the invention can be established in various sizes for household uses and industrial applications and can be associated with one or more evaporators. They can be used alone, or in groups. In some of the embodiments described below, a combustible gas of any desired type constitutes the heating agent of the adsorber and an air-cooled condenser constitutes the device for condensing the liquid expelled from the adsorber. by heating. Of course, the various well-known equivalents of these devices can be applied without departing from
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the spirit of invention.
In the accompanying drawings:
Figure 1 is a schematic arrangement of a refrigeration apparatus established according to the invention.
Figure 2 is a front view of an industrial embodiment of the apparatus.
Figure 3 is a side view showing the casing partially broken away to better show internal parts.
Figure 4 is a central vertical section along 4-4 (Figure 3).
Figure 5 is a horizontal section along 5-5 (Figure 4).
Figure 6 is an assembly diagram of the various parts of the apparatus of Figures 2 to 5.
Figure 7 shows schematically the arrangement of the registers in the apparatus of Figures 2 to 6,
Figure 8 is a view similar to Figure 2 but shows a slightly modified construction.
Figure 9 is a view similar to Figure 2 but shows another variant.
Figure 10 is a schematic representation of the arrangement of the registers of Figure 0.
Figure 11 is a mounting diagram of the apparatus of Figure 8.
Figure 12 is a mounting diagram of the apparatus of Figure / 9 and 10.
Figure 13 shows in section a double refrigeration device equipped with oil burners.
Figure 14 is an elevation in partial vertical section at right angles to Figure 13.
Figure 15 is a view similar to Figure 13 but on a larger scale and only shows the lower part
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of the device with another oil burner construction.
Figure 16 is a central section of Figure 15.
Figure 17 estune view similar to Figure 15 but shows another arrangement of: oil burners.
Figure 18 is a central section at right angles to Figure 170 Figure 19 and 20 are a plane and a vertical section of the bit arrangement of Figure 180, respectively
Figure 21 is an assembly diagram showing the mode of regulation of a refrigeration apparatus of the double type. The general principle of the invention will first be described with particular reference to FIG. 1. In this figure, 10 designates a suitable cooler or storage compartment intended to receive the objects which it is desired to maintain at a temperature below that. of the atmosphere. In this compartment is disposed an evaporator, which comprises a suitable container for containing a liquid refrigerant.
In Figure 1, this container comprises a cylindrical body 11 and a series of tubular members 12 extending downwardly and providing an additional surface. This device is intended to be filled with a liquid refrigerant such as SO2 up to the level indicated at 13, which is maintained by a float 14 fixed to a pivoting arm at 15 and carrying a valve 16 arranged to close the end of a pipe 17 which normally tends to admit an excess of liquid refrigerant.
It is obvious that if the vapor which is above the liquid is adsorbed, the liquid will evaporate, so that it will cool. The relatively large and low temperature surface of the tubes 12
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cools the air in compartment 10 and maintains the products it contains at the predetermined desired temperature.
This part of the refrigeration apparatus is well known and it is not necessary to give a more detailed description.
In order to adsorb the vapor which is above the surface of the liquid in the evaporator, an adsorber 18 is provided, which in the present example is composed of a series of rows of vertical tubes 19 filled with a suitable porous adsorbent such as siliceous gel.
The tubes of each row are inserted into manifolds 20 which are themselves connected to a main manifold 21. This main manifold ends in a distribution box 22 containing check valves 23 and 24 respectively communicating with pipes. 25 and 26. The pipe 25 enters the upper part of the chamber 11 of the evaporator, so that the vapor which escapes from the latter can pass through this pipe and through the check valve 23 in the adsorber. .
When the adsorber has been saturated, heat is supplied to it and the adsorbed vapor is released, its pressure closing off the valve 23 and opening the valve 24, so that the vapor passes through the pipe 26 and goes to the condenser. 27 where it is liquefied and enters by gravity into the pipe 28 and the condensate collector 29, from where the liquid returns to the evaporator through the pipe 17. It is not necessary to sur- Lift the condenser not more than the collector in relation to the evaporator since the pressure of the liquid therein is higher than that prevailing in the evaporator.
The flow of liquid to the evaporator is therefore always ensured.
The adsorber device is supported by suitable means in a substantially closed box 30 of heat-insulating material. Preferably, this box fits
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closely to two of the sides of the adsorber but is spaced from the other two sides, so that bypass conduits 31 remain. Between these conduits and the adsorber are the partitions forming baffles 32 whose edges are supported by the two walls of the box which are placed near the adsorber.
At the lower part, these partitions 32 end towards the level of the lower end of the adsorber but, at the upper end, said partitions rise above the tubes and are provided with an end plate 33 presenting a circular aperture receiving the fan 34 which is arranged to rotate in a direction suitable for moving air upwardly over and around the tubes of the adsorber.
Below the adsorber is arranged a heating device consisting in this example of a burner 35 supported above a solid part 36 of the lower wall of the box 30, this burner receiving the fuel by a pipe 37 provided of a distributor such as a valve 38. A pilot burner 39 is supplied with fuel by a tube 40 starting from a point of the main supply pipe 41 located upstream of the valve 38 so that the pilot always remains stay on.
It is desirable that the canister of the adsorber be kept substantially closed when the adsorber is heated, in order to minimize heat loss and prevent the surrounding air from being heated to a greater extent than that. necessary. The box is therefore arranged to be closed at its lower end, not only by the solid part 36 but, in addition, by two movable registers 42. This box is closed at its upper end by the support 43 of a motor 44 which actuates the fan 34 and by two pivoting registers 45.
When these upper dampers are closed and the burner is operating, the fan forces
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the hot air from the burner to rise around the tubes of the adsorber to which it gives up part of its heat and to return to the burner through the bypass ducts 31 to be heated again, so that it circulates continuously from the burner to the adsorber and from the latter to the burner. The registers may be purposefully fitted with play or provided with openings or other suitable means may be provided to admit a sufficient quantity of air to support combustion and allow the air to expand inside the box. .
When the adsorbent has been regenerated completely or sufficiently from an economic point of view, the burner closes and the dampers open and come to occupy the position shown. Under these conditions, the fan 34 draws in cold outside air through the ducts controlled by the lower registers, causes this cold air to rise around the tubes of the adsorber and expels it outside through the ducts controlled by the upper registers. , thereby rapidly cooling the adsorbent.
It also dissipates the exothermic heat of adsorption after the adsorbent has cooled to a point where it begins to adsorb vapor that is above the liquid in vessel 11. This allows adsorption to occur. faster. The deflectors 47 carried by the lower registers occupy positions such that when these registers are open, they substantially close the bypass ducts, so that all the cold air is forced to circulate in contact with the tubes of the adsorber. It goes without saying that the registers are rectangular and extend over the entire width of the box.
The deflectors are curved so as to guide the descending air through the by-passes when the dampers are closed and to deflect it away from the burner so that it does not interfere with the
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flames.
The condenser 27, which is analogous to an automobile radiator, is supported by suitable supports above the engine 44. Baffles 50 prevent the hot air exiting the box from coming into contact with the engine. condenser. A second fan 51 is actuated by the motor 44 and has the role of passing cold air derived from the atmosphere through the conduits of the condenser to condense the vapor in the tubes of the condenser.
The entire apparatus is electrically controlled and its operation is regulated electrically. A suitable source of electric current is connected to conductors 60 which are connected at 61 and terminate directly at the fan motor, which motor operates at all times.
A second branch 62 leads to the motor 63 which controls the gas valve and the registers. On this connection is mounted a switch 64 controlled by a bellows mechanism 65 connected by a tube 66 to a thermostat 67 disposed in the cooled compartment. The parts 65, 66 and 67 are filled with a volatile liquid, so that when the temperature becomes too high in the cooled compartment, this liquid expands and closes the circuit to the switch 64. When the temperature is sufficiently low, this circuit opens by a reverse action.
A second switch 68 is mounted on circuit 62 and is arranged to be closed for a defined time, and then opened for a defined time, by an electrically controlled timer 69 or other suitable regulating device. Assuming that the thermostat 67 keeps the circuit closed at 64, it is seen that there is a defined time interval in which current can be supplied to the motor 63 and a defined time interval during which the switch 68 interrupts this supply.
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current. Switch 64 can decrease or completely eliminate the time interval during which current can be supplied to motor 63.
Engine 63 is part of a well-known "Honeywell valve". In other words, it actuates a pinion 70 which meshes with a rack 71 connected to the rod 72 of the gas valve 38. The spring 73 normally keeps this valve closed. When a current is supplied to the motor, it moves the rack 71 overcoming the action of the spring, opens the valve and maintains this valve open during the time that current is supplied. When the circuit providing current to the motor opens, the spring closes the valve, rotating the motor in the opposite direction. In this way, the gas burner burns during the time that current is supplied to the motor and is disabled for the rest of the time.
It is convenient to operate the registers by the valve controller. It can be seen that the registers 45 pivot at 80 and are each provided with an arm 81.
The two arms 81 are connected by a link 82 and the right register is provided with an additional arm 83 which is connected by a long vertical link 84 to an arm 85 carried by the lower right register 42. The arm 85 is on the other hand connected by a link 86 to an arm 87 of the lower left register 42. This linkage causes the movement of any register to move all the other registers in a corresponding direction. An arm 88 of the lower right hand register is connected by a link 89 to one of the ends of a lever 90 pivoting via its opposite end 91 on the frame of the valve mechanism.
The valve stem 72 pivots about an intermediate point along the length of the link rod 90, so that when this stem rises to open the valve, it closes all registers, as it emerges.
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clearly from Figure 1, and when this rod descends to close the valve, it opens all the registers, exactly in accordance with the needs of the apparatus as previously described.
It emerges from the foregoing description of the more or less schematic arrangement of the apparatus that the latter plays the following roles: 1) It adsorbs the vapor from the evaporator during the whole extent of a period of time fixed minimum, and if the temperature in the compartment does not rise during this period, the adsorption continues for a longer period of time: 2) if the temperature in the compartment rises above above a determined minimum at the end or before the end of the minimum adsorption period, gas is admitted to the burner at the end of this period, the dampers are closed and regeneration takes place for a period of time. fixed period of time.
As this regeneration has no cooling effect, it goes without saying that the switch 64 will not open during this period, which will therefore not be interrupted; 3) at the end of the regeneration period, the gas inlet is cut off, the dampers open and the adsorber cools down until evaporation begins. The fan rotates continuously and the operation of the entire apparatus is fully automatic, so that it maintains a substantially constant temperature in the cooled compartment without loss of fuel. The remaining figures of the drawings show various industrial embodiments of the invention and construction details which have not been shown in Figure 1.
The embodiment of Figures 2 to 7 inclusive includes all of the features described with respect to Figure 1 but arranged in a form suitable for industrial use. In this embodiment, the
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box 100 is preferably vertical and made of plates of insulating material such as asbestos boards fixed to each other at the corners and reinforced at the top and at the base by angles 101, this box being supported by suitable feet 102. Transverse to the top of the box is the combined motor mount and baffle 103 which close off the middle section of the top end and form the horizontal edges on which the top registers pivot.
The assembly and construction of the condenser and its deflectors as well as the motor and its fans are identical to those already described.
The adsorber is made up of a series of small vertical steel tubes 104 the ends of which are narrowed to 105 and which are all filled with a suitable adsorbent such as siliceous gel. The shrunken ends are inserted, at the top, into manifolds 106 which are housed and kept spaced apart from each other by severed locking pieces 107 (Figure 3). At the lower end, the narrowed ends of the tubes are closed and protrude freely through holes in the plates 108, the plates relating to the various rows of tubes being fixed by locking members 109.
The ends of the upper and lower locking members are fixed to side bars 110 supported by angles 111 embedded in the walls of the box. The fact of mounting the lower ends of the tubes freely in the plates allows these tubes to expand and contract without subjecting the other tubes to any forces.
In Figure 3, we see that the tubes are arranged near the front and rear walls of the box, while Figure 4 shows that they are spaced from the walls
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side walls, as explained in connection with FIG. 1. The thin partitions 112 placed at a certain distance from the side walls of the box constitute the return ducts for the hot air. Immediately below the lower end of the adsorber proper is arranged the flame deflector 113 consisting of a foil / mesh or wire mesh folded in a middle league to form two diverging wings. The straight edges of the sheet are supported by rods 114 which extend between the front and rear walls of the box.
The role of this deflector is to spread the flame over the entire lower surface of the adsorber so as to heat all. the tubes more evenly. Just below the middle of the deflector is a vertical baffle 115 whose role is to prevent the flames from being influenced by cross currents in the event that more air passes through one return duct than the other. during heating. This baffle is supported by fixing its angled ends 116 to the front and rear walls of the box.
The lower end of the box is closed over the full extent of its front and rear central section as seen at 117 and this section carries the burner which is provided with the main flame forming elements 118 supported by a transverse tube 119 which is supplied by a vertical gas pipe 120 extending downwardly from tube 119 and connected to a horizontal pipe 121 having the air and gas mixing cone 122. The main gas supply pipe 123 is provided with a valve 124 and an injector 125 which enters the mixing cone in the usual manner.
A pilot, which burns continuously and whose role is to ignite the gas from the main burner, is housed inside a housing 126 which is substantially closed, which avoids the risk of
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the pilot is extinguished by cooling air or air circulated by the fan. The pilot burner is fed by a tube 127 extending from a point on the main gas pipe 123 located upstream of the valve, so that this burner burns at all times.
The pilot is located at some distance from the main burner, and so that it can ignite the gas from said burner, a ramp 128 is provided comprising a tube having a series of perforations and provided with a gas supply pipe 130 which starts from a point in the gas pipe located downstream of the valve, so that the rail is only supplied with gas when the main burner itself receives gas. One end of the manifold enters the housing containing the pilot burner and the other passes over the main burner gas exhaust ports. When gas is admitted to the ramp, it escapes from the openings of this ramp and is ignited by the pilot, the flame leaping from one opening to the next along the ramp in the usual manner.
The combined control mechanism of the gas valve and dampers is established as a complete assembly per se mounted on the front wall of the box 100 near the burner and suitably surrounded by a metal casing 131. This mechanism is constructed. and operates as described with reference to figure 1.
A long link corresponding to link 84 of figure 1 and connecting the upper and lower register groups is located as indicated at 132, at the rear of the box, and a dash-pot, indicated at 133, is associated with the control mechanism. damper control and link 132 to prevent abrupt and noisy opening and closing of dampers. Figure 4 shows
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that the upper registers have openings 134 to admit a certain quantity of air inside the box when the registers are closed and allow the expansion of the air.
The deflectors described in connection with Figure 1 are visible at 135 in Figure 4, and there are further additional deflectors 1351 attached to the side walls of the box and assisting the action of the deflectors mounted on the lower registers.
The condensate collector is preferably formed by a cylindrical tank 136 mounted horizontally below the box 100 and is supported by the upper edges of the feet of the box, using braces 137.
The retained so unapede, mounted on the pipes disposed between the adsorber and the evaporator and between the adsorber and the condenser, are preferably constructed in the form of a distributor assembly shown at 140 in Figure 2. This assembly comprises a frame of single cast iron constituting envelopes for the two non-return valves and for three manually operated shutters and a valve lifter, the ties being covered by caps 141. The manually operated shutters allow any part of the apparatus to be isolated refrigeration, so that this shutter can be opened without allowing gas to escape from other parts.
A pressure gauge 142 is preferably mounted on this distributor assembly. 143 designates the pipe going from said assembly to the condenser, this pipe being connected by means of the assembly 140 and a pipe 144 to the adsorber. A pipe 145 descends from the condenser behind the boot 100 and opens into the condensate collector at 146.
147 designates the pipe going from this manifold to the evaporator contained in the cooled compartment and 148 designates the pipe going from said evaporator to the distributor assembly 140 and switching via a suitable shutter with
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the pipe 144 and the adsorber
The arrangement of the registers is shown schematically in Fig. 7 and it is seen that the upper registers open upwards and outwards and the lower registers open inwards and upwards, as indicated by the arrows.
The operation of the damper control linkage is shown in the diagram in figure 7. As we have seen that the vertical rod L is lifted by the lever L 'when the gas valve closes under the action of the spring in antagonism to the electric motor, this movement of the link L rotates the various arms, so that all the registers rise. As the valve stem S rises to open the valve, the L link goes down and the reverse movement is communicated to the various registers. '
Figure 6 shows the assembly diagram. 150 indicates any network making it possible to supply an appropriate current to the device. The terminals of the motor 151 which actuates the fans are connected to the network by two wires 152, 153.
On the wire 153 is however mounted a temperature regulator 154 which is intended to be placed inside the cooled compartment as described in the subject of FIG. 1. The motor is thus arranged lice to operate at all times except when the temperature prevailing in the compartment is too low, its circuit then being cut off by the regulator154. A timer motor 157 is mounted in bypass, with the aid of conductors 155 and 156, on the motor 151 of the fan, so that it operates during all the time that the latter motor is running and only during this time. This timer motor drives a cam wheel 158 which acts on a pivoting member 159 supporting a mercury switch 160.
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When member 159 rises, the mercury in the switch moves and a circuit is established from one conductor in the line to the other through switch 160, motor 161 of the valve to gas, a wire 162, a safety device 103, a second. safety device 164 and thermostat 154. The gas valve is thus actuated each time switch 150 closes if the safety devices are closed.
Safety device 163 is a temperature-influenced mercury switch mounted in box 131 (Figure 2). This switch is preferably of the type designed to close when a high temperature is applied to a part of said switch and to open when this temperature drops. It can advantageously be constituted by a mercury switch supported by a bi-metallic loop whose elbow is placed above or inside the casing containing the pilot burner, so that the circuit is closed during the entire time that this beak burns but opens as soon as this beak goes out. This way, the main burner cannot be supplied with gas if the pilot burner is turned off.
This device is simply a safety feature.
The second safety device 164 is similar to that which has just been described but is arranged to open when excessively high temperatures prevail in the box of the adsorber and to remain closed while normal temperatures prevail. 11 prevents any risk of overheating. This device is mounted in box 1310
The timer is mounted in a box 166 located just above the box 131. In Figure 2, the cam wheel is visible at 158 and the pivoting member carrying the bulb 160 of the switch is visible at 159. The.mo-
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tor is shown at 157. This motor can be of the induction type if alternating current is available.
The apparatus which has just been described with regard to Figures 2 to 7 inclusive is of compact construction although all the parts liable to move or wear out and those which need to be adjusted occupy positions. easily accessible. Hot air escapes from the top of the unit and can conveniently be directed to a suitable hood and exhausted from the building if desired. The condenser could be cooled by water using obvious modifications, and it is obvious that the adsorber could be heated in any suitable manner other than by gas.
Figures 8 and 11 show another construction which is suitable for larger installations but differs from that just described only as regards the regulating and controlling mechanisms of the registers. It can be seen from FIG. 8 that the timer 201, the high temperature protection device 202, the pilot burner flame protection device 203, the gas valve and its control mechanism, indicated in 204, are all housed in a single envelope 205 located at the front of the main box.
The gas valve is constructed as previously described but its stem is not provided with any extension since the valve drive motor does not control the registers. The registers are controlled by a so-called "half-turn" device and also known as the "Arco" motor. This device comprises an electric motor of the usual type actuating, through the input of a reduction gear, a control shaft which distributes the driving force of the motor and also actuates the switch mechanism, so that this shaft always performs a half-cycle. turn then stops each time
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rant is supplied to the engine.
The entire motor 206 is supported by an arm 207 below the canister box and the half-turn shaft is shown at 208. It carries an arm 209 which performs a half-turn with the shaft. -tour from the position shown in la'figure 8 and then returns to this position during the next action of the engine. This shaft is connected by a rod 210 to an arm 211 mounted on a shaft 212 which is connected to the register control mechanism and which can thus receive a suitable movement whenever it is necessary for the position of the registers to vary.
Figure 11 shows the electrical assembly of the embodiment of Figure 8. The network 215 supplies electrical energy through the thermostat 216 mounted in the cooler to the fan motor 217, which motor runs during the time that the thermostat is maintaining The closed circuit The motor of the gas valve 204 is mounted in bypass on the support 217 by means of a switch 218 controlled by the timer motor 201, which is also mounted in bypass on the engine 217. In addition, the safety devices 202 and 203 are mounted in series with the motor of the gas valve as in the previous construction.
The pivoting member 220, actuated by the cam wheel of the timer motor, carries not only the switch 218 which controls the circuit of the motor actuating the gas valve but also a three-contact mercury bulb 221 whose role is to control the engine running at half a turn. The half-turn motor comprises the conventional electric motor 222 operating, through a suitable reduction mechanism 223, the drive shaft 208 which carries a rotary contact arm 22 connected by.
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a wire 226 to one of the conductors of the network.
This arm can rotate to sweep the arcuate contacts 227 and 228 each extending over approximately 1700 of the circumference and connected respectively to the two end contacts of the mercury bulb 221. The middle contact of this bulb is connected by a wire 229 to one of the terminals 230 of the motor 222, the other terminal of which returns to the network. If it is assumed that the switch occupies the position of fig.
11, we see that the current coming in. the conductor 226 can pass through the contact arm 225, the segment 227 in right-hand contact with the bulb 221 which is arranged to receive a pivoting movement of the timer motor.
The circuit is open at this location since the mercury at this time closes the circuit between the middle contact and the left contact. However, when the switch carrier drops, so that the mercury moves to the far right, the current from segment 227 passes through the mercury at middle contact 229 and at terminal 230 of the motor, passes through the motor. and returns via wire 232 to the network. The motor is then activated until the moment when the contact arm 225 leaves the segment 227 ,.
However, the driving force of the motor is such that the arm 225 crosses the gap 233 and touches a short segment 234 which is electrically connected to the conductor 229, so that the current now flows through the contact arm 225, the segment 234, the conductor 229 and the motor, the latter consequently continuing to operate until the moment when the arm leaves the segment 234 and crosses by its force the gap 236 to come into contact with the segment 228. This produces the stopping the engine since this segment is connected by wire 237 to the left contact of bulb 221 and it has been assumed that this contact does not touch the mercury at the time considered.
The engine has thus made a U-turn and now occupies one
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position such that it is ready to make the next U-turn as soon as the mercury bulb tilts, so that the mercury touches the left contact of this bulb. In this way, the control shaft 224 turns half a turn each time the timer opens and closes the valve motor control circuit, a half turn taking place when the valve opens and another U-turn taking place when the valve closes. It follows that the registers are actuated in synchronism with the gas valve as in the previous constructions in which these members were controlled by the same engine.
This mechanism is more satisfactory when the registers are large, being domed, it does not impose such great efforts on the gas valve motor and does not depend on springs to move the registers in either direction.
FIG. 9 represents an embodiment particularly intended for small units. It is simpler than the others and is based on the application of a solenoid 250 or other suitable electromagnet to actuate the gas valve 251. The solenoid 250, as well as the safety devices 252 and 253 , are mounted in an enclosure 254 located at the front of the main box. It can be seen that the distributor assembly 255 has been considerably simplified by the elimination of several manually operated shutters and that its cost price is consequently lower. There is no electric timer and the adjustment is carried out entirely by the motor 255 'of the fans.
This motor normally works at a substantially constant speed and is provided with a 256 gear mechanism which, at the end of a defined and predetermined number of revolutions, acts so as to rotate the shaft 25'7 by half -turn, this shaft causing in its movement an arm 258 connected by a rod 259 to a
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arm 260 carried by a shaft 261 and serving to actuate the registers. As shown in figure 10, the shaft 261 constitutes the support of one of the upper registers and is connected by a suitable linkage to the other registers which are actuated in unison with that mounted on the shaft 261, as shown in the diagram of figure 10.
Figure 10 shows not only the control linkage of the registers but also, more or less schematically, a simple mechanism serving to connect the motor shaft to the connecting rod 259, so that the regular rotation of the control shaft. motor communicates periodic half-revolutions to arm 258. Any mechanism can be used for this purpose; but the one represented achieves the intended goal in a simple way. The motor shaft carries a worm 270 which actuates a worm wheel 271 to which is attached a pinion 272 actuating a toothed wheel 273.
To the same shaft is fixed a disc 274 provided with a single tooth 275 which cooperates with a notched wheel or Maltese cross 276 so that each turn of the disc 274 turns the Maltese cross a quarter of a turn, this cross remaining fixed between two consecutive movements. The cross 276 is attached to a toothed wheel 277 whose diameter is twice that of a pinion 278 to which the arm 258 is attached, so that each quarter turn of the cross communicates a half turn to the pinion and to the arm. . If desired, a reduction gear may further be interposed to provide the proper timing ratio.
FIG. 12 represents the assembly diagram of this embodiment. The motor 255 ′ is controlled directly by the network 263 under the influence of the switch thermostat 264, as previously explained. The speed reduction and half-turn mechanism relating to this motor is shown schematically in
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256. This mechanism not only moves the arm 258 operating the registers but also a hiellette 264 'read back to a pivoting switch-holder arm 265 which carries a mercury bulb switch 266 mounted in the circuit from the mains to the solenoid 350 of the gas valve, so that the circuit of this solenode opens and closes in synchronism with the control of the registers.
The safety devices 252 and 253 protecting the apparatus against the extinction of the pilot light and against an excessive temperature respectively are also mounted in series with this solenoid.
The invention, several embodiments of which have just been described, provides an extremely compact and efficient refrigeration apparatus, the operation of which is simple and fireproof and which is capable of operating for long periods of time without supervision. ., It works exactly in accordance with the needs of the cooling capacity and thus ensures maximum economy. It can be set so that any desired temperature can be maintained in the cooler compartment. Its operation can be governed in many ways as described above and it can be heated by any of the well known heaters.
It is capable of receiving almost universal applications, given that it can be established in all sizes, namely the smallest, for household uses, to the largest, for shops, butchers, etc. even be set up as multiple units or battery assemblies as has already been done when powering a series of coolers or refrigerators in apartment buildings and the like. Its adjustment is particularly suitable for this battery assembly and its safety devices advance it against any risk of
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loss of gas or dangerously high temperatures.
Figures 13 and 14 show a refrigeration unit of the double type in which two adsorbers 300 are shown in a single casing provided with a central partition 301 which divides it into two vertical compartments. At the top, the box converges, as indicated at 302. towards the inlet of a suction fan 303 driven by a motor 304. This device can be provided with a condenser cooled by the same fan as in the constructions described above. , or it may have a condenser cooled by water and placed in any convenient position.
A series of oil burners 305 are provided to heat the adsorbers to regenerate them and all receive oil through a supply pipe. 306 from any convenient source. The oil going to the burners passes through a valve. needle 307 which is controlled with the aid of a linkage 308 by a thermostatic device 309 disposed above the burners. The function of this needle valve is to regulate the quantity of oil supplied per unit of time and hence the quantity of heat produced by the burners which, in this particular embodiment, are supposed to burn constantly.
The refrigeration is carried out by directing the heat from the burners alternately to one and the other of the adsorbers and by supplying cold air to that of the adsorbers which is not heated at the time envisaged and. which then begins to adsorb. This heat transfer is effected by two lower registers 310 and a single upper register 311. The lower registers pivot around their lower edge 312 and are coupled together by a link 313 to move in unison. When they have been brought to the position of fig.
13, the stream of hot air rising from the burners is directed
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to the left and consequently passes into contact with the left adsorber, while the fan 303 draws fresh air out of the atmosphere and causes this fresh air to rise through the right adsorber. The upper register, pivoting on the partition 301, is actuated by a link 314 to move in unison with the lower registers, and when it occupies the position shown, it substantially closes the upper part of the register.
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compartment of ;; o.1 .., this' 1 (one Dassace 315.
This prevents too rapid a movement of air in contact with the adsorber during heating and ensures better heat transfer from the burners to this adsorber. In
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At the same time, the 1 "5L as the 1) 3. ', n <:' e.; opening wide above the right adsorber ensures a rapid flow of cooling air.
The position of the registers is reversed at intervals defined by a mechanism 31C receiving its command from the shaft 317 of the motor 304 rotating at. a substantially constant speed. At the end of a given number of turns, the position of the registers is reversed by the mechanism 316 and the linkage 318, so that the adsorber which has just been regenerated begins to adsorb, and vice versa. The construction and operation of this apparatus are extremely simple and do not require electrical regulating devices.
In the apparatus of Figures 15 and 16, the construction of the adsorbers and the arrangement of the dampers and fan may be similar to those described with respect to Figures 13 and 14, but the arrangement and adjustment of the oil burners are different. In this case, the burners 320 are of the type comprising an adjustable wick which can be raised and lowered to adjust the quantity of heat distributed by the burners. Fuel oil is transferred from a reservoir 321 to a chamber 322 which contains a float valve for maintaining the oil at
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maintaining a wick forming a pilot light 335 substantially in contact with the ends of the priacipale wick.
The pilot wick extends to level 336 in pipe 334 which is connected to the same oil supply pipe 337 as pipe 332 supplying the main burner. This pipe 337 this provided with a; vertical section 338 which is surmounted by a funnel 339 supplied with oil through a pipe 340 using a. manually operated needle 341.
TJn oil tank is shown at 342 and an electric pump. sort 343 distributes oil to the needle. This pump is of such construction that it operates only at the speed necessary to supply oil overcoming a low pressure on the order of one hectogram, for example, so that its speed can be scraped off at the using the needle. The oil is maintained at a constant level in the wick reservoir 331 by an overflow pipe 344 connected to a point on the pipe 338 located below the funnel and discharging into a funnel 345 which returns the fluid to the reservoir of the wick. Main oil This ensures a constant oil level during the operation of the burners and, therefore, a flame of constant dimensions.
When it is desirable that the flame of the main wicks be extinguished, a bypass valve 346 opens to allow the oil to drop to a level 347 located just below the base of the wick reservoirs, In this way, all the oil from the 'main' wicks is drained and the flame in these wicks is extinguished. It is desirable that the pilot wicks remain on while the main wicks go out, so that the latter can be re-ignited automatically and receive oil.
The pump 343 is arranged to be stopped when the valve 346 opens and this is why a reservoir 348 is provided below the level of the lower end of the reservoirs.
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wick and is secured to pipe 337, as shown.
This reservoir contains a sufficient quantity of oil to feed the pilot wicks which descend in their tubes 334 below the level at which the oil is drained by the valve 346, so that they always receive oil. Thanks to the two funnels -and 345, the burners can be mounted on a trolley 349 rolling on a track by means of rollers 350, so that all the burners can be removed for cleaning and adjustment without disturb any part of the piping.
The valve 346 which drains the oil from the wick reservoirs is preferably actuated by a solenoid and arranged so that when the solenoid receives current this valve closes and the main burners can burn out, but when the solenoid power is cut off, the valve opens and the burners go out. This constitutes a safety device in the sense that if the current fails for any reason, the main burners go out.
Figure 21 shows the regulating device of the refrigeration apparatus described with reference to Figures 17 and 18 and in which it will be assumed that the registers are actuated by a half-turn motor as in Figs.
15 and 16. 332 designates a current distribution network of which a conductor is connected by a wire 353 to the half-turn motor 327. The wire 353 is also connected to one of the terminals of a mercury switch 354 whose the operation is governed by the pressure prevailing in the evaporator of the cooler and which is associated with the thermostat in such a way that, in the event of low pressure, and as a result of sufficient or too great refrigeration, it opens in - switch 354.
The current flowing through this switch can pass through the fan motor 304 and return to the network through a 355 wire, but when the refrigeration is
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Sufficiently opening switch 354 will shut down the motor unless mercury switch 3569 bypassed switch 354 is closed. The switch 356 is opened twice per revolution of the shaft 357 by means of two cams carried by a disc 358. The shaft 357 is actuated by an electric timer 359 mounted between the wire 355 and the wire 360. terminating at switch 354.
It is seen that the arrangement is such that if the switch 354 opened as a result of sufficient refrigeration, neither the timer and the motor would stop while the switch was switched off. 356 is closed, but they both stop when the timer rotates disc 358 to toggle switch 356. This way, it is ensured that the device will operate in a proper cyclic order and that regeneration will not be performed. stop or not start in the middle of a period.
This same electric timer activates, with the aid of the shaft 357, a two-cam disc 361 which controls a switch 362 supplying current to the oil valve 346 and to the electric oil pump 343. The The length of the cams of the disc 361 is such that the combustion period of the burners heating one adsorber is shorter than the adsorption period of the other adsorber. In this way, a period of 20 minutes, for example, may be sufficient for regeneration, but one hour is available for adsorption.
The valve and the pump are controlled directly by the: switches 354 and 356, and the same applies to the timer and the fan.
A third cam 363 is mounted on the shaft 157 and alternately switches the mercury tube and double contact switch 364 to supply alternating current in one direction and then in the other direction. using a switch mechanism 365 mounted on the motor shaft with a half turn. In this way, the pivoting of the registers
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very is carried out in synchronism with the regeneration and adsorption periods of the two adsorbers since it is this half-turn motor which actuates the registers.
It goes without saying that the regulating device which has just been described can equally well be adapted to gaseous or other fuel by the simple substitution, for the oil valve 346, of a suitable shutter or switch. This arrangement is particularly useful in that it prevents partial regenerations and adsorptions and ensures the regeneration of the desired adsorber regardless of the time during which all movements of the devices have been stopped due to refrigeration. sufficient ration. It can in fact be seen that when the two switches 354, 356 are open, everything stops, including the fan motor and the timer, and that the components are not restarted until the switch 354 closes in. due to the fact that more refrigeration is required.
After a few minutes of operation, switch 356 then locks the circuit in the closed position until the timer has made a half-turn. This switch can then be opened if the switch 354 is actuated.