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"Machine frigorifique à évaporation",
La présente invention a pour objet une machine frigorifique à évaporation qui, par l'application simul- tanée ou indépendante de perfectionnements importants présente, sous un encombrement minimum et une forme monobloc, de grandes facilités d'adaptation à chaque cas particulier.
Cette machine se caractérise principalement en ce que toutes ses parties sont cylindriques (ou sensible-
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ment) et en principe groupées autour d'un même axe et, en outre, par les points suivants, pris séparément ou en toutes combinaisons : a) le condenseur est avantageusement constitué par une chambre de condensation des vapeurs dans laquelle est disposé un serpentin de circulation de l'eau de refroidis- sement; b) ce serpentin a ses spires dirigées alternativement de haut en bas et de bas en haut, ou inversement, ou d'ailleurs dirigées dans toutes directions voulues;
c) les vapeurs à condenser débouchent du compresseur dans une chambre centrale laissant un certain jeu avec le fond du condenseur, de manière à livrer passage au fluide condensé dans la partie annulaire du condenseur logeant le serpentin, les particules d'huile de graissage constituant un joint hydraulique à la base de cette cheminée; d) dans la chambre annulaire du condenseur est disposé un tuyau de trop plein emmenant le fluide condensé dans un espace intermédiaire d'où il est débité de manière réglable dans l'évaporateur; e) une chambre d'aspiration est disposée entre l'évapo- rateur et cet espace intermédiaire et est mise en communi- cation avec l'aspiration du compresseur;
f) le réglage du débit du fluide condensé de l'espace intermédiaire dans la chambre d'aspiration est réalisé grâ- ce à un flotteur disposé dans celle-ci ou tout autre dispositif équivalent tel au'un orifice calibré; g) cette chambre comporte à un niveau inférieur à l'ouverture de, communication avec l'évaporateur proprement dit une cuvette dans laquelle s'accumulent par gravité les particules de graissage entraînées;
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h) le compresseur et les autres organes mécaniques se trouvant à la partie supérieure de l'appareil, le simple renversement de celui-ci ramène dans cette partie les particules d'huile se trouvant à la base de la cheminée centrale du condenseur et dans la cuvette de la chambre d'aspiration de l'évaporateur, l'existence de cette dernière, munie d'un clapet, empêchant le retour du fluide dans le condenseur; i) un tube de graissage relie d'ailleurs la base du condenseur avec la chambre d'aspiration du compresseur, de manière à ramener, par le jeu des pressions, l'huile dans le compresseur; j) ce tube se loge de préférence dans un évidement axial de l'arbre du compresseur, évidement en communica- tion avec les parties à graisser;
k) un dispositif manométrique est avantageusement en communication avec la chambre du condenseur et est agencé de manière à régler l'arrivée d'eau dans le serpentin et éventuellement à arrêter le mouvement du compresseur;
1) le condenseur (et éventuellement la chambre dtaspi- ration) est également muni d'un orifice de remplissage et d'essai fermé par un robinet à capuchon inviolable dont ltobturateur reste à demeure en position de fermeture; m) la partie du corps du compresseur par laquelle passe l'arbre de celui-ci peut également être fermée pour les transports par un chapeau de fermeture; n) l'évaporateur étant, dans certains cas, indépendant du condenseur, peut être placé sur le côté correspondant à la chambre froide d'un portillon, tandis que le reste de l'appareil est monté de l'autre côté du portillon;
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o) le simple basculement du portillon provoque encore le rappel du lubrifiant dans la zône à graisser; p) l'évaporateur est avantageusement entouré par une cuve à saumure dans laquelle est disposée une monture tournante supportant des mouleaux à glace ou autre, et susceptible d'amener chacun de ceux-ci en regard d'une ouverture d'introduction et de surveillance;
q) un moteur électrique est, de préférence, monté directement sur l'arbre du compresseur rotatif et, dans le cas d'un condenseur à refroidissement à air, un ventila- teur est avantageusement monté sur cet arbre commun de manière à faire circuler l'air de refroidissement à contre-courant par rapport aux vapeurs à condenser dans une chambre annulaire qui est disposée entre la chambre centrale et le carter de la machine et qui loge le serpen- tin du condenseur, celui-ci étant complètement enfermé dans le carter de la machine.
D'autres caractéristiques de l'invention résulte- ront d'ailleurs de la description ci-après, faite en référence au dessin annexé dans lequel : la fig. 1 est une vue coupée en élévation d'une forme d'exécution d'une machine frigorifique à évaporation suivant l'invention; la fige 2 est un plan suivant la ligne II-II de la fig.l; la fig. 3 est une vue de profil en coupe correspondante ; la fig. 4 est une vue en élévation d'une variante avec un évaporateur (à ailettes) indépendant ; la fig. 5 représente une autre variante montée sur un portillon de chambre froide; la fig. 6 se rapporte à une autre variante monobloc perfectionnée ; la fige 7 représente encore une autre variante avec condenseur à air;
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la fig. 8 est une coupe de détail d'une forme d'exécu- tion d'un robinet à capuchon suivant l'invention, et les fig. 9 et 10 sont respectivement des vues schéma- tiques en élévation et en plan d'une variante adaptée à la préparation de la glace.
En référence à la fig,. 1, l'appareil représenté est constitué par un évaporateur à serpentin l, en communi- cation d'une part par sa spire d'entrée 2, et d'autre part par sa spire de sortie 3, avec une chambre d'aspira- tion 4 de forme sensiblement conique, la pointe en-bas.
Cette pointe forme précisémént l'orifice 5 correspondant à la spire d'entrée centrale du serpentin.
La chambre dtaspiration est rapportée à la base du condenseur 6 avec laquelle elle forme, grâce à des évidements correspondants, un espace intermédiaire 7 com- muniquant avec la chambre 4 par un orifice réglable 8 et avec le condenseur par un tuyau de trop plein 9 qui s'élève à une certaine hauteur dans la chambre de conden- sation des vapeurs du fluide frigorigène.
Cette chambre de condensation comporte, dans son centre, une cheminée 10 qui ménage avec le fond du conden- seur un certain intervalle 11. Dans la chambre annulaire 12 créée entre la cheminée 10 et le contour du condenseur est disposé un serpentin 13 dans/lequel circule l'eau de refroidissement servant à la condensation des vapeurs, Cette eau pénètre dans le serpentin en 14 (fig. 2); elle en sort en 15.
Les spires du serpentin montent et descen- dent alternativement, comme l'indiquent les flèches (fig.l),
Sur le condenseur est boulonné le corps 16 du. compresseur 17 qui, dans l'exemple représenté, est du ty- pe rotatif à palettes; , La commande du compresseur est réalisée, à partir d'une poulie 18 ou de tout autre .
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élément moteur, par un système d'entrafnement étanche 19 ayant fait l'objet d'une demande de brevet d'invention déposée le même jour, au même nom, sous le titre suivant: " Dispositif de transmission étanche, de mouvement angu- laire". Cette commande entraîne l'arbre 20 du compresseur en rotation. La capacité d'aspiration 21 du compresseur (fig. 3) est en communication par une conduite 22 avec la chambre d'aspiration 4.
La capacité de refoulement 23 refoule dans une canalisation 24 qui débouche dans la cheminée 10 du condenseur.
L'arbre 20 du compresseur est percé axialement pour livrer passage à un tube 25 qui s'étend jusqu'à la base du condenseur dans la cheminée 10. L'évidement cen- tral 26 de l'arbre communique avec les diverses parties à graisser par des orifices tels que 27 .
Le réglage de l'orifice 8 d'écoulement dù fluide frigorigène liquéfié depuis l'espace intermédiaire 7 dans la chambre d'aspiration 4 est réalisé au moyen d'un flot- teur 28 provoquant, à la manière bien connue, le déplace- ment d'un levier 29 articulé en 30.
Le réglage pourrait également être obtenu par tout autre moyen, par exemple par un orifice calibré.
Un dispositif manométrique 31 dont des exemples d'exécution sont décrits dans la demande de brevet déposée le même jour, au même nom, sous le titre suivant " Dispo- sitif manométrique particulièrement applicable aux machines frigorifiques, provoquant, en fonction de la pression dans une capacité, le réglage de l'admission d'un fluide, par exemple, dans une machine et éventuellement, l'arrêt de cette machine", est mis en communication avec le condenseur.
De plus, 1% condenseur comporte un robinet à
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capuchon 32, dont le est représenté à la fig. 8 et qui sert au remplissage de l'appareil, ainsi qu'aux essais et aux vérifications.
Ce robinet est constitué (fig.8) par un raccord 33 vissé sur le couvercle 34 du condenseur. Ce raccord comporte. un siège 35 avec lequel coopère un pointeau 36 se vissant avec un certain jeu dans le raccord. sur le pointeau 36 se centre un corps de robinet 3 dans lequel est montée une tige de commande 38. Cette tige s'engage par un tenon dans une rainure 39 du pointeau 36 de façon que sa rotation provoque le déplacement longitudinal du pointeau. Le corps du robinet est en communication avec un tuyau 40 conduisant par exemple à un manomètre. Normalement, le pointeau 36 étant fermé, le raccord 33 reçoit un capuchon de fermeture étanche 41 (fig. 1) .
De même, la partie supérieure du corps du compres- seur reçoit un filetage 42 sur lequel est adapté, pendant les transports, un chapeau de fermeture 43 (traits mixtes fig. 1) .
Enfin, l'appareil est enrobé dans un carter de protection 44a qui peut porter lui-même, dans le cas où le moteur électrique d'entraînement du compresseur forme bloc avec l'appareil, des pivots 45 permettant le renver- sement de l'ensemble de manière à ramener le lubrifiant aux endroits à graisser.
Le mode opératoire de l'appareil représenté est le suivant :
Le mouvement est transmis au compresseur qui aspire dans la chambre 4 en activant l'évaporation dans le serpentin 1. Les vapeurs du fluide frigorigène (tetra- chlorure de carbone, chlorure d'ethyle, chlorure de methyle, etc...) qui passent de l'évaporateur dans la chambre
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d'aspiration 4 parl'orifice 8, sont ainsi remontées dans le compresseur qui les refoule, par le conduit 24, dans la cheminée centrale 10 du condenseur où la séparation de ces vapeurs et des particules de lubrifiant s'effectue.
Le fluide liquéfié s'écoule de la chambre annulaire par le tuyau de trop plein 9 dans l'espace intermédiaire 7 d'où. il s'écoule dans la chambre d'aspiration 4 et, de là, dans l'évaporateur. Le débit dans la chambre 4 est réglé par le système de flotteur 28. Les particules de lubrifiant entraînées s'accumulent dans la cuvette 44 au droit de l'ouverture d'entrée 5 à l'évaporateur.
Le simple basculement de l'appareil autour des pivots 45 provoque le retour du lubrifiant dans la partie supérieure de l'appareil qui est à graisser.
Le graissage des parties tournantes du compresseur est également réalisé grâce au tube de graissage 25, qui remonte, par le simple jeu des pressions, le lubrifiant entre les pièces tournantes.
Le dispositif manométrique 31 permet de faire varier la quantité d'eau en fonction de la pression des vapeurs dans le condenseur et éventuellement d'arrêter (par exemple par le déclanchement d'un interrupteur élec- trique) le mouvement du compresseur.
Enfin, le robinet à capuchon 32, dont le fonction- nement ressort clairement ce la description précédente, réalise la fermeture inviolable du condenseur et de l'évaporateur lorsque la machine est entre les mains des usagers.
La fig. 4 représente une variante suivant laquelle l'évaporateur 1, au lieu d'être combiné avec un bac à saumure (non représenté) comme dans le cas des fig. 1 à 3,'
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est du type à ailettes et est placé directement dans le local à réfrigérer.
Dans l'exemple de la fig. 4, l'évaporateur, qui comporte encore une chambre d'aspiration 4 et un espace intermédiaire 7, est complètement indépendant du reste de la machine, qui est placé dans un autre local.
La chambre 4 est reliée à l'aspiration du compresseur par une conduite 46 et l'espace intermédiaire 7 est relié au tuyau de trop plein 9 (fig.l) par une canali- sation 47. L'espace 7 présentant, dans le cas présent, une certaine hauteur, l'orifice réglable 8 de communica- tion avec l'évaporateur est muni d'un tuyau de trop plein 48, ce qui favorise encore l'accumulation du lubri- fiant à la base de cet espace intermédiaire sans qu'il soit entraîne dans la chambre d'aspiration de l'évapora- teur.
Le serpentin de ce dernier est muni d'ailettes transversales longitudinales (ou de toute autre forme) 49 représentées schématiquement à la fig. 4 .
Dans l'exemple particulièrement simple et peu encombrant de la fig. 5, l'évaporateur d'une part et le restant de la machine d'autre part sont'respectivement montés de part et d'autre d'un portillon 50 disposé dans la cloison du local réfrigéré, par exemple pour l'intro- duction des produits à frigorifier, Le simple bascule- ment ( de 90 ou plus) du portillon autour de sa char- nière 51 permet encore le retour du lubrifiant dans la partie mécanique de l'appareil.
Bien entendu* dans ce cas comme le plus souvent dans les autres cas où l'en- semble de la machine est basculant, on a intérêt à utiliser pour la commande du compresseur un moteur électrique solidaire 52 .
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EMI10.1
La fig, 6 âé rapporte à une autre variante dans laquelle l'évporateur (à ailettes, ou autre) n'est pas indépendant du reste de la machine.
Dans ce cas, afin d'éviter que le liquide contenu dans l'espace annulaire 7 ns refroidisse anorma- lement le condenseur, le contact entre le chapeau indé- pendant unique 53 de la.chambre d'aspiration 4 et de l'espace intermédiaire 7 n'est au contact de la base du condenseur que par un joint de faible surface 54 .
Dans cette forme d'exécution comme dans les autres, les mêmes références se rapportent aux mêmes organes que dans les exemples des figures préoédentes;
La fig. 7 se rapporte à une autre variante dans laquelle le condenseur est à refroidissement à air.
Les vapeurs à condenser circulent alors à l'inté- rieur d'un serpentin 55 du type à ailettes, disposé dans une chambre 56 de circulation d'air, comprise entre la chambre de condensation 57 et le compresseur 58 de la machine, d'une part, et le carter 60 d'autre part. L'air est aspire par un ventilateur 61 monté sur l'arbre 62 du moteur 63, au travers d'une ouverture 64 à la base du carter; il est refoulé par des ouvertures 65 en regard du ventilateur.
Les vapeurs condensées dans le serpentin 55 s'écou- lent par le tuyau 66 dans la chambre de condensation 57 où elles sont encore reprises par un tube de trop plein 9.
Le restant de la machine est semblable à ce qui existe dans les exemples précédents.
Les fig. 9 et 10 se rapportent à une dernière variante particulièrement bien adaptée à la préparation de la glace ou à. la congélation, au refroidissement ou au maintien de la température de tous produits, et dans
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laquelle, l'évaporateur 1 est.entoura par une cuve iso- ' lante 67 ménageant avec lui un espace annulaire 680 Au-dessus de cet espacé annulaire, dans lequel se trouve la saumure, est disposée une monture 69 placée au-dessus du niveau du liquide; cette monture pouvant comporter ou non, au-dessous d'elle, des alvéoles perforés. Cette monture sert de support aux mouléaux ou autres récipients contenant le liquide à congeler ou refroidir et est susceptible de tourner concentriquement à l'ensemble.
Le couvercle 74 de la cuve possède une ouverture 75 coïncidant avec l'espace annulaire 68 et munie d'un couvercle 76 .
Par la rotation de la monture 69 (rotation qui peut, par exemple, être obtenue à la main, au travers de l'ouverture 75) on peut faire venir à volonté l'un des mouleaux en regard de l'ouverture 75 et l'extraire de la cuve, s'il y a lieu, en le remplaçant éventuelle- ment par un nouveau mouleau.
Cette disposition ajoute encore au faible enoom- brement de la machine comparativement à son rendement de froid.
Il est bien entendu que les formes d'exécution décrites et représentées ne sont données qu'à titre d'exemples et qu'on peut modifier de toute façon conve- nable, le nombre, la forme, la nature, la disposition et le montage des divers éléments sans sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
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