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La présente invention a trait aux appareils frigorifiques et en particulier aux éléments de ceux-ci destinés à produire le froid.
On a constaté qua, lorsque des matières périssables doivent être conservées dans de bonnes conditions dans les marchés, les restaurants, etc-.., il y avait lieu de les maintenir dans des limites assez étroites de température, en vue de les conserver dans des conditions aussi satisfaisantes que possible et surtout la plus longtemps possible* Il est essentiel que la température de la chambra soit rigoureusement uniforme' on emploie généralement
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des dispositifs à circulation forcée d'air et, dans ces conditions, il est souvient difficile de maintenir la température dans les limites assignées, du fait que cette température n'est pas unifonne dans'toute l'installation.
L'invention a plus particulièrement pour objet des appareils permettant d'ob- tenir une réfrigération uniforme de la chambre de conservation.
Un autre objet de l'invention se rapporte spécialement à la circulation forcée de l'air, à la solidité de la construction et au rendement de l'appareil*
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avantages de l'invention en se référant à la description suivante et aux des- sins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple et dans lesquels:
La Fig.lest une élévation d'un appareil conforme à l'inven- tion
La Fig-2 est une vue en perspective de l'élément réfrigérant représenté Fig.l.
La Fig.3 est une coupe de l'injecteur.
La Fig.4 est une autre coupe des tubes à circulation de saumure*
Sur la Fig.l on a représenté un appareil frigorifique com- prenant une enveloppe 10 montée sur un socle 11 qui constitue la partie supé- rieure amovible d'une chambre de réfrigération* A l'intérieur de l'enveloppe 10 se trouve l'enveloppe 12 du compresseur et du condenseur ,le condenseur réfrigérant 13, un moteur 14 muni d'une hélice 15 destinée à refroidir l'en- veloppe 12 et le condenseur 13. Le réfrigérant comprimé dans l'enveloppe 12 se liquéfie dans le condenseur 13 et s'écoule vers un flot'teur 16 monté sur le socle 11, extérieurement à l'enveloppe 10. Un serpentin 17, conformée à l'invention, est disposé sur les colonnes 18 et la liquide réfrigérant y arrive par la tubulure 19.
Le liquide est vaporisé et-en sort en 20.
L'élément réfrigérant conforme à l'invention est constitué par un dispositif évaporateur qui comprend un certain nombre de tubes prévus pour une circulation forcée du réfrigérant et contenus à l'intérieur d'élé- ments plats remplis d'un liquide tel que la glycérine, au une saunure. L'éva- porateur est enfermé dans une enveloppe ouverte à une extrémité de laquelle est fixée une hélice démontable destinée à assurer la circulation de l'air
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dans cette enveloppe-
En se référant plus particulièrement à la Fig.2, qui repré- sente une des formas de réalisation'de l'invention, on voit une machine frigo- rifique munie d'une partie supérieure 21 connectée, par un conduit vertical 22, à la partie inférieure 23, et un certain nombre de tubes disposés en serpentin 24 connectés entre les parties supérieure et inférieure.
Pour produire la cir- culation du réfrigérant dans l'évaparateur, on a prévu un injecteur forçant le liquide réfrigérant à l'intérieur du serpentin 24 vers la partie supérieure 21, pour la ramener à la partie inférieure par le conduit 22. Cet injecteur est constitué par un conduit 25 pénétrant à l'intérieur de la partie inférieure 23 et la traversant au-delà des ouvertures des extrémités des tubes 24 et des tu- bes injecteurs 26 qui arrivent jusqu'aux extrémités inférieures du serpentin, l'extrémité du tube 25 étant fermée* Les détails de construction sont mis en évidence dans les Fig.2 et 3 qui montrent la maniera dont sont connectés les serpentins aux extrémités inférieure et supérieure.
Comme on le voit, les tu- bes injecteurs 26 s'étendent jusqutà une certaine distance à l'intérieur de l'extrémité inférieure des serpentins 24, et quand un mélange de gaz et de li- quide réfrigérant la traverse, la flotteur s'introduit dans las tubes injec- teurs en provoquant un flux de liquide réfrigérant à l'intérieur des tubes 24, vers la partie supérieure, et déterminant la vaporisation du liquide réfrigê- rant à l'intérieur des tubes, La partie supérieure 21 est partiellement rem- plie de liquide réfrigérant dont la niveau est indiqué en ?.la au-dessus des ouvertures supérieures des tubes 24 et du conduit 22. Le liquide réfrigérant vaporisé, est conduit dans les tubes 24 et se rassemble dans la partie supé- rieure, d'où il est aspiré par le tube 27 dans le compresseur.
La circulation rapide du liquide réfrigérant, qui provoque le déplacement du liquide vers l'extrémité supérieure, assure une répartition uniforme de la température dans tous les tubes de l'évaportateur, puisqu'il ne peut substister de poches de gaz ou de vapeur à l'intérieur du liquide, qui agissent à la manière de cou- ches isolantes* L'agitation due à la circulation et à la présence de vapeur injectée à l'intérieur des serpentins, évite toute élévation de température du liquide réfrigérant qui provoquerait une variation du régime d'absorption des calories*
De chaque coté du serpentin, on a prévu des plaques 28 qui aug-
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mentent la surface d'absorption des tubes 24- Dans la forme préférée de l'in- vent ion,
représentée Fig.4 on recourbe les bords de chaque plaque 28 on les assemble comme indiqué en 29- On préfère généralement réaliser les joints 29 sur les bords des plaques 28 et fixer les tubes 24 à ces plaques par brasure par exemple.* mais ceci peut être réalisé de toute autre façon appropriée* Le récipient est rempli d'une substance réfrigérante 30a telle que de la glycéri- ne, de la saunure ou tout liquide convenable susceptible d'être congelé au cours du fonctionnement et destiné à être mélangé pendant les périodes de re- pos de l'appareil, par l'absorption de la chaleur provenant de la chambre à réfrigérer.
l'Emploi d'une telle solution permet de réaliser un effet de volant puisqu'une quantité de chaleur suffisante doit être absorbée pour fondre la solution congelée avant que la température de l'évaporateur ne soit suffisam- ment élevée. En vue d'accroître la surface d'absorption de l'évaporateur et en particulier des serpentins 24 et des éléments 30, on soude les feuilles de métal estampées en zig-zag 31 sur les deux côtés de chaque récipient, les ai- lettes 31 se trouvant placées dans le sens horizontal* Cette disposition par- ticulière des tubes permet de réaliser un appareil réfrigérant spécialement efficace dans le cas où l'on désire abaisser la température de l'air de circu- lation et ajouter cet effet à la capacité de réfrigération de l'appareil- Il y a lieu de noter que,
comme les tubes 24 sont en contact alec les parois 28 des cavités 30, la vapeur peut être transférée des ailettes, directement au travers de ces cavités 30 vers le liquide réfrigérant à l'intérieur des tubes ce qui évite un retard dans la transmission de la chaleur* Ces ailettes sont disposées de manière que la partie adjacente au tube 32 soit opposée à l'ex- trémité 33 de l'ailette située de l'autre coté et réciproquement* Il en ré- sulte une répartition uniforme des surfaces absorbantes comprises entre les ré- servoirs' Les ailettes 31 sont horizontales- L'évaporateur est entonné à l'in- térieur d'une enveloppe 34 qui constitue un conduit d'air et comporte une pla- que supérieure 35,
une plaque inférieure 36 et des plaques latérales jointives 37- La partie supérieure se prolonge au-dessus de la plaque 35 et au delà des parois latérales de l'enveloppe 3- L'élément évaporateur est maintenu en place entre les plaques supérieures et les plaques inférieures. Ceci est réa- lisé à l'aide des indentations 38 prévues transversalement dans les plaques
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supérieure at inférieure et dirigées vers les éléments de l'évaporateur- cha- que récipient est pourvu d'une nervure 39 constituée par les bords réunis en 29 des plaques 28 Ces nerures sont maintenues dans des encoches 40 prévues dans les indentations 38 et soudées ou fixées de toute autre manière aux pla- ques supérieure et inférieure, comme on le voit en 41.
Cette méthode de cons- truction permet de réaliser des éléments rigides* Toute humidité est évitée sur l'évaportateur, l'eau de condensation s'écoule vers la plaque de fond 36 at elle est drainée par un tuyau 42 prévu à l'arrière de celle-ci* En vue d'as- surer une circulation d'air dans le réfrigérateur, longitudinalement par rap- port aux ailettes, on a prévu une hélice 43 entraînée par un moteur monté sur une plaque d'extrémité 44 de l'enveloppe 34' Cette hélice 45 et le moteur 45 qui l'entraîne sont fixés à la plaque d'extrémité 44 sur des entretoises 46, la plaque d'extrémité étant munie d'un logement cylindrique 47,destiné à l'hé- lice ,
pourvu de perforations 48 permettant le passage de l'air- La plaque d'extrémité 44 est munie de rebords latéraux 49 en contact avec les plaques d'extrémité 37 de l'enveloppe et sur les faces externes de celle-ci- La plaque d'extrémité est fixée sur la plaque de fond 36 adjacente au rebord 50 et évite la glissement de la plaque d'extrémité par rapport à la plaque de fond- Un rebord 51, prévu sur la bord supérieur de la plaque d'extrémité 44, repose sur le récipient supérieur 21, et elle constitue une fermeture pour l'enve- loppe' Les rebords latéraux 49 sont amovibles et fixés sur les plaques laté- rales 37 par des boutons moletés 52- Cet ensemble permet un examen rapide du moteur et de l'hélice-
Au cours du fonctionnement de l'appareil,
le réfrigérant com- primé dans l'enveloppa 12 traverse le condenseur 13 où il est liquéfié et col- lecté dans la chambre 16. Quand une quantité suffisante de liquide réfrigérant est ainsi collectée, le flotteur fonctionne de manière à permettre au réfri- gérant de pénétrer dans le conduit 19' Ce liquide réfrigérant est partielle- ment vaporisé en traversant la valve du flotteur et le mélange de liquide et de vapeur parcourt le conduit 19 et il est ensuite injecté, aravers des tu- bes 26, à l'intérieur des tubes 24 en provoquant la circulation du réfrigérant au travers du seppentin vers le régipient supérieur et, à l'arrière, vers le récipient inférieur- Le réfrigérant vaporisé introduit au travers des tubes injecteurs et la circulation produite dans ces tubes,
évitant un réchauffage
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du liquide réfrigérant à l'intérieur de l'évaporateur, puisqu'un liquide ré- frigérant bout facilement en présence de sa vapeur- La circulation rapide et l'absence d'élévation de température du liquide réfrigérant, assurent ainsi une répartition uniforme de la température à l'intérieur de l'appareil évapo- rateur- Cet évaporateur est maintenu dans l'état connu sous le nom de "cycle de dégivrage", la température des serpantins étant réglée et fixée par un dis- positif thermostatique, alternativement au-dessus et au-dessous du point de congélation de l'eau* Quand on utilise cette méthode,
on ne constate pas de formation sensible de givre sur l'évaporateur- Il est bien évident que la température moyennede l'évaporateur est considérablement plus élevée que lors- que l'appareil fonctionne suivant le cycle conventionnel, cycle de non dégivra- ge- Toutefois, comme l'eélice maintient, d'une manière continue, la circula- tion de l'air au travers de l'élément réfrigérant, et par conséquent au tra- vers de la chambre à refroidir, les températures de tous les points de cette chambre sont sensiblement uniformes, et la différence de température entre le point le plus chaud et l'élément réfrigérant est relativement faible* Comme les éléments réfrigérants sont maintenus à, une température sensiblement uni- tonne,
tout l'air traversant 1'enveloppe 34 est refroidi* S'il apparaît un soudain accroissement de charge au cours du fonctionnement du système, au mo- ment où, par exemple, on introduit des corps chauds, l'air qui circule dans l'enveloppe 34 transfère la chaleur au travers des ailettes 31 et des plaques 28, vers le liquide réfrigérant, en circulant à l'intérieur des tubes 24 et aussi vers la solution réfrigérante- De la sorte, la capacité de réfrigération se trouve momentanément accrue pour un système de capacité minima*
Bien qu'on ait représenté et décrit une seule forme de réa- lisation de l'invention, il est évident quton ne désire pas se limiter à cette forme particulière, donnée simplement à titre d'exemple et sans aucun carac- tère restrictif,
et que par conséquent toutes les variantes ayant marne prin- cipes et marne objet que les dispositions indiquées ci-dessus, rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention*
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The present invention relates to refrigeration apparatus and in particular to the elements thereof intended to produce cold.
It has been found that, when perishable materials must be stored in good conditions in markets, restaurants, etc., it is necessary to keep them within fairly narrow temperature limits, with a view to keeping them in conditions as satisfactory as possible and above all for as long as possible * It is essential that the temperature of the chamber is strictly uniform 'one generally uses
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devices with forced air circulation and, under these conditions, it is difficult to keep the temperature within the assigned limits, because this temperature is not uniform throughout the installation.
A more particular object of the invention is apparatus for obtaining uniform refrigeration of the preservation chamber.
Another object of the invention relates especially to the forced circulation of air, to the solidity of the construction and to the efficiency of the apparatus *
The new features and advantages of the invention will be better understood by referring to the following description and to the drawings which accompany it, given simply by way of example and in which:
Fig. 1 is an elevation of an apparatus according to the invention
Fig-2 is a perspective view of the cooling element shown in Fig.l.
Fig. 3 is a section through the injector.
Fig. 4 is another section of the brine circulation tubes *
In Fig. 1 there is shown a refrigeration apparatus comprising a casing 10 mounted on a base 11 which constitutes the removable upper part of a refrigeration chamber. Inside the casing 10 is the. casing 12 of the compressor and condenser, the refrigerating condenser 13, a motor 14 provided with a propeller 15 intended to cool the casing 12 and the condenser 13. The refrigerant compressed in the casing 12 liquefies in the condenser 13 and flows towards a float 16 mounted on the base 11, outside the casing 10. A coil 17, in accordance with the invention, is arranged on the columns 18 and the refrigerant liquid arrives there through the pipe 19.
The liquid is vaporized and out of 20.
The refrigerant element in accordance with the invention consists of an evaporator device which comprises a certain number of tubes provided for forced circulation of the refrigerant and contained inside flat elements filled with a liquid such as glycerin. , at a saunure. The evaporator is enclosed in an open casing at one end of which is fixed a removable propeller intended to ensure the circulation of air.
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in this envelope-
Referring more particularly to FIG. 2, which represents one of the embodiments of the invention, a refrigerating machine is seen provided with an upper part 21 connected, by a vertical duct 22, to the lower part 23, and a number of tubes arranged in a coil 24 connected between the upper and lower parts.
To produce the circulation of the refrigerant in the evaporator, an injector has been provided forcing the refrigerant liquid inside the coil 24 towards the upper part 21, to bring it back to the lower part via the pipe 22. This injector is constituted by a duct 25 penetrating inside the lower part 23 and passing through it beyond the openings of the ends of the tubes 24 and of the injector tubes 26 which reach the lower ends of the coil, the end of the tube 25 being closed * Construction details are highlighted in Figs. 2 and 3 which show the manner in which the coils are connected at the lower and upper ends.
As can be seen, the injector tubes 26 extend some distance inside the lower end of the coils 24, and when a mixture of gas and refrigerant liquid passes through it, the float s' introduced into the injector tubes causing a flow of refrigerant liquid inside the tubes 24, towards the upper part, and determining the vaporization of the refrigerant liquid inside the tubes, The upper part 21 is partially replaced - folds of refrigerant liquid, the level of which is indicated at? .la above the upper openings of the tubes 24 and of the conduit 22. The vaporized refrigerant liquid is led in the tubes 24 and collects in the upper part, d 'where it is sucked through tube 27 into the compressor.
The rapid circulation of the refrigerant liquid, which causes the liquid to move towards the upper end, ensures a uniform distribution of the temperature in all the tubes of the evaporator, since it cannot replace pockets of gas or vapor at the 'inside the liquid, which act like insulating layers * The agitation due to the circulation and the presence of vapor injected inside the coils, prevents any rise in the temperature of the refrigerant liquid which would cause a variation of the calorie absorption diet *
On each side of the coil, plates 28 are provided which increase
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lie the absorption surface of the tubes 24- In the preferred form of the invention,
shown in Fig.4, the edges of each plate 28 are curved, they are assembled as indicated at 29- It is generally preferred to make the joints 29 on the edges of the plates 28 and to fix the tubes 24 to these plates by brazing for example. * but this can be carried out in any other suitable manner * The container is filled with a cooling substance 30a such as glycerine, brine or any suitable liquid which may be frozen during operation and intended to be mixed during periods of the appliance, by the absorption of heat from the room to be refrigerated.
The use of such a solution makes it possible to achieve a flywheel effect since a sufficient quantity of heat must be absorbed to melt the frozen solution before the temperature of the evaporator is sufficiently high. In order to increase the absorption surface of the evaporator and in particular of the coils 24 and of the elements 30, the stamped metal sheets 31 are welded in a zig-zag pattern on both sides of each container, the fins 31 being placed in the horizontal direction * This particular arrangement of the tubes makes it possible to create a refrigerating device that is especially effective in the case where it is desired to lower the temperature of the circulating air and add this effect to the capacity of refrigeration of the appliance - It should be noted that,
as the tubes 24 are in contact with the walls 28 of the cavities 30, the vapor can be transferred from the fins, directly through these cavities 30 to the refrigerant liquid inside the tubes which avoids a delay in the transmission of the vapor. heat * These fins are arranged so that the part adjacent to the tube 32 is opposite to the end 33 of the fin located on the other side and vice versa * This results in a uniform distribution of the absorbent surfaces between the tanks' The fins 31 are horizontal. The evaporator is funneled inside a casing 34 which constitutes an air duct and comprises an upper plate 35,
a lower plate 36 and adjoining side plates 37 - The upper part extends above the plate 35 and beyond the side walls of the casing 3- The evaporator element is held in place between the upper plates and the plates lower. This is done using the indentations 38 provided transversely in the plates.
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upper and lower and directed towards the elements of the evaporator - each container is provided with a rib 39 formed by the edges joined at 29 by the plates 28 These ribs are held in notches 40 provided in the indentations 38 and welded or fixed in any other way to the upper and lower plates, as seen at 41.
This method of construction makes it possible to produce rigid elements. * Any humidity is avoided on the evaporator, the condensed water flows towards the bottom plate 36 and is drained by a pipe 42 provided at the rear of the the latter * In order to ensure air circulation in the refrigerator, longitudinally with respect to the fins, a propeller 43 is provided, driven by a motor mounted on an end plate 44 of the casing 34 'This propeller 45 and the motor 45 which drives it are fixed to the end plate 44 on spacers 46, the end plate being provided with a cylindrical housing 47, intended for the propeller,
provided with perforations 48 allowing the passage of air - The end plate 44 is provided with lateral flanges 49 in contact with the end plates 37 of the casing and on the outer faces of the latter - The plate d The end is secured to the bottom plate 36 adjacent to the flange 50 and prevents the end plate from sliding relative to the bottom plate. A flange 51, provided on the top edge of the end plate 44, rests on the upper container 21, and it constitutes a closure for the envelope. The side flanges 49 are removable and fixed to the side plates 37 by knurled knobs 52. This assembly allows a quick examination of the motor and the motor. 'propeller-
During operation of the device,
the refrigerant compressed in the casing 12 passes through the condenser 13 where it is liquefied and collected in the chamber 16. When a sufficient quantity of refrigerant liquid is thus collected, the float operates in such a way as to allow the refrigerant to recover. enter pipe 19 'This refrigerant liquid is partially vaporized by passing through the float valve and the mixture of liquid and vapor travels through pipe 19 and is then injected, through tubes 26, inside the tubes. tubes 24 by causing the circulation of the refrigerant through the seppentin towards the upper container and, at the rear, towards the lower container - The vaporized refrigerant introduced through the injector tubes and the circulation produced in these tubes,
avoiding reheating
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coolant inside the evaporator, since a coolant boils easily in the presence of its vapor - The rapid circulation and the absence of temperature rise of the coolant, thus ensure a uniform distribution of the temperature inside the evaporator apparatus- This evaporator is maintained in the state known as the "defrost cycle", the temperature of the coils being regulated and fixed by a thermostatic device, alternatively at- above and below the freezing point of water * When using this method,
there is no noticeable formation of frost on the evaporator - It is obvious that the average temperature of the evaporator is considerably higher than when the appliance is operating according to the conventional cycle, no defrost cycle - However , as the propeller maintains, in a continuous manner, the circulation of air through the cooling element, and consequently through the chamber to be cooled, the temperatures of all points of this chamber are substantially uniform, and the temperature difference between the hottest point and the cooling element is relatively small * As the cooling elements are maintained at, a substantially uniform temperature,
all the air passing through the casing 34 is cooled. If a sudden increase in load occurs during the operation of the system, when, for example, hot bodies are introduced, the air which is circulating in the casing is cooled. The casing 34 transfers the heat through the fins 31 and the plates 28, towards the refrigerant liquid, circulating inside the tubes 24 and also towards the refrigerating solution. In this way, the refrigeration capacity is temporarily increased to a minimum capacity system *
Although only one embodiment of the invention has been represented and described, it is obvious that one does not wish to be limited to this particular form, given simply by way of example and without any restrictive character,
and that consequently all the variants having marl principles and marl subject to the arrangements indicated above, would come within the scope of the invention as they do *