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" Perfectionnements aux échangeurs de chaleur, appareils réfrigérants ou autres "
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Cette invention se rapporte aux échangeurs de chaleur, appareils réfrigérants et analogues et a pour but de construire un appareil perfectionné, simple et bon marché, plus particulièrement utilisable pour le rafraîchissement de la bière ou autres boissons.
Toutefois,. l'invention concerne spécialement des perfectionnements dans les appareils à rafraîchir ou réchauffer la bière ou autres boissons, comportant le système dans lequel le liquide passe au travers d'une conduite jusqu'au point de sortie pour la consommation, telle qu'une tireuse par exemple, la dite conduite comportant un passage d'échange de chaleur qui est en relation avec un fluide de réfrigération ou de chauffage, de façon à permettre à la bière de sortir de la tireuse à une température désirée.
La méthode de rafraîchissement de la bière ou boissons analogues conforme à notre invention, consiste en principe à faire passer la dite boisson par et au travers d'un passage d'échange de chaleur, d'alimenter une chambre entourant le dit passage d'échange de chaleur d'un produit de réfrigération à l'état liquide, le dit liquide de réfrigération étant amené à ébullition à l'intérieur de la dite chambre pour en être ensuite retiré à l'état de vapeur.
L'appareil dans le but indiqué et selon l'invention comprend un élément tubulaire ou enveloppe extérieure, un élément tubulaire intérieur entouré par et passant au travers du dit élément extérieur; des capuchons de fermetures aménagés aux extrémités des dits éléments extérieur et intérieur, de façon à former une chambre annulaire entre les dits éléments pour contenir le produit de réfrigération; des passages d'entrée et de sortie aménagés dans le dit élément tubulaire extérieur pour le relier à une source d'alimentation en produit de réfrigération.
L'appareil comprend en outre un tube central fermé à l'une ou à
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aea deux extrémités et dispose dans le dit élément tubulaire intérieur, de façon à produire un espace annulaire constituant un passage d'échange de chaleur entre la surface intérieure du dit élément tubulaire intérieur et le dit tube central, le dit élément tubulaire intérieur étant pourvu à ses extrémités de capuchons de fermeture amovibles, comportant respectivement des ori- fices d'entrée et de sortie, grâce auxquels la boisson peut circuler au travers du dit passage d'échange de chaleur.
D'autres caractéristiques concernant cette invention seront décrites ci-dessous.
L'invention est décrite ci-dessous à l'aide des dessins explicatifs annexés qui montrent trois modes d'exécution de l'invention.
La figure 1 est une vue en élévation, partiellement en coupe, d'un appareil particulièrement approprié à maintenir la température requise de la bière durant son passage depuis la source d'alimentation jusqu'à une tireuse de distribution pour la consommation.
La figure 2 est une vue en élévation latérale partiel- lement en coupe, et
La figure 3 est une vue en bout montrant une modifi- cation dans laquelle sont montés plusieurs éléments de réfri- gération à l'intérieur d'une enveloppe commune contenant le produit de réfrigération, tandis que
La figure 4 est une vue en coupe montrant l'enveloppe munie d'éléments d'évidement qui réduisent 7,sE quantité du produit de réfrigération dans l'enveloppe.
La figure 5 est une coupe longitudinale d'un autre élément de refroidissement modifié.
L'appareil montré en figure 1 comprend un élément tubulaire ou enveloppe extérieure 1 qui peut être revêtue d'un isolant, un élément tubulaire intérieur en matière résistant
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à la corrosion, entouré par et passant au travers du dit élément extérieur 1, des capuchons de fermeture 3 aménagés aux extrémités des aits éléments extérieur et intérieur 1 et.2., de façon à former une chambre A: (laquelle constitue un oouilleur pour le produit de réfrigération comme décrit ci-dessous) entre les dits éléments 1,2, pour la réception de la substance de refroidissement ou produit de réfrigération qui y circulera grâce aux orifices d'entrée et de sortie 5,6, aménagés dans la dite enveloppe extérieure 1;
les dits orifices d'entrée et de sortie 5,6 étant respectivement reliés avec des tubes 7,8 venant de et allant à la source d'alimentation du produit de réfrigération décrit ci-dessous, un tube ou cylindre central tel que,2, fermé à ses deux extrémités, est disposé dans le tube 2 de façon à produire une conauite annulaire ou passage d'échange de chaleur entre la surface intérieure du tube et le dit tube central 9.
Le tube 2 est quelque peu plus long que l'enveloppe extêrieure 1, de façon à permettre la mise en place et l'enlèvement des capuchons de fermeture 11 aux extrémités du tube 2 qui dépassent les extrémités 3 de l'enveloppe extérieure 1. tandis que le dit tube central 2 est monté de façon concentrique dans le tube $, de manière que ses extrémités fermées se trouvent placées à un certain espacement des dits capuchons de fermeture 11
De la source d'alimentation, la bière, qui doit être rafraîchie, est introduite dans le tube par un tube d'arrivée 12 aménagé dans un passage formé dans l'un des capuchons de fermeture 11 et, après refralchissement, la bière est soutirée par un tube de sortie 13 aménagé dans l'autre capuchon de fermeture 11 à l'extrémité opposée du tube 2.
Les orifices d'entrée et de sortie de la biere ne sont pas en alignement l'un avec l'autre, c'est-à-dire que l'orifice d'entrée 12 pénètre dans le fond du tuoe 2, tandis que l'orifice de sortie 13 part du haut, ceci éliminant la possibilité d'à-coups de gaz ou d'air.
La bière pénètre dans le réfrigérant par le tube la,
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passe autour de l'extrémité fermée du tube central 9 qui sert ainsi à répandre la bière autour de la surface intérieure de refroidissement du tube 2 et à augmenter en même temps sa vitesse de circulation, de façon à obtenir un plus grand échange de chaleur.
Dans son acheminement au travers du passage d'échange de chaleur 10 entre le tube central 2. et la surface d'enveloppement du tube vers l'extrémité opposée du réfrigérant, la bière glisse contre la dite surface de refroidissement avant de passer autour de l'autre extrémité fermée du tube central 9 pour sortir finalement et être transportée par le tube de sor- tie 13 à un point de distribution. pour obtenir et maintenir la température de réfrigération désirée, la chambre 4 est alimentée en produit de réfrigération au moyen d'une installation qui comporte un compresseur 14 actionné par un moteur électrique ce compresseur aspirant le produit de réfrigération vaporisé pour le refouler dans le serpentin du condensateur 16.
Oomme le pompage continue, la pression augmente dans le serpentin 16 du condensateur jusqu'à ce que le produit de réfrigération vaporisé soit ramené à l'état liquide par pression et refroidissement par ventilation. Le produit de réfrigération liquide coule alors du condensateur 16 dans un réservoir 17. Le liquide circule ensuite au moyen d'un tube 18, de ce récipient à une soupape de détente 19, qui permet à une petite quantité de liquide venant du réservoir 17 de passer par le tube d'entrée 7 dans la chambre 4 du réfrigérant.
Lorsque le liquide de réfrigération pénètre dans la dite chambre 4, il commence à entrer en ébullition du fait que l'atmosphère ambiante se trouve à une température relativement haute. comparée à la température du produit de réfrigération qui a passé au travers de la soupape de détente 19.
Le produit de réfrigération vaporisé en quittant le réfrigérant retourne
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au compresseur 14 au moyen du tube 8, après quoi l'opération décrite recommence,
Le tube 8 est également en communication avec un contrôleur ou régulateur 20, à l'intérieur duquel est disposé un petit soufflet métallique flexible, non montré, qui se ferme graduellement lorsque la pression de la vapeur s'élève au delà d'un point qui correspond à la température désirée et actionnant alors un commutateur automatique 21 qui met en marche le moteur actionnant ainsi le compresseur 14 dans le but de pomper la va- peur s'échappant de la chambre d'ébullition .4: du réfrigérant.
Le tube central 2 peut être fait en n'importe quelle matière appropriée, mais de préférence en une matière propre à emmagasiner le "froid" lorsqu'un liquide tel que de la bière ne passe pas au travera du réfrigérant. Lorsque la bière recom- mence à circuler, elle absorbe ce "froid" emmagasiné et équilibre ou compense ainsi toute petite différence de variation de tempé- rature pouvant exister. Le tube central 2 pourra aussi être rem- pli avec un produit permettant d'obtenir une action accumulatrioe; par exemple, si la bière doit Atre rafraîchie à une température de 0 C., le dit tube central 2.pourra être rempli avec de l'eau, laquelle se congèlera lorsque la bière ne circule pas dans le réfrigérant.
Lorsque la circulation recommence dans le réfrigé- rant, l'eau congelée agira comme agent de réfrigération. Alter- nativement, le dit tube central 2 peut être rempli avec une ma- tière absorbant la chaleur, tel que du sable, de façon à aider l'action de refroidissement,
Comme indiqué précédemment, l'appareil décrit ci-dessus est particulièrement approprié au rafraîchissement de la bière, car il est facilement démontable pour le nettoyage et peut être facilement relié avec une pompe à bière ou autres appareils de distribution. En outre, le système de rafraîchissement étant très efficace dans son fonctionnement, il est extrêmement éco- nomique à l'usage.
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Les figures 2 et 3 montrent un appareil modifié dans lequel plusieurs tubes chacun contenant un tube central 9, servant à répandre le liquide, sont montés à l'intérieur d'un bouilleur ou enveloppe extérieure 1 destiné à recevoir le produit de réfrigération; les extrémités d'un tel réfrigérant multitubulaire étant munies de plaques d'extrémité 11 comportant des tubulures d'entrée et de sortie 12,13, pour chaque élément tubulaire, un robinet de vérification j33 étant introduit dans la paroi frontale 3 de l'enveloppe extérieure 1.
Avec cet aména- gement, les tubes d'entrée de la bière, tubes la de chaque unité, peuvent être reliés avec des barils de bière différents ou avec dartres sources d'alimentation, tandis que les tubulures res-' pectives de sortie des diverses unités, peuvent être reliées à des points de distribution différents.
L'enveloppe ou bouilleur 1. des figures 2 et 3, est alimenté en produit de réfrigération au moyen des tubes d'entrée 7, respectivement de sortie 8. Dans cet exemple, des éléments d'évidement 23 (voir figure 4) de toutes formes ou configurations appropriées, et qui sont préférablement creux avec des extrémités fermées, peuvent être aménagés à l'intérieur de l'enveloppe 1 dans le but de réduire la quantité de liquide de réfrigération nécessaire.
La modification montrée en figure 5 fonctionne aussi de façon similaire à celle décrite par rapport à la figure 1, à l'exception qu'un tube de sortie 13a fixé à l'un des capuchons de fermeture 11 passe dans et se prolonge sur toute la longueur du dit tube central 9, une de ses extrémités de ce dernier étant ouverte en 9a pour permettre le passage du dit tube liai l'amé- nagementest tel que la bière pénétrant au moyen du tuba 12 est obligée de passer à l'extrémité du tube central 9 par le passage annulaire 10 d'échange de chaleur vers l'extrémité opposée de 1 appareil comme dans l'exemple précédant.
La bière antre alors
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dans l'extrémité ouverte 9a du tube central 9 et passe au travers de ce tube vers son extrémité fermée, la bière étant finalement retirée au moyen du tube de sortie 13a. De cette façon, la bière est obligée de suivre un chemin sinueux.
Il est clair que des changements de construction ou modifications peuvent être faits au présent appareil d'échange de chaleur sans se départir de l'invention. Par exemple la forme ou la configuration de l'élément extérieur l, respectivement de l'élément intérieur 2, de mme que les capuchons de fermeture correspondants ou autres éléments de l'appareil peuvent être modifiés de façon à s'adapter aux différentes exigences ou pour se conformer à tout appareil de distribution en liquide, auquel on désire que l'échangeur de chaleur soit relié.
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"Improvements to heat exchangers, refrigerating devices or others"
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This invention relates to heat exchangers, refrigerating devices and the like and aims to construct an improved, simple and inexpensive device, more particularly usable for the cooling of beer or other drinks.
However,. the invention is particularly concerned with improvements in apparatus for cooling or heating beer or other beverages, comprising the system in which the liquid passes through a pipe to the point of exit for consumption, such as a pulling machine. example, the said pipe comprising a heat exchange passage which is in relation with a refrigerating or heating fluid, so as to allow the beer to leave the tap at a desired temperature.
The method of cooling beer or similar drinks in accordance with our invention consists in principle of passing said drink through and through a heat exchange passage, supplying a chamber surrounding said exchange passage. heat of a refrigeration product in the liquid state, said refrigeration liquid being brought to a boil inside said chamber in order to then be removed therein in the vapor state.
The apparatus for the stated purpose and according to the invention comprises a tubular member or outer casing, an inner tubular member surrounded by and passing through said outer member; closure caps arranged at the ends of said outer and inner elements, so as to form an annular chamber between said elements to contain the refrigeration product; inlet and outlet passages arranged in said outer tubular element to connect it to a supply source of refrigeration product.
The apparatus further comprises a central tube closed to one or more
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aea has two ends and has in said inner tubular member, so as to produce an annular space constituting a heat exchange passage between the inner surface of said inner tubular member and said central tube, said inner tubular member being provided with its ends of removable closure caps, respectively comprising inlet and outlet openings, by virtue of which the beverage can circulate through said heat exchange passage.
Other features relating to this invention will be described below.
The invention is described below with the aid of the accompanying explanatory drawings which show three embodiments of the invention.
Figure 1 is an elevational view, partially in section, of an apparatus particularly suitable for maintaining the required temperature of beer as it passes from the power source to a dispenser for consumption.
Figure 2 is a side elevational view partially in section, and
Fig. 3 is an end view showing a modification in which several refrigeration elements are mounted within a common casing containing the refrigeration product, while
Figure 4 is a sectional view showing the casing provided with recess elements which reduce the amount of refrigeration product in the casing.
Figure 5 is a longitudinal section of another modified cooling element.
The apparatus shown in figure 1 comprises a tubular element or outer casing 1 which may be coated with an insulation, an inner tubular element made of resistant material
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corrosion, surrounded by and passing through said outer element 1, closing caps 3 arranged at the ends of aits outer and inner elements 1 and 2., so as to form a chamber A: (which constitutes an oouilleur for the refrigeration product as described below) between said elements 1,2, for the reception of the cooling substance or refrigeration product which will circulate there through the inlet and outlet 5,6, arranged in said outer shell 1;
said inlet and outlet ports 5,6 being respectively connected with tubes 7,8 coming from and going to the supply source of the refrigeration product described below, a central tube or cylinder such as, 2, closed at both ends, is arranged in the tube 2 so as to produce an annular duct or heat exchange passage between the inner surface of the tube and said central tube 9.
The tube 2 is somewhat longer than the outer casing 1, so as to allow the fitting and removal of the closing caps 11 at the ends of the tube 2 which protrude from the ends 3 of the outer casing 1. while that said central tube 2 is mounted concentrically in the tube $, so that its closed ends are placed at a certain spacing from said closing caps 11
From the power source, the beer, which is to be refreshed, is introduced into the tube through an inlet tube 12 arranged in a passage formed in one of the closing caps 11 and, after refilling, the beer is withdrawn. by an outlet tube 13 arranged in the other closure cap 11 at the opposite end of the tube 2.
The beer inlet and outlet ports are not in alignment with each other, i.e. the inlet 12 penetrates into the bottom of the tuoe 2, while the The outlet 13 is from the top, eliminating the possibility of gas or air surges.
The beer enters the cooler through tube 1a,
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passes around the closed end of the central tube 9 which thus serves to spread the beer around the inner cooling surface of the tube 2 and at the same time to increase its circulation speed, so as to obtain a greater heat exchange.
In its passage through the heat exchange passage 10 between the central tube 2 and the enveloping surface of the tube towards the opposite end of the condenser, the beer slides against said cooling surface before passing around the tube. the other closed end of the central tube 9 to finally exit and be transported by the exit tube 13 to a distribution point. to obtain and maintain the desired refrigeration temperature, the chamber 4 is supplied with refrigeration product by means of an installation which comprises a compressor 14 actuated by an electric motor this compressor sucking in the vaporized refrigeration product in order to discharge it into the coil of the capacitor 16.
As the pumping continues, the pressure increases in the condenser coil 16 until the vaporized refrigerant is returned to the liquid state by pressure and ventilation cooling. The liquid refrigeration product then flows from the condenser 16 into a reservoir 17. The liquid then circulates by means of a tube 18, from this receptacle to an expansion valve 19, which allows a small quantity of liquid from the reservoir 17 to flow. pass through the inlet tube 7 into the refrigerant chamber 4.
When the refrigeration liquid enters said chamber 4, it begins to boil because the ambient atmosphere is at a relatively high temperature. compared to the temperature of the refrigerant which has passed through the expansion valve 19.
The vaporized refrigeration product on leaving the refrigerant returns
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to the compressor 14 by means of the tube 8, after which the described operation begins again,
Tube 8 is also in communication with a controller or regulator 20, inside which is disposed a small flexible metal bellows, not shown, which gradually closes when the pressure of the vapor rises beyond a point which. corresponds to the desired temperature and then actuating an automatic switch 21 which starts the motor, thus actuating the compressor 14 with the aim of pumping the vapor escaping from the boiling chamber. 4: refrigerant.
The central tube 2 can be made of any suitable material, but preferably of a material suitable for storing "cold" when a liquid such as beer does not pass through the refrigerant. When the beer begins to circulate again, it absorbs this stored "cold" and thus balances or compensates for any small difference in temperature variation that may exist. The central tube 2 could also be filled with a product making it possible to obtain an accumulative action; for example, if the beer is to be cooled to a temperature of 0 C., the said central tube 2 could be filled with water, which will freeze when the beer is not circulating in the refrigerant.
When circulation begins again in the refrigerant, the frozen water will act as the refrigerant. Alternatively, said central tube 2 can be filled with a heat absorbing material, such as sand, so as to aid the cooling action,
As indicated previously, the apparatus described above is particularly suitable for refreshing beer, since it is easily removable for cleaning and can be easily connected with a beer pump or other dispensing apparatus. In addition, the cooling system being very efficient in its operation, it is extremely economical in use.
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Figures 2 and 3 show a modified apparatus in which several tubes each containing a central tube 9, serving to spread the liquid, are mounted inside a boiler or outer casing 1 intended to receive the refrigeration product; the ends of such a multitubular refrigerant being provided with end plates 11 comprising inlet and outlet pipes 12,13, for each tubular element, a check valve j33 being introduced into the front wall 3 of the casing outdoor 1.
With this arrangement, the beer inlet tubes, tubes 1a of each unit, can be connected with different beer barrels or with arteries of power sources, while the respective outlet tubes of the various units, can be connected to different distribution points.
The casing or boiler 1. of Figures 2 and 3, is supplied with refrigeration product by means of the inlet tubes 7, respectively outlet 8. In this example, the recess elements 23 (see Figure 4) of all suitable shapes or configurations, and which are preferably hollow with closed ends, can be arranged inside the casing 1 in order to reduce the amount of refrigeration liquid required.
The modification shown in Fig. 5 also functions similarly to that described with respect to Fig. 1, except that an outlet tube 13a attached to one of the closure caps 11 passes through and extends all the way through. length of said central tube 9, one of its ends of the latter being open at 9a to allow the passage of said tube connected with the arrangement is such that the beer entering by means of the tuba 12 is obliged to pass to the end of the tube. central tube 9 through the annular heat exchange passage 10 towards the opposite end of the apparatus as in the previous example.
Beer then
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in the open end 9a of the central tube 9 and passes through this tube towards its closed end, the beer being finally withdrawn by means of the outlet tube 13a. In this way, the beer is forced to follow a winding path.
It is clear that constructional changes or modifications can be made to the present heat exchange apparatus without departing from the invention. For example, the shape or configuration of the outer element 1, respectively of the inner element 2, as well as the corresponding closure caps or other elements of the apparatus can be modified so as to adapt to the different requirements or to conform to any liquid distribution device, to which it is desired that the heat exchanger be connected.