<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements aux armoires réfrigératrices.
La présente invention est relative à des perfec- tionnements aux appareils de réfrigération et s'applique plus particulièrement aux armoires réfrigératrices du type connu comportant un appareil réfrigérateur refroidi par l'air et fonctionnant par absorption, et dont l'absorbeur et le condenseur sont disposés en série dans un courant d'air entièrement produit par la chaleur perdue et s'élevant au travers d'un conduit ascendant qui constitue un compartiment d'appareil avec le conduit, ledit courant d'air étant distri- bué pratiquement sur la totalité de la largeur et de la profondeur du courant.
La demanderesse a dans un brevet antérieur décrit en détails une armoire pourvue d'un appareil
<Desc/Clms Page number 2>
réfrigérateur de ce type.
Le but de la présente invention est de réaliser une augmentation de l'effet de réfrigération du courant d' air, tant sur l'absorbeur que sur le conduit; l'invention a également pour objectif de réduire la résistance totale du courant d'air grâce à une construction perfectionnée du condenseur et à une disposition particulièrede celui-ci et il la construction et la disposition mieux appropriée d' autres éléments de l'armoire qui cèdent de la. chaleur.
Conformément à l'une des caractéristiques de1' invention, la distance entre le bord supérieur des ailettes de refroidissement du condenseur et le bord supérieur du conduit d'air de réfrigération est d'au moins 5 cm.;et la partie supérieure du conduit est conformée de façon telle que la résistance à l'écoulement de l'air de réfrigération dans ledit conduit soit inférieure à la résistance offerte par le condenseur.
Conformément à une autre caractéristique de 1' invention, le condenseur est constitué par une pluralité de tubes droits lesquels s'étendent parallèlement les uns aux autres au moins dans deux plans verticaux, des ailettes de refroidissement étant communes à tous ces tubes du conden- seur. L'assemblage d'ensemble du condenseur se trouve dis- posé herisontelement ou sensiblement ainsi, et cet ensemble s'étend pratiquement sur la totalité de la largeur et sur toute la profondeur de l'arrière vers l'avant du conduit dt air de l'armoire réfrigératrice.
Le condenseur est disposé dans un conduit formé par les parois de l'armoire et se présente de préférence dans la forme d'un serpentin aplati pourvu d'ailettes de refroidissement, une ou plusieursspires du serpentin entou- rant une partie de l'air de réfrigération qui s'élève à travers le conduit et se trouve chauffé préalablement par l'absorbeur, les ailettes de refroidissement du condenseur étant réparties de façon sensiblement uniforme sur une
<Desc/Clms Page number 3>
section horizontale complète du conduit d'air. l'inventionestdécrite plus en détail ci-après, référence étant faite aux dessinsci-annexés dans lesquels:
Les fig. 1 et 2 sont des vues schématiques d'une forme de réalisation d'une armoire établie conformément à l'invention, la figure 1 étant une vue arrière, : 1- re 2 une élévation latérale.
Les fig. 3 et 4 sont des vues partielles d'une autre forme de réalisation.
Les fig. 5 à 8 sont des schémas de divers modes d'exécution des éléments qui cèdent de la chaleur dans un appareil réfrigérateur disposé à l'intérieur d'un conduit d'air.
Les fig. 1 et 2 montrent à titre d'oxemple d'une forme de réalisation de l'invention, un appareil réfrigéra- teur fonctionnant par absorption et du type où il est fait usage d'un gaz inerte, l'appareil étant installé dans une armoire réfrigératrice. Dans ces figures,10 désignele bouilleur qui peut être disposé dans une enveloppe en tôle (non représentée) contenant une matière thermiquement inso- latrice.
En partant du bouilleur 10 les valeurs qui en émanent passent au travers d'un conduit 11, un séparateur d'eau 12 et un pré-condenseur ou anti-condenseur 45 pour se rendre dans un condenseur principal 13 refroidi à l'air, où l'appareil de réfrigération est liquifié, puis il passe au travers -du . joint liquide 14 et de conduit 15 (figure 2) pour se rendre d'un refroidisseur de capacité 16 dis- posé à l'intérieur de l'isolant 40.
En partant du refroidisseur de capacité 16, 1' agent réfrigérateur liquide s'écoule en descendant au tra- vers d'un serpentin évaporateur 33, lequel pourra de façon appropriée être établi à la manière d'un réfrigérateur à basse température de type connu; tout agent réfrigérateur non évaporé passant au travers de chemise 17, dans le tube enveloppant d'un échangeur de chaleur de gaz 18. En règle
<Desc/Clms Page number 4>
générale, tout excédant d'agent de réfrigération est totale- .lent évaporé dans ce dernier. S'il restait un résidu quel- conque, celui-ci pourra s'écouler comme par un drain au travers du conduit 19 pour être recueilli dans un récipient collecteur 20 contenant de la solution d'absorption.
La solution d'absorption s'écoule depuis le récipient collec- teur 20, au travers d'un conduit 22, lequel constitue le tube intérieur d'un échangeur de chaleur de liquide 23 qui sera lui aussi de préférence inclus dans une enveloppe iso- lante (non représentée); ladite solution se rend dans la pompe 24 du bouilleur. Cette pompe élève la. solution de la façon connue, jusqu'au niveau du liquide dans le bouilleur.
La solution diluée s'écoule hors du bouilleur, au travers du conduit 25, passe par la chemise extérieure de l'échan- geur de chaleur 23 et du conduit 26, pour se rendre dans 1'embouchure supérieure d'un absorbeur en serpentin 21 refroii di à l'air. Un récipient dit "récipient de pression" 30 de type connu, qui a une basse température de condensation est rempli d'un gaz auxiliaire, et, à température élevée se charge de vapeurs d'agent d'e réfrigération communique au travers des conduits 31 et 32 avec le conduit 19 et le con- denseur 13 respectivement.
L'échangeur de chaleur de gaz 18 s'étend, de la façon usuelle, en partie dans la chambre de réfrigération de l'armoire réfrigératrice, de telle ma- nière que son élément de droite uniquement (fil-.2) fasse saillie, hors de l'isolant, à l'intérieur du compartiment de l'appareil. Cette extrémité est entourée par une enve- lonpe 27, où passe un gaz auxiliaire dilué, et renferme également une partie du conduit 19, l'enveloppe communiquant par un conduit 29 avec l'absorbeur 13.
Après avoir passé au traversde l'enveloppe 27 du gazauxiliaire dilué s' écoule de façon courue au travers du tube intérieur de 1' échangeur de chaleur de gaz, pour se rendre dans l'évapora- teur; il nasse à travers celui-ci en contre-courant pour
<Desc/Clms Page number 5>
se rendre dans l'agent réfrigérateur qui s'écoule en des- cendant. Le but de la disposition par quoi l'extrémité de l'échangeur fait saillie à l'intérieur dans une envelonpe de gaz auxiliaire est d'empêcher la vapeur d'eau atmosphé- rique d'être précipitée sur la surface de l'échangeur qui autrement serait t relativement froide, précipitation qui aurait pour effet une corrosion de cette surface et d'autres surfaces adjacentes de l'appareil.
Si on le désire l'enve- loppe 27 peut également contenir la partie del'échangeur qui est logée à l'extrémité de l'isolant même de l'appareil réfrigérateur. Les divers éléments de l'appareil reliés entre eux par soudure sont également connectés, de préférence aussi par soudure, à un châssis 41 qui sera de façon appro- priée établi en. fers cornières. Ce chassis peut aussi servir de support pour l'enveloppe isolante (non représentée) du bouilleur et pour le recouvrement extérieur et l'enveloppe de l'armoire réfrigératrice, enveloppe qui est établie en tôle, carton ou autre matière appropriée.
Les tôles de recouvrement correspondant aux deux parois latérales 41, 42 de l'armoire sont prolongées vers l'arrièrede manière à s'étendre sur la profondeur tout entière du compartiment de l'appareil; et ces tôles peuvent être assemblées par leurs arêtes intérieures au chassis en fer. Cette construc- tion produit un compartiment d'appareil en forme de conduit ou cheminée, ouvert à l'arrière et bordé par la paroi iso- lante arrière de l'armoire réfrigératrice et par le prolon- gement des tôles latérales de l'enveloppe extérieure.
L'une des tôles latérales 42 est visible sur les figures visées. La largeur du compartiment de l'appareil est déter- minée par la largeur de l'armoire réfrigératrice, et ladite largeur est pratiquement déterminée par l'épaisseur de l'enveloppe isolante du bouilleur ou bien par la distance entre la, face arrière'de l'absorbeur ou du bord arrière de la série d'ailettes de refroidissement, et la paroi arriè-
<Desc/Clms Page number 6>
re de l'armoire réfrigératrice.
La vapeur rectifiée dans le séparateur d'eau 12 s'écoule d'abord au travers du tube 45 lequel agit comme un condensateur préliminaire et est disposé suivant la même faible inclinaison que le tube rectificateur et conduit la vapeur jusque dans le condenseur proprement dit ou princi- pal 13. Le séparateur d'eau 12 et le condenseur préliminaire 45 ont, de la façon connue, des ailettes de refroidissement communes 47 prévues en nombre relativement réduit, c'est-à- dire qu'elles sont disposées à de plus grands intervalles que les ailettes du condenseur principal.
Ainsi que le montre plus particulièrement la figure 3; ces ailettes ont une forme telle qu'elles assurent un trajet approximative- ment semi-circulaire entourant le séparateur d'eau 12, et un trajet approximativement carré dans la, région adjacente à la, paroi arrière de l'armoire réfrigératrice, et elles ont une superficie plus grande que celle de la partie semi- circulaire. Le but de l'invention est d'assurer que le pré- condenseur se trouve refroidi plus énergiquement que le séparateur d'eau.
D'un autre côté, le but est aussi d'assurer un certain passage d'admission à l'air de refroidissement entre la série d'ailettes de refroidissement et le condenseur principal 13 disposé plus bas et le séparateur d'eau.
Ainsi que cela résulte clairement des dessins, la largeur des ailettes de refroidissement du condenseur principal 13 est à peu près égale à la distance entre le bord extérieur extrême 50 des ailettes de réfrigération de l'absorbeur (fig. 2) et la paroi arrière de l'armoire réfri- gératrice.
Ceci veut dire que cette distance est sensible- ment égale à la profondeur du conduit d'air. Cette construc- tion connue des surfaces de réfrigération du conduit est d'une importance considérable pour l'organisation conforme à l'invention, vu. que pratiquement du fait de cette construc-
<Desc/Clms Page number 7>
tion, le courant d'air de réfrigération, après avoir passé au travers du faisceau d'ailettes de refroidissement de l'absorbeur sera intercepté le paquet ou le faisceau d'ai- lettes de refroidissement du condenseur et se trouvera aspiré au travers de ce dernier faisceau.
La construction, conforme à l'invention, de cette partie du conduit d'air disposée au-dessus du condenseur, partie qui s'étend au moins sur 5 cm au-dessus du bord des ailettes de réfrigération du condenseur, déterminera, dans la pratique, un effet énergique d'écoulement et qui, dans la forme de réalisation représentée par les figures 1 et 2, résulte des caractéristiques de l'appareil, comme les essais l'ont amplement démontré.
Le refroidissement des éléments qui dégagent de la chaleur et appartiennent à l'appareil,quand celui-ci est du mène type, mais ne comporte pas la disposition de la partie supérieure du conduit d'air conforme à l'invention et le mode de disposition du condenseur, dépend d'une large mesure du montage de l'armoire réfrigératrice. Par contre, grâce à la construction et à la disposition de l'appareil de réfrigération conformes à l'invention, les effets sont tels que le refroidissement des éléments qui cèdent de la chaleur demeurent inchangés, que l'armoire réfrigératrice soit pla- cée contre un mur ou qu'il soit libre (sans contact environ- nant) dans l'espace où ladite armoire est placée.
Un semblable résultat signifie que la paroi arrière de l'armoire réfrigératrice avec les prolongements arrières des parois latérales, et, si on le désire, en combinaison des plateaux de guidage 49 (fig.l) et en dépit de l'absence d'une paroi arrière du compartiment de l'appareil, conférant à ce dernier les qualités essentielles d'un conduit-cheminée, c'est-à-dire qu'aucun air additionnel n'est aspiré dans le courant d'air ascendant. :
J'est là un fait d'importance vi- tale dans la pratique,pour la raison que les appareilsré-
<Desc/Clms Page number 8>
frigérateurs à usage domestique doivent, comme on le sait, être établis de manière à pouvoir se placer dans des le- caux très différents les uns des autres et doivent assurer le rendement le plus élevé @ossible quel que soit l'empla- cement au'on leur donne.
Ce mode de disposition et de dimensionnement de la surface de refroidissement du condenseur réduit aussi la hauteur du condenseur. 1,' effet d'écoulement dans la partie supérieure du conduit-che iinée, confère une plus grande vitesse du courant d'air au travers ledit conduit tout entier, et par suite sur les autres surfaces de ré- frigération de l'absorbeur; le refroidissement de ce der- nier étant amélioré dans la même mesure.
La résistance additionnelle de l'air qui se pro- duit dans la partie supérieure de la cheminée de l'ensemble que représentent les figures 1 et 2, résistance encore que faible est due en crémier lieu à la surface de refroidisse- ment du séparateur 12 et du pré-condenseur 45. Il est dési- rable que ces surfaces de réfrigération n'offrent qu'aussi 'peu de résistance que possible. Ceci peut être obtenu non seulement par les dimensions appropriées des surfaces de réfrigération, mais aussi par un choix précieux de leurs forces et de leurs dispositions. La résistance à l'écoule- :;lent augmente en général avec les' dimensions des e.ilettes de refroidissement.
Du fait du refroidissement plus énergique ci-dessus visé, de l'absorbeur et du lavage plus efficace qui en résulte pour le gaz auxiliaire qui s'écoule au tra- versde l'absorbeur, l'élémination de l'eau hors dudit gaz se trouvera grandement facilitée grâce au dispositif con- forme à l'invention.
La solution qui s'écoule de l'absorbeur vers le bouilleur présente actuellement une concentration plus for- te que cela n'est le cas normalement, c'est pourquoi la quantité requise d'agent de réfrigération peut être dégagée
<Desc/Clms Page number 9>
à une température correspondante plus basse, si bien que les vapeurs émanant du bouilleur présentent un contenu infé- rieur de vapeur d'agent d'absorption. Il s'Ensuit que la surface de refroidissement du séparateur d'eau pourra être diminuée de façon correspondante.
Du fait du meilleur refroidissement, de l'absor- beur, le gaz auxiliaire se trouve plus complètement lavé; il s'ensuit que la pression partielle des vapeurs de l'agent de réfrigération dans l'évaporateur se trouve abaissée au- dessous de la normale. Le contenu d'agent d'absorption dans l'agent de réfrigération qui s'écoule du conduit vers l'éva- porateur peut de façon correspondante être plus élevée sans qu'il en résulte une élévation de la température d'évapora- tion, si bien que la quantité correspondante de chaleur peut ainsi être amenée au condenseur, au lieu d'être amenée au séparateur d'eau.
Le condenseur pourra dans certaines conditions, fonctionner à une température plus élevée, ce qui permet d'éviter un accroissement de ses surfaces de refroidissement, en dépit du fait que la quantité de chaleur à dégager se trouve augmentée de la quantité de chaleur de rectification ci-dessus visée.
Les fig. 3 et 4 sont des vues schématiquesd'une autre forme de réalisation de l'invention prévue,dans laquelle le séparateur d'eau est constitué par un tube en U sans ailettes de refroidissement. La résistance ;le ce tube au courant d'air de refroidissement est très faible. Les chiffres de référence dans ces figures correspondent à ceux des figures 1. et 2. Les deux branches du tube en U sont légèrement inclinées vers le haut dans le sens de l'écoule- ment de la vapeur au travers dudit tube, et l'une et l'autre forment drains pour l'écoulement vers le bouilleur 10. Le condenseur 13 est constitué par trois tubes dont les extré- mités sont assemblées entre elles par soudure et par l'in- termédiaire de raccords courbes 51,52 d'un diamètre quelque peu supérieur, de manière à former un serpentin continu.
Les
<Desc/Clms Page number 10>
branches droites des tubes du condenseur sont disposées parallèlement les unes aux nutres et elles sont situées dans des plans horizontaux. Ces tubes sont également dispo- ses dans un plan légèrement incliné par rapport à l'horizon- tal, ainsi que le montre schématiquement la figure 6. Les ailettes de refroidissement 48 du condenseur sont considéra- hlement de dimension moindre dans la. direction de la hauteur du conduit d'air que dans la direction de la profondeur de celui-ci, ceci réduit sensiblement la résistance à l'écou- lement de l'air offerte par le condenseur lui-même.
L'invention ne doit pas être considérée comme limitée aux formes de réalisation des figures 1 à 4. C'est ainsi que, par exemple, dans le cas d'appareils de plus grandes dimensions tout comme dans des appareils où l'absor- beur est destiné à fonctionner sans ailettes de refroidisse- ment, c'est-à-dire quand il est constitué par un simple serpentin, le conduit d'air 1 peut aussi être fermé sur sa face arrière par une plaque observatrice.
Dans le cas d'appareil de réfrigération établis à l'intérieur d'armoires réfrigératrices, le bord supérieur de la plaque arrière obturatrice peut être coudé ou replié approximativement pour la formation d'un conduit dans le sens du courant d'air de manière à déterminer avec le moins de résistance possible, un changement de direction du courant d'a.ir de refroidisse- ment au passage de l'extrémité supérieure du conduit verti- cal vers un chenal horizontal, c'est-à-dire un chenal s'éten- dant parallèlement vers la paroi supérieure de l'armoire.
Le dispositif conforme à l'invention est plus particulièrement efficace quand l'absorbeur, qu'il s'agisse d'une armoire enclavée ou d'une armoire"librement installée, est constitué sous la forme d'un simple serpentin sans ailettes de refroidissement et est disposé, de la façon connue, quelque peu au-dessus du fond isolé de l'armoire.
<Desc/Clms Page number 11>
Un tel dispositif augmente en fait considérablement le. vitesse du courant d'air, pour la raison que la résistance à l'écoulement de la partie de la cheminée située au-dessus du condenseur est trèsfaible, conformément à l'invention et qu'elle est au maximum un quart de la résistance offerte par le condenseur principal.
Les figures 5 à 8 sont des vues schématiques de différents éléments cédant de la, chaleur dans un conduit- cheminée conforme à l'invention. La forme de réalisation de la figure 5 correspond à celle des figures 8 et 9, tandis que la forme de réalisation de la, figure 6 correspond à celle des figures 3 et 4. Dans la figure 7, le condenseur 13 consiste en un tube en U dont les branches s'étendent approximativement suivant l'horizontale et parallèlement l'une au-dessus de l'autre; elles sont aussi disposées dans un plan légèrement incliné.
Le séparateur d'eau 12 consiste en un simple tube droit sans ailettes de refroidissement; l'une des extrémités de ce tube communique avec le conduit de vapeur du bouilleur (non représenté); l'autre extrémité située un peu plus haut communique avec la première branche du tube en U formant condenseur, En partant de la seconde branche du condenseur, l'agent liquidede réfrigération s'écoule, de la façon usuelle dans l'évaporateur.
Dans le dispositif représenté sur la figure 3, la résistance de la partie supérieure de la cheminée est rendue aussi faibleque possible, par le fait que le sépara- teur d'eau est, de la façon connue placée au-dessous du condenseur. La vapeur émanant du bouilleur s'écoule de la sorte au travers du séparateur d'eau, suivant un trajet oblique ascendant. Après avoir passé au travers du sépara- teur, la vapeur rectifiée pénètre dans le tube le plus élevé du condenseur d'air, la dite vapeur et l'agent de réfrigération liquéfié s'écoulent de haut en bas à travers le condenseur. Dans le dispositif de la figure 8, l'air de
<Desc/Clms Page number 12>
refroidissement venant de l'absorbeur, sera, il est vrai, réchauffe davantage par le séparateur d'eau avant de venir en contact avec les surfaces de réfrigération du condenseur.
Toutefois, du fait de la faible résistance de la partie haute de la cheminée, la vitesse de l'air sera suffisamment grande pour assurer une condensation satisfaisant, en dépit de la température plus élevée de l'air de refroidissement.
Dans ce cas, l'air de réfrigération, de façon analogue à ce qui se passe pour la figure 7, en ce qui concerne la partie du courant d'a.ir au-dessus du séparateur d'eau, non seulement présente une température plus élevée correspondant à la température du séparateur, mais cette colonne d'air,chaud s'étend dans la figure 8, depuis le séparateur situé au point bas, jusqu'au bord supérieur de la cheminée. Afin de maintenir à une valeur suffisamment basse, en dépit de la température élevée du serpéntin d'eau, la température moyenne de l'air de réfrigération qui pénètre parmi les surfaces de refroidissement du condenseur, on pourra augmenter convenablement la surface de refroidisse- ment du condenseur, en interposant avant ce dernier un pré-condenseur 53 et qui, de préférence, correspondra à celui des figures 1 et 2.
On disposera ou on ne disposera pas un petit nombre d'ailettes de refroidissement au-dessus du condenseur. La résistance de cette partie du conduit- cheminée doit cependant, en dépit des surfaces de réfri- gération additionnelles du condenseur, être maintenue faible et devra équivaloir à un quart de la résistance du condenseur principal. Il devient ainsi possible de transporter un nombre restreint des ailettes de refroi- dissement (par exemple une ailette sur trois du condenseur principal) en les amenant vers le haut jusquau ;oré-conden- seur ,