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Appareil de réfrigération
La présente invention se rapporte aux appareils de réfrigération à absorption intermittente.
Le but de l'invention est d'améliorer le fonctionne- ment des appareils de réfrigération de ce enre particu- lièrement de ceux du type ménager en boîte, en munissant l'appareil distillateur-absorbeur d'une boucle refroidie par l'air, communiquant avec le fond de l'appareil dis- tillateur-absorbeur et se prolongeant vers l'un des côtés de sorte que la chaleur de cette boucle pendant son fonc- tionnement n'est pas dirigée contre l'appareil distillateur- absorbeur en élevant sa température, mais permet la libre circulation de l'air autour.de cet appareil distillateur-.
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absorbeur afin d'abaisser sa température pendant le cycle de réfrigération.
Un autre but de L'invention est de munir la boucle d'un logement ou d'un carneau convenable pourvu d'un dispositif de contrôle pour régler le tirage à travers ce logement ou carneau, de façon que la chaleur de cette boucle soit non seulement écartée de l'appareil distilla- leur, mais puisse être réglée de façon à contrôler le fonctionnement de l'ensemble de l'appareil.
Un autre but de l'invention est de munir le condenseur d'un réservoir pour recevoir un agent de refroidissement clôturé, tel que l'eau, et pour faire rayonner ou trans- mettre la chaleur de ce réservoir afin d'augmenter l'effet- de condensation et diminuer ainsi les pressions et augmen- ter la quantité d'agent réfrigérant passant vers l'appa- reil d'évaporation.
Un autre but de l'invention est de perfectionner le dispositif de rectification en le disposant dans la partie supérieure d'un carneau formé dans la boite de l'ap- pareil et conduisant à d'autres parties de l'appareil, et ' en disposant les pièces de ce rectificateur suivant une position horizontale afin d'augmenter l'efficacité du rec- tificateur.
Un autre but de l'invention est de réaliser un contrôle convenable pour l'appareil de distillation afin d'augmenter son rendement au point de vue de l'application de la chaleur à cet appareil et de la radiation de sa chaleur pendant le cycle de réfrigération, particulièrement en le munissant d'ailettes disposées verticalement et de carneaux de refroidissement par l'air traversant l'appa reil, des ailettes étant prévues dans ces carneaux; de sorte que, lorsqu'on emploie des moyens de chauffage extérieurs,
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il y a transmission rapide de la chaleur au liquide dans l'appareil distillateur.
Lorsqu'on emploie des moyens de chauffage électriques, l'appareil distilla- teur peut être enfermé dans un logement isolé contre la chaleur et contrôlé par un registre ou organe analo- gue pour empêcher la radiation de la chaleur dans l'at- mosphère.. Cette disposition d'ailettes et de carneaux permet également à la chaleur de rayonner rapidement vers l'atmosphère pendant le cycle de refroidissement ou de réfrigération.
D'autres buts de l'invention consistent à perfec. tionner la construction de l'évaporateur par lui-même au moyen des dispositions représentées spécifiquement aux dessins, à améliorer le retour des gaz vers la chaudière dans l'une des branches de la boucle en scellant l'extrémité d'évacuation de façon à constituer un dôme formant coussin en vue d'éviter les gargouille'- ments et le bruit pendant le cycle de réfrigération, et à prévoir des moyens pour contrôler automatiquement la chaleur et la circulation de l'air dans l'appareil dis- tillateur.
D'autres buts et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit et des dessins annexés.
La figure 1 est une élévation arrière d'un appareil de réfrigération en boîte, auquel on a appliqué l'inven- tion.
La figure 2 est une coupe verticale.
La figure 3 est une coupe verticale d'un appareil de réfrigération en boîte montrant une variante d'appareil d'évaporation et certains des autres organes.
La figure 4 est une élévation de face des organes
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représentésdans la' figure 3.
La figure 5 est une vue de détail montrant le dôme de l'appareil d'évaporation.
La figure 6 est une vue de détail montrant la disposition de l'extrémité du retour des gaz.
La figure 7 est une vue de détail montrant le' dispositif de contrôle pour la boucle.
La figure 8 est une vue de détail d'une partie du mécanisme de contrôle lorsqu'on emploie un combustible gazeux,
La figure 9 est une vue semblable d'un mécanisme utilisé lorsqu'on emploie des moyens de chauffage élec- triques.
La figure 10 est une vue du même mécanisme en regardant la figure 9 de droite à gauche.
La figure 11 est une vue de détail du plongeur pour actionner le cliquet à dents du dispositif de contrôle.
La figure 12 est une coupe transversale de l'appa- reil de distillation*
La figure 13 est une coupe verticale longitudinale de l'appareil de-distillation.
La figure 14 est un schéma représentant le circuit électrique.
1 désigne une 'boite convenable pourvue d'un compar- timent de réfrigération 8 constitué par une boite inté- rieure 3 et une boite extérieure 4 écartée de cette boité 3, une matière isolante convenable 5 étant disposée entre les deux boites 2 et 3. La boite extérieure 4 s'étend vers le bas de façon à réserver au-dessous d'elle un compartiment servant à loger des appareils. La boite 4 est également moins large que la largeur totale de la boite 1 afin de ménager un conduit ou carneau arrière limitée entre la plaque de séparation 6 et le prolongement
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des plaques latérales 7.
Cette plaque de séparation 6 se prolonge suivant une plaque 8 dirigée vers l'avant et vers le bas dans le compartiment inférieur des ap- pareils, afin de contribuer à la formation d'un carneau, comme il sera explique. Le fond de la 'boîte principale 1 est ouvert, comme figuré en 9, de façon à permettre à l'air de s'élever librement à travers l'appareil et à travers les cheminées à l'arrière. Ces cheminées ou carneaux peuvent être fermés vers l'arrière par une plaque convenable 10 s'étendant depuis le dessus jus- qu'au fond entre les'faces latérales 7.
Dans le com- partiment des appareils et de l'un des côtés de ce compartiment est monté un appareil distillateur-absor- beur 11 s'étendant de l'avant vers l'arrière et disposé, de préférence, dans un compartiment à carneau constitué par une plaque de séparation verticale 12 s'étendant depuis le dessus du condenseur à décrire jusqu'au sommet du carneau, en formant un carneau auxiliaire indiqué en 13. Cette plaque de séparation 12 forme aussi le carneau principal 14.
Du sommet de l'appareil distillateur-absorbeur part un tube de sortie de gaz 15. Ce tube s'élève jus- qu'au sommet du carneau 13 et revient par une branche descendante 16, qui pénètre dans un barboteur 17 dis- posé clans le carneau et s'étendant des deux côtés de la plaque de séparation 12, ainsi qu'il est représenté.
Cette branche descendante 16 descend jusquTà un endroit voisin du fond de ce barboteur 17 en dessous du niveau du liquide accumulé dedans. Du sommet de ce barboteur part un tube de gaz rectificateur 18 dirigé vers le haut et relié à une branche horizontale Ici, laquelle est rac- cordée par un coude de retour 20 à une autro branche
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horizontale 21, ces deux branches constituant un rec- tificateur. Ces deux branches horizontales 19 et 20 sont pourvues d'ailettes 22 pour le refroidissement par l'air. A l'extrémité de la branche horizontale est rac- cordée une branche de rectification descendante 23 fermée à son extrémité inférieure.
A une faible distance au-dessus de l'extrémité inférieure formée de cette branche 23 est raccordé un tube 24 qui conduit dans le barboteur en un point situé, de préférence, au-dessus du niveau du liquide dans ce barboteur. La branche des- cendante 23 est également reliée à un tube condenseur 25 en un point 26 situé au-dessus du raccord du tube 24 à la branche 23.
L'appareil distillateur-absorbeur e'st pourvu de deux branchesde boucle 27 et 28, la première étant plus petite que la seconde. Ces deux branches de boucle s'engagent dans le fond- de la chaudière 11 et sont scel- lées à leurs extrémités inférieures. Au-dessus de l'ex- trémité inférieure de ces branches 27 et 28 et communi- quant avec celles-ci s'étend latéralement par rapport à ces branches une boucle' en forme d'U dirigée de l'un des cotés del'appareil distillateur-absorbeur, comme le montre la figure 1. Cette 'boucle est pourvue d'ai lettes 30 pour le refroidissement par l'air.
Comme le montre la figure'6, la branche 27 est élargie en 31, et dans cette branche 27, dans la partie élargie, se, ' trouve un tube de retour de gaz 32 qui se prolonge jusqu'en un point situé au-dessus du liquide dans le barboteur 17, et à son autre extrémité, ce tube se pro- longe vers le haut dans la partie élargie 31 et forme une partie perforée indiquée en 33. Le sommet de ce tube a la forme d'un dama élargi et est scellé; oe tube est pourvu d'une série,de perforations latérales 34 qui sont
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décalées les unes par rapport aux autres autour du tube et sont disposées à des niveaux différents.
Lorsque le gaz revient dans la branche de boucle 27, il s'élève dans cette région et atteint probablement le sommet en repoussant le liquide qui s'y trouve vers le bas et vers l'extérieur à travers les perforations 34a
Lorsque le gaz qui revient s'accumule en plus grandes quantités, il atteint les perforations inférieures 34.
En scellant le sommet de ce tube perforé, on constitue un dôme de gaz qui teni à former coussin pour le gaz de retour, en réduisant en cet endroit le gargouillement et le bruit.
La majeure partie de la boucle 29 s'étend dans le carneau 14 près du fond de ce carneau et contre l'ouver- ture 9, et les ailettes de cette boucle sont pourvues d'une boucle simple de condensation 35, dont l'une des extrémités est raccordée au tube de condenseur 25 et dont l'autre extrémité est raccordée à un autre tube 36 dirigé vers le haut jusqu'à, un coude de retour 37 et dirigé de là vers le bas vers le. spire supérieure du condenseur principal, indiqué de façon générale par les tubes 38. De cette façon, le gaz du rectificateur descend dans la boucle 35, remonte de là dans le coude de retour 37 et redescend dans le haut du condenseur principal.
Le fond de ce condenseur principal est réuni au tube 39 de l'appareil d'évaporation. La majeure partie dela boucle 39 située de l'un des côtés de l'appareil distil- lateur est disposée dans une chambre 40 formant carneau, ouverte dans le bas et dans le haut et pourvue d'un re- gistre convenable 41 pouvant fermer l'ouverture supé- rieurs et monté sur un arbre 42. lequel dépasse la face latérale du carneau et est pourvu en cet endroit d'un
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bras de manivelle 43 réuni à la tige de manoeuvre 44 d'un soufflet 45 relié par un tube 46 à une pièce d'extrémité convenable ou à une cartouche 46a disposée dans le compartiment de réfrigération ou tout à proxi- mité de ce compartiment.
On constate, d'après ce qui précède, que ce dispositif de contrôle est disposé de telle façon'que, lorsque'la température dans le compar- timent 2 s'abaisse en dessous d'un point prédéterminée par suite de la congélation de la pièce d'extrémité ou cartouche, le soufflet se dilate et ferme le registre, en arrêtant ainsi la circulation d'air autour de la boucle 29. Cette opération retarde la réfrigération jus- qu'à ce que la température s'élève de nouveau dans le compartiment 2.
Autour du condenseur principal et disposé avec celui- ci dans le carneau principal se trouve un réservoir 47 pour de l'eau clôturée ou pour un autre agent de refroidis- sement. Ce réservoir est complètement fermé et est pourvu d'un tube 48 dirigé en diagonale dans ce réservoir et enveloppant le tube 36. La face supérieure de ce réservoir est disposée parallèlement à la plaque 8' et est pourvue d'ailettes de refroidissement 50 près du sommet, 'afin de faire rayonner la chaleur dans l'air passant à travers le carneau formé par la face supérieure du réservoir et la plaque 8.
Dans la matière isolante 5 ou au-dessus du compar- timent de réfrigération 2, se trouve (comme le montre la figure 2) un magasin d'évaporateur 51 en forme de T communiquant avec le tube d'évaporateur 39 et pourvu d'une branche descendante 52 communiquant, d'une part, avecle fond du magasin et, d'autre part, avec le 'tube collecteur 53 qui reçoit les extrémités de barres
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tubulaires d'évaporateur 54 disposées horizontalement dans le compartiment de réfrigération.
Les extrémités extérieures de ces barres sont fermées.. Au. tube collec- teur 53 est raccordé le bras horizontal dirigé vers l'ar- rière d'un coude 55 dont le bras vertical est dirigé vers le bas et est raccordé à son extrémité inférieure à un tube 56 conduisant dans un joint liquide connu dans le métier et indiqué de façon générale par 57.
Une communi- cation latérale 58 va de ce joint liquide au tube d'éva- porateur 39. ûne large bande 59 embrasse étroitement le tube collecteur 53 et la chaleur peut être transmise entre cette bande et ce tube,, La bande 59 est repliée vers carrière et puis vers le bas le long de la face inté- rieure arrière du compartiment de réfrigération 2, et elle est repliée ensuite vers l'avant de façon à former le support d'un grand bac cubique à glace 60. Ce bac est pourvu d'une fausse face avant 61 écartée de son corps et munie d'une poignée 62.
Cette face avant accomplit deux fonctions.Elle constitue non seulement un plateau de finition pour ce bac cubique, mais aussi un moyen de guider ou diriger l'égouttement du bas supérieur à décrire vers un bac inférieur 63 disposé sur l'un des rayons 64 dans le compartiment de réfrigération. Le bac supérieur mentionné ci-dessus et figuré en 65 s'étend depuis la face avant de l'appareil jusqu'en un point situé au-dessus de l'arête supérieure ou lèvre de la fausse face avant 61, sur laquelle il se déverse. Ce bac 65 est pourvu d'une porte à charnière 66 servant de fermeture pour cette partie de l'appareil;. Ce bac est supporté par des.barreaux convenables 67.
Lors du fonctionnement, pendant le cycle de chauffage
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le gaz s'élève dans le tube à gaz 15, puis à travers le liquide dans le barboteur 17. Du haut de ce barboteur,le gaz s'élève dans le tube 18 à travers le rectificateur et descend par la branche 23, d'où il passe à travers le tube 25 vers l'une des extrémités de la boucle de conden- seur 35 disposée dans les ailettes 30 de la boucle 29 de l'appareil distillateur. De l'autre extrémité de cette boucle 35, le gaz s'élève dans le tube 36 et descend de là versle haut du condenseur principal 38 dans le ré- servoir à eau clôturée 47.
Du bas du condenseur principale l'agent réfrigérant rectifié s'élève par le tube d'évapo- rateur 39 dans le magasin 51 où il se rassemble, tout liquide de la chaudière retournant de la façon ordinaire à travers le joint 57. Lorsque le cycle de chauffage est achevé, la température de la boucle 29 et de l'appareil distillateur-absorbeur 11 s'abaisse, ce qui entraîne la dilatation du gaz dans l'évaporateur et le retour du gaz à traversle tuba d'évaporateur 39 vers'le bas du con- denseur principal, et de là à travers le tube 36 succes- sivement vers la boucle de condenseur 35, le tube 25, la branche descendante 23 du rectificateur, ce rectifica- teur et le barboteur 17 au-dessus du liquide 'dansce barboteur. Arrivé là, le gaz ne peut pas passer par la branche 16,
mais est obligé de revenir par le tube 32 et d'entrer dans la branche 27 en s'élevant dans cette branche vers la chaudière, et en établissant une circu- lation dans la boucle 29 qui produit un refroidissement rapide du liquide dans l'appareil distillateur-absorbeur et la production de l'effet de réfrigération. Au fur et à mesure que la réfrigération se poursuit, elle est réglée par la température .'du compartiment de réfrigération.
L'appareil distillateur-absorbeur peut être du typa
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ordinaire dos chaudières, mais il est de préférence d'un modèle particulier et est muni à sa périphérie de plu- sieurs ailettes annulaires 67 disposées verticalement pour la transmission de la claaleurn des carneaux conve nables 68 traversent la chaudière en diagonale d'une ex- trémité à l'autre et sont ouverts aux deux extrémités* Ces carneaux peuvent être munis intérieurement de plaques ou d'ailettes de radiation 69. Autour de ces ailettes se trou- ve une boîte isolée contre la chaleur comprenant une envelop- pe extérieure 70 et une matière intérieure isolante 71.
La boîte est pourvue d'une ouverture longitudinale 72 au sommet et d'une ouverture de tirage semblable plus grande 73 à la base pour la flamme ou autre moyen de chauffage. Dans une installation électrique, l'ouverture supérieure 72 est contrôlée par un registre 74, articulé en 75, et relié par une bielle 76 avec un bras 77 d'un levier de manoeuvre pivotant en 78 et pourvu d'un autre bras 79 pouvant être actionné par le mécanisme de commande décrit ci-après.
On voit d'après ce qui précède que, lorsqu'on emploie du combustible gazeux, l'agent de chauffage s'élève autour de l'appreil de distillation et autour des ailettes sur la face extérieure, ainsi qu'à travers les carneaux 68 pour sortir par l'ouverture 72 au sommet. Pendant la priode de réfrigération, l'air s'élève librement à travers les oarneaux et autour de la chaudière et des ailettes en faisant passer la chaleur de la chaudière dans l'air. Lorsqu'on emploie des moyens- de chauffage électriques, on fere le registre penant la période de chauffage afin d'empêcher le refroi- dissement de l'appareil distillateur par la circulation de l'air autour de J'appareil et à travers sas carneaux.
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L'appareil peut être contrôlé par tout dispositif ad hoc mais une disposition très satisfaisante est écrite ci-après et comporte un mécanisme pour contrôler la cha- leur, que celle-ci soit fournie par des dispositifs ou autres. Lorsqu'on emploie du combustible gazeux, celui-ci peut être fourni par un brûleur indiqué en 80. Le mécanis- me de contrôle est d'un type tel que ia fusion de la gla- ce dans le réservoir-magasin 51 provoque l'application de chaleur à l'appareil distillateur. Cet appareil dis- tillateur lui-même, lorsqu'il atteint une température ma- xima prédéterminée, supprime sa propre alimentation de chaleur au moyen d'un mécanisme convenable.
Le mécanisme de contrôle pour le combustible gazeux comprend, un corps de soupape comportant une pièce 81 pour- vue d'un siège plat ou face 82.A travers ce siège sont percées deux lumières à gaz 83 et 84 diamétralement op- posées, reliées entre elles et conduisant au brûleur 80.
La pièce 81 est filetée en 85 et est pourvue d'un épau- lement 86. Sur le siège ou la face 82 s'applique un dis- que-valve 87 dans lequel est ménagée une seule lumière 88. Cette lumière 88 peut coïncider avec l'une ou l'autre des lumières 83 et 84. Le disque-valve est également pourvu d'un bossage central 89 présentant une encoche 90 pour recevoir un organe de manoeuvre. Contre le corps de sou- pape s'applique le capuchon 91 pourvu d'une partie filetée 92 s'engageant sur la partie filetée 85 et pourvu en outre d'un orifice d'admission convenable 93 pour l'allé mentation de gaz.
Ce capuchon est pourvu d'une boîte à étoupe convenable, indiquée d'une façon générale en 94, et entourant une. tige de manoeuvre 95 pourvue d'une lame 96 pouvant s'engager dans 1'encoche- 90. L'extrémité extérieure de cette tige est pourvue d'un renflement ou collet annulaire
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97 sur lequel s'engage un collier fendu enveloppant le renflement et comprenant un chapeau antérieur 98 et un chapeau intérieur 99 faisant partie d'un support 100 fixé sur un organe d'appui convenable. Le renflement ou collet annulaire et le collier fendu empêchent le dépla- cement longitudinal de la tige 95. Sur celle-ci est montée au delà de ce collier une roue dentée convenable
101 ainsi qu'un disquecame 102 pourvu de lobes 103 et
104.
Ces lobes sont diamétralement opposes et agissent pendant une période très courte; ils 'peuvent actionner alternativement les bras 79 pour ouvrir et fermer le re- gistre lorsque l'appareil distillateur est soumis à la chaleur. Le registre n?est utilisé que lorsqu'on emploie des moyens de chauffage électrique.
Sur un support fixe, tel que la boite à soupape 81 ou toute autre pièce d'appui, se trouve un chevalet 105 pourvu des bras inférieur et supérieur 106 et 107 sup- portant et guidant une barre à cames 108. Cette barre est plate, de préférence, et pourvue (le logements convenables sur ses faces opposées pour recevoir des lames 109 formant cames. Ces lames 109 sont toutes deux semblables ; elles pivotent ensemble autour de l'axe 110 et elles sont arrê- tées dans leur mouvement ascendant par le bord supérieur lll du logement 112 dans lequel chacune deslames est logée.
Des ressorts convenables 113 tendent à maintenir normalement ces lames formant cames dans la position su- périeure (comme le montre la figure 10) ou en d'autres mots suivent une position inclinée, une partie suffisante de la lame dépassant la face latérale pour former une came diagonale ou une surface inclinée. Comme on l'a indiqué, des lames 109 sont semblables et pivotent ensemble. Au- dessus d'elles se trouvent d'autres lomes 114 formant cames, à raison d'une sur chaque face'de la barre à cames
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108; ces lames 114 sont sous tous rapports semblables aux lames 109, mais pivotent sur le bord opposé de la barre de façon à avoir une inclinaison en sens contraire, comme le montre la figure 10.
En dTautres mots', les lames 114 formant cames pivotent sur leurs extrémités in- fêrieures et leurs ressorts 113 les maintiennent inclinées en haut vers la droite. La barre 108 présente un. épaule- ment 116 sur lequel s'appuie un ressort 117 disposé entre cet épaulement et le- bras 106.
La barre 108 traverse le bras inférieur 107 et est pourvue d'un cliquet 118 à plusieurs dents poussé vers l'extérieur par un ressort 119, de façon à s'engager dans'les dents 120 d'une roue à rochet 121 convenablement supportée et formant corps avec une grande roue dentée 122 qui engrené avec la roue dentée 101. Cette roue à rochet 121 est empêchée de se déplacer en sens inverse au moyen d'un cliquet 121' monté sur le chevalet et agis- sant sous l'action dela pesanteur ou autrement.
Il résul- te de ce qui précède que, lorsque la barre 108 est soulevée, le cliquet 118 glisse sur les dents 120, et que lorsque la barre 108 descend sous l'action de son ressort 117, ce cliquet fait tourner le disques-valve 87 d'un quart de tour' par l'intermédiaire du mécanisme. Sur un bras plat 123 formant partie du support 105 est monté un soufflet 124 relié par un tube de raccordement 125 avec les éléments de chaudière 126 placés dans l'appareil distillateur.Lorsque la température dans cet appareil distillateur s'élevé jus- qu'à un maximwn prédéterminé,le soufflet 124 se dilate et actionne ou fait glisser vers l'extérieur une tige fourchue 127 dans la direction de la barre 108.Deux bras de cette tige fourchue 127 portent des galets de friction 128 qui s'enga-
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gent contre les lames 109 formant cames,
de sorte que, lorsque le soufflet 124 se dilate, ces galets s'engagent sur les lames, soulèvent la barre 108 et se dégagent ensuite du dessous des lames en permettant à la barre
108 de descendre sous l'action du ressort 117, ce qui produit un mouvement du disque-valve de 90 . L'alimenta- tion en gaz vers l'appareil distillateur est par consé- quent coupée par ce dispositif de contrôle de la tempes rature à l'aide du mécanisme de contrôle.
Sur le support 105 est fixé un bras 128' portant un soufflet 129 réuni par un tube 130 à un élément 131 dans le magasin 51. Ce soufflet comporte une tige-pous- soir 132 qui est fourchue et qui est pourvue aux extré- mités de ses bras de galets 133 qui s'engagent de façon semblable contre les lames formant cames 114 et 115, l'une de ces lames étant engagée lors du mouvement vers l'extérieur en soulevant la barre 108, et lors du mou- vement vers l'intérieur on produit une opération semblable par suite de l'engagement avec l'autre lame formant came.
Lorsque le réservoir-magasin 51 dégela, le soufflet 129 se contracte et fait appliquer le galet 133 contre la lame formant came 115, soulève la barre 108 et la dégage pour faire tourner le disque-valve 87 de 90 .Lorsque le magasin gèle, le soufflet 129 se dilate, en déplaçant les galets vers l'extérieur et en produisant une opération semblable.
En ce qui concerne le fonctionnement, on supposera qu'un cycle de réfrigération vient de s'achever et que le magasin 51 dégèle. Il en résulte que le soufflet 129 se contracte et qu'il se produit un mouvement de va-et-vient de la barre 108 et une rotation du'disque-valve 87 amenant la lumière 87 vis-à-vis de l'une des lumières 83 et 84, de sorte que le gaz est fourni au brûleur et que
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l'appareil de distillation est'chauffé.
Au fur et à mesure du chauffage, la température de l'appareil de distillation s'élève jusqu'à un certain maximum prédéterminé; à ce moment le soufflet 124 se dilate et il se produit un autre mouvement de va-et-vient de la barre 108 et la rotation du disque-valve 87 jusqu'à ce que sa lumière 88 soit coupée de ses communications, on se trouve dans une position entre les lumières 83 et 84. De cette façon, la fourniture de chaleur est supprimée et le cycle de réfrigération commencera. Au moment voulu, l'ampoule 131 gèle et fait dilater le soufflet 129 en déplaçant les galets 133 vers l'extérieur dans la position repré- sentée.
Aussi longtemps que cette ampoule 131 est gelée, les galets restent dans cette position extérieure, mais lorsque le magasin 51 est épuisé en réfrigérant et que la glace fond dans l'ampoule 131, la contraction du souf- flet 129 qui en résulte produit un mouvement de va-et- vient de la barra 108 et le mécanisme du disque-valve se déplace dans la position d'ouverture pour le passage du gaz, un nouveau cycle de chauffage recommençant'des lors.
Lorsqu'on a recours à un contrôle électrique, on remplace la-pièce 81 du corps de soupape par un capuchon isolant 134, qui est pourvu d'une horde de connexion cen- trale et d'un dispositif à contact 135 et de deux bornes de connexion et dispositifs de contact 'diamétralement opposés indiqués en 136. Le disque-valve à gaz 87 est remplacé ici par un bras interrupteur 137 pourvu d'une lame de contact 138 pouvant venir en contact avec le contact central 135 et l'un ou l'autre des deux contaots 136.
Il résulte de ce qui précède que ces contacts et ce distributeur fonctionnent d'une façon très semblable à la construction avec le disque valve à gaz: Dans l'installation électrique, on dispose un
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élément de chauffage 139 dans un loge tant convenable 139 de l'appareil distillateur et le circuit électrique comprend un conducteur 140 allant de L1 à la borne de connexion et aux contacts centraux 135. Les deux 'bernes de connexion et contacts 136 sont relias à une ligne 141 conduisant à l'une des bornes de l'élément de chauffage
139'.
L'autre borne de cet élément est reliée à u; e ligne 142 allant en L2.De cette façon, l'énergie élec- trique est fournie à l'appareil de chauffage d'une façon très semblable à la disposition de contrôle du gaz.
Dans la variante des figures 3, 4 et 5, le magasin
51 en forme de T est pourvu d'un dose extérieur 143 rac- corde au tube 39 et entourant un manchon ou tube inté- rieur 144 -ouvert au sommet et communiquant avec le magasin par des lumières convenables 145. Une saignée convenable 146 est prévue au besoin dans 1éspace entre le dôme 143 et le manchon 144 pour empêcher l'accumulation de liquide en ce point 6 Lorsque l'agent réfrigérant s'élève dans le tube 39, il se déverse dans la chambre annulaire extérieu- re de ce dôme et passe de là à travers la saignée 146; il s'élève et redescend ensuite clans-le manchon intérieur et passe à travers les ouvertures 145 dans le magasin.
Pendant le cycle de réfrigération, toute portion du réfri- gérant bouillant ou écumant dans l'évaporateur et le magasin est absorbée.dans ce dôme, de sorte que du réfri- gérant liquide est empêché de descendre dans le tube 39.
Au lieu de la grille de refroidissement représentée à la figure 2, le magasin peut tre relié à des unités d'évaporation en forme d'U, chacune de ces unités compre- nant un tube supérieur 147, un coude de retour 148 et des tubes inférieurs 149 conduisant à un conduit collecteur 150 relié à la liaison coudée 55.
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Refrigeration appliance
The present invention relates to intermittent absorption refrigeration apparatus.
The object of the invention is to improve the operation of refrigeration apparatuses of this type, in particular those of the boxed household type, by providing the still-absorber apparatus with an air-cooled loop, communicating with the bottom of the distillation-absorber apparatus and extending towards one of the sides so that the heat of this loop during its operation is not directed against the still-absorber apparatus by raising its temperature, but allows free circulation of air around this distiller-.
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absorber in order to lower its temperature during the refrigeration cycle.
Another object of the invention is to provide the loop with a suitable housing or flue provided with a control device for adjusting the draft through this housing or flue, so that the heat of this loop is not only removed from the still, but can be adjusted to control the operation of the entire apparatus.
Another object of the invention is to provide the condenser with a reservoir to receive an enclosed cooling medium, such as water, and to radiate or transmit the heat from this reservoir in order to increase the effect. - condensation and thus reduce the pressures and increase the quantity of coolant passing to the evaporation unit.
Another object of the invention is to improve the rectifying device by placing it in the upper part of a flue formed in the box of the apparatus and leading to other parts of the apparatus, and by arranging the parts of this rectifier in a horizontal position in order to increase the efficiency of the rectifier.
Another object of the invention is to achieve a suitable control for the distillation apparatus in order to increase its efficiency from the point of view of the application of heat to this apparatus and of the radiation of its heat during the cycle. refrigeration, particularly by providing it with fins arranged vertically and with flues for cooling by the air passing through the apparatus, fins being provided in these flues; so that, when external heating means are used,
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there is rapid transmission of heat to the liquid in the still.
When electric heating means are employed, the still apparatus may be enclosed in a heat insulated housing and controlled by a damper or the like to prevent radiation of heat into the atmosphere. This arrangement of fins and flues also allows heat to radiate quickly to the atmosphere during the cooling or refrigeration cycle.
Other objects of the invention consist of perfec. the construction of the evaporator by itself by means of the arrangements shown specifically in the drawings, to improve the return of gases to the boiler in one of the branches of the loop by sealing the discharge end so as to constitute a cushion dome to prevent gurgling and noise during the refrigeration cycle, and to provide means for automatically controlling heat and air circulation in the distillation apparatus.
Other objects and characteristics of the invention will become apparent on reading the following description and the appended drawings.
Figure 1 is a rear elevation of a boxed refrigeration apparatus to which the invention has been applied.
Figure 2 is a vertical section.
Fig. 3 is a vertical section of a boxed refrigeration apparatus showing an alternative evaporation apparatus and some of the other components.
Figure 4 is a front elevation of the organs
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shown in figure 3.
Fig. 5 is a detail view showing the dome of the evaporation apparatus.
FIG. 6 is a detail view showing the arrangement of the end of the gas return.
Fig. 7 is a detail view showing the control device for the loop.
Figure 8 is a detail view of part of the control mechanism when using a gaseous fuel,
Figure 9 is a similar view of a mechanism used when employing electric heating means.
Figure 10 is a view of the same mechanism looking at Figure 9 from right to left.
Figure 11 is a detail view of the plunger for actuating the toothed pawl of the control device.
Figure 12 is a cross section of the distillation apparatus *
Figure 13 is a longitudinal vertical section of the de-distillation apparatus.
Fig. 14 is a diagram showing the electric circuit.
1 denotes a suitable box provided with a refrigeration compartment 8 consisting of an inner box 3 and an outer box 4 spaced from this box 3, a suitable insulating material 5 being placed between the two boxes 2 and 3. The outer box 4 extends downwards so as to reserve a compartment below it for accommodating devices. The box 4 is also less wide than the total width of the box 1 in order to provide a limited rear duct or flue between the separation plate 6 and the extension
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side plates 7.
This separation plate 6 is extended along a plate 8 directed forwards and downwards in the lower compartment of the apparatus, in order to contribute to the formation of a flue, as will be explained. The bottom of the main box 1 is open, as shown at 9, so as to allow air to rise freely through the apparatus and through the chimneys at the rear. These chimneys or flues may be closed towards the rear by a suitable plate 10 extending from the top to the bottom between the side faces 7.
In the apparatus compartment and on one side of this compartment there is mounted a still-absorber apparatus 11 extending from front to rear and preferably arranged in a flue compartment consisting of by a vertical separation plate 12 extending from the top of the condenser to be described to the top of the flue, forming an auxiliary flue indicated at 13. This separation plate 12 also forms the main flue 14.
From the top of the still-absorber apparatus starts a gas outlet tube 15. This tube rises to the top of the flue 13 and returns by a descending branch 16, which enters a bubbler 17 arranged in the flue and extending from both sides of the partition plate 12, as shown.
This descending branch 16 descends to a place close to the bottom of this bubbler 17 below the level of the liquid accumulated therein. From the top of this bubbler starts a rectifying gas tube 18 directed upwards and connected to a horizontal branch Here, which is connected by a return elbow 20 to an autro branch
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horizontal 21, these two branches constituting a rectifier. These two horizontal branches 19 and 20 are provided with fins 22 for cooling by air. At the end of the horizontal branch is connected a descending rectifying branch 23 closed at its lower end.
At a small distance above the lower end formed by this branch 23 is connected a tube 24 which leads into the bubbler at a point preferably located above the level of the liquid in this bubbler. The descending branch 23 is also connected to a condenser tube 25 at a point 26 situated above the connection of the tube 24 to the branch 23.
The still-absorber apparatus is provided with two loop branches 27 and 28, the first being smaller than the second. These two loop branches engage in the bottom of the boiler 11 and are sealed at their lower ends. Above the lower end of these branches 27 and 28 and communicating with them, extends laterally with respect to these branches a U-shaped loop directed from one of the sides of the still-absorber apparatus, as shown in Fig. 1. This loop is provided with fins 30 for air cooling.
As shown in figure '6, the branch 27 is widened at 31, and in this branch 27, in the widened part, there is,' there is a gas return tube 32 which extends to a point above liquid in the bubbler 17, and at its other end this tube extends upwards into the enlarged part 31 and forms a perforated part indicated at 33. The top of this tube has the shape of an enlarged dama and is sealed; This tube is provided with a series of lateral perforations 34 which are
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offset with respect to each other around the tube and are arranged at different levels.
When the gas returns to the loop branch 27, it rises in this region and probably reaches the top pushing the liquid therein down and out through the perforations 34a.
When the returning gas accumulates in larger quantities, it reaches the lower perforations 34.
By sealing the top of this perforated tube, a gas dome is formed, which forms a cushion for the return gas, reducing gurgling and noise at this point.
The major part of the loop 29 extends into the flue 14 near the bottom of this flue and against the opening 9, and the fins of this loop are provided with a single condensing loop 35, one of which of the ends is connected to the condenser tube 25 and the other end of which is connected to another tube 36 directed upwards to, a return elbow 37 and directed from there downwards towards the. upper turn of the main condenser, generally indicated by the tubes 38. In this way, the gas from the rectifier goes down in the loop 35, goes up from there in the return elbow 37 and goes down again in the top of the main condenser.
The bottom of this main condenser is joined to tube 39 of the evaporation apparatus. The major part of the loop 39 located on one side of the still is disposed in a flue chamber 40, open at the bottom and at the top and provided with a suitable register 41 which can be closed. upper opening and mounted on a shaft 42. which protrudes from the side face of the flue and is provided at this point with a
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crank arm 43 joined to the operating rod 44 of a bellows 45 connected by a tube 46 to a suitable end piece or to a cartridge 46a disposed in the refrigeration compartment or very close to this compartment.
It can be seen from the foregoing that this control device is arranged in such a way that when the temperature in compartment 2 drops below a predetermined point as a result of the freezing of the chamber. end piece or cartridge, the bellows expands and closes the damper, thus stopping the circulation of air around the loop 29. This operation delays the refrigeration until the temperature rises again in compartment 2.
Around the main condenser and disposed therewith in the main flue is a tank 47 for enclosed water or other coolant. This reservoir is completely closed and is provided with a tube 48 directed diagonally into this reservoir and enveloping the tube 36. The upper face of this reservoir is arranged parallel to the plate 8 'and is provided with cooling fins 50 near the top. top, 'in order to radiate heat in the air passing through the flue formed by the upper face of the tank and the plate 8.
In the insulating material 5 or above the refrigeration compartment 2, there is (as shown in figure 2) a T-shaped evaporator magazine 51 communicating with the evaporator tube 39 and provided with a descending branch 52 communicating, on the one hand, with the bottom of the magazine and, on the other hand, with the collecting tube 53 which receives the ends of the bars
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Evaporator tubulars 54 arranged horizontally in the refrigeration compartment.
The outer ends of these bars are closed. Au. collector tube 53 is connected with the horizontal arm directed towards the rear of an elbow 55 whose vertical arm is directed downwards and is connected at its lower end to a tube 56 leading into a known liquid seal in the trade and generally indicated by 57.
A lateral communication 58 runs from this liquid seal to the evaporator tube 39. A wide band 59 tightly embraces the collector tube 53 and heat can be transmitted between this band and this tube. The band 59 is folded back towards. career and then downwards along the rear inside face of the refrigeration compartment 2, and it is then folded forward so as to form the support of a large cube ice bin 60. This bin is provided with a false front face 61 spaced from its body and provided with a handle 62.
This front face performs two functions: it constitutes not only a finishing plate for this cubic tank, but also a means of guiding or directing the drip from the upper bottom to be described towards a lower tank 63 disposed on one of the shelves 64 in the refrigerator compartment. The upper tray mentioned above and shown at 65 extends from the front face of the device to a point located above the upper edge or lip of the false front face 61, on which it pours. . This tray 65 is provided with a hinged door 66 serving as a closure for this part of the apparatus ;. This bin is supported by suitable bars 67.
During operation, during the heating cycle
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the gas rises in the gas tube 15, then through the liquid in the bubbler 17. From the top of this bubbler, the gas rises in the tube 18 through the rectifier and goes down through the branch 23, from where it passes through tube 25 to one end of condenser loop 35 disposed in fins 30 of loop 29 of the still apparatus. From the other end of this loop 35, gas rises in tube 36 and from there descends to the top of the main condenser 38 into the enclosed water tank 47.
From the bottom of the main condenser the rectified coolant rises through evaporator tube 39 into store 51 where it collects, with any boiler liquid returning in the ordinary fashion through seal 57. When the cycle heating is completed, the temperature of loop 29 and still-absorber 11 drops, causing gas to expand in the evaporator and return gas through evaporator tuba 39 to the evaporator. bottom of the main condenser, and thence through tube 36 successively to condenser loop 35, tube 25, descending branch 23 of the rectifier, this rectifier and bubbler 17 above the liquid ' in this bubbler. Once there, the gas cannot pass through branch 16,
but is obliged to return through tube 32 and enter branch 27, rising in this branch towards the boiler, and establishing a circulation in loop 29 which produces rapid cooling of the liquid in the apparatus still-absorber and producing the refrigeration effect. As the refrigeration continues it is regulated by the temperature of the refrigeration compartment.
The still-absorber apparatus may be of the type
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ordinary boilers, but it is preferably of a particular model and is provided at its periphery with several annular fins 67 arranged vertically for the transmission of the claaleurn the suitable flues 68 cross the boiler diagonally with an ex- end to the other and are open at both ends * These flues may be internally provided with radiation plates or fins 69. Around these fins is a heat insulated box comprising an outer casing 70 and an insulating inner material 71.
The can is provided with a longitudinal opening 72 at the top and a similar larger draft opening 73 at the base for the flame or other heating means. In an electrical installation, the upper opening 72 is controlled by a register 74, articulated at 75, and connected by a connecting rod 76 with an arm 77 of a pivoting operating lever at 78 and provided with another arm 79 which can be actuated by the control mechanism described below.
It can be seen from the above that, when gaseous fuel is used, the heating agent rises around the distillation apparatus and around the fins on the outer face, as well as through the flues 68 to exit through the opening 72 at the top. During the refrigeration period, air rises freely through the ducts and around the boiler and fins, passing heat from the boiler into the air. When electric heating means are used, the register is closed during the heating period in order to prevent the distillation apparatus from cooling by the circulation of air around the apparatus and through the flue locks. .
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The apparatus can be controlled by any ad hoc device, but a very satisfactory arrangement is written below and includes a mechanism for controlling the heat, whether it is provided by devices or the like. When gaseous fuel is employed, this can be supplied by a burner indicated at 80. The control mechanism is of a type such that the melting of the ice in the store-tank 51 causes the control. application of heat to the still. This distillation apparatus itself, when it reaches a predetermined maximum temperature, removes its own heat supply by means of a suitable mechanism.
The control mechanism for the gaseous fuel comprises a valve body comprising a part 81 provided with a flat seat or face 82. Through this seat are pierced two gas ports 83 and 84 diametrically opposed, connected between them and leading to the burner 80.
The part 81 is threaded at 85 and is provided with a shoulder 86. On the seat or the face 82 a valve disc 87 is applied in which a single slot 88 is formed. This slot 88 may coincide with it. one or the other of the openings 83 and 84. The valve disc is also provided with a central boss 89 having a notch 90 for receiving an actuator. Against the valve body is applied the cap 91 provided with a threaded part 92 engaging the threaded part 85 and further provided with an inlet port 93 suitable for gas supply.
This cap is provided with a suitable stuffing box, generally indicated at 94, and surrounding a. operating rod 95 provided with a blade 96 capable of engaging in the notch 90. The outer end of this rod is provided with an annular bulge or collar
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97 on which engages a split collar enveloping the bulge and comprising a front cap 98 and an inner cap 99 forming part of a support 100 fixed to a suitable support member. The annular bulge or collar and the split collar prevent longitudinal displacement of the rod 95. On the latter is mounted beyond this collar a suitable toothed wheel.
101 as well as a disk 102 provided with lobes 103 and
104.
These lobes are diametrically opposed and act for a very short period; they can alternately actuate the arms 79 to open and close the register when the still apparatus is subjected to heat. The register is only used when electric heating means are used.
On a fixed support, such as the valve box 81 or any other support part, there is an easel 105 provided with the lower and upper arms 106 and 107 supporting and guiding a cam bar 108. This bar is flat, preferably, and provided (the suitable housings on its opposite faces to receive blades 109 forming cams. These blades 109 are both similar; they pivot together about the axis 110 and they are stopped in their upward movement by the upper edge III of the housing 112 in which each of the blades is housed.
Suitable springs 113 tend to maintain these cam blades normally in the upper position (as shown in Figure 10) or in other words follow an inclined position with sufficient part of the blade protruding from the side face to form a diagonal cam or an inclined surface. As noted, blades 109 are similar and pivot together. Above them are other lomes 114 forming cams, one on each side of the cam bar.
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108; these blades 114 are in all respects similar to blades 109, but pivot on the opposite edge of the bar so as to have an inclination in the opposite direction, as shown in FIG. 10.
In other words, the cam blades 114 pivot on their lower ends and their springs 113 keep them tilted upward to the right. Bar 108 presents a. shoulder 116 on which rests a spring 117 disposed between this shoulder and the arm 106.
The bar 108 passes through the lower arm 107 and is provided with a pawl 118 with several teeth urged outwardly by a spring 119, so as to engage with the teeth 120 of a properly supported ratchet wheel 121 and forming a body with a large toothed wheel 122 which meshes with the toothed wheel 101. This ratchet wheel 121 is prevented from moving in the opposite direction by means of a pawl 121 'mounted on the bridge and acting under the action of the ratchet. gravity or otherwise.
It follows from the above that, when the bar 108 is raised, the pawl 118 slides on the teeth 120, and that when the bar 108 descends under the action of its spring 117, this pawl rotates the valve disc. 87 of a quarter turn 'through the mechanism. On a flat arm 123 forming part of the support 105 is mounted a bellows 124 connected by a connecting tube 125 with the boiler elements 126 placed in the still apparatus. When the temperature in this still apparatus rises to At a predetermined maximum, the bellows 124 expands and actuates or slides outwardly a forked rod 127 in the direction of the bar 108. Two arms of this forked rod 127 carry friction rollers 128 which engage.
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gent against the blades 109 forming cams,
so that when the bellows 124 expands, these rollers engage the blades, lift the bar 108 and then disengage from the underside of the blades allowing the bar
108 to descend under the action of the spring 117, which produces a movement of the valve disc of 90. The gas supply to the still is therefore shut off by this temperature control device using the control mechanism.
On the support 105 is fixed an arm 128 'carrying a bellows 129 joined by a tube 130 to an element 131 in the magazine 51. This bellows comprises a push rod 132 which is forked and which is provided at the ends of its roller arms 133 which engage in a similar fashion against the cam blades 114 and 115, one of these blades being engaged during the outward movement by lifting the bar 108, and during the outward movement. Inside, a similar operation is produced as a result of the engagement with the other cam blade.
When the magazine-reservoir 51 thaws, the bellows 129 contracts and presses the roller 133 against the cam blade 115, raises the bar 108 and disengages it to rotate the disc-valve 87 by 90. bellows 129 expands, moving the rollers outward and producing a similar operation.
With regard to operation, it will be assumed that a refrigeration cycle has just ended and that store 51 is thawing. As a result, the bellows 129 contracts and there is a reciprocating movement of the bar 108 and a rotation of the valve disc 87 bringing the lumen 87 vis-à-vis one of the valves. lights 83 and 84, so that gas is supplied to the burner and that
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the still is heated.
As the heating progresses, the temperature of the still rises to a certain predetermined maximum; at this moment the bellows 124 expands and there is another back and forth movement of the bar 108 and the rotation of the valve disc 87 until its lumen 88 is cut off from its communications, we find ourselves in a position between lights 83 and 84. In this way, the heat supply is removed and the refrigeration cycle will begin. When desired, bulb 131 freezes and expands bellows 129 by moving rollers 133 outwardly into the position shown.
As long as this bulb 131 is frozen, the rollers remain in this outward position, but when the store 51 is depleted of refrigerant and the ice melts in the bulb 131, the contraction of the bellows 129 which results produces a movement. bar 108 reciprocates and the disc-valve mechanism moves to the open position for gas passage, a new heating cycle starting again.
When an electrical control is used, the part 81 of the valve body is replaced by an insulating cap 134, which is provided with a central connection horde and a contact device 135 and two terminals. of connection and contact devices' diametrically opposed indicated at 136. The gas valve disc 87 is replaced here by a switch arm 137 provided with a contact blade 138 which can come into contact with the central contact 135 and one or more the other of the two contaots 136.
It follows from the above that these contacts and this distributor function in a very similar way to the construction with the gas valve disc: In the electrical installation, there is a
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heating element 139 in a suitable housing 139 of the still apparatus and the electrical circuit comprises a conductor 140 going from L1 to the connection terminal and to the central contacts 135. The two connection terminals and contacts 136 are connected to a line 141 leading to one of the heating element terminals
139 '.
The other terminal of this element is connected to u; Line 142 going to L2. In this way, electrical power is supplied to the heater in a manner very similar to the gas control arrangement.
In the variant of Figures 3, 4 and 5, the store
51 T-shaped is provided with an outer dose 143 connected to tube 39 and surrounding an inner sleeve or tube 144 open at the top and communicating with the magazine by suitable ports 145. A suitable slit 146 is provided. if necessary in the space between the dome 143 and the sleeve 144 to prevent the accumulation of liquid at this point 6 As the refrigerant rises in the tube 39, it flows into the outer annular chamber of this dome and passes from there through the bleeding 146; it then rises and falls through the inner sleeve and passes through the openings 145 in the magazine.
During the refrigeration cycle, any portion of the boiling or foaming refrigerant in the evaporator and store is absorbed into this dome, so that liquid refrigerant is prevented from descending into tube 39.
Instead of the cooling grid shown in FIG. 2, the store can be connected to U-shaped evaporation units, each of these units comprising an upper tube 147, a return elbow 148 and tubes. lower 149 leading to a collecting duct 150 connected to the elbow connection 55.