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INSTALLATION POUR LA FABRICATION DE LA GLACE ALIMENTAIRE.
L'invention a pour objet une installation pour la fabrication de la glace alimentaire, Ladite installation comprend notamment un appareil com- portant un récipient (bassin) fixe, cylindrique, refroidi à l'extérieur, dans lequel d'une part une palette en mouvement sert à amener la masse de glace dans la zone refroidie, à l'appliquer contre la paroi latérale du récipient et à la malaxer et d'autre part un râcloir en mouvement sert à détacher de la paroi la glace formée par la palette et qui monte progressivement le long de cette paroi, la palette, le râcloir, la surface du fond et la surface de la paroi du récipient coopérant de façon à faire toujours couler la masse de glace encore liquide dans la direction du bord du fond du récipient,
la sur- face du fond et la surface de la paroi latérale du récipient étant inclinées à cet effet et des râcloirs du fond disposés sur les organes en mouvement de rotation faisant également avancer la masse de glace devenue depuis plus soli- de dans la direction du bord du fond ou de la palette.
La forme de construction de l'installation de refroidissement elle-même est importante au point de vue du bon rendement de l'appareil. A cet effet il y a lieu de considérer la combinaison de quelques caractéris- tiques qui exercent une influence l'une sur l'autre. Suivant l'invention le dispositif de refroidissement doit fonctionner par refroidissement par éva- poration, le récipient à refroidir ou enceinte à refroidir au-dessous de la température de condensation doit comporter un serpentin de circulation du li- quide frigorigène de préférence en forme de spirale à faible pas, et le dis- positif de réduction de section entre le côté à haute pression et le côté à basse pression de l'installation de refroidissement doit consister en un tube capillaire de préférence en forme de serpentin en spirale.
De plus le tube ca- pillaire doit se trouver dans la partie supérieure du serpentin de refroidis- sement, tandis que le compresseur doit se trouver dans la partie inférieure de ce dispositif en supprimant le séparateur d'huile. Il y a lieu d'éviter le retard à l'ébullition en évitant de donner des sections de passage consi- dérables au liquide frigorigène.
Les dimensions du tube capillaire doivent être choisies en se basant sur les valeurs résultant de l'expérience acquise
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(valeur approximative choisie d'après les installations existantes), le tube capillaire étant plus long qu'il semblerait qu'il soit nécessaire, et en le raccourcissant en se basant sur des mesures effectuées en service dans la me- sure où sa longueur reste suffisante pour assurer la réduction de section né- cessaire aux conditions de fonctionnement de l'appareil.
Enfin, il est im- portant que l'huile de lubrification du compresseur possède une faible visco- sitéo
Cette combinaison de conditions suivant l'invention est particuliè- rement avantageuse dans le cas d'une installation de fabrication de glace ali- mentaire suivant l'invention dont il a été question au commencement et dont le récipient fixe, cylindrique comporte à l'extérieur un serpentin de circula- tion du liquide d'évaporation.
Il existe de nombreux procédés et dispositifs connus de fabrication de la glace alimentaire, dans lesquels la masse de glace se mélange jusqu'à ce qu'elle soit solide dans un récipient refroidi à basse température par le mouvement d'agitation provoqué par une palette. Pour que la glace se forme rapidement on opère généralement dans un récipient animé d'un mouvement de rotation rapide et plongeant dans une saumure de refroidissement, dans lequel pénètre une palette qui amène le mélange de glace, l'applique contre la paroi du récipient refroidi au-dessous de la température de congélation, puis la râcle et la mélange intimement.
Une forme de construction connue de ce type consiste à disposer une palette hélicoïdale à double pas, un des pas servant à agiter et à racler et l'autre à amener la masse de glace contre la paroi du récipient, le pas de la palette ou râcloir venant en contact ponctuel avec la paroi du récipient, tandis que le pas d'amenée ne vient pas en contact avec elle, à faire tourner le récipient à une vitesse qui est un multiple de celle de la palette hélicoïdale et enfin à faire tourner la palette hélicoïda- le en sens inverse du récipient.
Une autre forme de construction connue comporte également une pa- lette hélicoïdale à pas multiples qui d'une part est animée d'un mouvement de rotation et d'autre part tourne sur elle-même du fait qu'elle est montée sur un bras oscillant dans le récipient refroidi. Cette palette a donc pour ef- fet de mélanger, faire monter, appliquer et racler la masse de glace.
Il existe encore une machine à fabriquer la glace alimentaire con- nue qui comporte des palettes mobiles dans le sens horizontal et dans le sens vertical, ces palettes étant soumises à l'action de ressorts agissant respec- tivement dans le sens horizontal et dans le sens vertical.
Toutes ces formes de construction connues des machines à fabriquer la glace alimentaire ont un inconvénient de principe, qui consiste en ce que la ou les palettes qui servent à mélanger, amener, appliquer et racler la mas- se de glace pénètrent dans le récipient (bassin) par le haut et sont commandées par le haut, ce qui rend beaucoup plus difficile la conduite de la machine et le déchargement de la glace finie de la machine. Dans la plupart des cas il est nécessaire de faire sortir non seulement les palettes, mais encore le ré- cipient tout entier de la saumure de refroidissement liquide.
Outre que ces machines fonctionnent dans des conditions de propreté défectueuses, et indé- pendamment du risque considérable des éclaboussures du liquide corrosif de la saumure, le remontage du récipient de refroidissement prend du temps et trouble la marche de la machine, car l'arbre de commande est particulièrement difficile à retrouver dans la saumure qui n'est pas transparente.
De même le rendement de la machine à fabriquer la glace est insuf- fisant, car aucune des nombreuses formes connues de palettes n'est susceptible de provoquer un mélange réellement intime de la masse de glace consistant ef- fectivement dans un pétrissage et un malaxage accompagné d'un "lissage" et d'un "polissage". Les palettes en forme de vis hélicoïdales ne font monter-que dans une mesure insuffisante la masse de glace déjà devenue plus rigide,,car les filets de la vis ne peuvent pas retenir les amas de crème qui tombent trop facilement des surfaces hélicoïdales qui servent à les faire monter, et par suite ne subissent pas l'opération de malaxage.
Mais on ne peut obtenir une crème glacée parfaitement lisse et homogène que par un malaxage intense et
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permanent et un mélange ininterrompu des portions déjà refroidies au-dessous de la température de congélation et les portions moins froides. Ce n'est qu'à cet état,que la glace alimentaire conserve pendant un temps relativement long se nature crémeuse,sans qu'il soit nécessaire de la conserver une fois fabri- quée dans des récipients très fortement refroidis, dans lesquels son goût perd de sa finesseo
Les récipients (bassins)
qui tournent dans une saumure de refroi- dissement subissent de fortes corrosions des pièces métalliques et sous l'ef- fet de la force centrifuge le rendement frigorifique diminue très notablement étant donné que pendante le mouvement de rotation relativement rapide entre la saumure de refroidissement et la paroi extérieure du récipient il se forme une pellicule de gaz, qui donne lieu à une chute de température considérable.
L'invention permet de remédier à ces inconvénients ainsi qu'à d'au- tres, au moyen d'un récipient fixe, c'est-à-dire ne tournant pas, qui n'est pas en contact avec une saumure de refroidissement, qui se compose de deux cô- nes opposés pénétrant l'un dans l'autre et dont le mécanisme agitateur se compose d'une part d'une palette de refoulement et d'autre part d'un râcloir pur et simple, en faisant coopérer les surfaces inclinées du récipient avec le mécanisme agitateur, le récipient étant entouré par un serpentin dans le- quel se vaporise le liquide frigorigène. '
En particulier l'invention consiste dans les caractéristiques suivantes qui considérées seules ou toutes en combinaison présentent des avantages considérables.
Le récipient en forme de solide de révolution, contenant la masse de glace, possède un ,fond conique, dont le sommet se dirige vers l'ouverture du récipient. De préférence la paroi du récipient s'évase aussi sous forme conique vers l'ouverture du récipient.
La palette consiste en une,plaque relativement large se prolon- geant sur toute la hauteur du récipient et qui pour former une palette de refoulement est fixée sur un bras tournant autour de l'axe du récipient, de façon à former un angle aigu entre la surface de la plaque et la paroi du récipient. Cette palette fonctionne de façon que, pendant qu'elle tourne, la poche ainsi formée entraîne la masse de glace qui se trouve devant elle, en la refoulant dans l'intervalle étroit formé entre la plaque de la palet- te et la paroi du récipient. En particulier, la plaque de la palette s'élar- git dans la direction du fond du récipient et un râcloir rotatif est dispo- sé dans la région du fond du récipient dans le sens du mouvement de rotation, et de forme correspondant à l'inclinaison du fond du récipient.
Le râcloir est fixé sur un bras solidaire de celui de la palette, de sorte que pendant le mouvement de rotation du bras la distance entre la pa, lette et le râcloir en mouvement reste constante. Il consiste en une corniè- re parallèle à la paroi latérale inclinée ainsi qu'au fond conique du récipient.
La cornière pourrait.frotter directement contre la paroi et le fond, mais il est plus avantageux de la monter à une faible distance de la paroi et du fond et de la recouvrir d'un revêtement élastique qui est poussé par un ressort con- tre la paroi latérale et le fond. La cornière peut ainsi être formée par deux pièces en serrant d'une manière'amovible entre ces deux pièces le râcloir pro- prement dit en une matière élastique.
De plus il est avantageux de construire la machine suivant l'inven- tion en fixant le bras qui porte la palette et le râcloir sur une douille qui s'élargit coniquement vers le bas et qui par la grande base du cône ainsi for- mée repose sur la surface conique du fond moins inclinée. Le -.trou de la douil- le peut comporter à la partie supérieure un dispositif d'entraînement de l'ar- bre de commande à loger dans ledit trou de la douille.
La portion du râcloir du fond disposée sur la partie inférieure de la palette dans le sens du mouvement de rotation, et la partie du racloir de forme coudée qui passe le long du fond du récipient sont fixées de pré- férence sur la douille conique, de façon à constituer un ensemble très rigi- de et stable. De préférence, la portion du fond,du râcloir n'est pas dirigée
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dans le sens radial, elle est fixée sur la douille en avance par rapport au mouvement de rotation. La masse de glace qui se dépose sur le fond du ré- cipient est ainsi poussée plus fortement lorsqu'elle se détache dans la di- rection de la paroi du récipient et le raclage s'effectue par un racloir plus long en provoquant une sorte de coupe oblique.
La douille d'introduction, conique, au moins dans sa partie inférieure, le bras qui porte la palette et le support du râcloir ainsi que les deux râcloirs du fond forment de préfé- rence un ensemble monobloc, qui peut être constitué par une pièce moulée fa- cilement interchangeable.
Pour empêcher la masse de glace qui monte progressivement de plus en plus haut de passer par-dessus le bord du récipient, le bras qui porte la palette comporte à l'extrémité des portions aplaties qui passent dans les deux sens par-dessus cette extrémité et dont les bords extérieurs s'appliquent é- troitement contre la paroi du récipient.
On a constaté à la suite d'essais que certaines limites doivent être observées pour obtenir les meilleures conditions de fonctionnement. Par exemple, on a constaté que l'angle formé par la surface du fond du récipient avec l'horizontale doit être d'au moins 20 et l'angle que forme la-paroi la- térale du récipient avec la verticale doit être d'au moins 8 , Dans ces con- ditions, on donne au diamètre du récipient au voisinage du fond et au diamètre de la douille conique d'introduction dans sa partie inférieure, une valeur en fonction des angles choisis formés par le fond et la paroi latérale du réci- pient respectivement avec l'horizontale et la verticale, assez grande pour que la masse de glace liquide prévue pour une charge remplisse au maximum le volu- me limité par le fond et la surface latérale,
ainsi que par le plan horizontal passant par la circonférence d'appui de ladite douille conique d'introduction sur le fond conique.
Il est important pour réaliser un fonctionnement économique que le refroidissement s'effectue par vaporisation de façon à entourer la paroi latérale du récipient et la surface de son fond, en supprimant la saumure liquide, par une zone de refroidissement fixe, constante, mais réglable. A cet effet,on dispose à demeure autour de la paroi latérale du récipient un serpentin à faible pas. On peut aussi disposer éventuellement un serpentin contre la surface du fond. De préférence la partie supérieure du récipient et la partie centrale du fond conique ne comportent pas de dispositif de re- froidissement, étant donné que la table se trouve dans cette région et que par suite les frigories éventuellement dégagées en ce point ne peuvent pas se transmettre par rayonnement dans le réfrigérateur pour y refroidir les produits à conserver.
De plus, il est important de prévoir un moteur commun servant à actionner le compresseur et le groupe de la palette et du râcloir et dont l'arbre comporte de chaque côté les dispositifs d'accouplement convenant aux organes à commander avec intercalation d'éléments de réduction de vitesse ap- propiés.
Il est important pour obtenir une glace alimentaire fine et cré- meuse dont l'arôme est complètement mis en valeur, de choisir la largeur de l'in- tervalle entre la palette et la paroi latérale du récipient, de façon à faire subir par la poche qui se forme en avant de la palette et¯de la paroi latéra- le à la masse de glace qu'elle entraîne et qui devient de plus en plus solide avec le temps, un écrasement notable et par suite à la mélanger intimement par malaxage, polissage et lissage, en mélangeant intimement la masse de glace dé- tachée par le râcloir de la paroi et du fond et entraînée par la poche de la palette avec la masse de glace justement en cours de malaxage.
On a constaté à la suite d'essais que le résultat cherché peut être obtenu avec un récipient dont les dimensions sont les suivantes : diamètre supérieur 400 mm, diamètre inférieur 325 mm, hauteur 230 mm, inclinaison du fond 20 , diamètre du pied conique de la douille d'introduction 110 mm et largeur de la fente 4 mmo Quoi- que le récipient soit vertical, la vitesse de rotation de la palette et du râcloir ne doit pas être trop grande. Une vitesse de rotation n = 50 t/min est suffisante.
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En ce qui concerne l'installation de refrcidissement, l'invention est basée sur le fait reconnu qu'on ne peut réaliser avec certitude un fonc- tionnement aussi économique et sûr que possible dans les installations frigo- rifiques que si on établit une correspondance extrêmement pr2cise entre un grand nombre de facteurs mécaniques et chimiques qui paraissent à première vue n'avoir aucun rapport entre eux.
On a constaté par des essais pratiques que les conditions de fonctionnement les plus avantageuses ne peuvent être déter- minées uniquement en se basant sur des considérations scientifiques et qu'au contraire plusieurs mesures doivent être prises en même temps, sans qu'on puis- se prévoir si leur application entraîne des conséquences au sujet du rendement de l'installation frigorifique, ni prévoir ces conséquences. '
Une condition de l'obtention d'une zone de refroidissement constan- te et réglable consiste à appliquer le principe de la vaporisation au lieu de celui de la saumure. On obtient ainsi non seulement un fonctionnement plus propre, mais encore plus économique.
Le vaporiseur est construit sous forme de serpentin, qui s'applique en spirale autour du récipient à refroidir ou sous forme de spires hélicoïdales contre les parois de l'enceinte à refroidira
Le régulateur disposé entre le côté à haute pression et le côté à basse pression d'une installation frigorifique à évaporateur à une importan- ce prépondérante. On peut employer à cet effet une soupape à pointeau, mais elle exige une surveillance constante, ne fonctionne pas d'une manière assez sûre et est une source permanente de variations de rendement. Suivant l'in- vention, on renonce volontairement à ce mode de réglage et on le remplace, à titre de dispositif de réduction de section par un tube capillaire connu en soi.
Quoique l'organe régulateur sous forme de tube capillaire soit extrêmement simple au point de vue de son installation, il est très difficile de tenir compte de tous les facteurs qui déterminent son meilleur fonctionne- ment. Il n'est pas possible de se procurer chez le fabricant des tubes capil- laires étalonnés d'avance, comme dans le cas des soupapes ordinaires. On in-- tercale simplement le tube capillaire dans le serpentin du liquide frigorigè- ne dont il fait partie.
Le liquide frigorigène coule donc sous forte pression en entrant par une extrémité dans le tube capillaire et se détend à la pres-' sion d'évaporation dans la région de l'évaporateur, c'est-à-dire dans le ser- pentin, le rôle du tube capillaire consistant à provoquer automatiquement la réduction de section nécessaire au fonctionnement entre le côté à haute pres- sion et le côté à basse pression. Il ne comporte aucune pièce en mouvement et par suite susceptible de s'user. Mais la difficulté consiste à choisir ses dimensions et sa position dans l'installation frigorifique qui conviennent en combinaison avec le type de compresseur, et ses conditions de marche et de fonctionnement.
Il est très important que le tube capillaire se trouve dans la partie supérieure du serpentin de refroidissement et le compresseur dans la partie inférieure, de façon à faire fonctionner le liquide frigorigène en quelque sorte d'après le principe de la précipitation en ce qui concerne l'huile lubrifiante entraînée inévitablement pendant la marche du compresseur et passant à l'état de vapeur, de telle sorte que l'huile revient obligatoire- ment dans le circuit du compresseur, sans qu'on ait besoin d'un séparateur d'huile. Mais il est important à ce propos que la viscosité de l'huile choi- sie soit faible, car plus la viscosité est forte, plus l'influence exercée par la présence de l'huile est nuisible, en raison de la diminution de section inévitable du tube capillaire qui en résulte.
Etant donné que pour obtenir un fonctionnement.parfait, le tube capillaire doit avoir un diamètre détermi- né avec précision, une huile trop visqueuse exerce une influence nuisible sur la caractéristique de capillarité en raison de la réduction qui en résulte.
On peut supprimer le séparateur d'huile et en faire ainsi l'éco- nomie en faisant fonctionnner l'installation d'après le principe de la préci- pitation, en injectant le fluide frigorigène dans la partie supérieure de l'é- vaporateur, en permettant ainsi aux particules d'huile entraînées de s'écouler par leur propre poids jusqu'au point le plus bas et par suite de revenir né- cessairement au compresseur. La grande vitesse du gaz (atteignant 18 m/sec)
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est très favorable à cet effet.
On a constaté à la suite de mesures qu'une installation frigorifi- que construite et montée suivant l'invention sous forme de machine à fabriquer la glace alimentaire permet d'obténir un rendement sensiblement plus élevé avec une puissance sensiblement plus faible que les formes de construction actuelle- ment connues.
L'invention constitue un notable perfectionnement des machines à fabriquer la glace alimentaire, qui non seulement permet de simplifier sensi- blement leur construction, mais encore leurs conditions de marche, de rendre le travail plus propre et de l'accélérer, d'abréger le démarrage de la machi- ne dans des conditions non encore réalisées, et surtout de réaliser des réduc- tions très notables des dépenses de fonctionnement.. Alors que jusqu'à présent il fallait environ 5 heures de mise en train on peut recueillir la première charge de glace alimentaire au bout d'un quart d'heure environ, même lorsque la machine est restée arrêtée pendant plusieurs jours à une température atmos- phèrique élevée. Les charges suivantes peuvent être recueillies au bout de 6 minutes environ.
Il est évident que la nouvelle machine à fabriquer la gla- ce alimentaire remplit les conditions auxquelles on s'efforce depuis longtemps de satisfaire, c'est-à-dire de disposer d'une machine qui produit de la glace alimentaire d'une manière- pratiquement immédiate. Alors que la consommation de courant ordinaire des machines à fabriquer la glace alimentaire atteint couramment 4 kw, la machine suivant l'invention de même puissance consomme moins de 1 kw. Il est évident que de ce fait les dépenses d'exploitation cou- rantes subissent une diminution très notable.
Sur le dessin ci-joint, donné uniquement à titre d'exemple : la Fig. 1 est une coupe longitudinale suivant la ligne 1-1 de la Fig. 3 du récipient de'la machine à glace avec la palette et le râcloir; la Fig. 2 est une coupe horizontale suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en plan de la Fige 1; la Fig. 4 est une vue en perspective de la palette avec le racloir; la Fig. 5 représente une forme de réalisation de l'ensemble de lins- tallation frigorifique; la Fig. 6 représente sous forme schématique une installation fri- gorifique actuellement courante.
Suivant la forme de réalisation représentée sur les Figs, 1 à 3, le récipient ou bassin 1 de préparation de la glace alimentaire se compose d'une portion d'enveloppe 2 et d'une portion de fond conique 3. L'angle Ó doit être au moins égal à 20 et l'angle/3 à 8 au moins pour avoir la certitude que la masse de glace s'écoule toujours dans la direction du bord inférieur 4 du ré- cipient.
Le fond du récipient 3 prend la forme d'une douille 5 dans sa por- tion centrale,qui sertà loger l'arbre de commande 6.
Pour mieux guider l'arbre, le fond peut comporter une douille 7 qui prolonge la douille 5 en sens inverse, de façon que le commencement et la fin de la douille 5-7 servent à loger des coussinets à billes dans lesquels l'arbre 6 peut tourner.
L'ensemble formé par le mécanisme de la palette et du râcloir se pose sur la douille 5. Cet ensemble se compose de la plaque 8 de la palette et du râcloir 9 qui sont fixés tous deux sur un bras double 10, 10'. Le bras double 10, 10' est porté par une douille 11, qui s'élargit vers le bas en for- me de cône, de façon que le tronc de cône 12 se pose sur le fond conique 3.
Pour éviter un frottement trop important, on choisit la longueur du tronc de cône 12 de façon qu'une fois son siège intérieur 13 posé sur l'extrémité de la douille 5, il subsiste un très léger intervalle entre le bord inférieur du tronc de cône 12 et la surface du fond 3. On peut éviter le frottement dans la surface d'appui 13 au moyen d'un palier à rouleaux..
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La douille 11 comporte à sa partie supérieure un goujon 14 qui se loge dans une encoche appropriée 15 de la surface de bout de l'arbre 6. Le mécanisme de la palette et du râcloir est ainsi entraîné par le mouvement de rotation de l'arbre 6.
La partie inférieure de la plaque de la palette 8 comporte un é- trier plat 16 qui glisse le long du fond du récipient 3 et est fixé aussi sur le bord inférieur du cône de support 12.
De même un râcloir du fond 17 s'articule sur le râcloir de la pa- roi 9 et est également fixé sur le bord inférieur du tronc de cône 12.
@ La plaque de la palette 8 forme, Figs. 2 et 3, avec-la paroi du récipient 2 une poche, dont la grandeur est déterminée par l'angle d'envi- ron 60 . L'angle # est formé par la projection, fig. 3, de la palette 8 et la tangente à un cercle parallèle au bord du récipient. Pendant que la pa- lette tourne, cette poche entraîne la masse de glace dans la direction de la flèche, de façon à r efouler cette masse à travers la fente-18 formée entre la palette et la paroi du récipient, de'sorte que non seulement la masse de glace est malaxée (mélangée) à fond, mais encore elle est forcée de monter le long. de la paroi du récipient 2. Il en résulte qu'une couche de cette masse de gla= ce relativement mince déterminée par la largeur choisie de l'intervalle 18 se dépose sur la paroi 2 du récipient fortement refroidie.
Dans la mesure où la masse de glace se refroidit de plus en plus à l'état de surfusion, la couche monte sans cesse plus haut le long de la paroi et se refroidit de plus en plus.
Le râcloir 9 décalé de 1800 détache la couche de la masse de gla- ce qui par suite subit en permanence les opérations d'application. contre la paroi du récipient, de mélange avec le reste de la masse, de malaxage à travers l'intervalle 18, etc... Le râcloir du fond 17 a pour but d'empêcher la masse de glace de s'y attacher et en ce point aussi la masse qui se refroidit à l'état de surfusion se mélange en permanence avec le reste de la masse. 'L'étrier 16 de la palette 8 remplit la même fonction. Etant donné que le râcloir 17 ainsi quel'étrier 12 sont dirigés en arant et non dans le sens radial par rapport au tronc de cône 12, ils ont pour effet en combinaison avec la 'surface conique du fond 3 de détacher la masse de glace reposant sur la surface du fond dans la direction de la paroi du récipient.
La palette 8 porte à sa partie supérieure en prolongement latéral de l'extrémité du bras 10 deux plaques en dos d'âne 19 et 20,' dont les bords extérieurs s'appliquent contre la paroi 2 du récipient ou même passent par- dessus, surtout lorsque, comme l'indiquent les Fig. 1 à 3 le bord 21 du réci- pient est biseauté. Ces plaques en dos d'âne 19, 20, empêchent la masse de glace de passer par-dessus le bord du récipient.
Les râcloirs 9 et 17 comportent chacun une bande élastique res- pective 22,23 qui est posée sur le supports moulés 9 et 17 en les dépassant et est fixée par une contre-plaque 24, Fig. 3, au moyen de vis 25. Les pla- ques 22,23 des râcloirs s'appliquent ainsi élastiquement contre la paroi in- térieure 2 du récipient et d'autre part peuvent être facilement remplacées.
Un serpentin 26 est disposé contre la paroi extérieure 2 et au-des- sous du fond 3 du récipient 1 et a pour effet d'abaisser fortement la tempé. ture de l'intérieur du récipient par évaporàtion directe d'un liquide dont la température diminue notablement pendant qu'il se détend tel que par exem- ple le chlorure de méthyle CH3C1. le diméthyléther 0(CH3)2, etc... Les frigories ainsi rayonnées a l'extérieur ont pour effet de refroidir l'espace intérieur du frigorifique dans lequel sont disposés les récipients de con- servation de la glace alimentaire finie de fabrication.
L'arbre 6 est commandé par un moteur par l'intermédiaire d'une transmission à réduction de vitesse de façon à entraîner en rotation le bras 10, 10' de la palette à une vitesse de n = 50't/min environ. Cette vitesse de rotation modérée permet d'utiliser dans une mesure extrêmement large les frigories transmises pendant que la masse de glace est appliquée contre la paroi intérieure du récipient 2, étant donné qu'à partir du moment où la mas-
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se est appliquée par la palette 8 jusqu'au moment où elle est détachée par le râcloir 9 ou 17 la couche subit sans obstacle l'action de refroidissement pen- dant environ une demi-seconde. Le même moteur entraîne le compresseur.
Des essais et mesures effectués dans la pratique ont permis de constater qu'on réa- lise des économies très importantes de consommation d'énergie grâce au dispo- sitif suivant l'invention, au mode de production du fond et à la commande sim- plifiée de la machine. En effet au bout de 10 minutes environ après que le compresseur a été mis en marche, le rendement maximum en frigories est atteint et par suite quelques minutes après la première charge de glace alimentaire est déjà prête. Il suffit de 6 minutes environ pour préparer chaque charge suivante. Or on sait qu'avec les machines à glace alimentaire connues, la durée de mise en train atteint 4 à 5 heures et celle de la préparation est en- core plus longue.
Alors que pour faire fonctionner une machine à glace de 20 litres, on a consommé jusqu'à présent 3 Kw d'énergie électrique environ, la machine suivant l'invention ne consomme pas plus de 1 Kw.
En raison de la facilité de démontage de l'ensemble palette-râ- cloir, la conduite de l'installation suivant l'invention est extrêmement sim- ple et rapide. Le nettoyage est d'une extrême simplicité, L'encrassement. des éléments de la commande et des autres'éléments- de l'ensemble dé l'instal- lation par la masse de glace est absolument impossible, puisque du fait que la partie centrale du fond se prolonge vers le haut en formant la douille 5, que le tronc de cône 12 forme une sorte de cloche, et que la portion 3 du fond a une forme conique, il est absolument impossible que la masse de glace liquide pénètre dans le trou intérieur de la douille 5 ou 6.
L'exemple de réalisation de la Fig. 6 a pour but de faire ressor- tir les défauts de principe -des installations frigorifiques antérieures. Le récipient de préparation de la glace alimentaire contient une palette 32 avec râcloir qui y tourne. Le récipient 31 est monté à rotation dans un récipient extérieur 33. Les récipients 31 et 33 sont réunis entre eux d'une manière é- tanche au passage de l'air, de sorte que l'intervalle annulaire 34 peut ser- vir d'évaporateur. Le compresseur 35 communique avec la partie supérieure 34' de l'espace annulaire 34 du côté de la basse pression. Du côté de la haute pression se trouve le condenseur 36, d'où le liquide frigorigène est injecté en passant par une soupape 37 dans la partie inférieure 34". La circulation du liquide frigorigène est indiquée par les flèches.
On voit que le liquide frigorigène qui se trouve dans la partie de l'espace annulaire 34 correspondant à la zone d'évaporation, qui est indi- quée par la droite 38 en pointillé, se transforme en vapeur, qui est aspirée par le compresseur 35.
Etant donné que l'huile du compresseur 35 est nécessairement en- traînée par le liquide frigorigène., elle se rassemble au voisinage de la zone 38, et y forme une couche d'huile 38' de plus en plus épaisse sur le niveau annulaire du liquide frigorigène. En admettant que la distance entre la paroi intérieure 31 et la paroi extérieure 33 soit de 10 mm et que le diamètre du récipient intérieur soit de 400 mm, la section de la surface de l'intervalle annulaire est de 0,12 m2. On constate dans la pratique que la couche d'huile 38' atteint très vite une épaisseur de 4 à 5 mm. Il est facile de voir que cette couche.d'huile forme régulièrement un obstacle au passage.¯du liquide frigorigène.
Le vide du compresse- @@it être de plus en plus fort pour briser la couche d'huile et aspirer ainsi le liquide l'ayant traversée sous forme de vapeur. Ce supplément de puissance représente un multiple de la puissance de marche normale et il est facile de voir que. le rendement de cet- te installation diminue énormément au bout d'une durée de marche relativement courte.
Au contraire l'invention permet de remédier complètement aux dé- fauts qui ressortent de l'exemple de la Fige 6.
Suivant la Fig. 5, le compresseur 35 est monté au point le plus bas du dispositif de refroidissement. Le côté de la haute pression communi- que avec le point le plus haut de l'évaporateur 26 construit sous forme de serpentin. La soupape régulatrice est remplacée par un tube capillaire 39
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intercalé dans la conduite 40 à peu de distance de son entrée dans le disposi- tif évaporateur. Le liquide frigorigène sort au-point le plus bas du disposi- tif évaporateur et par suite la conduite 40' qui s'y raccorde revient dans le compresseur 35 du côté de la basse pression.
Le serpentin 26 est posé sous forme¯de-spires autour du récipient fixe 2 et éventuellement sous forme mobobloc avec lui.
Le moteur de commande 41 du compresseur 35 sert à faire tourner en même temps le mécanisme de la palette et du râcloir au moyen de l'arbre 6 par l'intermédiaire d'une transmission 42 et d'un embrayage intercalé 43.
Il est facile de voir d'après la Fig. 5 qu'un séparateur d'huile est inutile dans la forme de réalisation suivant l'invention, étant donné que l'ébullition n'est pas retardée par la couche d'huile entraînée formant un obstacle dans la zone d'évaporation et qu'au contraire l'huile entraînée re- vient par son propre poids, en suivant le trajet de la circulation du liquide frigorigène indiqué par les flèches, et sans risque de se déposer, dans le compresseur 35 et que les autres facteurs de perte de frigories sont atténués dans la plus large mesure en raison de la forme de construction ramassée de l'ensemble du dispositif de refroidissement.
Le tube capillaire 39 est intercalé sous forme de petit serpen- tin dans la conduite 40 à peu de distance de son entrée dans la partie supé- rieure du serpentin d'évaporation. On détermine ses dimensions d'abord par approximation d'après les résultats donnés par des installations existantes et fonctionnant dans de bonnes conditions, puis on les règle avec précision d'après des mesures effectuées en service. Ce réglage s'effectue faèilement en donnant d'abord au tube capillaire de longueur déterminéeapproximativement une longueur un peu plus grande que celle qu'on suppose nécessaire dans les conditions de fonctionnement escomptéeso Il est alors possible en se basant sur les mesures effectuées de réduire la longueur du tube capillaire.
En tout cas, au cours de la fabrication de ce tube, il y a lieu de faire en sor- te que sa section soit absolument constante sur toute sa longueur. Cette sec- tion doit toujours être aussi grande que possible dans l'application en ques- tion. Si on constate au cours des mesures que l'action de réduction exercée par le tube capillaire est trop forte, et par suite donne lieu à une diffé- rence de pression anormale, il convient de déterminer d'abord par les mesu- res de combien cette différence de pression est supérieure à la normale.
Puis on diminue la longueur du tube capillaire dans la même proportion et on obtient ainsi obligatoirement la réduction qui convient.
REVENDICATIONS.