Brevet FR2238904A1 — publié le 19750221

La présente invention se rapporte à des xaehines frigorifiques et, plus particulièrement, à une nouvelle machine frigorifique du type combiné à compression et absorption. Il est bien connu que la machine frigorifique du type à compression, par exemple, produit en travail et en dépendance de son débit un excédant de chaleur qui doit être enlevé. Cela se fait ordiniLrement par refroidissement à l'air ou à lteau du condenseur de la machine. Ltexédent de chaleur est rarement utilisé aux fins de chauffage mais le plus souvent il se perd entièrement parce qu'on laisse sortir liteau de refroidissement dans un système d'évacuation et l'air de refroidissement à l'atmosphère. La présente invention a pour objet de fournir, sur la base desdites conditions concernant l'excédant de chaleur, une machine frigorifique à rendement sensiblement amélioré par rapport à celui des machines connues. Cet objet est réalisé par une machine frigorifique comprenant un appareil de refroidissement du type à compression, cet appareil comportant au moins un compresseur, un condenseun4 une vanne d'étranglement et un évaporateur couplés en série à un premier serpentin fermé, et un appareil de refroidissement du type à absorption, comprenant au moins un bouilleur, un condenseur, un évaporateur et un absorbeur couplés en série à un deuxième serpentin fermé, la machine frigorifique conforme à la présente invention étant caractérisée en ce que le bouilleur de l'appareil à absorption est disposé comme échangeur de chaleur pour transmission continue de chaleur du fluide frigori ghme du premier serpentin sur le refoulement du compresseur au mélange de fluide frigorigène/substance absorbante du deuxième serpentin dans le bouilleur et que ltévaporateur de l'appareil à absorption est accouplé comme échangeur de chaleur pour refroidissement continu du fluide frigorigène du premier serpen tin après le condenseur de appareil à compression du côté d'arrivé de la vanne d'étranglement. Selon cette invention il est avantageux si le bouilleur est combiné avec le compresseur de manière à former une unité. t' invention sera décrite plus en détail ci-après en se référant au dessin ci-annesé, qui montre schématiquement un mode de réalisation de l'invention. La machine frigorifique selon la présente invention comprend, selon le mode de realisation représenté sur le dessin, un appareil de refroidissement conventionel du type à compression. Cet appareil comprend un compresseur 1 qui, sur llaspirationJest relié à un évaporateur 2 par l'intermédiaire d'une tuyauterie 3 et, sur le refoulement, communique avec un condenseur 4 par une tuyauterie 5. Le condenseur 4 est aussi relie a l'évaporateur 2 par un collecteur 6, une tuyauterie 7 et une vanne d'étranglement 8 qui peut entre, par exemple, un-régleur à flotteur ou un détendeur pour obtenir le réglage nécessaire de l'appareil. Pour l'enlèvement des quantites de chaleur absorbées par le fluide frigorigène dans, en premier lieu, l'évaporateur 2, de même que de la chaleur-de liquéfaction, le condenseur 4 a un serpentin refroidisseur dont l'arrivée et la sortie 9 respectivement 10 sont montrées sur le dessin. I1 est bien connu qu'un refroidissement supplémentaire du fluide frigorigene entre le condenseur 4 et la vanne d'étranglement 8 augmente la puissance frigorifique dans l'évaporateur 2 parce qu'il suffit alors de vaporiser une quantité plus petite du fluide frigorigène en passant la vanne d'étranglement 8. Pour ce refroidissement supplémentaire, qui peut etre poussé au maximum, jusqu'à la température d'évaporation, on a antérieurement utilisé un sous-refroidisseur ou un échangeur de chaleur travaillant à l'eau de refroidissement, où le refroidissement s'est effectué au moyen du'gaz froid dans la sortie de l'éva- porateur 2.Selon la présente invention, on obtient un refroidissement plus efficace du fluide frigorigène avant sa détente et donc une puissance frigorifiqùe encore augmentée en bonnect- ant un évaporateur 11 dans un appareil de refroidissement du type a absorption comme échangeur de chaleur dans la tuyauterie 7 entre le collecteur 6 et la vanne-d'étranglement 8, ce qui permet d'obtenir au degré voulu un sous-refroidi-ssement du fluide frigorigène Appareil de refroidissement à absorption, qui peut titre de n'importe quel type conventionel et etre muni d'un système de Carré ou de von Platen-Munter, par exemple, comprend donc au moins un bouilleur 12, un condenseur 13, l'évaporateur 11 et un absorbeur 14, couplés en série a un serpentin fermé, ainsi qu'il a été montré. Le condenseur 13 est analogue au condenseur 4 et a également une arrivée et une sortie 15 respet- ivement 16 pour un fluide réfrigérant, par exemple de l'eau. L'appareil de refroidissement A absorption, qui comporte un système de von Platen- Monter, par exemple, et utilise de ltammo- niac, de l'eau et de l'hydrogène, comprend aussi un séparateur d'eau 17 et des conduites 18, 19 et 20 pour le transfert d'une solution concentrée de ltabsorbeur 14 au bouilleur 12, une solution moins concentrée du bouilleur 12 à absorbeur 14, respecti- @vement du gaz d'hydrogène de l'ab orbeur 14 à l'évaporateur 11. En plus, une pompe 21, par exemple une pompe à thermosiphon, est connectée dans la conduite 18 pour éliminer la différence de niveau entre le bouilleur 12 et l'absorbeur 14. Selon la présente invention le bouilleur 12 est rali- sé sous forme d'un échangeur de chaleur qui utilise pour le chauffage nécessaire du fluide frigorigène et de la substance absorbante de l'appareil à absorption, le gaz normalement surchauffé de l'appareil de refroidissement à compression dans la conduite 5 sur le refoulement du compresseur 1. Comme il est facile à comprendre, l'ensemble combiné de l'appareil à compression et de l'appareil à absorption selon l'invention peut résulter en une amélioration considérable de la puissance frigorifique ou, alternativement, en cas de puissance frigorifique inchangée, il permet d1 obtenir une réduction des dimensions de 11 appareil à compression. I1 est à remarquer que l'appareil de refroidissement à absorption compris dans la machine frigorifique selon ltinvea- tion ntexige aucun apport de chaleur additionnelle pour son fonctionnement mais peut utiliser l'excédent de chaleur de appareil de refroidissement à compression. Compte tenu du fait que les fonctions des appareils à compression et à absorption sont bien connues, aucune description détaillée n'en semble outre nécessaire. Evidemment les appareils selon le mode de réalisation décrit ici peuvent être soumis à de grandes variations dans le cadre de invention. - REVENDICATIONS 1. Machine frigorifique comprenant un appareil dé refroidissement du type à compression, cet appareil comportant au moins un compresseur, un condenseur, une vanne d'étranglement et un évaporateur couples en surie b un premier serpentin ferme, et un appareil de refroidissement du type à absorption, comprenant au moins un bouilleur, un condenseur, un évaporateur et un absorbeur couples en série à un deuxième serpentin fermé, caracterisee en ce que le bouilleur de l'appareil à absorption est disposé comme échangeur de chaleur pour transmission continue de chaleur du fluide frigorigène du premier serpentin sur le refoulement du compresseur au mélange de fluide frigorigenè/sub- stance absorbante du deuxième serpentin dans le bouilleur et que l'évaporateur de l'appareil a absorption est couplé comme échangeur de chaleur pour refroidissement continu du fluide frigorigène du premier serpentin après le condenseur de,l'appar- eil a compression du cete d'arrivée de la vanne d'étranglement. 2. Machine frigorifique selon la revendication 1, caracterisee en ce que le bouilleur est combine avec le compresseur de manière a former une unité.