Brevet FR2334071A1 — publié le 19770701

L'invention concerne une pompe à chaleur, constituée dtun compresseur, d'un condenseur, d'un évaporateur et d'une soupape de détente, placée entre le condenseur et l'évaporateur, oh l'on inverse le circuit réfrigérant afin de dégivrer les tubes de 1 'évapora- teur, et où la glace fondue tombe dans une cuve collectrice chaud fée, disposée en-dessous de l'évaporateur L'agent réfrigérant circulant en circuit fermé dans une pompe b chaleur est détendu dans une soupape de détente où sa température tombe.Il parvient ensuite dans les tubes de l'évaporateur et extrait leur chaleur0 Dans les tubes de l'évaporateur eux-mêmes, il est également extrait de la chaleur de l'environnement. l'agent réfrigérant ainsi enrichi d'une certaine quantité de chaleur quitte l'évaporateur, et passe dans la suite du circuit (compreBseur, condenseur etc,). Si l'on se sert de l'air comme source de chaleur, cet air contient une certaine quantité de vapeur d'eau. Si la température de l'agent réfrigérant descendu dans les tubes de l'évaporateur endessous de zéro, il se forme sur la surface extérieure des tubes de l'évaporateur une couche de glace. Celle-ci a un effet défavorable sur la transmission de la chaleur entre la source de chaleur et l'agent réfrigérant de sorte que le rendement de l'opération diminue. Pour éviter une congélation totale des tubes de l'évapora- teur, on inverse le sens du courant d'agent réfrigérant. L'agent réfrigérant chaud s'écoule dans les tubes de l'évaporateur et fait fondre de l'intérieur la couche de glace. glace. Comme la couche de glace se détache très rapidement de la surface extérieure des tubes de l'évaporateur, l'eau de condensation et des morceaux de glace tom- bent dans la cuve collectrice, Celle-ci a également absorbé les basses températures de l'évaporateur.Pour éviter la congélation du mélange d'eau et de glace, et pour assurer par suite un bon écou- lement, par le tuyau d ' évacuation, de liteau de condensation, on chauffe la cuve collectrice, électriquement, avec de la vapeur, ou avec de l'eau chaude0 Ces systèmes de chauffage ont l'inconvénient de consommer beaucoup d' énergie, et de provoquer par suite un abaissement du rendement, ou ils sont la cause d'une dépense ior- tante en éléments de construction et en argent. L'invention a pour objet de réaliser une pompe b chaleur, du type mentionné en commençant, qui, avec une faible dépense, puiE- se fonctionner d'une façon particulièrement économique et dans laquelle on empêche d'une façon simple la congélation des tubes de 1 'évaporateur. A cet effet, l'invention concerne une pompe à chaleur ca ractérise en ce que lton dispose dans et/ou sur la cuve colleotri- ce des tubes chauffants, qui sont parcourus par l'agent réfrigérant, encore chaud après outre passé dans les tubes de lI évaporateur. Cette disposition a l'avantage d'utiliser pour le chauffage de la cuve réceptrice de la chaleur qui se trouve disponible de toute façon et qui est autrement inutilisable, c'est-à-dire que l'on nta besoin d'aucun système de chauffage spécial. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés, représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement la pompe h chaleur, - la figure 2 est un détail de la figure 1. la pompe à chaleur 10 est constituée essentiellement d'un évaporateur 11, d'un condenseur 12, d'un compresseur 13 et d'une soupape de détente 14. L'évaporateur est alimenté en air provenant du milieu environnant par un ventilateur. la pompe à chaleur possède un réseau de canalisations 16 où l'agent réfrigérant est transporté en cycle fermé par le compresseur 13. Dans l'dvaporateur 11, l'agent réfrigérant s'évapore et absorbe la chaleur de l'air fourni par le ventilateur 15. De l'évaporateur 11, l'agent réfrigérant arrive au compresseur 13, y est comprimé pour aller de là au condenseur, où il est liquéfié et communique alors de la chaleur à la conduite chauffante 17. La soupape de détente 14 se trouve entre ltévapora- teur 11 et le condenaeur 12. Comme le montre la figure 2, on dispose dans l'évaporateur 11 de nombreux tubes 19 qui sont raccordés à la conduite 16 d'agent réfrigérant. An-dessous de 1 'évaporateur 11 se trouve une cuve réceptrice 20, sur le fond de laquelle sont posés plusieurs tubes chauffants 21. Ces tubes chauffants, sont raccordés à une conduite 22 qui part 'de la conduite 16 de l'agent réfrigérant à savoir d'un point qui se trouve entre la soupape de détente 14 et l'évaporateur. De l'extrémité des tubes chauffants, une conduite 23 retourne à la conduite 16 d'agent réfrigérant, et y débouche en un point qui se trouve avant la soupape de détente 14. Au fond de la cuve collectrice est raccordé un tuyau d'évacuation 24 de l'eau de condensation. Comme on l'a déjà mentionné en commençant, il se forme, sur les tubes de l'évaporateur, de la glace qui doit être éliminée de temps en temps. A cet effet, on inverse le sens du circuit ré- frigérant, c'est-à-dire que l'agent réfrigérant chaud arrive par la partie 16' de la conduite 16 d'agent réfrigérant à l'évaporateur 11. La glace qui s'est formée sur les tubes 19 se détache de ces derniers et tombe avec l'eau de fusion condensée, dans la cuve re- ceptrice 20. L'agent réfrigérant encore chaud s'écoule de la co duite 22 dans les tubes chauffants 21. La glace qui se trouve dans la cuve collectrice est ainsi complètement dégelée.L'agent réfrige- rant quitte les tubes chauffants de la cuve collectrice par la eon- duite 23 et s'écoule, en passant par la soupape d'arrêt 25 de façon à retourner à la conduite 16 dtagent réfrigérant. La soupape d'arrêt 25 est ferme en marche normale, c'est-à-ddre quand l'agent réfri- gérant coule de 16 vers 16' en passant par les tubes 19 de l'évapo raseurs L'eau de condensation, fondue dans la cuve collectrice chauffée, peut en partir par le tuyau d'évacuation 24. La conduite d'agent réfrigérant 16 est posée immédiatement à côté du tuyau d'évacuation, afin que dans certaines circonstances, il ne puisse s'y former de la glace. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'example de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pour ra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Pompe à chaleur; constituée d'un compresseur, d'un condensateur, d1un évaporateur et d'une soupape de détente, placée entre le condenseur et 1 évaporateur, où lton inverse le circuit réfrigérant afin de dégivrer les tubes de l'évaporateur, et où la glace fondue tombe dans une cuve collectrice chauffée, disposée en-dessous de l'évaporateur, pompe à chaleur caractérisée en ce que l'on dispose dans et/ou sur la cuve collectrice (20) des tubes chauffants (21), qui sont parcourus par l'agent réfrigérant, encore chaud après outre passé dans les tubes (19) de l'évaporateur. 20) Pompe à chaleur, suivant la revendication 1, caractériséeen ce que la conduite (22), qui alimente les tubes chauffants (21), part d'un point de la conduite (16) d'agent réfrigérant qui se trouve entre l'évaporateur (11) et la soupape de détente (14). 30) Pompe à chaleur, suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'unie conduite de retour (23) va, des tubes chauffants (21) de la cuve collectrice, au circuit (16) d'agent réfrigérant, et y débouche avant la soupape de détente (14), et en ce qutune soupape d'arrdt (25) est placée sur cette conduite de retour (23). 40) Pompe à chaleur, suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le tuyau d'évacuation (24) posé sur la cuve collectrice (20), passe dans le voisinage immédiat de la conduite (16) d'agent réfrigérant.