Brevet FR2336729A1 — publié le 19770722

La présente invention concerne un détendeur thermostatique à commande modulée par sondes de températures. Plus particulièrement, ce détendeur thermo-statique est destiné à équiper des évaporateurs dans lesquels le liquide frigorigène est évaporé à haute température, ctest-à-dire hors des gammes de températures pour lesquelles des détendeurs existent actuellement dans le commerce, et notamment les évaporateurs montés dans les caissons de traitement d'air utilisés pour la déshydratation de matières telles que céréales. En effet, les détendeurs connus actuellement, fonctionnant dans des conditions satisfaisantes pour des installations frigorifiques R12, R22, R40 et R717, ont des limites de température d'évaporation comprises entre -50 a et + 200 C. En conséquence, dans le cas de l'utilisation d'une pompe de chaleur pour la déshydradation de matières, l'évaporation se produit à une température voisine de 500 C et il n'est pas possible d'utiliser les détendeurs commercialisés actuellement car les éléments entrant dans leur constitution ne sont pas susceptibles d'accepter des températures aussi élevées. 1a présente invention se propose de créer un détendeur thermostatique susceptible d'accepter les contraintes d'une température élevée d'évaporation et de fournir les mêmes avantages de fiabilité et de sécurité que les détendeurs fonctionnant dans la gamme des basses températures. A cet effet, l'invention concerne un détendeur thermostatique à commande modulée par ondes de températures, caractérisé en ce qu'il se compose d'une vanne proportionnelle automatique, d'un organe de commande-de cette vanne comportant au moins deux sondes de températures placées à l'entrée et à la sortie de l'évaporateur, cet organe maintenant la surchauffe du liquide frigorigène dans l'évaporateur à une valeur prédéterminée, par la commande de 1' ouverture de la vanne. Ainsi, comme il existe dans le commerce des vannes automatiques présentant toutes caractéristiques de bon fonctionnement pour des gammes de températures, très largement étendues autour de +500 C, le détendeur ainsi créé fonctionne dans de bonnes conditions pour une température d1 évaporation élevée ; de plus, 1' organe de commande comprenant au moins deux sondes deStempératures permet de maintenir constante la surchauffe à l'intérieur de l'évaporateur. Selon une autre caractéristique, la vanne proportionnelle, utilisée dans la constitution de ce détendeur, comporte une butée de fin de course assurant' un débit de fuite en position de fermeture. Ainsi, cette disposition permet le fonctionnement des deux sondes de températures en permanence, donc le fonctionnement automatique de ce détendeur. Selon une autre caractéristique, l'orifice de sortie de la vanne est calibré pour déterminer la capacité maximale du détendeur à l'aide d'une pastille de calibrage interchangeable. Ainsi, par simple changement de cette pastille, on réalise un dé tendeur dont le débit est adapté aux caractéristiques de l'évaporateur sur lequel il est installé. Ia présente invention sera décrite plus en détail à l'aide du mode de réalisation représenté sur la figure unique jointe, Selon cette figure, un détendeur thermostatique à commande modulée par sondes de températures se compose d'une vanne automatique 1 et d'un organe de commande 2 de cette vanne. La vanne automatique 1 est disposée sur la tuya!1- terie d'entrée 31 de l'évaporateur 3. L'évaporateur 3 est ali menté, par l'intermédiaire de cette vanne, à partir d'un circuit 4 haute pression comportant une bouteille d'alimentation 41 et une tuyauterie d'amenée 42 du fluide frigorigène à la vanne 1 constituant avec l'organe de commande 2 le détendeur thermostatique.La vanne t comporte un servomoteur 11 (pneumatique ou électrique) commandé par l'organe de commande 2 : cet organe comporte deux sondes de températures, la sonde 21, située sur la tuyauterie de sortie 32 de l'évaporateur et mesurant la température du fluide frigorigène à sa sortie de l'évaporateur, la sonde 22, située à l'entrée de l'évaporateur et mesurant la température du fluide frigorigène à son entrée dans l'évapora- teur. Ces températures TI et T2 sont reportées dans l'organe de commande 2 qui a pour fonction de maintenir l'écart T1 - T2 à une valeur de consigne en agissant sur le servomoteur 11 de la vanne 1, et en laminant plus ou moins le débit de liquide frigorigèhe. Cet organe a donc pour fonction de maintenir la surchauffe à une valeur prédéterminée.Le fonctionnement du détendeur thermostatique est donc indépendant de la nature du fluide frigorigène, du niveau de température auquel s'effectue l'évaporation et également de la pression dans l'évaporateur. La vanne automatique 1 est soit du type motorisé, soit à noyau plongeant, mais, dans les deux cas, comporte une butée de fin de course 12 dont le-but est d'assureur un débit de fuite, en position fermée de la vanne. Pour permettre une utilisation simplifiée de ce détendeur thermostatique, on dispose, au niveau de la bride de raccordement de la vanne t sur la tuyauterie d'entrée 31 de l'évaporateur , au niveau de l'orifice de sortie de la vanne, une pastille de calibrage interchangeable qui détermine la capacité maximale du détendeur. Cette disposition a pour but de permettre une fabrication standardisée des détendeurs thermostatique ainsi conçus et d'assurer leur adaptation quant au débit maximal de liquide frigorigène à admettre dans ltéva- porateur, à l'aide de cette pastille de calibrage, seul élément d'adaptation aux caractéristiques de l'évaporateur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représente, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et -d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de ltinven- tion. REVENDICATIONS 10) Détendeur thermostatique à commande modulée par sondes de températures, destiné notamment à équiper les évaporateurs montés dans les caissons de traitement d'air utilisé pour la déshydratation de matières, caractérisé en ce qu'il se compose d'une vanne proportionnelle automatique, d'un organe de commande de cette vanne comportant au moins deux sondes de température, placées à l'entrée et à la sortie de l'évaporateurs cet organe maintenant la surchauffe du fluide frigorigène à l'intérieur de l'évaporateur à une valeur prédéterminée par la commande de l'ouverture de la vanne. 20) Détendeur thermostatique selon la revendication 1 caractérisé en ce que la vanne proportionnelle comporte une butée assurant un débit de fuite en position de fermeture. 30) Détendeur thermostatique selon la revendication I, caractérisé en ce que l'orifice de sortie de la vanne est calibré pour déterminer la capacité maximale du détendeur, à l'aide d'une pastille de calibrage interchangeable. 40) Détendeur thermostatique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la vanne proportionnelle est une vanne à noyau plongeant. 50) Détendeur thermostatique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la vanne proportionnelle est une vanne motorisée. 60) Détendeur thermostatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commande maintenant la surchauffe à une valeur prédéterminée, est un organe pneumatique ou électronique, adapté au servomoteur de la vanne.