Brevet FR2334072A1 — publié le 19770701

L'invention concerne une installation frigorifique à compression avec un collecteur disposé après le condenseur refroidi à l'air, et une canalisation de liquide allant du condenseur à la soupape de détente en passant par le collecteur, en particulier avec une canalisation de by-pass allant de la canalisation de gaz chaud à l'espace supérieur du collecteur, avec un régulateur de pression pour le réglage de la pression de condensation par retenue du liquide dans le condenseur. Le collecteur contient alors la quantité de liquide nécessaire pour la retenue. La partie de la canalisation de liquide reliée au condenseur dSbouohe , dans ces installations connues, dans l'espace supérieur du collecteur, tandis que la partie de la canalisation de liquide allant à la soupape de détente est'connectée au point le plus bas du collecteur. Ces dispositions connues présentent l'inconvénient que le réfrigérant liquide traverse le collecteur et se mélange alors constamment avec le réfrigérant se trouvant dans le collecteur. Ce me lange a pour conséquence, d'une part, une assez grande diminution de la surfusion du réfrigérant s'écoulant vers la soupape de détente et par conséquent une diminution de sa capacité de réfrigération spécifique. D'autre part, il se condense de ce fait dans le collecteur, au-dessus de la surface du liquide, une assez grande quantité de vapeur, qui cependant pour le maintien de la retenue dans le condenseur doit constamment continuer à couler en passant par le régulateur de pression disposé dans la canalisation de by-pass. Il en résulte que le régulateur de pression doit avoir une plus grande section d'écoulement que dans le cas ou il ne se condense dans le collecteur que de faibles quantités de vapeur. De tels régulateurs de pression ont été spécialement mis au point à cet effet et ne sont offerts que par peu de fabricants. L'invention a pour but d'améliorer le coefficient de puissance de l'installation en évitant l'ôchauffement du refri- gérant liquide en surfusion à l'intérieur du collecteur, et en même temps de permettre l'utilisation d'un régulateur de pression ayant une section d'écoulement réduite. Dans ce but, l'invention évite un mélange du réfrigérant liquide en surfusion arrivant du condenseur avec le réfrigérant liquide plus chaud se trouvant dans le collecteur, tout en maintenant un niveau de liquide constant dans le collecteur. L'installation de l'invention est caractérisée en ce que le réfrigérant s'écoulant dans la canalisation du liquide est relié, par au moins une ouverture se trouvant dans le sens de la poussée et permettant la montée du réfrigérant à ltétat de vapeur de la canalisation de liquide dans le collecteur, avec les couches du réfrigérant liquide du collecteur, disposées au-dessus de la canalisation de liquide. D'une façon pratique, une partie de la canalisation de liquide traverse la partie la plus basse du collecteur de telle sorte que le sens d'écoulement dans la canalisation de liquide soit transversal au sens de poussée. Un autre mode d'exécution pratique de l'invention consiste en ce que, pour ralentir la vitesse d'écoulement, la canalisation de liquide présente un court élargissement qui, au moyen d'une canalisation de dérivation dirigée vers le haut, est relié à la partie inférieure du collecteur. Cet élargissement peut alors être formé également par la partie inférieure du carter du collecteur et un dispositif de guidage. Par cette solution conforme à l'invention, est évité un mélange du réfrigérant en surfusion arrivant du condenseur quelquefois mélangé à des bulles de vapeur, avec le réfrigérant liquide se trouvant dans le collecteur, et est réalisée une séparation sure simultanée entre le réfrigérant à l'ôtant de vapeur et le réfrigérant liquide. I1 n'arrive a' la soupape de détente que du réfrigérant liquide en surfusion, de sorte que le coefficient de puissance de l'installation est amélioré et par conséquent que de lténergie est économisée. En outre, par la solution conforme à l'invention, se trouve également réduite la quantité de vapeur se condensant dans le collecteur, de sorte qugil afflue moins de gaz chaud et que le régulateur de pression peut être maintenu sensiblement plus petit dans ses dimensions. De ce fait, il est possible de mettre en oeuvre une soupape de détente thermostatique connue qui, au lieu d'un remplissage sensible à la température dans le palpeur, possède une pression de gaz indépendante de la température dans la chambre de membrane fermée hermétiquement.L'emploi de régulateurs de pression couteux, mis au point et fabriqués spécialement pour ce but spécial, n'est donc plus nécessaire. L'invention est expliquée en détail ci-après à l'aide d'un exemple d'exécution représenté aux dessins ci-joints, dans lesquels - La figure 1 est une représentation schématique de l'installation frigorifique à compression avec une canalisation de liquide traversant la partie inférieure du collecteur; - La figure 2 représente la canalisation de liquide qui est reliée au collecteur, sur son court élargissement; - La figure 3 représente la canalisation de liquide dont ltélargissement est logé dans la partie inférieure du carter du collecteur. L'installation frigorifique à compression représentée dans la figure 1 se compose d'un compresseur 1, d'un condenseur 2, d'un collecteur 3, d'une soupape de détente 4 et d'un vaporisateur 5. Entre une canalisation de gaz de chauffage 6 et l'espace supérieur du collecteur 3 est prévue une canalisation de by-pass 7. avec un régulateur de pression 8. Une canalisation de liquide 9 allant du condenseur 2 à la soupape de détente 4 est dirige à travers la partie du collecteur 3 contenant du réfrigérant liquide dans tous les états de fonctionnement et possède plusieurs ouvertures 10 dirigées vers le haut. Le réfrigérant s'écoulant du condenseur 2 dans la canalisation de liquide 9 peut être aussi bien un mélange de liquide et de vapeur que du liquide seulement Quand le mélange de liquide et de vapeur traverse la canalisation tubulaire 9 à l'intérieur du collecteur 3, il se fait, par les ouvertures 10 dirigées vers le haut, une séparation de la vapeur et du liquide, tandis que les bulles de vapeur 11 montent dans la partie supérieure du collecteur 3. Il arrive simplement du réfrigérant liquide à la soupape de détente 4, de sorte qu'un fonctionnement sans dérangement de la soupape de détente 4 est assuré. L'état de fonctionnement dans lequel il ne part du condenseur que du réfrigérant liquide s'établit en particulier quand, par l'action du régulateur de pression 8, il s'amasse du liquide dans le condenseur 2 et qu'on obtient une plus grande surfusion. Par le prolongement de la canalisation de liquide 9 à l'intérieur du collecteur 3 est évite un mélange avec le réfrigérant se trouvant dans le collecteur 3. Cette disposition a donc l'avantage que la surfusion obtenue dans le condenseur 2 n'est pas diminuée par un mélange avec le liquide du collecteur, de sorte que, d'une façon connue, avec la puissance frigorifique constante, il est économisé de l'ônergie électrique pour la commande du compresseur 1. De plus, par cette disposition, diminue aussi la quantité de vapeur qui se condense dans le collecteur 3 sur la surface du liquide et échauffe alors le liquide. La quantité de vapeur se condensant constamment sur la paroi du collecteur et la surface du liquide doit affluer en passant par le régulateur de pression pour maintenir l'ôtant de fonctionnement avec la retenue de liquide dans le condenseur 2. Une quantité de vapeur condensée réduite a par conséquent aussi l'avantage de pouvoir exécuter le régulateur de pression 8 avec des sections d'écoulement plus petites. Le même effet est également obtenu dans la forme d'exécution représentée dans la figure 2. Ici, la canalisation de liquide 9 possède un court élargissement 12 en forme de diffuseur pour réduire la vitesse d'écoulement du réfrigérant liquide. Les bulles de vapeur, qui stécoulent dans des états de fonctionnement déterminés du condensateur 2 dans la canalisation de liquide 9, sont dirigées dans le collecteur 3 par une canalisation de dérivation 13 allant de la partie la plus haute de l'élargissement 12 à la partie inférieure du collecteur 3. Ici aussi, il n'arrive que du réfrigérant liquide à la soupape de détente 4. Un mélange du réfrigérant liquide en surfusion de la canalisation de liquide 9 avec le réfrigérant liquide du collecteur 3 est évité. Egalement, avec la forme d'exécution représentée dans la figure 3, est obtenu le même effet que celui décrit précédemment. L'élargissement 12 de la canalisation de liquide 9 est formé par la partie inférieure du carter du collecteur 3 conjointement avec une tôle de guidage conique 14. Sur les surfaces obliques de la tôle de guidage 14 et par l'ouverture supérieure, les bulles de vapeur il montent dans le collecteur 3. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de 1 t invention. REVENDICATIONS 10) Installation frigorifique à compression avec un collecteur disposé après le condenseur refroidi à l'air et une canalisation de liquide allant, en passant par le collecteur, du condenseur à la soupape de détente, en particulier avec une canalisation de by-pass reliant la canalisation de gaz de chauffage à l'espace supérieur du collecteur, un régulateur de pression étant prévu pour le réglage de la pression de liquéfaction par une retenue de liquide, caractérisée en ce que le réfrigérant s'écoulant dans la canalisation de liquide est relié par au moins une ouverture (10) se trouvant dans le sens de la poussée et garantissant la montée du réfrigérant sous forme de vapeur de la canalisation de liquide (9) dans le collecteur (3) avec les couches de réfrigérant liquide du collecteur (3), se trouvant au-dessus de la canalisation de liquide (9). 20) Installation frigorifique à compression suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une partie de la canalisation de liquide (9) traverse la partie la plus basse du collecteur (3). 30) Installation frigorifique à compression suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une partie de la canalisation de liquide (9) présente un élargissement (12) qui, par une canalisation en dérivation (13) dirigée vers le haut, est relie à la partie inférieure du collecteur (3). 4 ) Installation frigorifique à compression suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ltélargissement (12) est formé par la partie inférieure du carter du collecteur (3) et un dispositif de guidage (14). 50) Installation frigorifique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le régulateur de pression (8) se compose d'une soupape de détente thermostatique connue, dans laquelle le système de palpeur de la température est rempli avec un produit dont la pression est indépendante de la température.