Brevet FR2447524A1 — publié le 19800822

L'invention se rapporte à un perfectionnement au brûleur d' une machine frigorifique à absorption et à la machine pourvue d'un tel brûleur. De manière connue, une machine frigorifique à absorption fonctionne par manipulation d'un mélange de deux corps présen- tant l'un pour l'autre certaines affinités. Par exemple, il peut s'agir d'une solution plus ou moins sn- centrée d'ammoniac et d'eau. En effet, si à une telle solution concentrée, donc riche, on prélève, par passage dans un évaporateur, une certaine quantité d'ammoniac, cela produit une certaine quantité de froid. A ltopposé, si à une solution diluée, donc pauvre, on apporte, par passage dans un absorbeur, une certaine quantité d'ammoniac, cela produit un dégagement de chaleur. En application de ces principes, une machine frigorifique (brevet français 1.768.465) comprend principalement - un évaporateur, situé à l'intérieur de l'enceinte à réfrigé rer, - un absorbeur situé à l'extérieur de cette enceinte et - une pompe assurant la circulation en thermosiphon de la so lution et dont la base forme un bouilleur en vue de la dis tillation de ladite solution. La pompe comprend et se raccorde à l'absorbeur par deux conduits, génealement délimités par deux tubes coaxiaux. L'absorbeur est pourvu d'un réservoir stockant la solution riche qui, par la pompe, est amenée jusqu'au niveau ou s'interrompt le tube intérieur de lapDmpe, niveau où, amenée par ce tube intérieur, la solution riche aura déjà traversé le bouilleur et se divisera alors naturellement en - une partie liquide, pauvre en ammoniac, qui, par le conduit externe retournera par simple gravité directement jusqu'au réservoir de l'absorbeur après avoir, au passage, échangé sa chaleur avec celle de la section riche qui remonte à contre-courant, - une partie riche en ammoniac qui, transformée en vapeur par le bouilleur, continuera donc de s'lever jusqu'au condenseur qui le conduira vers l'évaporateur pour y produire le froid avant de revenir à l'absorbeur et enfin au réservoir. Le chauffage du bouilleur est assuré par contact avec une résistance électrique ou avec un conduit de fumée raccordé à la chambre délimitée par le carter d'un brûleur notamment à gaz. Généralement, le bouilleur est équipé concurremment de ces deux sources de chauffage permettant ainsi i I'utilisateur dta- dopter l'une ou l'autre selon ses possibilités, ou sa préférence. Afin de faciliter l'interchangeabilité des sources, en cas de défaillance ou de contr8le, plutons que par soudage, la jonction entre, d'une part, les sources de chauffage et, d'autre part, le bouilleur est obtenue par un profilé métallique mince, ceinturant le bouilleur et réalisé en une ou plusieurs pièces, par exemple en aluminium. Dans ce profilé, sont exécutés, pour le conduit de fumée et pour au moins une résistance électrique, des logements séparés, généralement cylindriques et parallèles à l'axe du bouilleur, à la périphérie duquel, ils sont répartis, afin d'avoir chacun une génératrice à proximité immdiate dudit bouilleur et dtassurer ainsi un meilleur échange. Préréglée pour un rendement donné, une telle machine fonctionne de manière satisfaisante. Une application courante de cette machine est un réfrigérateur de caravane. Or, une caravane est une enceinte où la température ambiante peut, selon les lieux de stationnement, varier dans de larges proportions et être quelquefois relativement élevée et, de ce fait, pour répondre à la demande correspondante dune quantité supérieure de froid, le rigolage et notamment l'augmentation du rendement des machines frigorifiques est évidemment un problème que se posent les constructeurs et ce, aussi bien lors du chauffage électrique que lors du chauffage au gaz. Avec l'électricité, comme source de chauffage, on peut aisément, par une modification de la puissance de la résistance, modifier la température du bouilleur et ainsi influer favorablement sur la capacité frigorifique de la machine. En effet, si au lieu d'une résistance de cent dix watts parvenant à une température maximale de deux cents degrés et portant le bouilleur à une température de cent soixante degrés environ, on adopte une résistance de cent quarante watts parvenant à une température maximale de deux cent cinquante degrés, celle-ci portera le bouilleur à deux cents degrés environ. Par contre, avec comme source de chauffage le conduit de fumée d'un brûleur de type connu, si l'augmentation du débit du gaz a pour conséquence une augmentation de la température du brûleur, cela ne modifiera malheureusement pas sensiblement la température des fumées au niveau du bouilleur. Aussi, les seuls moyens connus à ce jour pour terter d'augmen- ter la température du bouilleur chauffé au gaz consiste 4 prolonger l'échange entre le bouilleur et les fumées par exemple en freinant l'échappement de celles-ci ou à améliorer cet échange, oar exemple en garn-ssant localement de matériau accumulant la chaleur l'intérieur du conduit des fumées. Ces solutions connues ne sont malheureusement pas suffisantes pour améliorer de manière substantielle le rendement des machines frigorifiques dans les proportions souhaitées par les utilisa- teurs. Un résultat que l'invention vise à obtenir est une machine frigorifique qui, en cas de chauffage au gaz, a son rendement qui peut être substantiellement amélioré par simple réglage du débit du gaz. A cet effet, ltinvention a pour objet un perfectionnement au brûleur d'une machine du type cité plus haut, notamment caractérisée en ce que ce brûleur comprend un corps en matériau hautement conducteur de la chaleur dont la partie supérieure est en contact au moins indirect avec la paroi du bouilleur alors que sa partie inférieure pénètre dans la chambre délimitée par le carter du brûleur jusqu'au point le plus chaud de la flamme, ce corps réalisant ainsi un pont thermique reliant directement le bouilleur, d'une part et le brûleur, d'autre part. L'invention concerne également gaz machine frigorifique pourvue d'un tel brûleur. Elle sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ciannexé qui représente schématiquement : - figure 1 : le brûleur et le bouilleur en coupe axiale - figure 2 : une coupe selon II Il de la figure 1 - figure 3 : une variante de réalisation du pont thermique. De manière connue, la machine frigorifique comprend une pompe 1 dont la base est exposée à l'action d'une des sources de chauffage 2,3, pour y former un bouilleur 4. Elle est constituée de deux conduits 5,6 délimités par deux tubes coaxiaux 7, 8. Le tube intérieur 7 a son extrémité supérieure 9 qui remonte jusqu'S un niveau situé légèrement au-dessus du bouilleur 4. Dans un tube 10 de section plus réduite, le conduit extérieur 8 de la pompe se poursuit jusqu'au condenseur (non représenté), en tête de l'évaporateur (non représenté). La solution riche il provenant du réservoir de l'absorbeur (non représenté) est amené jusqu'à l'extrémité 9 du tube intérieur par un effet de thermosiphon, lors de son passage au travers du bouilleur 4. Parvenue à cette extrémité 9 du tube intérieur, la solution riche se divise en - une partie liquide 12, pauvre en ammoniac qui par un prolon gement 13 du conduit externe 6 retourne directement au réser voir (non représenté) après avoir, au passage, échangé sa chaleur avec celle de la solution riche 11 qui remonte à contre courant par un prolongement 14 du conduit intérieur 5, - une partie riche en ammoniac qui, transformée en vapeur par le bouilleur, continue de s'élever jusqu'au condenseur en passant par le conduit 10 dans lequel les vapeurs se séparezt des gouttelettes d'eau. Le chauffage du bouilleur 4 est assuré soit par au Soins une résistance électrique 2, soit, par un dispositif à gaz/compre- nant un brûleur 15 au carter duquel est raccordé un conduit 16 d'évacuation des fumées. La jonction, entre les sources de chauffage 2,3 et d'autrepart le bouilleur, est obtenue par un profilé métallique mince 17 réalisé en aluminium, en une ou plusieurs pièces; des agrafes 18 peuvent assurer le pincement du profilé et/ou ltassemblage des pièces qui le constituent; une partie du profilé réalise une ceinture 19 pour le bouilleur 4. Ses autres parties réalisent des logements séparés 20,21, le premier (20) pour le conduit à fumée 16 et les autres (21) pour les résistances électriques 2. Ces logements sont sensiblement cylindriques et parallèles à 1' axe du bouilleur 4 à la périphérie duquel lesdits logements sont répartis afin d'avoir chacun une génératrice à proximité immédiate du bouilleur. Selon la caractéristique essentielle de l'invention, le brû- leur comprend un corps 22, en matériau hautement conducteur de la chaleur , tel qufen cuivre, dont la partie supérieure est en contact au moins indirect avec la paroi du bouilleur 4, alors que sa partie inférieure pénètre dans la chambre délimitée par le carter du brûleur 15 jusqu être en contact avec le point le plus chaud de la flamme. Ce corps 22 réalise ainsi un pont thermique reliant directement le bouilleur audit point le plus chaud de la flamme et de ce fait toute augmentation de la puissance du brûleur se tradit par une augmentation de la chaleur du bouilleur 4 sans qut il soit par ailleurs nécessaire de freiner l'évacuation des fumées ou de garnir localement l'intérieur du conduit de fumée 16. Dans une première forme de réalisation, ce corps 22 comprend une partie supérieure 23 de forme complémentaire à celle d'une portion angulaire de la paroi du bouilleur, afin d'offrir une grande surface de cnntact sur celle-ci. Cette partie supérieure est monobloc avec la partie inférieure qui, après pénétration dans la chambre 24 délimitée par le carter du brûleur 15, pré- sente un talon 25 tourné vers la flamme, à une distance , de la tte 26 du brûleur, telle que le talon se situe au point le plus chaud de la flamme. Dans une variante de realisation , ce corps 27 a une section en Té dont seule l'âme 28 pénètre dans le conduit 16 des fumées, conduit qui à cet effet présente une fente longitudinale 29. Les ailes 30 sont légèrement bombées afin de s'inscrire exactement dans la section cylindrique du logement 20 prévu pour le conduit à fumée, dans la pièce de liaison avec laquelle une large surface de contact sera ainsi assurée. Quant à lui, le conduit à fumée 16 présente en plus de la fente longitudinale précitée, un rétreint localisé 31 pour laisser place auxdites ailes 30. Dans cette variante de réalisation, à la partie inférieure du corps, le contact avec point le plus chaud de la flamme peut alors s'opérer avec l' & e 28 et/ou avec un talon du type précité. REVENDICATIONS 1. Perfectionnement au brûleur dtune machine frigorifique à absorption, dont la base de la pompe est exposée à l'action d'une source de chaleur pour y former un bouilleur équipé d'un dispositif captant au moins la chaleur des fumées issues de la combustion d'un gaz amené à un brûleur dont le carter est raccordé à un conduit d'évacuation desdites fumées, ainsi que, éventuellement, la chaleur d'au moins une résistance électrique, lequel dispositif captant la chaleur, est de préférence constitué par un profilé métallique mince présentant des logements parallèles séparés pour le bouilleur et le conduit de fumées, ainsi que, s'il y a, pour chacune des éventuelles autres sources, lesquels logements de section cylindrique étant parallèles entre eux et répartis & la périphérie du logement du bouilleur, afin que chacune des sources ait une génératrice à proximité immédiate dudit bouilleur, ce brûleur ainsi perfectionné étant c a r a c t é r is é en ce qu'il comprend un corps en matériau hautement conducteur de la chaleur dont la partie superieure est en contact au moins indirect avec la paroi du bouilleur, alors que sa partie inférieure pénètre dans la chambre délimitée par le carter du brûleur jusqu'au point le plus chaud de la flamme, ce corps réalisant ainsi un pont thermique reliant directement 7e bouilleur, d'une part et le brûleur d'autre part. 2. Brûleur perfectionné selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après pénétration dans la chambre délimitée par le carter du brûleur, la partie inférieure du corps présente un talon tourné vers la flamme quelle touche à son point le plus chaud. 3. Brûleur perfectionné selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie supérieure du corps a une forme complémentaire à celle d'une portion angulaire de la paroi du bouilleur. 4. Brûleur perfectionné selon la revendication 1 ou 2, caracté risé en ce que le corps a une section en Té dont seule l'aie e pé- nètre dans le conduit à fumée par une fente longitudinale,alors que les ailes sont légèrement bombées pour s'inscrire exactement dans la section cylindrique du logement prévu, dans la pièce de jonction, pour le conduit à fumée oui, quant à lui, présente localement un rétreint laissant place auxdites ailes. 5. Machine frigorifique à absorption,caractériséen ce qu'elle est pourvue d'un brûleur perfectionné selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.