Brevet FR2466723A1 — publié le 19810410

La présente invention concerne essentiellement une unité de refroidissement ou de réfrigération comprenant un compresseur pour compresser le fluide réfrigérant et un condenseur pour condenser ce fluide réfrigérant, et comprenant un appareil devant être refroidi, c'est- à-dire un appareil permettant continuellement de réfrigérer notamment de la crème glacée, et comprenant également un séparateur d'huile. Une unité de réfrigération ou de refroidissement du- type décrit ci-dessus est révélé dans le brevet allemand n0 834 857. Selon cette unité connue, l'appareil refroidi consiste en un évaporateur, situé à un niveau inférieur à celui du séparateur d'huile. C'est un objet de la présente invention de procurer une unité de réfrigération ou de refroidissement du type décrit ci-dessus, dans laquelle il est sensiblement immédiatement possible d'arrêter le refroidissement de l'appareil, et cet objet est, selon la présente invention, réalisé par le fait que le séparateur d'huile est situé sous l'appareil refroidi et est relié à la partie la plus inférieure du compartiment évaporateur de l'appareil par l'intermédiaire d'une conduite comprenant une vanne de fermeture Avec ce dispositif, le refroidissement de l'appareil peut être arrêté sensiblement immédiatement, c'est-à-dire par l'ouverture de la vanne de fermeture et transfert du fluide réfrigérant qui peut être présent dans le compartiment évaporateur, vers le séparateur d'huile par gravité. Une réalisation avantageuse d'une unité de réfrigéra- tion ou de refroidissement selon la présente invention, est caractérisée en ce que le séparateur d'huile est relié à la sortie du liquide réfrigérant provenant du condenseur, par l'intermédiaire d'une tuyauterie comprenant une vanne de contrble, et en ce que le séparateur d'huile est connecté au compartiment évaporateur de l'appareil devant être refroidi. La connexion dudit séparateur d'huile avec le compartiment évaporateur est située à une position inférieure à celle de la connexion dudit séparateur d'huile avec la vanne de contrtle. Cette réalisation de l'unité est avantageuse en ce que la totalité, ou au moins une partie importante du fluide réfrigérant, alimenté dans le compartiment évaporateur de l'appareil, passera dans le séparateur d'huile à une pression sensiblement égale à celle qui prévaut dans le compartiment évaporateur et, en conséquence, après réduction de la pression du fluide réfrigérant dans la vanne de contrôle. Ainsi, on évite l'ébullition dans le séparateur d'huile, et l'huile peut être séparée dans ledit séparateur d'huile sensiblement sans création de tourbillons, et peut être soutirée du séparateur d'huile comme requis. Cet effet est réalisé grâce à la différence de hauteur entre l'emplacement de la connexion- entre le séparateur d'huile et la vanne de contrtle et l'emplacement de la connexion entre le séparateur d'huile et le compartiment évaporateur. En effet, cette différence de hauteur garantit que, la vapeur formée pendant le passage du fluide réfrigérai à travers la vanne de contréIe, provoquée par la différence de pression entre l'entrée et la sortie de ladite vanne de contrble, ne pourra pas traverser le liquide recueilli dans le séparateur d'huile à un niveau inférieur correspon- dant à l'emplacement de la connexion du séparateur d'huile avec le compartiment évaporateur. Une nouvelle réalisation de l'unité de réfrigération ou de refroidissement selon la présente invention, est caractérisée en ce que le compartiment évaporateur est muni d'une poche située sur le fond du compartiment évaporateur, et à laquelle est connecté le séparateur d'huile. Cette réalisation permet de réaliser une poche pouvant servir de séparateur d'huile additionnel. Dans le cas d'une unité pourvue avec un séparateur d'huile situé audessus de l'appareil refroidi cet appareil comprend une soupape à flotteur servant à alimenter le compartiment évaporateur avec le fluide réfrigérant. Cette soupape à flotteur peut, selon une nouvelle réalisation de l'invention, être constituée par une vanne de contrtle située entre le condenseur et le séparateur d'huile, et ledit séparateur d'huile peut Etre connecté avec le compartiment évaporateur par l'intermédiaire d'un séparateur de liquide. Dans cette réalisation, la soupape à flotteur sert simultanément de vanne dé contrtle mentionnée antérieurement et de moyen pour maintenir le niveau du fluide réfrigérant dans le séparateur de liquide dans le but d'assurer une alimentation correcte de l'appareil en liquide réfrigérant requis. Une autre nouvelle réalisation de l'invention est caractérisée en ce que le séparateur de liquide est relié au compartiment évaporateur par l'intermédiaire de la poche mentionnée cidessus. Dans cette réalisation, l'huile qui peut être transportée par le fluide réfrigérant du séparateur de liquide vers le compartiment évaporateur, et qui peut ttre déposée sur la surface interne des canalisations reliant le séparateur de liquide au compartiment évaporateur, peut être séparée dans la poche mentionnée ci-dessus, et, en conséquence, la purification du fluide réfrigérantetdel'huile peut être de nouveau réalisée. Suivant une nouvelle réalisation d'une unité de réfrigération ou de refroidissement selon l'invention, cette unité est caractérisée en ce que le séparateur d'huile est relié au séparateur de liquide par l'intermédiaire d'une colonne montante, qui débouche dans le séparateur de liquide au-dessus du niveau du fluide réfrigérant dans ledit séparateur de liquide, ce niveau étant réglé par l'intermédiaire de la soupape à flotteur. Dans cette réalisation, on évite que le liquide réfrigérant ou la vapeur formée, qui est transféré du séparateur d'huile au séparateur de liquide, ait à vaincre une contre-pression provoquée par le liquide réfrigérant dans le séparateur de liquide.Une autre réalisation d'une unité de réfrigération ou de refroidissement, selon l'invention, est caractérisée en ce que le séparateur d'huile comprend un réservoir dans lequel est montée une chicane en forme de cloche, l'arête inférieure de celle-ci est située à une position inférieure à la connexion du séparateur d'huile avec le compartiment évaporateur,et en ce que la vanne de contrble est connectée à l'espace déterminé entre les parois du réservoir et la chicane, et en ce que l'intérieur de la chicane est relié avec le compartiment évaporateur, le sommet de la chicane en forme de cloche est muni d'une ouverture, et en ce que le matériau recueillant les gouttes d'huile est disposé à la périphérie de cette ouverture, entre le sommet de la chicane et le sommet du réservoir. Dans cette réalisation, l'extrémité inférieure de la chicane est utilisée comme une trappe dans le séparateur d'huile qui fournit de la vapeur alimentée au séparateur d'huile pour passer dans le matériau collecteur des gouttes d'huile. De plus, la chicane est également utilisée comme un dispositif de contact pour le mélange de vapeur et de liquide qui s'écoule dans le séparateur d'huile, ainsi l'opération de séparation de l'huile dans le séparateur d'huile peut être réalisée. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: - la figure 1 est un diagramme schématique montrant une réalisation d'une unité de réfrigération ou de refroidissement selon la présente invention - la figure 2 est une représentation, à plus grande échelle et plus détaillée, d'une partie de l'unité montrée dans la figure 1, en fonctionnement; - - la figure 3 représente la même partie de l'unité que celle représentée dans la figure 2, en période de non fonctionnement; - la figure 4 est une nouvelle représentation schéma- tique, à échelle plus grande, et en coupe du séparateur d'huile de l'unité montrée dans la figure 1, dans des conditions de fonctionnement; et - la figure 5 montre le séparateur d'huile de la figure 4 en période d'arrêt. Sur la figure 1, il est représenté un appareil dcent être refroidi et qui selon la réalisation montrée est un appareil frigorifique pour refroidir en continu de la crème glacée. La crème devant être glacée est ali- mentée dans l'appareil par l'intermédiaire d'un conduit 2 et quitte celuici par le conduit 3. La partie de l'appareil devant être refroidie est entourée par une enveloppe d'évaporater 4 (figure 2) qui forme le compartiment évaporateur. Ce compartiment évaporateur est connecté au sommet du séparateur de liquide 6 par une canalisation de transfert 5. Le séparateur de liquide 6 est situé au-dessus de l'appareil 1, et un conduit d'aspiration 7 relie le sommet du séparateur de liquide 6 à la zone d'aspiration d'un compresseur 8, la zone de pression de ce compresseur est reliée à un condenseur 10 par l'intermédiaire d'un conduit 9. Dans la réalisation illustrée, le condenseur 10 est refroidi par le liquide qui est alimenté à ce condenseur par l'intermédiaire d'une tuyauterie 11 et est extrait de celui-ci par l'inter- médiaire d'une tuyauterie 12. Le fluide réfrigérant condensé est alimenté du condenseur 10 à l'aide d'une canalisation 13 vers une vanne de contrIôle 14, contrZlée par l'intermédiaire d'un flotteur 15 situé dans le séparateur de liquide 6. La vanne de contrôle 14 est connectée à un séparateur d'huile 17 par l'intermédiaire d'une tuyauterie 16 qui est située sous l'appareil 1. Le séparateur d'huile 17 est connecté au séparateur de liquide 6 par l'intermédiaire d'une colonne montante 18. Le compartiment évaporateur de l'appareil est alimenté à partir du séparateur de liquide 6 par une conduite de descente 19 qui s'étend du fond du séparateur de liquide 6 à la poche 20. Cette poche 20 est en communication avec le compartiment évaporateur de l'appareil 1. Le séparateur d'huile 17 et la poche 20 sont reliés entre eux par un conduit 21 comprenant une vanne de fermeture 22. Dans les figures 2 et 3 une partie de l'unité est illustrée avec plus de détail. Ainsi il est clairement visible que le conduit d'aspiration 7 est relié au système de contrôle comprenant un manomètre 24, une vanne à solénoïde 25, un moteur de commande de vanne 26, une commande manuelle de vanne 27, et une servo-vanne 28, et de plus, on peut également voir que la vanne de fermeture 29 est montée dans le conduit d'aspiration 7 et qu'un by-pass 30 est connecté audit conduit d'aspira- tion 7 en parallèle avec la fermeture de vanne 29 et la servo-vanne 28, et que une vanne de sécurité 31 est montée dans le by-pass 30. Le système de contrôle est connu en soit, et en conséquence, ne nécessite aucune nouvelle explication. Cependant, il doit ttre remarqué que ce système de contrble permet un contrble manuel et automatique de l'unité. De plus, en se référant aux figures 2 et 3 il est visible que la vanne de fermeture 33 et la vanne à solénoïde 34 sont montées dans le conduit 13 de sortie du condenseur. De plus, il est à remarquer que le compartiment évaporateur 36 défini par l'enveloppe 4, enveloppe la totalité de la circonférence de la partie de l'appareil 37 qui doit être refroidi. Cet appareil 37 peut consister en un cylindre à travers lequel les matériau devant être refroidis. et congeléssont transportés par des moyens connus en soit, et en conséquence non représentés. Le conduit de transfert 5 débouche dans la partie supérieure du séparateur de liquide 6 ainsi que la colonne montante 18 provenant du séparateur d'huile 17. De plusiLestvjsiîbIe que la poche 20 est en communica- tion libre avec le compartiment évaporateur 36 dans le fond de celui-ci, et que la conduite de descente 19 débouche dans la poche 20. De plus cette poche est munie d'un conduit de vidange de l'huile 38 et d'une vanne correspondante 39. En outre, le séparateur d'huile 17 est muni d'un conduit de vidange d'huile 40 comprenant une vanne de fermeture 41. Une canalisation de connexion 42, (voir figure 1) relie la tuyauterie 16 et le conduit 9. Ce conduit 9 relie la zone de pression du compresseur 8 et le condenseur 10. Dans cette canalisation de connexion 42 on monte, comme montré dans les figures 2 et 3,une vanne de fermeture 43 et une vanne à solénoïde 44 de telle manière que la vapeur chaude peut être amenée dans le séparateur d'huile 17, comme requis. Le séparateur d'huile 17 est montré à une échelle plus grande et en coupe dans les figures 4 et 5. Le séparateur d'huile 17 comprend un réservoir extérieur dans lequel une chicane en forme de cloche 51 est montée de telle manière que la jupe 52 de la chicane définit un petit espace avec la paroi du réservoir 50. Cette jupe 52 s'étendant vers le bas.du réservoir 50 jusqu'à un niveau inférieur au niveau de connexion de la colonne montante 18 avec le séparateur d'huile. Comme il est apparent à partir des dessins, la colonne montante 18 est reliée avec l'intérieur de la chicane en forme de cloche. La tuyauterie 16 reliée à la vanne de contrble 14 débouche dans le réservoir 50 vis-à-vis de la jupe 52 de la chicane et à un niveau plus élevé que le niveau de connexion de la colonne montante 18. Un manchon 53 est prévu au summet de la chicane, et enveloppe un élément de conduit 54. Cet élément de conduit 54 s'étend à l'intérieur du réservoir 50 et est relié à la poche 20 par l'intermédiaire d'un conduit 21 et d'une valve 22. Un espace 56 est défini entre le manchon 53 et l'élément de conduit 54, pour permettre à la vapeur de s'écouler à l'intérieur de la chicane 51 en forme de cloche et ainsi de faire monter le liquide à travers la colonne montante 18. Des matériaux collecteurs des gouttes d'huile sont disposés autour du manchon 53 entre le sommet de la chicane 51 et le sommet du réservoir 50. L'unité illustrée fonctionne de lamanière suivante: En fonctionnement (voir figure 2) la vanne 22 est fermée et en conséquence, le fluide réfrigérant arrivant du condensateur 10, s'écoule dans le conduit 13 et la vanne de contrble 14, vers le bas dans le tuyauterie 16 vers le séparateur d'huile 17. Au cours du passage dans la vanne de contrble 14, une partie du fluide réfrigérant s'évapore (évaporation dtLe à la chute de pression intervenant dans la vanne de contrtle 14), en conséquence, un mélange de vapeur et de liquide pénètre dans le séparateur d'huile. Ce mélange vient en contact avec la jupe 52, et le liquide s'écoule dans le réservoir 50 en dessous de l'arête inférieure de ladite jupe 52, ainsi la vapeur doit traverser le matériau 50 pour s'écouler à l'intérieur de la chicane 51. L'aspiration du compresseur 8 dans le séparateur de liquide 6 permet d'alimenter le liquide et la vapeur contenue dans le séparateur d'huile 17,dans le séparateur de liquide 6 par l'intermédiaire de la colonne montante-18. Cette alimentation est effectuée au-dessus du niveau du liquide, ce niveau étant ajusté par l'intermédiaire du flotteur 15. Le compartiment évaporateur 36 est alimenté en fluide réfrigérant par l'intermédiaire de la conduite de descente - 19, en quantité nécessaire, et l'évaporation est provoquée dans le compartiment évaporateur 36 par la libre connexion entre ce compartiment 36. et l'intérieur du séparateur de liquide 6 par l'intermédiaire du conduit de transfert 5. Comme indiqué cidessus l'intérieur du séparateur de liquide 6 communique avec le conduit d'aspiration 7 du compresseur. En conséquence, avant l'alimentation du liquide dans le séparateur de liquide et son alimentation dans le compartiment de l'évaporateur 36, le liquide traverse le séparateur d'huile 17 et comme ce séparateur d'huile est très bien isolé, aucune importante évaporation ne se produit à son niveau. En conséquence,on peut recueillir le liquide au niveaude la valve 41.Ponc, au cours du fonctionnement de l'unité,la surface du liquide 60 dans le séparateur d'huile peut être ajustée comme illustré dans la figure 4, et vue la différence de niveau entre la tuyauterie 16 et la colonne montante 18, aucune vapeur ne peut s'écouler dans le liquide contenu dans le séparateur d'huile 17. En fait, la vapeur doit obligatoire- ment traverser le matériau 57 pour pénétrer à l'intérieur de la chicane 21 par l'espace 56. Si l'on doit arrêter rapidement l'unité en cours de fonctionnement, par exemple lorsque la crème glacée contenue dans l'appareil 1 risque d'être trop refroidie et présente une consistance trop dure. Dans ce cas,il est important d'arrêter immédiatement l'évaporation du fluide réfrigérant dans le compartiment évaporateur 36. Cet arrêt est réalisé par ouverture de la valve 22 située dans le conduit de liaison 21 entre la poche 20 et le séparateur 17, ainsi le liquide qui peut être présent dans le compartiment évaporateur 36, est transféré dans le séparateur d'huile 17 par gravité. En conséquence, le refroidissement dans le compartiment évaporateur 36 s'arrête immédiatement. Egalement, le liquide contenu dans le séparateur liquide 6 est transféré au séparateur d'huile 17 par l'intermédiaire du conduit de descente 19 et la poche 20. Simultanément, l'alimentation en fluide réfrigérant par la vanne de contrtle est coupée par excitation de la vanne à solénoïde 34. Lorsque le refroidissement dans l'appareil 1 est de nouveau nécessaire, on provoque une aspiration dans le séparateur de liquide 6 et la vanne 22 est fermée, ainsi le fluide réfrigérant est aspiré dans le séparateur de liquide 6 par l'intermé- diaire de la colonne montante 18. Le séparateur de liquide 6 alimente de nouveau le compartiment évaporateur 36 et l'unité fonctionne de nouveau comme précédemment décrit. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrit et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Unité de réfrigération ou de refroidissement comprenant un compresseur pour compresser un fluide réfrigérant, un condenseur pour condenser le fluide réfrigérant, un appareil devant être refroidi, notamment un appareil de réfrigération enconr u de crème glacée, et comprenant un séparateur d'huile, caractérisée en ce que ledit séparateur d1huile (17) est montée sous ledit appareil 1 devant être refroidi, et est relié à la partie la plus inférieure du compartiment évaporateur (36) de l'appareil (1) par l'intermédiaire d'un conduit (21) comprenant une valve de fermeture (22). 2. Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que le séparateur d'huile (17) est relié à la sortie du liquide réfrigérant provenant du condenseur (10) par l'intermédiaire d'une tuyauterie de connexion (13,.16) , comprenant une vanne de contrôle (14), et en ce que le séparateur d'huile (17) est connecté avec le compartiment évaporateur (36) de l'appareil (1) à une position inférieure à la position de la connexion entre le séparateur d'huile (17) et la vanne de contrtMe (14). 3. Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que le compartiment évaporateur (36) comprend une poche (20) située sur le fond dudit compartiment évaporateur et ladite poche étant reliée au séparateur d'huile (17). 4. Unité selon la revendication 2, comprenant également un séparateur de liquide placé au-dessus de l'appareil devant ttre refroidi, et une soupape à flotteur permettant d'alimenter le compartiment évapora- teur en fluide réfrigérant, caractérisée en ce que ladite soupape à flotteur (15) est constituée par une vanne de contrble (14) montée entre le condenseur (10) et le séparateur d'huile (17), et en ce que le séparateur d'huile (17) est relié au compartiment évaporateur (36) par le séparateur de liquide (6). il 5. Unité selon la revendication 3, caractérisée en ce que le séparateur de liquide (6) est relié au comparti- ment évaporateur (36) par l'intermédiaire de la poche (20). 6. Unité selon la revendication 4, caractérisée en ce que le séparateur d'huile (17) est relié au séparateur de liquide (6) par l'intermédiaire d'une colonne montante (18) qui débouche dans le séparateur de liquide (6) au- dessus du niveau du fluide réfrigérant, ce niveau étant ajusté dans ledit séparateur de liquide par la soupape à flotteur (15). 7. Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que le séparateur d'huile (17) comprend un réservoir (50) dans lequel est montée une chicane (51) en forme de cloche, l'arête inférieure de ladite chicane étant située sous le niveau correspondant à la jonction entre le séparateur d'huile (17) et le compartiment évaporateur, en ce que la vanne de contrZle (14) est connectée avec l'espace défini entre le réservoir (50) et la chicane (51),en ce que l'intérieur de la chicane (51) est relié au compartiment évaporateur (36), en ce que le sommet. de la chicane (51) en forme decloche est muni d'une ouverture (56), et en ce qu' un matériau (57) collecteur de gouttes d'huile est placé à la périphérie de l'ouverture (56), entre le sommet de la chicane (51) et le sommet du réservoir (50).