Brevet FR2529313A1 — publié le 19831230

_ 1 _ "Circuit réfrigérateur du type à compression à entraînement par moteur" L'invention concerne un circuit réfrigérateur du type à compression à entraînement par moteur comportant au moins un évapo- rateur et au moins un condenseur. Dans ces circuits, le moteur électrique est plus grand qu'il n'est nécessaire pour le fonctionnement normal afin d'obtenir un grand couple statique ou de démarrage permettant de surmonter les résistances initiales considérables essentiellement dues à la densi- té du réfrigérant contenu dans le compresseur. A cet effet, il est nécessaire que le moteur soit muni d'un condensateur de démarrage ou qu'il soit du type à enroulement en court-circuit, c'està-dire qu'en plus de l'enroulement de régime de fonctionnement, il comporte un enroulement de démarrage, cas qui se rencontre le plus fréquemment. Or, l'invention vise à diminuer les résistances au démar- rage et à permettre une structure de circuit plus simple et notam- ment l'utilisation de moteurs électriques d'un coût plus faible. A cet effet, conformément à l'invention, un circuit réfri- gérateur du type décrit dans le préambule est remarquable en ce qu'un accumulateur est lié au circuit réfrigérateur en aval de l'é- vaporateur afin d'extraire du fluide réfrigérant du circuit au cours des périodes d'arrêt du compresseur et de le renvoyer dès le démar- rage du compresseur Dans le circuit ainsi conçu, la densité du fluide réfrigérant contenu dans le compresseur est plus faible, ce qui diminue le couple de démarrage du moteur électrique De plus, le compresseur peut avoir des dimensions plus faibles que sans utilisa- tion de l'accumulateur. La description suivante, en regard du dessin annexé, per- mettra de mieux comprendre comment l'invention est réalisée. La figure unique représente schématiquement deux modes de réalisation du circuit réfrigérateur, le premier de ces modes de réalisation étant représenté par des lignes en traits pleins tandis que la partie de l'autre mode de réalisation qui diffère du premier -2- est représentée par des lignes en traits interrompus. Sur la figure, la référence 1 indique un compresseur con- ventionnel à mouvement alternatif qui, conjointement avec son moteur électrique d'entraînement, est logé dans un bottier étanche Sous l'action du compresseur, le fluide réfrigérant qui circule dans le circuit réfrigérateur (un appareil réfrigérateur ou une pompe à cha- leur par exemple) et qui en général, est un hydrocarbure halogéné (commercialisé sous le nom de "fréon", est amené dans un condensa- teur 2 pour être dirigé ensuite vers l'évaporateur 4 en passant à travers un tube capillaire 3 Le fluide retourne de l'évaporateur au compresseur 1 qui est commandé de manière connue par un thermos- tat mesurant la température de l'environnement ou du compartiment conditionné par l'évaporateur ou le condenseur. Afin de diminuer la densité du fluide réfrigérant à dépla- cer dès le démarrage du compresseur et de diminuer en conséquence les résistances qui s'opposent à celui-ci aussi bien que le couple statique du moteur, on a prévu un accumulateur dans le circuit ré- frigérateur en aval de l'évaporateur En absorbant une certaine quantité du fluide réfrigérant, cet accumulateur diminue le volume à déplacer par le compresseur lors de son démarrage et, après l'étape de démarrage, il renvoie dans le circuit au moins une partie du fluide absorbé pour la réabsorber au cours de la période dans la- quelle le compresseur est au repos Dans la pratique, un tel résul- tat peut être obtenu de différentes manières dont deux sont repré- sentées sur le dessin et décrites dans la suite de cet exposé. L'accumulateur est représenté par un récipient 5 disposé à l'extrémité d'une canalisation 6 qui s'embranche sur le circuit ré- frigérateur, en aval de l'évaporateur 4, c'est-à-dire entre l'évapo- rateur 4 et le compresseur 1 Le récipient 5 contient une quantité donnée de matière 7, capable d'absorber une certaine quantité de fluide réfrigérant contenu dans le circuit L'absorptivité de cette matière absorbant est liée à la température, dans ce sens que ce pouvoir absorbant diminue au fur et à mesure de l'augmentation de la température Une matière absorbante convenable est du gel de silice par exemple Le récipient 5 est en contact de transmission thermique avec le boîtier du compresseur 1 à entraînement par moteur, dans ce sens que c'est la température de ce dernier qui modifie le pouvoir 29313 -3- absorbant de la matière 7 et, par conséquent, la quantité de fluide réfrigérant extraite du circuit. On suppose que le compresseur est au repos et que sa tem- pérature est basse La température de la matière 7 est également basse, de sorte qu'elle a une grande absorptivité pour le fluide réfrigérant du circuit Une quantité importante dudit fluide est ainsi absorbée par la matière 7 Au moment du démarrage du compres- seur, cette quantité n'est pas contenue dans le circuit et la densi- té du fluide réfrigérant est plus faible Le couple de démarrage exigé par le moteur électrique est donc plus faible qu'il ne serait en l'absence de l'accumulateur De ce fait, la construction du mo- teur électrique peut être plus simple et ses coûts peuvent être plus faibles, le moteur n'ayant pas besoin d'être muni d'un circuit (ou enroulement) de démarrage Dans le cas de sollications plus grandes, ce circuit (ou enroulement) de démarrage peut être prévu dans le moteur mais, de toute façon, il sera plus petit (et donc moins coû- teux) que celui couramment utilisé. Le compresseur atteint progressivement sa température de fonctionnement et durant cette étape, la matière absorbante 7, chauffée de la sorte par le bottier, rejette le fluide absorbé, de sorte que celui-ci rentre dans le circuit, ce qui se poursuit jusqu'à l'établissement de la condition de fonctionnement normal, dans laquelle la matière 7 cesse de rejeter le fluide. Lorsque le compresseur s'arrête, sa température et, par conséquent, la température de la matière 7 diminuent, ce qui augmen- te l'absorptivité de celle-ci, de sorte qu'elle va extraire du flui- de réfrigérant du circuit Ainsi, lors du démarrage suivant du com- presseur, le fluide réfrigérant contenu dans le circuit a à nouveau la densité plus faible. Ensuite, le cycle de fonctionnement décrit se répète. Dans un mode de réalisation modifié, qui est représenté par des lignes en traits interrompus sur la même figure, le réci- pient 5 est remplacé par un récipient 5 A communiquant avec la bran- che 6 Le récipient 5 A est physiquement séparé du compresseur 1, de sorte qu'il n'est pratiquement pas influencé par la température de ce dernier Dans le récipient 5 A, qui contient également la matière absorbante, est disposé un élément chauffant électrique 8 Cet élé- -4- ment chauffant est associé à un circuit temporisateur (non représen- té) qui le connecte a l'alimentation de courant lors du démarrage du compresseur et le déconnecte après un certain temps, c'est-à-dire après un temps qui est censé être suffisant pour que, l'élément chauffant étant déconnecté, la matière absorbante, échauffée de température, ait pu établie dans le récipient 5 une température qui est proche de la température atteinte dans le matériau 7 En d'au- tres termes, le fluide réfrigérant fait lui-même fonction de moyen de chauffage pour le matériau 7. Une autre alternative est de chauffer le matériau en uti- lisant au moins une partie de la chaleur émise par le condenseur. 2 k 29313 -5- REVENDICATIONS 1 Circuit réfrigérateur du type à compression à entrainement par moteur comportant au moins un évaporateur et au moins un conden- seur, caractérisé en ce qu'un accumulateur est lié au circuit réfri- gérateur en aval de l'évaporateur afin d'extraire du fluide réfrigé- rant du circuit au cours des périodes d'arrêt du compresseur et de le renvoyer dès le démarrage du compresseur. 2 Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accumulateur comporte au moins un récipient communiquant avec le circuit et contenant une matière ayant pour le fluide réfrigérant une absorptivité qui diminue au fur et à mesure de l'augmentation de la température. 3 Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite matière est constituée par du gel de silice. Il Circuit selon la revendication 2, comportant des moyens servant à chauffer ladite matière. Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont constitués par un élément chauffant électrique conçu pour être enclenché conjointement avec le compres- seur et pour être déclenché après un temps prédéterminé. 6 Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont constitués par le fluide réfrigérant lui-même. 7 Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont constitués par le boîtier du compres- seur à entraînement par moteur. 8 Circuit selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont constitués par au moins une partie du condenseur.