Brevet FR2529650A1 — publié le 19840106

L'invention se rapporte à un procédé de fabrication de machines frigorifiques à absorption, du type dit à diffusion, équipant plus particulièrement mais non exclusivement des armoires frigorifiques à usage domestique. Elle se rapporte également aux machines obtenues selon ce procédé ainsi qu'aux armoires frigorifiques équipées de telles machines. De manière connue (brevets FR-A-l.227.0l8s GB-695.429 et US-RE-1a859), cette machine consiste en un circuit en boucle sur lequel sont successivement montés un bouilleur abritant un tube interne dénommé pompe, un rectificateur ou séparateur doleau, un condenseur, un évaporateur un absorbeur et un réservoir, ainsi que, entre certaines des conduites desservant ces appareils, des échangeurs de chaleur. Le principe de fonctionnement de cette machine repose sur la théorie des mélanges entre des corps présentant certaines affinités avec un gaz, tel l'hydrogène Dans son circuit, est introduite une solution d'au moins un fluide frigorigène, tel l'ammoniac, dans un agent d'absorption, tel l'eau Issue du réservoir, la solution qui est alors riche en fluide frigorigène parvient au bouilleur qui est constitué d'un tube relié à une source de chaleur, telle une résistance électrique ou un conduit d'évacuation des fumées d'un brûleur. La chaleur ainsi communiquée à la dite solution riche provoque un dégagement de bulles gazeuses, formées à la fois de fluide frigorigène et d'agent d'absorption, et élève cette solution jusqu'en haut d'un tube dénommé pompe. A la partie supérieure de la pompe, les bulles gazeuses se séparent de la solution ainsi appauvrie qui tend à retourner directement à la partie supérieure de l'absorbeur qui comprend de préférence plusieurs étages sur lesquels elle pourra ruisseler avant de revenir au réservoir. Quant aux bulles gazeuses séparées comme indiqué plus haut, elles s'élèvent par contre jusqu'au rectificateur ou séparateur d'eau, qui est construit de manière telle que seule la partie résiduelle de l'agent d'absorption sly condense et retourne aussitôt, via la pompe, jusqu'à l'absorbeur. De ce fait, pratiquement, seules les vapeurs de fluide frigorigène poursuivent leur ascension jusqu'au condenseur. Celui-ci, formé par un tube refroidi par une circulation d'air entre les ailettes qu'il porte, condense le fluide frigorigène. Le condensat, refroidi par un echangeur, arrive à la partie supérieure de l'évaporateur comprenant, de préférence, plusieurs étages sur lesquels il ruisselle, afin de s'évaporer en couches minces et de se diffuser dans le gaz. Après sa sortie de l'évaporateur, où il a produit le froid recherché, après également échange de chaleur avec le condensat qui y arrive, le mélange de gaz et de vapeurs de fluide frigorigène peut aller à la partie supérieure de l'ab- sorbeur pour y rencontrer la solution pauvre qui, comme indiqué plus haut, revient du bouilleur et dans laquelle partie supérieure de l'absorbeur, pendant que le gaz se libérera pour via 1' échangeur de chaleur, retourner à 1' évaporateur, le fluide frigorigène se dissoudra pour enrichir à nouveau la solution en vue d'un nouveau cycle. C'est en effet, cette solution enrichie qui, après s'être rassemblée à la partie inférieure du réservoir de-l'absor- beur, ira à nouveau au bouilleur en traversant un échangeur à double tube dans lequel la solution pauvre circule à contre-courant. Si, dans son principe, une telle machine frigorifique est très simple, dans sa réalisation elle demande une mise au point importante et, pour cela, tout au long du cycle de fabrication des nombreux éléments qui la constituent puis de leur assemblage, elle fait appel à une main d'oeuvre spécialisée qui est rare et onéreuse. En effet, compte tenu de la faiblesse des forces qui sont mises en jeu pour assurer la circulation des différents liquides ou gaz, les plus petites différences de réalisation, ne serait ce que de l'un quelconque des éléments, peut conduire à des différences de rendement extrêmement importantes. Or, traditionnellement, cette machine est constituée d'à peu près une vingtaine d'éléments qui sont réalisés pour la plupart d'entre eux par mécano-soudure et/ou mise en forme et qui sont ensuite, assemblés entre eux par soudure. Or, ces techniques exigent des tolérances de fabrication qui s'avèrent incompatibles avec la précision requise pour ce type de machine. Il en résulte qu'après contrôles et/ou essais, de nombreuses machines doivent être mises au rebut Ces opérations de fabrication et de montage, suivie d'une opération de peinture, s'avèrent extrêmement longues. Pour toutes ces raisons, les machines frigorifiques à absorption ont beaucoup de difficultés pour rivaliser avec certaines de leurs concurrentes telles les machines frigorifiques à compression. Un résultat que l'invention vise à-obtenir est un procédé de fabrication d'une machine frigorifique à absorption du type cité plus haut qui, tout en garantissant une stricte conformité des différentes machines au modèle souhaité, ne nécessite plus pour autant de surveillance constante par une main d'oeuvre spécialisée et ne comporte plus de risques de mise au rebut des pièces. Est également un résultat de l'invention, un tel procédé qui soit extrêmement rapide. A cet effet, elle a pour objet une telle machine notamment caractérisée en ce qu'au moins certains et de préférence tous ses conduits principaux sont, par un plan longitudinal, scindés en deux demi-pièces assemblées entre elles par tous moyens connus. Elle a également pour objet le procédé de fabrication d'une telle machine et les armoires frigorifiques qu'elle équipe. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé, qui représente schématiquement - figure 1 : une machine frigorifique à absorption, - figure 2 : une coupe selon II-II de la figure l, - figure 3 : une coupe selon III-III de la figure l. En se reportant au dessin, on voit que dans cet exemple la machine l comprend un circuit 2 principalement formé de dix conduits principaux dont - un conduit 3 formant un bouilleur avec exzérieurement ses moyens 4 de fixation des sources de chauffage et intérieurement son tube-élévateur 5 de la solution puis, - un conduit 6 formant un séparateur d'eau puis, - un conduit 7 formant un condenseur avec extérieurement ses ailettes 8 de refroidissement puis, - un conduit 9 menant le condensat vers un moyen 10 de raccordement à un évaporateur (non représenté) et un conduit li égalisant les pressions entre le condenseur 7 et un réservoir 12 puis, - un conduit 12 assez renflé pour former ie dit réservoir puis, - un conduit 13 menant le gaz vers un moyen 14 de raccordement à l'évaporateur (non représenté) puis, - un conduit sinueux 15 constituant l'absorbeur et allant du réservoir 12 au moyen 14 de raccordement à l'évaporateur puis, - un conduit 16 ramenant, près de la base du réservoir, la solution pauvre sortant du bouilleur 3 et comprenant intérieurement un tube 17 qui, à partir du réservoir 12, alimente le bouilleur 3 en solution riche et enfin, - un conduit 18 élevant la solution pauvre depuis son point de retour situé près du réservoir jusqu'en haut de l'absorbeur 15. Contrairement aux machines frigorifiques connues à ce jour dont la plupart des conduits sont formés de tubes coudés et soudés entre eux, selon une caractéristique essentielle de l'invention, au moins certains et de préférence tous les conduits principaux de la machine frigorifique à absorption sont, par un plan longitudinal, scindés en deux demi-pièces assemblées entre elles par tout moyen connu. Plutôt que des demi-pièces assemblées bout à bout, selon une autre caractéristique de la machine frigorifique selon l'invention, plusieurs des demi-pièces des conduits principaux et de préférence les demi-pièces de tous les conduits principaux sont solidarisées entre elles par leurs extrémités afin de réaliser des demi-ensembles monoblocs assemblés entre eux par tout moyen connu. Le procédé de fabrication d'une telle machine frigorifique est donc, quant à lui, caractérisé en ce qu'on réalise au moins certains de ses conduits principaux et de préférence tous ses conduits principaux en deux pièces présentant un plan de jonction longitudinal et en ce qu'on assemble ces demi-pièces par tout procédé connu. Le procédé est également caractérisé en ce que plusieurs des demi-pièces des conduits principaux sont réalisés en un seul et même demi-ensemble que l'on assemble avec les demi-pièces ou le demi-ensemble complémentaire par tout procédé connu. Bien que les demi-conduits principaux voire les demi-ensembles pourraient être réalisés par usinage dans des plaques, l'intérêt d'une telle machine et d'un tel procédé est évidemment de permettre une fabrication par un moulage garantissant l'obtention de pièces toujours identiques et n'exigeant l'intervention de techniciens spécialisés que lors de la définition et de l'élaboration du moule. Cela permet aussi d'adapter parfaitement les conduits aux besoins physiques en tenant compte de leurs formes, leurs surfaces, etc .... Cette fabrication par moulage a également l'avantage de permettre ia réalisation, en meme temps que les conduits, des éléments extérieurs à ces conduits tels les ailettes 8 du condenseur et le moyen 4 de fixation des sources de chauffage du bouilleur tel une cartouche électrique 19 ouun tube à fumée 20, avec lesquels éléments extérieurs, l'échange de température sera excellent. Quant aux ailettes, elles seront également plus solides et plus larges à leur base de contact. Cela permet par ailleurs de faciliter la création de conduits de section non circulaire là où cela serait favorable à l'augmentation de la surface d'échange entre les fluides circulant dans un même conduit. Cela facilite aussi la création dans certains conduits d'irrégularités 21, 22, telles des bossages 21 centrant un tube interne 5 ou des indentations 22 provoquant une turbulence ou un freinage dans l'écoulement du fluide. Evidemment, dans les plans 23, 24 de jonction entre les demi-ensembles, des ajours 25, 26 éviteront la création de ponts thermiques là où l'échange de chaleur n'est pas souhaitable. Entre les plans 23, 24 de Jonction pourront bien sûr être prévus des moyens de positionnement lors du montage. Dans tous les cas, 11 étanchéité sera assurée par tout moyen connu tel le soudage des demi-pièces entre elles ou le collage ou la pose de joints. En ce qui concerne les éléments intérieurs et notamment le tube 17 alimentant la pompe et la pompe 5 elle-même, ils seront inséres entre les demf-pièces lors de leur montage. La machine pourra évidemment comprendre de manière connue un bouchon fusible et/ou une valve limitant la pression, lesquels pourront être réservés lors du moulage et par exemple rendus ultérieurement opérationnels par perçage après montage, voire après essais, d'un opercule qui jusque là les aurait mis hors service. il est bien évident que le circuit des différents conduits de la machine peut varier sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par ailleurs, l'évaporateur peut également être réalisée de même manière soit isolément, soit solidairement du reste des autres conduits. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une machine frigorifique à absorption comprenant un circuit 2 formé de conduits principaux tels - un conduit (3) formant un bouilleur avec extérieurement ses moyens (4) de fixation des sources de chauffage et intérieurement son tube élévateur (5) de la solution, puis - un conduit (6) formant un séparateur d'eau puis - un conduit (7) formant un condenseur avec extérieurement ses ailettes (8) de refroidissement puis - un conduit (9) menant le condensat vers un moyen (10) de raccordement à un évaporateur et un conduit (11) égalisant les pressions entre le condenseur (7) et un réservoir (12) puis - un conduit (12) assez renflé pour former le dit réservoir puis - un conduit (13) menant le gaz vers un moyen (14) de raccordement à l'évaporateur puis - un conduit sinueux (15) constituant l'absorbeur et allant du réservoir (12) au moyen (14) de raccordement à l'évaporateur puis - un conduit (16) ramenant, près de la base du réservoir, la solution pauvre sortant du bouilleur (3) et comportant intérieurement un tube l17) qui, à partir du réservoir (12) alimente le bouilleur (3) en solution riche et enfin - un conduit (18) élevant la solution pauvre depuis son point de retour situé près du réservoir jusqu'en haut de l'absorbeur (15), ce procédé étant C A R A C T E R I S E en ce qu'on réalise au moins certains des dits conduits principaux et de préférence tous ces conduits principaux en deux pièces présentant un plan de jonction longitudinal et en ce qu'on assemble ces demi-pièces par tout procédé connu. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'on réalise plusieurs des demi-pièces des conduits principaux en un seul et même demi-ensemble que l'on assemble avec le demi-ensemble complémentaire par tout procédé connu. Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'on réalise les conduits par moulage. 4. machine frigorifique à absorption obtenue à i'alue du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant des conduits principaux tels - un conduit (3) formant un bouilleur avec extérieurement ses moyens (4) de fixation des sources de chauffage et intérieurement son tube élévateur (5) de la solution, puis - un conduit (6) formant un séparateur d'eau puis - un conduit (7) formant un condenseur avec extérieurement ses ailettes (8) de refroidissement puis - un conduit (9) menant le condensat vers un moyen (10) de raccordement à un évaporateur et un conduit (11) égalisant les pressions entre le condenseur (7) et un réservoir (12) puis, - un conduit (12) assez renflé pour former le dit réservoir puis - un conduit (13) menant le gaz vers un moyen (14) de raccordement à l'évaporateur puis - un conduit sinueux (15) constituant l'absorbeur et allant du réservoir (12) au moyen (14) de raccordement à l'é- vaporateur puis - un conduit (16) ramenant, près de la base du réservoir, la solution pauvre sortant du bouilleur (3) et comportant intérieurement un tube (17) qui, à partir du réservoir (12) alimente le bouilleur (3) en solution riche et enfin - un conduit (18) élevant la solution pauvre depuis son point de retour situé près du réservoir jusqu'en haut de l'absorbeur (15), cette machine frigorifique à absorption étant CARACTERISEE en ce que, au moins certains et de préférence tous ses conduIts principaux sont, par un plan longitudinal, scindés en deux demi-pièces assemblées entre elles par tout moyen connu. 5. Machine frigorifique à absorption selon la revendia- tion 4 caractérisée en ce que plusieurs des demi-p;èces des conduits principaux et de préférence les demi-pièces de tous ses conduits principaux sont solidarisées entre elles par leurs extrémités afin de réaliser des demi-ensembles monoblocs assemblés entre eux par tout moyen connu. 6. Machine frigorifique à absorption selon la revendication 4 ou 5 caractérisée en ce que les plans (23, 24) de jonction entre les demi-ensembles présentent des ajours (25, 26) évitant la création de ponts thermiques là où l'échange de chaleur n'est pas souhaitable. 7. Machine frigorifique à absorption selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que, entre les plans (23, 24) de jonction, sont prévus des moyens assurant le positionnement lors du montage. 8. Machine frigorifique à obsorption selon l'une quelconque des revendications 4 à 7 caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un plot de raccordement pour un moyen tel un bouchon fusible ou une valve limitant la pression, lequel plot est simplement réservé lors du moulage et n'est qu'ultérieu- rement rendu opérationel par perçage après montage. 9. Machine frigorifique à absorption selon l'une quelconque des revendications 4 à 8 caractérisée en ce que l'évaporateur est également réalisé en deux demi-pièces. 10. Armoire frigorifique caractérisée en ce qu'elle comprend une machine frigorifique à absorption selon l'une quelconque des revendications 4 à 9.