Brevet FR2544835A1 — publié le 19841026

( RÉPUBLIQUE FRAN AISE N de publication: 2 544 835 -' {l(à n'utiliser que pour tes INSTITUT NATIONAL commandes de reproduction) DE LA PROPR IiTl INDUSTRIELLE DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE N d'enregistrement national: 84 06352 PARIS ( Int Ci 3: F 16 K 31/06 1/34. @ DEMANDE DE BREVET D'i NVENTION AI ô Date de dépôt: 20 avril 1984) Demandeur(s): DANFOSSA/S DK. () Priorité: DE, 22 avril 1983, n P 33 14 722 1. ( Inventeur(s): Claus Jesper Johansen, Jens Kristian Jark et Thorvardur Skuli Stefansson. ) Date de la mise à disposition du public de la demande: BO Pl "Brevets n 43 du 26 octobre 1984. ( Références à d'autres documents nationaux appa- rentés: Q) Trtulaires: ( Mandataire(s) Plasseraud. Electrovanne pour installations frigorifiques. Dans une électrovanne pour installations frigorifiques, on prévoit un bouchon magnétiquement conducteur 12 qui est relié à une culasse 6, ainsi qu'un noyau plongeur 23 qui = supporte au moins à une extrémité un élément de fermeture ", 22, 30 coopérant avec un siège-de soupape 21, 29Entre la = surface frontale 38 du bouchon 12 et l'une des surfaces d'extrémité 40 du noyau plongeur 22 est prévue une couche en une matière synthétique résistant aux agents frigorigènes et -40 qui est indépendante de l'élément de fermeture 23 Le bou chon 12 est fixé à la culasse 6 avec interposition d'une couche intermédiaire élastique 16 En outre, on peut prévoir entre I l'autre surface d'extrémité 43 du noyau plongeur 23 et une 25 _ surface d'appui 41 une couche 42 indépendante de l'élément 0 de fermeture 30 Ceci assure une longue durée de vie au - dispositif et de faibles bruits de branchement et de débran- CO chement I D Venute des fascicules à I'IMPR MERIE NATIONALE27rue de la Convenlion75732 PARIS CE De( 15 Electrovanne pour installations frigorifiques. L'invention concerne une électrovanne pour installations frigorifiques, comprenant un bouchon en un matériau magnétiquement conducteur pénétrant à l'intérieur de l'enroulement magnétique, relié à une culasse, et comprenant un noyau plongeur dont la course est limitée dans les deux sens, supportant au moins à une extrémité un élément de fermeture coopérant avec un siège de soupape, qui est attiré magnétiquement par sa surface d'extrémité contre la surface frontale du bouchon quand l'enroulement magnétique est excité et qui est appliqué contre une surface de butée quand cesse l'excitation par une force de rappel et au moyen de son autre extrémité, avec interposition d'une élément en une matière synthétique résistant aux agents frigorigènes telle que du polytétrafluoréthylène. Dans une électrovanne de ce type (valve DANFOSS EVJ), le bouchon est maintenu par une vis sur la surface frontale d'un logement métallique en forme de godet qui forme la culasse avec une plaque de fond de ce logement Le bouchon est relié au bottier de la soupape par l'intermédiaire d'un tube d'induit La course du noyau plongeur qui est soumis à la sollicitation d'un ressort de rappel est limitée dans une sens par la venue en appui du noyau plongeur sur le bouchon magnétique et dans l'autre sens par la venue en appui de l'élément de fermeture qui est solidaire du noyau plongeur sur le siège de soupape Cette soupape a une durée de vie d'environ 1 million de commutations Il est vrai que les bruits de commutation sont faibles mais ils peuvent cependant constituer une gêne quand le dispositif est monté dans de nombreux meubles frigorifiques qui sont résonnants. l 1 est connu (par le DE-AS 11 69 242) de disposer dans des electrovannes un bouchon ou une plaque en une matière élastique entre une extrémité frontale du noyau plongeur et la surface du reste du système magnétique qui lui est associé pour obtenir un amortissement des bruits. En outre, il est connu (par le DE-AS Il 50 252) de constituer l'élément de fermeture dans le noyau plongeur en un matériau flexible et de fixer le bouchon sur la culasse avec interposition d'une bague élastique dans une vanne à trois voies à commande magnétique dans laquelle le bouchon magnétiquement conducteur supporte un siège de soupape, en vue d'amortir les bruits. L'invention a pour but de proposer une électrovanne pour installations frigorifiques du type mentionné dans le préambule, possédant une durée de vie plus longue et fonctionnant en émettant peu de bruits. Selon l'invention, ce but est atteint du fait que l'on prévoit entre la surface frontale du bouchon et l'une des surfaces d'extrémité du noyau plongeur une couche en une matière synthétique résistant aux agents frigorigènes et indépendante de l'élément de fermeture et du fait que le bouchon est fixé à la culasse avec interposition d'une couche intermédiaire élastique. Grâce à cette construction, le bruit provoqué par le noyau plongeur sur le bouchon magnétiquement conducteur est amorti par la couche de matériau résistant aux agents frigorigènes Pour des raisons magnétiques, cette couche doit être mince Comme les matériaux résistants aux agents frigorigènes connus tels que le polytétrafluoréthylène ne possèdent pas une élasticité trop importante, l'effet tampon de cette couche est limité En pratique, elle n'évite que l'apparition du bruit métallique provoqué par le choc; l'énergie de l'impact est largement transmise au bouchon Comme ce dernier est supporté Plastiquement, les bruits restants ne sont transmis que de façon très diminue à la culasse et de ce fait au meuble frigorifique et en outre les trépidations qui ont une influence négative sur la durée de vie sont largement éliminées On peut utiliser entre le bouchon et la culasse des matériaux élastiques qui n'ont plus besoin de résister au froid, ce qui offre une liberté de choix La couche de matière synthétique peut être particulièrement mince par comparaison avec la couche intermédiaire élastique Il suffit d'une épaissemur de 1 mm ou moins L'indépendance par rapport à un élément de fermeture prévu éventuellement sur cette surface d'extrémité du noyau plongeur permet d'être certain qu'on ne court pas le danger, même en raison de l'usure inévitable de l'élément 'de fermeture au cours d'une longue durée de vie, que le noyau plongeur s'applique métalliquement contre le bouchon, même quand on a choisi dès le départ une dimension très faible pour l'espace intermédiaire qui doit être parcouru par le flux magnétique, comme cela est possible avec la couche de matière synthétique utilisée ici Le fait que l'élément de fermeture est indépendant de la couche présente l'avantage additionnel de permettre de disposer non seulement de la petite surface du siège de soupape, mais également d'une surface nettement plus importante pour absorber les forces, ce qui fait que la couche n'est soumise qu'à des pressions de surface relativement faibles au moment du choc. En outre, il est avantageux que l'élément en matière synthétique soit constitué par une couche indépendante de l'élément de fermeture et disposée entre l'autre surface d'extrémité du noyau plongeur et la surface de butée L'élément qui évite le choc métallique dispose alors d'une surface relativement importante. De façon particulièrement avantageuse, il est fait en sorte que la surface de butée n'est reliée à la culasse qu'en étant maintenue par un tube d'induit du bouchon et que la couche intermédiaire élastique puisse être comprimée dans les deux sens du mouvement -du noyau plongeur De ce fait, la couche intermédiaire élastique est active non seulement quand le noyau plongeur parvient contre le bouchon, mais aussi quand il parvient contre la surface de butée Dans les deux cas, le bruit est fortement amorti et on évite la diffusion du son provenant de la garniture magnétique. En particulier, la couche intermédiaire élastique peut être constituée par deux bagues élastiques disposées des deux côtés d'une branche de la culasse traversée par le bouchon Ceci constitue une forme très simple pour rendre active la couche intermédiaire élastique sur ses deux cotés. Les couches de matière synthétique peuvent être constituées par des disques ou des bagues rapportés dans le dispositif Une autre possibilité consiste à former les couches de matière synthétique par un revêtement qui est appliqué sur la surface frontale du bouchon, la surface de butée ou les surfaces d'extrémité du noyau plongeur. Avantageusement, la première couche est appliquée sur une surface plus importante du noyau plongeur que la seconde couche Ceci tient compte du fait qu'en règle générale le choc provenant de l'influence de la force magnétique est plus fort que le choc provenant de l'influence de la force de rappel. Avantageusement, un élément de fermeture au moins est monté mobile axialement dans le noyau plongeur et est pressé contre une butée contenue dans le noyau plongeur par un ressort Grâce à cette construction connue en soi, il est possible de rendre la couche de matière synthétique indépendante de l'élément de fermeture - Lorsqu'il s'agit d'une soupape alimentée en courant alternatif, il est en outre avantageux d'incorporer un redresseur monté en série avec l'enroulement magnétique Grâce à l'excitation par le courant continu pulsé, le niveau des bruits provenant de la soupape est encore plus réduit. -Il est en outre avantageux que les conduites de raccordement qui sont reliées au bouchon ou à la surface de butée soient munies respectivement d'au moins une boucle en vue d'absorber les mouvements axiaux On évite ainsi efficacement que des bruits perturbateurs soient diffusés par l'intermédiaire des conduites de raccordement, et par exemple par de petits tubes capillaires. On vise le même but en munissant respectivement les conduites de raccordement d'un dispositif de fixation élastique Avantageusement, ce dispositif de fixation est disposé de l'autre coté d'au moins une boucle. L'invention sera maintenant décrite plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation préférés et en référence au dessin annexé dans lequel: la figure i est une coupe longitudinale d'une soupape à trois voies pour installations frigorifiques, et la figure 2 est une représentation schématique du montage de l'électrovanne. Selon la figure 1, -une bobine excitatrice et cylindrique 1 qui est noyée dans un isolant en matière synthétique 2 est montée en série avec un redresseur 3 dans une électrovanne M Des conducteurs de tension alternative peuvent être raccordés aux bornes 4 dans une boite de connexion 5 L'enroulement excitateur 1 est entouré par une culasse en forme de U 6 comprenant deux branches parallèles 7 et 8 comportant respectivement une ouverture 9 ou 10. La section filetée Il d'un bouchon 12 en un matériau magnétiquement conducteur est enfoncée dans l'ouverture 9 et munie sur son coté extérieur d'un écrou de fixation 13 Une bague élastique 14 est disposée entre un épaulement du bouchon 12 et de la branche 7 de la culasse, et une seconde bague élastique 15 est disposée entre l'écrou 13 et l'autre c 6 té de la branche 7 de la culasse Les deux bagues élastiques 14 et 15 constituent une couche intermédiaire élastique 16. Le bouchon 12 est muni d'une conduite de raccordement 7 qui est en liaison avec un siège de soupape 21 par l'intermédiaire d'un alésage central 18 et d'un élément 19 comprenant un alésage 20 Le siège coopère avec un élément de fermeture 22 en polytétrafluoréthylène contenu dans un noyau plongeur 23. Le bouchon supporte un tube d'induit 24 qui est brasé ou soudé pour être étanche à l'agent frigorigène, introduit avec un certain jeu dans l'ouverture 10 de la branche 8 de la culasse et supportant à l'autre extrémité un bloc formant logement 25 Ce dernier comprend une conduite de raccordement 26 qui est en liaison avec un siège de soupape 29 par l'intermédiaire d'un élément 27 comprenant un alésage 28 Le siège coopère avec un élément de fermeture 30 en polytétrafluoréthylène contenu dans le noyau plongeur 23 Une seconde conduite de raccordement 31 débouche par l'intermédiaire d'un alésage 32 dans la chambre interne 33 qui est entourée par le tube d'induit 24 et qui contient le noyau plongeur 23. Les deux éléments de fermeture 22 et 30 sont disposés dans un alésage 34 du noyau plongeur et sont soumis à la sollicitation d'un ressort 35 qui repousse les éléments de fermeture l'un par rapport à l'autre L'élément de fermeture 22 s'applique soit contre une butée 36 soit contre le siège de soupape 21 De son c 8 té, l'élément de fermeture s'applique soit contre une butée 37 soit contre le siège de soupape 29 Des canaux axiaux 38 prévus dans le noyau plongeur assurent la liaison entre les deux côtés de ce dernier, ce qui fait que selon l'état d'excitation de l'électrovanneil est possible d'évacuer l'agent frigorigène qui est arrivé par la conduite de raccordement 31 soit par la conduite de raccordement 17 soit par la conduite de raccordement 26. De manière similaire, il est également possible d'alimenter au choix la conduite de raccordement 31 à partir de la conduite de raccordement 17 ou à partir de la conduite de raccordement 26. La totalité de la surface frontale 38 du bouchon 12 est munie d'une couche 39 se présentant sous la forme d'un mince revêtement de polytétrafluoréthylène, contre lequel vient s'appliquer la surface d'extrémité correspondante du noyau plongeur Une surface de butée 41 est constituée par la surface frontale du bloc formant logement 25 En cet endroit est prévue une couche 42 se présentant sous la forme d'un mince anneau en polytétrafluoréthylène, contre lequel vient en appui la surface d'extrémité 43 du noyau plongeur L'appui centre la couche de matière synthétique 39 est plus important que l'appui contre la couche de matière synthéique 42 L'épaisseur des couches 39 et 42 peut être inférieure à 1 Am et être par exemple de 0,2 mm. A la figure 2, 3 'électrovanne M est fixée à une partie fixe 43 de l'installation frigorifique La conduite de raccordement 17 est maintenue également contre la partie fixe 43 au moyen d'un dispositif de fixation élastique 44 tel qu'un bloc de caoutchouc La conduite de raccordement 17 comprend une première boucle 45 entre le dispositif de fixation 44 et l'électrovanne M ainsi qu'une seconde boucle 46 de l'autre c Sté du dispositif de fixation De manière similaire, les conduites de raccordement 26 et 31 comprennent un dispositif de fixation 44 ainsi que des boucles 45 Les boucles 45 absorbent les mouvements axiaux des conduites de raccordement et empachent de ce fait, comme le dispositif de fixation élastique 44, la transmission des bruits à partir de lt Jnstallation frigorifique. Grâce à cette construction, la durée de vie est plus longuecar il n'y a pas de contact métallique entre le noyau plongeur et les autres parties et les heurts qui sont appliqués aux bouchons sont amertis Plastiquement et transmis au reste du système magnétique En outre, les bruits de branchement et de débranchement sont fortement amortis,alors que les bruits provoqués par des chocs métalliques sont totalement absents et que les sollicitations d'impact exercées sur le bouchon 12 ne peuvent pas gtre transmises au reste du système magnétique Ce système est relié directement au meuble frigorifique en tant qu'ensemble unitaire De ce fait, les bruits ne peuvent pas non plus itre diffusés par le meuble frigorifique se comportant en tant que corps résonnant. Naturellement, on peut éliminer le siège 21 ou le siège 29, ce qui fait que l'on obtient alors seulement une soupape à deux voies. 2; 4 4 8 3 5 6 Electrovanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la couche de matière synthétique ( 39) est constituée par un revêtement appliqué sur la surface frontale ( 38) du bouchon ( 12), la surface de butée ou les surfaces d'extrémité du noyau plongeur. 7 Electrovanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la première couche ( 39) est disposée sur une surface plus importante du noyau plongeur ( 23) que la seconde couche ( 42). 8 Electrovanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'un élément de fermeture ( 22, 30) au moins est monté mobile axialement dans le noyau plongeur ( 23) et est pressé par un ressort ( 35) contre une butée ( 36, 37) prévue dans le noyau plongeur. 9 Electrovanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu' un redresseur ( 3) est incorporé dans le dispositif et est monté en série avec l'enroulement magnétique ( 1). Electrovanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que des conduites de raccordement ( 17, 26, 31) reliées au bouchon ( 12) ou à la surface de butée ( 41) sont prévues pour absorber les mouvements axiaux, respectivement au moyen d'une boucle ( 45). 11 Electrovanne selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les conduites de raccordement ( 17, 26, 31) qui sont reliées au bouchon ( 12) ou à la surface de butée ( 41) sont munies respectivement d'un dispositif de fixation élastique ( 44)