Brevet FR2560976A1 — publié le 19850913

Liquéfacteur de fréon instantané, La présente invention concerne un liquéfacteur de fréon instantané, spécialement applicable aux circuits de chauffage bien qu'il le soit aussi aux circuits de production de froid, et qui estbasésur une philosophie fonction nielle révolutionnaire par rapport aux techniques conventionnelles, en donnant lieu à des avantages notables tant du point de vue fonctionnel qu'économique. Plus concrétement et du point de vue fonctionnel, avec le liquéfacteur instantané de fréon selon l'invention, on obtient un fonctionnement qui ne dépend pas de la température extérieure, contrairement à ce qui se produit avec les pompes à chaleur traditionnelles dans lesquelles il existe un rapport étroit, par le moyen du circuit de condensation, avec la température ambiante extérieure. Cette indépendance par rapport à la température ambiante extérieure, fait que les basses températures n'altérent pas son fonctionnement correct et par conséquent les circuits de dégivrage sont totalement superflus. Du point de vue économique et étant donné que l'on élimine en grande partie le circuit de condesation des pompes à chaleur classiques, il est évident que ceci donne lieu à une réduction du prix de revient. A cet effet-et comme il a été dit plus haut, le liquéfacteur selon l'invention est basé sur une philosophie fD:- tionnelle totaleînent étrangère à la -technique connue et employée jusqu'à présent. De façon plus précise, l'invention est centrée sur l'injection à l'intérieur d'un tube cylindrique, du ga-s fréon à une pression supérieure à 6 bars, le gaz attaquant le tube en question de façon à créer dans celui-ci un mouvement en forme de spirale. En tournant à grande vitesse, le gaz adhére à la paroi intérieure du tube, en créant une dépression au centre de celui-ci. Les particules de fréon plus lourdes et qui tournent à l'intérieur du tube, cèdent de la chaleur aux plus rapides qui tournent à plus grande vitesse, et tombent par absorption, en raison de leur changement de densité, à la partie inférieurs du tube et sous-forme liquide, tandis que les particules chaudes qui tournent à grande vitesse, sortent par la partie supérieure du tube. De façon plus concrète, le liquéfacteur est constitué par un corps tubulaire cylindrique, dans lequel sont formés deux secteurs de diamètres différents accouplés -coaxialement, de façon que l'entrée de fréon en phase gazeuse s'effectue dans le secteur inférieur de plus petit diamètre, avec une orientation adéquate pour créer à l'intérieur de ce secteur le mouvement en spirale auquel il a été fait allusion plus haut. Au fond du secteur de plus grand diamètre, est située la sortie destinée au gaz liquide, tandis que le gaz plus chaud s'élève vers le secteur de diamètre plus réduit disposé dans la partie supérieure du corps tubulaire. Lorsqu'on l'applique à une pompe à chaleur, le liquéfacteur instantané selon l'invention permet d'obtenir dans le circuit de chauffage à haute pression et en temps extrememe court, des températures comprises entre 100 et 1300C. I1 convient de faire ressortir le fait que le liquéfacteur en question peut être appliqué à des congélateurs, simplement en inversant le processus, ce qui permet d'obtenir un rendement élevé en frigories. Le liquéfacteur peut aussi être utilisé pour récupérer la plus grande partie du fréon quand il est nécessaire de réaliser des réparations sur des pompes à chaleur conventionnelles. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: La figura 1 est une représentation schématique en élévation latérale et en section diamétrale, d'un liquéfacteur de fréon instantané réalisé en accord avec l'objet de l'invention. La figure 2 représente un exemple d'application pratique de ce liquéfacteur à un circuit de production d'eau chaude. Dans la figure 1 on peut observer que le liquéfacteur selon l'invention est constitué en partant d'un corps tubulaire et cylindrique qui porte la référence générale 1, qui, pendant son fonctionnement doit être disposé de façon que son axe soit vertical, et dans lequel sont situés deux secteurs 2 et 3 de diamètres différen-ts, le secteur 2 de plus grand diamètre étant celui dans lequel se produit la liquéfaction du fréon. Dans le secteur inférieur 2 il est prévu une entrée latérale 4 pour le fréon en phase gazeuse, et cette entrée doit être disposée de façon à soumettre le gaz, à l'intérieur du corps à un mouvement en forme de spirale, et à cet effet l'entrée 4 en question est adaptée par sa partie 4' située à l'intérieur du corps, à la paroi de ce dernier en adoptant la même courbure et en créant ainsi une trajectoire de sortie du gaz tangentielle par rapport à la paroi interne du corps et, par conséquent circonférentielle par rapport à la section de ce dernier. Comme il a été dit plus haut, le fréon en phase gazeu doit atteindre, à travers l'entrée 4 et à l'intérieur du corps 2,une pression supérieure à 6 bars pour être soumis à un mouvement de rotation à grande vitesse qui crée une surpression dans la zone phériférique du corps 2, et une dépression dans la zone axiale de ce tube, ce qui fait que les particules de fréon plus lourdes et qui tournent plus lentement, cédent de la chaleur aux particules plus rapides et qui tournent à plus grande vitesse, et tombent en raison du changement de densité, à la partie inférieure du corps 2, où il a été prévu une sortie 5 pour le gaz liquéfié. En même temps, le fréon plus rapide et plus chaud monte dans le secteur 3 de diamètre plus réduit, en se maintenant en phase gazeuse dans une position opposée par rapport au fréon en phase liquide. En accord avec l'exemple préféré de réalisation pratique qui est représenté dans la figure 1, le secteur 2 de plus graS diamètre du corps 1, présente une dimension axiale qui est à peu près égale au tiers de celle du secteur 3 de plus petit diamètre, ces deux secteurs2 et 3 du corps étant constitués par des pièces indépendantes reliées entre elles, comme on le voit dans la figure. Egalement en accord avec un exemple de réalisation préféré de réalisation pratique, le secteur 3 de diamètre plus réduit, comporte à son extrémité libre une pièce 6 destinée à recevoir l'impact du gaz, qui est reliée au secteur tubulaire 3 avec la collaboration d'un corps de support 7 fixé à son embouchure et doté d'un filetage interne qui correspond au filetage externe formé sur la pièce d'impact 6, laquelle est reliée au corps 7 par l'intermédiaire d'une rondelle 8 et comporte un col-tronconique 9 qui est logé partiellement à l'intérieur du tube 3 et qui constitue la surface sur laquelle se produit l'impact du gaz. Le bouchon ou la pièce d'impact 6,du fait qu'elle est vissée suer le corps de support 7, permet de régler la distance entre la surface tronconique 9 et la surface d'appui complémentaire formée sur le corps 7, ce qui permet de régler le passage dugaz vers les orifices radiaux de sortie 6' qui assurent la communication avec l'extérieur. I1 convient de mentionner également que la surface frontale tronquée du bouchon 6 présente une circonférence courbe-concave, avec un appendice central, comme on peut le voir en détail dans la figurez, de façon que le liquide qui pourrait se condenser éventuellement sur le bouchon puisse tomber goutte à goutte dans l'axe vertical imaginaire du liquéfacteur. La construction qui vient d'être décrite du liquéfacteur de fréon instantané selon l'invention, permet, comme il a été dit plus haut, d'éliminer le classique circuit de condensation et de supprimer en même temps l'éternel problème de la congélation de l'eau qui est toujours présente dans l'atmosphère ambiante et qui provoque de nombreuses avaries. De ce qui précède il découle aussi que son fonctionnement est totalement indépendant de la température ambiante extérieure,à laquelle il n'est pas soumis, ce qui fait que les basses températures n'altérent pas son fonctionnement correct, et qu'il n'est pas non plus nécessaire de prévoir des circuits de dégivrage. Cette élimination des circuits de condensation et de dégivrage permet de réduire de façon considérable le prix de revient, au point que l'on peut dire que le prix de fabrication d'une pompe à chaleur dotée du liquéfacteur de fréon instantané selon l'invention peut être égal au tiers de celui de la même pompe à chaleur réalisée au moyen de systèmes conventionnels de liquéfaction du fréon. Plus précisément, dans la figure 2 on a représenté le schéma d'une pompe à chaleur dotée du liquéfacteur de fréon instantané qui constitue l'objet de l'invention. Dans ce système on peut voir comment en partant d'un compresseur 10, doté de l'entrée correspondante 11 pour la charge du fréon, on fait passer ce gaz, à une pression 2 supérieure a 6 kg/cm2 , à travers un serpentin 12 qui co- rrespond à l'échangeur 13 qui met en rapport le circuit de fréon avec le circuit d'eau 14-14' doté d'une vanne thermostatique 15. Le fréon, à la pression indiquée, arrive à travers un filtre, au liquéfacteur 1, plus précisément par l'entrée 4, ce qui permet d'obtenir une phase liquide qui émerge par la sortie inférieure S pour atteindre la conduite 16, et une phase gazeuse constituée par un gaz tiède, qui sort à travers le bouchon 6 pour arriver à la conduite 16 mentionnée plus haut au point 18, avant d'arriver de nouveau au compresseur 11, ce qui referme ainsi le cycle de travail de la pompe à chaleur. I1 n'est pas considéré nécessaire de prolonger cette description pour que tout expert en la matière puisse comprendre la portée de l'invention et les avantages qui en découlent. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Liquéfacteur de fréon instantané, applicable à des circuits de chauffage ou de réfrigération ou congélation, caractérisé essentiellement en ce qu'il est constitué à partir d'un corps tubulaire cylindrique (1) dans lequel sont formés deux secteurs de diamètres différents, étant prévu à l'intérieur du secteur de plus grand diamètre (2) une entrée (4') pour le fréon en phase gazeuse, disposée de façon convenable pour créer à l'intérieur du corps un mouvement du gaz en forme de spirale, le tout de façon que, lorsque le gaz fourni par un compresseur (10) pénètre à une pression supérieure à 6 kg/cm2, les particules de fréon tournent avec une trajectoire en forme de spirale en créant une dépression dans la zone du corps proche de sa paroi et une dépression dans sa zone axiale, avec la particularité qui consiste en ce que l'extrémité libre du secteur de plus grand diamètre (2), qui correspond à l'extrémité inférieure du corps, comporte une sortie (5) pour le fréon liquide, obtenu par le refroidissement auquel sont soumises les particules les plus lourdes en cédant leur chaleur aux particules les plus rapides, tandis que ces dernières particules, plus chaudes, tournent à plus grande vitesse et sortent par la zone supérieure du corps, c'est-à-dire celle qui correspond au secteur de diamètre plus réduit (3), dont la dimension axiale est considérablement plus importante que celle du secteur inférieur (2). 2. Liquéfacteur de fréon instantané, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le secteur de plus petit diamètre (3) présente une dimension axiale qui est égale à peu près au triple de la dimension axiale du secteur inférieur de plus grand diamètre (2). 3. Liquéfacteur de fréon instantané selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps supérieur de plus petit diamètre (3) est terminé à sa partie supérieure par une pièce d'impact en forme de bouchon de réglage de débit (6), pièce qui est reliée au corps avec la collaboration d'un support (7) solidaire de l'embouchure de ce dernier et qui est doté d'un filetage intérieur pour la liaison de la pièce en question, étant prévu que la pièce d'impact présente une face tronconique (9), située en correspondance avec une surface d'appui également tronconique du corps de support, et que dans cette pièce soit formé un orifice presque aveugle, ouvert vers l'extérieur à partir duquel émerge une pluralité d'orifices (6') orientés vers la face inclinée de son secteur tronconique, le tout de façon que- la pénétration plus ou moins importante de la pièce d'impact (6) dans le corps de support (7), donne lieu à un débit de gaz plus ou moins important vers les orifices en question, et par conséquent vers l'extérieur. 4. Liquéfacteur de fréon instantané selon la revendication 3, caractérisé en ce que la- pièce d'impact en question (6) comporte sur la petite base libre de son secteur tronconiqué, une légère dépression courbe-concave avec une proéminence centrale, pour que le fréon éventuellement condensé par effet de choc puisse tomber goutte à goutte.