Brevet FR2620204A1 — publié le 19890310

"SYSTEME DE REFRIGERATION POUR LE TRANSPORT" Cette invention se rapporte aux systèmes de réfrigération pour le transport, tels que les systèmes de réfrigération utilisés pour climatiser les chargements congelés et périssables situés dans les espaces de fret de camions et de remorques. Les portions formant évaporateur et condenseur des sys- tèmes de réfrigération pour le transport requièrent chacune une alimentation en air ou des moyens de déplacement d'air qui se présentent sous la forme de soufflantes et/ou de ventilateurs destinés à déplacer de l'air à travers les tubes à ailettes qui constituent les portions formant évaporateur et condenseur. Il est classique d'entraîner les soufflantes et ventilateurs direc- tement à partir d'une source de force motrice ou moteur primai- re qui entraîne le compresseur de réfrigération et qui peut être un moteur à combustion interne spécialisé, comme un moteur Diesel; ou in- directement au moyen de moteurs électriques à qui des alternateurs en- traînés par le moteur primaire fournissent leur énergie. Le Brevet U.S. 4 551 986, qui est cédé au même cession- naire que la présente demande, est un exemple d'un agencement typique d'alimentation en air d'un système de réfrigération pour le transport. Dans ce brevet un assemblage formant machine sauf- flante d'évaporateur a la configuration d'une soufflante centri- fuge à double orifice d'entrée montée sur un arbre entraîné par un moteur primaire par l'intermédiaire de poulies et d'une courroie. Les ventilateurs et moteurs consomment un pourcentage significatif de la puissance disponible à partir du moteur pri- maire. Il serait donc souhaitable, et c'est l'objectif de la pré- sente invention, de diminuer la puissance consommée par les moyens d'alimentation en air des systèmes de réfrigération pour le trans- port, au moins lorsqu'une diminution du volume d'air n'affectera pas d'une manière nuisible la cargaison placée dans l'espace cli- matisé, de façon à économiser du carburant et à garder disponible pour le système une capacité supplémentaire de refroidissement. Avec cet objectif en vue, la présente invention réside dans un système de réfrigération pour le transport comprenant un com- presseur, une source de force motrice ou moteur primaire de compresseur, un condenseur et un évaporateur, caractérisé par un assemblage formant machine soufflante d'évaporateur comprenant un arbre entraîné par le moteur primaire, une première et une seconde soufflantes, et un embrayage. La première soufflante est fixée à l'arbre entraîné, la seconde soufflante est tourillonnée pour tourner autour de l'arbre entraîné, et l'embrayage est disposé de façon à coupler la secon- de soufflante à la première soufflante et à l'en découpler, d'une manière sélective. Ainsi, les première et seconde soufflantes peuvent être couplées de façon à tourner avec l'arbre entraîné lorsque le système de réfrigération pour le transport requiert le volume d'air des deux première et seconde soufflantes, et dé- couplées de sorte que seule la première soufflante tourne avec l'arbre entraîné, de manière à augmenter la capacité de refroidis- sement et économiser de l'énergie lorsque le volume d'air de ladite première soufflante est suffisant. On comprendra mieux l'invention et les autres avantages et utilisations de cette invention seront plus facilement évidents lorsqu'elle sera considérée au regard de la description suivante détaillée de réalisations concrètes exemplaires, prise avec les dessins annexés, parmi lesquels: la Figure 1 est une vue perspective d'un système de réfrigération pour le transport qui peut être construit selon les enseignements de cette invention; la Figure 2 est une vue en élévation de la partie supérieure du système de réfrigération pour le transport montré sur la Figure 1, cette vue montrant le c8té opposé à celui montré sur la Figure 1; la Figure 3 est une vue partielle du système de réfrigération pour le transport montré sur les Figures 1 et 2, l'assemblage formant machine soufflante d'évaporateur étant modifié selon les enseignements de l'invention de manière à scinder l'assemblage en deux portions formant machines soufflantes; et la Figure 4 est une vue en coupe agrandie de l'assemblage formant machine soufflante d'évaporateur montré sur la Figure 3, cet- te vue représentant un embrayage électrique qui peut être utilisé dans l'assemblage formant machine soufflante d'évaporateur montré sur la Figure 3, destiné à coupler d'une manière sélective l'une des deux portions formant machine soufflante d'évaporateur à un arbre entraîné. La Figure 1 est une vue perspective, certaines pièces n'étant pas montrées ou étant arrachées, d'un système 8 de réfrigération pour le transport approprié pour 8tre monté sur la cloison frontale 10 d'une remorque. La Figure 2 est une vue en élévation de la partie supérieure arrière du système 8 de réfrigération pour le transport, c'est-à-dire, le côté qui est disposé immédiatement à c8té de la paroi 10. Le système 8 de réfrigération pour le transport comprend un châssis métallique 11 qui soutient un bloc d'alimentation 13 placé sur la base du châssis. Le bloc d'alimentation 13 comprend un compresseur 54 de réfrigération et une source de force motrice ou moteur primaire 56. Le moteur primaire 56 peut être un moteur à combustion interne, avec ou sans la possibili- té d'un entraînement par moteur électrique auxiliaire, comme désiré. La partie supérieure du châssis 11 comprend une portion 50 formant évapora- teur et une portion 52 formant condenseur, séparées latéralement par un couloir 62. La portion 50 formant évaporateur comprend des serpentins 64 d'évaporation, et une chambre 58 d'évaporateur qui contient un assemblage 59 formant machine soufflante d'évaporateur. L'assemblage 59 formant machine soufflante d'évaporateur comprend une soufflante centrifuge 72 d'évaporateur à double lar- geur, à double orifice d'entrée, montée sur un arbre 70 entraîné par le moteur primaire 56 par l'intermédiaire de poulies 76 et 78, et d'une courroie 86 qui est tendue par un dispositif 80 ten- deur de courroie. Les constituants de l'arbre d'entrainement de la souf- flante sont disposés dans le couloir 62, une extrémité de l'arbre 70 s'étendant jusque dans la chambre 58 d'évaporateur par l'inter- médiaire d'un assemblage 68 formant palier et support monté sur une paroi 44 relativement épaisse, isolée thermiquement de la chambre 58. Une enveloppe 102 de soufflante dirige l'air de retour de la remorque, désigné par les flèches 103 sur la Figure 2, air de retour qui pénètre un conduit créé par la contre-plaque 106 et passe à travers les tubes à ailettes de l'évaporateur 64, jusque dans les extrémités axiales de la soufflante centrifuge 72 à dou- ble largeur, à double orifice d'entrée. L'air sort de la périphé- rie de la soufflante 72 et est dirigé jusque dans l'espace desser- vi ou climatisé de la remorque associée par l'intermédiaire de l'ouverture 104 formant orifice de sortie de la soufflante. L'extrémité restante de l'arbre 70 entraîné soutient une soufflante 74 de condenseur disposée dans le couloir 62. La soufflante 74 de condenseur soutire de l'air extérieur, désigné par la flèche 105, à travers la portion 52 formant condenseur et évacue l'air d'échappement vers l'extérieur par l'intermédiaire d'ouvertures situées dans l'enveloppe (non montrée) du système 8 de réfrigération pour le transport. La portion 52 formant con- denseur comprend un condenseur 66 muni de tubes à ailettes, et un radiateur 96 de moteur. La présente invention permet de régler d'une manière sélective le volume d'air fourni par l'assemblage 59 formant ma- chine soufflante d'évaporateur sans l'obligation de changer la vitesse du moteur primaire 56, ce qui permet de choisir la vitesse du moteur primaire 56 de façon à optimiser le rendement du compresseur. L'invention permet en outre de régler le volume d'air fourni par l'assemblage 59 formant machine soufflante d'évaporateur sans changer le volume d'air fourni par la soufflante 74 de conden- seur montée sur l'arbre commun 70. L'invention admet qu'un chargement congelé requiert un volume d'air devant être fourni par l'assemblage 59 formant machine soufflante d'évaporateur, qui n'est pas aussi grand que celui qui est requis par un chargement non congelé, et qu'un volume d'écoulement d'air plus faible augmenterait sensiblement la capacité de refroidissement du système pour des applications aux chargements congelés. L'invention admet aussi que les remor- ques dont l'espace pour le fret est divisé en deux ou plusieurs compartiments avec le but de maintenir des températures diffé- rentes dans ces compartiments, ne requièrent pas un volume d'é- coulement d'air aussi grand lorsque seulement une partie de la remorque contient du fret. Ainsi, le principe général de l'inven- tion consiste à commander le volume d'air fourni par l'assemblage 59 formant machine soufflante d'évaporateur sur la base du besoin, c'est-à-dire, les exigences de l'espace desservi, en convertis- sant la diminution du volume d'air en économies de carburant et en capacité supplémentaire pour le moteur primaire d'entral- ner le compresseur 54 de réfrigération et l'alternateur (non montré). Une réalisation concrète préférée de l'invention est représentée sur la Figure 3, qui est une vue partielle du sys- tème 8 de réfrigération pour le transport, représentant l'assem- blage 59 formant machine soufflante d'évaporateur. Selon les en- seignements de l'invention, la soufflante 72 d'évaporateur à double largeur de l'assemblage 59 est-divisée ou "scindée" en deux portions formant machines soufflantes indépendantes, consti- tuant la première et la seconde soufflantes 110 et 112, respec- tivement. L'une des première et seconde soufflantes indépendantes 110 et 112 est fixée à l'arbre 70 d'entraînement, et l'autre est.tourillonnée pour tourner indépendamment par l'in- termédiaire des paliers 113. La soufflante qui est tourillonnée nour tourner indépendamment peut être verrouillée d'une manière sélective à l'arbre entraîné 70 par des moyens d'embrayage 114, qui à leur tour sont commandés selon le "besoin" par le dispositif de régulation 116 de la réfrigération. Dans une réalisation con- crête préférée de l'invention, la soufflante qui est la plus éloi- gnée de l'assemblage 68 formant palier et support, c'est-à-dire, la soufflante 110, est fixée à l'arbre entraîné 70, ce qui permet de monter les paliers 113 et les moyens 114 d'embrayage plus près de l'assemblage 68 formant palier et support de façon à dimi- nuer la charge en porte-à-faux. La Figure 4 est une vue en coupe agrandie de l'assem- blage 59 formant machine soufflante d'évaporateur, y compris les moyens 114 d'embrayage montrés sur la Figure 3, cette vue représentant un assemblage préféré formant machine soufflante d'évaporateur scindée et un agencement d'embrayage électrique. Un moyeu 118 de montage de soufflante est fixé à la soufflante 110 par l'inter- médiaire d'une rondelle 119 et de vis 121. Le moyeu 118 comprend un rebord 120 qui reçoit les vis 121, et un manchon allongé ou organe tubulaire 122 qui est monté et claveté sur l'arbre 70 à proximité de l'extrémité 124. L'organe tubulaire 122 est verrouil- lé en position sur l'arbre 70 au moyen d'un collier de verrouil- lage fendu 126. Le rebord 120 peut être fixé à l'organe tubulaire 122 au moyen d'une pluralité de dispositifs d'assemblage, tels que le rivet 128, ou bien il peut faire corps avec lui, comme désiré. Une plaque métallique 130 ressemblant à une rondelle, qui fonctionne comme l'armature de l'embrayage électrique 114, est fixée au rebord 120 par l'intermédiaire d'une pluralité de res- sorts plats disposés symétriquement, tels que trois ressorts, dont deux ressorts 132 et 134 apparaissent sur la vue en coupe de la Figure 4. Les rivets 128 qui relient le rebord 120 à l'or- gane tubulaire 122 peuvent ancrer une extrémité de chaque ressort plat, et des rivets, tels que le rivet 136, peuvent fixer les autres extrémités des ressorts à la plaque 130 formant armature. La soufflante 112 est tourillonnée pour tourner autour de l'arbre 70 par l'intermédiaire d'un assemblage 138 formant rotor, la soufflante 112 étant fixée à l'assemblage 138 formant rotor par l'intermédiaire d'une rondelle 140-et de vis 142. l'as- semblage 138 formant rotor comprend un rotor 144 d'embrayage qui est monté sur l'organe tubulaire 122 par l'intermédiaire d'un roulement 146, et un rebord 148 formant monture qui est fixé à la périphérie du rotor d'embrayage 144, le rebord 148 formant monture recevant des vis 142. Un petit interstice 150 d'air est ménagé entre la plaque 130 formant induit et le rotor 144 d'embrayage. Un assemblage 152 formant bobine d'embrayage est monté sur l'organe tubulaire 122 par l'intermédiaire d'un roulement 154. L'assemblage 152 formant bobine d'embrayage comprend un bobinage électrique 156 qui s'étend dans une cavité annulaire 158 ménagée dans le rotor 144 d'embrayage, avec un faible jeu entre le bobinage 156 et le rotor 144. Le bobinage 156 comprend des conducteurs électriques 160, qui peuvent être sortis de l'assem- blage 59 formant machine soufflante le long d'une patte anti- rotation 162 fixée à l'assemblage 152 formant bobine d'embrayage. Lorsque le bobinage 156 est excité par le dispositif 116 de régulation, il crée un champ magnétique dans le rotor 144 d'embrayage, en constituant un électro-aimant qui attire la plaque-armature 130, ce qui verrouille la soufflante 112 à l'arbre entraîné 70. Quand le volume d'air fourni par les deux soufflantes 110 et 112 n'est pas requis par le système 8 de réfrigération pour le transport, soit lorsqu'un chargement congelé se trouve dans l'espace de fret de la remorque, ou dans une remorque divisée en compartiments, l'excitation du bobinage 156 est arrêtée par le dispositif de régulation 116. Les ressorts qui fixent la plaque-armature 130 au moyeu 118 formant monture, indiqués en 132 et 134, reviennent brusquement à leurs configurations relâchées, de façon à rétablir l'interstice d'air et à déverrouiller la soufflante 112 de l'arbre entraî- né 70. Des résultats effectifs d'essais montrent que, lorsque la soufflante 112 est déverrouillée de l'arbre entraîné, le vo- lume d'air est réduit de 30% et la puissance requise pour entraî- ner l'assemblage 59 formant machine soufflante d'évaporateur est réduite de 30%. La soufflante 112 débrayée tourne en roue libre en n'étant soumis qu'à la résistance des roulements,-et dévelop- pe une pression statique suffisante pour empêcher une recirculation sensible d'air à l'intérieur de l'assemblage formant machine soufflante. Les économies de puissance se traduisent directement par une capacité accrue de refroidissement et des économies de carburant. REVENDICATIONS 1. Système (8) de réfrigération pour le transport compre- nant un compresseur (54), un moteur primaire (56) de compresseur, un condenseur (66) et un évaporateur (64), caractérisé par: un assemblage (59) formant soufflante d'évaporateur comprenant un arbre (70) entraîné par le moteur primaire (56), une première et une seconde soufflantes (110, 112), et un embrayage (114), ladite première soufflante (110) étant fixée audit arbre (70) entraîné, ladite seconde soufflante (112) étant tourillonnée (en 113) pour tourner autour de l'arbre entraîné (70), ledit embrayage (114) étant disposé de façon à coupler ladite seconde soufflante (112) à ladite première soufflante (110) et à l'en découpler, d'une manière sélective, si bien que lesdites première et seconde soufflantes (110, 112) peuvent être couplées de façon à tourner avec ledit arbre (70) en- traîné lorsque le système (8) de réfrigération pour le transport re- quiert le volume d'air des deux première et seconde soufflantes préci- tées (110, 112), et découplées de sorte que seule ladite première souf- flante (110) tourne avec ledit arbre (70) entraîné, de manière à aug- menter la capacité de refroidissement et économiser de l'énergie lors- que le volume d'air de ladite première soufflante (11O) est suffisant. 2. Système de réfrigération pour le transport selon la re- vendication 1 caractérisé en ce que les première et seconde soufflantes (110, 112) sont des soufflantes centrifuges et définissent en com- mun un assemblage (59) formant machine soufflante à double largeur, à double orifice d'entrée. 3. Système de réfrigération pour le transport selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'embrayage (114) est un em- brayage à fonctionnement électrique. 4. Système de réfrigération pour le transport selon la re- vendication 1 caractérisé en ce que la première soufflante (110) est fixée à une extrémité (124) de l'arbre (70) entraîné par l'in- termédiaire d'un moyeu (118) de montage, et la seconde souf- flante (112) est tourillonnée pour tourner par l'intermédiaire de roulements (146) disposés sur ledit moyeu (118) de montage. 5. Système de réfrigération pour le transport selon la revendication 1 caractérisé en ce que la première soufflante (110) est fixée à une extrémité (124) de l'arbre (70) entraîné par l'intermédiaire d'un moyeu (118) de montage, l'embrayage (114) est tourillonné pour tourner par l'intermédiaire de roulements (146) disposés sur ledit moyeu de montage, et la seconde souf- flante (112) est fixée à l'embrayage (114). 6. Système de réfrigération pour le transport selon la revendication 1 caractérisé en ce que la première soufflante (110) est fixée à une extrémité (124) de l'arbre (70) entraîné, et qui comprend des moyens (74) de déplacement d'air destiné au condenseur (66) fixés à l'extrémité restante de l'arbre (70) entraîné.