Brevet FR2652635A1 — publié le 19910405

L'invention concerne un dispositif permettant de récupérer Les réfrigérants gazeux fluorés, notamment du type CFC, soit directement dans des appareiLs de production de froid usagés teLs que des réfrigérateurs, des climatiseurs ou des congélateurs, soit dans des baLLons de stockage intermédiaire dans lesquels les circuits de ces appareils contenant te réfrigérant ont été préalablement vidés. Les appareils de production de froid comprennent des circuits fermés remplis de composés gazeux fluorés du type CFC. Compte tenu des effets préjudiciables supposés de ces composés sur la couche d'ozone entourant l'atmosphère terrestre, on cherche depuis quelques temps à éviter que le réfrigérant ne soit rejeté à l'atmosphère Lors des réparations ou Lorsque Les appareils sont mis au rebut. Pour cela, on doit donc vider les circuits rempLis de réfrigérants gazeux fluorés des appareils de production de froid avant que ces derniers ne soient mis à la ferraille et éventuelLement compactés. Le réfrigérant ainsi récupéré peut en outre être débarrassé de ses impuretés et recyclé. Il existe actuellement quelques installations de récupération de réfrigérants gazeux fluorés, qui comprennent généralement un déshydrateur dans lequel Les impuretés solides et liquides contenues dans Le gaz sont piégées, un compresseur servant à aspirer Le gaz hors du circuit et un condenseur dans lequeL ce gaz est Liquéfié avant d'être introduit dans une bouteille de stockage. Dans ces installations, la récupération du réfrigérant gazeux suppose L'intervention d'un opérateur qui doit ouvrir des vannes contrlant L'écouLement du réfrigérant dans le conduit qui relie le circuit fermé de L'appareil de production de froid et La bouteille de stockage, et manoeuvrer un interrupteur placé dans le circuit électrique d'alimentation du compresseur. En plus du caractère fastidieux de ces opérations, qui se répètent à chaque fois qu'un nouvel appareil est branché sur L'installation, et de La perte de temps qu'elles entraînent, cette conception conduit à un risque d'échappement de réfrigérant gazeux fluoré dans l'atmosphère. En effet, l'opérateur peut commander la mise en action du compresseur même si les raccordements ont été faits de façon incorrecte et ne sont pas parfaitement étanches. Par ailleurs, lorsque l'installation est déconnectée d'un appareil dans lequel le réfrigérant gazeux vient d'être récupéré, une partie de ce réfrigérant encore présent à l'intérieur des conduits de l'installation s'échappe immanquablement à l'extérieur. Enfin, rien ne permet de connaFtre L'état de rempLissage de la bouteille dans laquelle est reçu le réfrigérant Liquide, de sorte que ce remplissage est généralement contrôlé par l'ouverture d'une vanne de la bouteille de stockage, par Laquelle s'écoule du réfrigérant liquide lorsque la bouteille est remplie. La présente invention a principaLement pour objet un dispositif de récupération de réfrigérant gazeux fluoré dont le fonctionnement entièrement automatisé s'effectue sans autre intervention d'un opérateur que pour réaliser les raccordements, de telLe sorte que la mise en oeuvre du compresseur n'intervient que si ces derniers sont réalisés correctement, ce qui évite tout risque de relâchement accidentel de réfrigérant dans l'atmosphère. SeLon l'invention, cet objectif est atteint au moyen d'un dispositif de récupération de réfrigérants gazeux fluorés, comprenant : - un filtre déshydrateur apte à être relié à une source de réfrigérant gazeux fluoré pour retenir des impuretés solides et liquides contenues dans ce réfrigérant ; - un compresseur dont un orifice d'aspiration est relié au filtre déshydrateur ; - un circuit d'alimentation électrique du compresseur comportant un interrupteur ; - un condenseur relié à un orifice de refoulement du compresseur et apte à etre relié à un réservoir de stockage de réfrigérant liquide ; caractérisé par le fait qu'il comprend de plus des moyens de commande de L'interrupteur du circuit d'alimentation électrique du compresseur, sensibles à la pression en amont du compresseur pour commander automatiquement la fermeture de L'interrupteur lorsque cette pression amont atteint un premier seuil positif de pression et L'ouvert ture de cet interrupteur lorsque la pression descend sous un deuxième seuil négatif de pression. Dans un dispositif ainsi réalisé, le premier seuil de pression peut notamment être d'environ 0,2 bar et le deuxième seuil de pression d'environ -0,5 bar. Par conséquent, le compresseur n'est mis en marche que si le circuit fermé de L'appareil dont on désire récupérer le réfrigérant n'est pas vide et si les branchements sont correctement réalisés. Dans ces conditions, Le compresseur se met en marche automatiquement, puis il s'arrête également de façon automatique lorsque le circuit fermé de L'appareil est vide. On aboutit ainsi à un gain de temps et surtout à une sécurité beaucoup plus grande puisque tout risque d'échappement du réfrigérant gazeux dans l'atmosphère est pratiquement supprimé. De préférence, les moyens de commande sont également sensibles à La pression régnant en aval du compresseur, pour commander automatiquement l'ouverture de l'interrupteur lorsque cette pression avale atteint un troisième seuil positif de pression supérieur au premier seuil et inférieur à une pression maximale supportée par le réservoir de stockage, ce troisième seuil pouvant notamment être d'environ 15 bars. Cette caractéristique permet d'obtenir l'arrêt automatique du compresseur lorsque la bouteille de stockage du réfrigérant est pleine, là encore sans intervention de L'opérateur et sans risque d'échappement de ce gaz dans l'atmosphère. Avantageusement, Le filtre déshydrateur, le compresseur, le condenseur et Les moyens de commande sont montés sur un châssis autonome transportable, supportant également un raccord d'entrée et un raccord de sortie sur lequel peuvent être raccordés respectivement un tuyau d'entrée et un tuyau de sortie portant des raccords complémentaires à leurs extrémités, chacun des raccords comportant une valve à clapet normalement fermée et étanche, dont l'ouverture intervient lors d'un accouplement desdits raccords. Grâce à cette caractéristique, les différentes parties du circuit constituant le dispositif selon l'in- vention sont automatiquement fermées dès qu'un ou pLusieurs des raccords sont déconnectés. Par conséquent, il n'existe à aucun moment une communication entre le volume intérieur à ce circuit et l'atmosphère extérieure, de sorte que la dernière cause de perte de réfrigérant dans les dispositifs existants est également supprimée. L'orifice d'aspiration du compresseur peut être relié au filtre déshydrateur par un tube amont comportant une restriction. Cette restriction permet à La fois d'améliorer l'efficacité du filtre déshydrateur en ralentissant le défilement du gaz dans ce dernier et de limiter la pression à l'entrée du compresseur, ce qui a pour effet d'augmenter La durée de vie des joints de ce dernier. Afin d'améliorer L'efficacité du condenseur, un ventilateur de refroidissement de ce dernier est raccordé sur le circuit d'alimentation électrique Par ailleurs, une pince perforatrice peut être montée sur un tube d'un circuit de réfrigérant d'un appareil de production de froid, afin de perforer ce tube, la pince perforatrice comprenant de plus un raccord équipé d'une valve à clapet et apte à être accouplé sur l'un des raccords complémentaires du tuyau d'entrée. Enfin, un témoin de salissure est placé dans le dispositif de récupération en aval du condenseur, afin de détecter une éventuelle saturation du filtre déshydratueur. Un mode de réalisation préféré de L'invention va à présent être décrit, à titre d'exemple non iimita- tif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 est une vue en perspective partiellement écLatée représentant un dispositif de récupération de réfrigérants gazeux fluorés conforme à L'invention ; et - La figure 2 est une vue en perspective représentant une pince perforatrice utilisable dans Le dispositif de la figure 1. Dans son mode de réalisation iLLustré sur La figure 1, le dispositif de récupération de réfrigérants gazeux fluorés selon L'invention comprend un châssis autonome transportable 10 sur Lequel sont montés un fiLtre déshydrateur 12, un compresseur 14, un condenseur 16, un ventilateur 18 et un organe de commande automatique 20. Le dispositif comprend de plus une pince perforatrice 22 représentée à pLus grande écheLle sur La figure 2, un tuyau souple d'entrée 24 et un tuyau souple de sortie 26. De façon pLus précise, un tube rigide 28 relie, à l'intérieur du châssis autonome 10, un raccord d'entrée 30 accessible depuis L'extérieur du châssis à un orifice d'entrée du filtre déshydrateur 12. Un orifice de sortie du filtre déshydrateur 12 est relié quant à lui à l'orifice d'aspiration du compresseur 14 par un tube rigide 32 comportant une restriction 34. Enfin, l'orifice de refoulement du compresseur 14 est relié à un orifice d'entrée du condenseur 16 par un tube rigide 36, un orifice de sortie du condenseur étant fixé directement sur un raccord de sortie 38 accessible depuis l'extérieur du châssis autonome 10. Le filtre déshydrateur 12 a pour fonction de filtrer le réfrigérant gazeux fluoré en retenant les impuretés liquides teLLes que L'humidité et les acides, ainsi que les impuretés solides telles que La LimailLe métallique qu'iL peut contenir. Pour remplir cette fonction, le filtre déshydrateur 12 comporte de façon connue un filtre retenant les impuretés liquides et une grilLe aimantée retenant les impuretés soLides. A titre d'exemple nullement limitatif, on utilisera par exemple un fiLtre déshydrateur CARLY de type NCY 73 monté de façon interchangeable entre les tubes 28 et 32. En variante, on peut aussi utiliser un filtre déshydrateur monté à demeure entre les tubes 28 et 32 et comportant un filtre interchangeable. La restriction 34 située en aval du fiLtre déshydrateur 12 permet de Limiter la vitesse d'écoulement du réfrigérant gazeux fluoré à l'intérieur du dispositif. Cette réduction de vitesse de defilement a pour double avantage d'accroître L'efficacité du filtre déshydrateur 12 et d'éviter La création de surpressions trop importantes dans Le compresseur 14, qui risqueraient d'endommager les joints de ce dernier. Le compresseur 14 est un compresseur haute pression qui permet d'aspirer Le réfrigérant gazeux hors du circuit qui le contient, pour le refouler vers un réservoir de stockage qui se présente habituellement sous la forme d'une bouteille 40. Ce compresseur est avantageusement un compresseur à couple de démarrage élevé permettant de garantir le démarrage du dispositif même si la pression en aval du compresseur est supérieure à la pression atmosphérique. A titre d'exemple nullement limitatif, il peut s' agir notamment d'un compresseur DANFOSS de type TL4B (HST). Etant donné que ce compresseur fonctionne en circuit ouvert, il est avantageusement équipé d'une jauge à huile 42 permettant de contrôler périodiquement le niveau d'huile. Le condenseur 16 a quant à lui pour fonction de liquéfier le réfrigérant gazeux fluoré en le refroidissant. Il s'agit par exemple d'un condenseur à ailettes dans lequel le réfrigérant circule dans un serpentin 44 entourant les ailettes du condenseur. A titre d'exemple nullement limitatif, il peut s'agir notamment d'un condenseur "Unité Hermétique" de type UH 337074. Le ventilateur 18 est placé en face du condenseur 16 et a pour fonction de refroidir ce dernier. Ce refroidissement, qui est facultatif, permet cependant, en abaissant la température de condensation, d'augmenter Le rendement du dispositif, et, en abaissant la pression en aval du compresseur 14, de réduire la fatigue de ce dernier. L'organe de commande automatique 20 constitue un élément assentiel du dispositif de récupération selon L'invention. Il comprend un premier pressostat 20a qui est sensible à la pression régnant à L'aspiration du compresseur 14, grâce à un tube de prélèvement 46 branché en dérivation sur le tube 32 à proximité immédiate de l'orifice d'aspiration du compresseur 14. Ce premier pressostat 20a est sensible à un premier seuil de pression positif, légèrement supérieur à la pression atmos phérique, pour fermer un interrupteur 47, normalement ouvert, placé dans le circuit électrique d'alimentation 48 du compresseur 14 et du ventilateur 18. Ce premier seuil de pression peut notamment être réglé à environ 0,2 bar. Le premier pressostat 20a de L'organe de commande automatique 20 est également sensible à un deuxième seuil de pression négatif, Légèrement inférieur à la pression atmosphérique, pour ouvrir automatiquement L'interrupteur 47. Ce deuxième seuil de pression peut notamment être réglé à environ -0,5 bars. L'organe de commande automatique 20 comprend de plus un deuxième pressostat 20b sensible à la pression de refoulement du compresseur 14 grâce à un tube de pré lèvement 50 branché en dérivation sur le tube 36 à proximité de l'orifice de refoulement du compresseur. Ce deuxième pressostat 20b a pour effet d'ouvrir automatiquement l'interrupteur précité lorsque la pression de refoulement du compresseur 14 atteint un deuxième seuil de pression positif très supérieur au premier seuil de pression positif tout en restant inférieur à la pression maximale admise dans les bouteilles 40, qui est généralement comprise entre 33 et 38 bars. Ce deuxième seuil de pression peut par exemple être réglé à environ 15 bars. Les raccords d'entrée 30 et de sortie 38, qui sont par exemple des raccords mâles filetés, sont prévus pour être accouplés à des raccords complémentaires tels que des raccords femelles taraudés 52 et 54 montés respectivement aux extrémités du tuyau d'entrée 24 et du tuyau de sortie 26. La pince perforatrice 22 est une pince articulée dont l'actionnement permet de perforer un tube rigide placé dans une empreinte 55 formée dans une première mâchoire de la pince, au moyen d'un tube de découpe 56 (figure 2) lié à la deuxième mâchoire de la pince. Ce tube de découpe 56 est relié à un raccord 58 complémen taire des raccords 52 et constitué par exemple par un raccord mâle fileté dans le mode de réalisation représenté. Un dernier raccord 60, complémentaire des raccords 54 et donc constitué par un raccord mâle fileté dans l'exemple représenté est monté sur un orifice d'entrée 62 de la bouteille de stockage 14 du réfrigérant liquide. Dans l'exemple illustré sur les figures, les raccords 30, 38, 52, 54, 58 et 60 sont des raccords vissés. Ils pourraient cependant être réalisés d'une autre manière sans sortir du cadre de l'invention, à condition que leur accouplement assure l'étanchéité de La communication entre les éléments qu'ils relient. Avantageusement, chacun des raccords 30, 38, 52, 54, 58 et 60 est équipé intérieurement d'une valve à clapet normalement fermée et étanche. Par conséquent, tant que l'accouplement des raccords complémentaires n'est pas réalisé, la communication entre les éléments accouplés par ces raccords n'est pas obtenue. L'ouverture des valves à clapet est assurée automatiquement lors de L'accouplement des raccords complémentaires. Le dispositif de récupération de réfrigérants gazeux fluorés illustré sur la figure 1 comprend en outre un manomètre 64 branché en dérivation sur le tube 32 entre la restriction 34 et l'orifice d'aspiration du compresseur 14. Un témoin de salissure 66 du filtre du deshydrateur 12 est raccordé entre la sortie du serpentin 44 et le raccord de sortie 38, c'est-à-dire sur La phase liquide du réfrigérant, pour permettre un contrôle visuel de l'efficacité du filtre du déshydrateur. Le dispositif de récupération de réfrigérants gazeux fluorés qui vient d'être décrit en se référant aux figures 1 et 2 fonctionne de la façon suivante. Lorsqu'on désire récupérer le réfrigérant gazeux fluoré contenu dans le circuit fermé 68 d'un appareil de production de froid 70 tel qu'un réfrigérateur, un congélateur, un climatiseur, etc., on raccorde d'abord le raccord 58 de la pince perforatrice 22 au raccord d'entrée 30 au moyen du tuyau souple d'entrée 24 et le raccord de sortie 38 au raccord 60 au moyen du tuyau souple de sortie 26. On place ensuite la pince perforatrice 22 sur le tube basse pression du circuit 68, en perforant ce tube à l'ai de du tube perforateur 56. En outre, le circuit d'alimentation électrique 48 est raccordé à une source de courant. Si le circuit 68 n'est pas vide et si les différents raccords ont été accouplés correctement, le réfrigérant gazeux fluoré contenu dans le circuit 68 pénètre dans le dispositif par le tuyau d'entrée 24, dans le tube 28 puis dans le tube 32 au travers du filtre déshydrateur 12. Etant donné que la pression dans Le circuit 68 est généralement voisine de 2 bars, il en résulte une montée de la pression dans le tube 32 au-dessus de la pression atmosphérique. Dès que la pression dans le tube 32 atteint le premier seuil de pression positif (0,2 bar dans l'exemple décrit) auquel est sensible le premier pressostat 20a de L'organe de commande automatique 20, ce dernier ferme automatiquement L'interrupteur 47 placé dans le circuit d'alimentation électrique 48. Par conséquent, le compresseur 14 ainsi que le ventilateur 18 sont mis sous tension.Le réfrigérant gazeux fluoré contenu dans le circuit 68 de l'appareil 70 est donc pompé sans aucune intervention d'un opérateur. Au cours de cette opération de récupération, le réfrigérant gazeux fluoré est débarrassé de ses impuretés liquides et solides par le filtre déshydrateur 12 et il est liquéfié dans le condenseur 16 avant d'être refoulé dans la bouteille 40. Lorsque le circuit 68 de l'appareil 70 est vide, cela se traduit par l'apparition d'une dépression en amont du compresseur 14. Par conséquent, le premier pressostat 20a de l'organe de commande automatique 20 détecte le franchissement du deuxième seuil de pression négatif (-0,5 bar dans l'exemple décrit) et commande alors l'ouverture de l'interrupteur 47 placé dans le circuit 48. Le compresseur 14 et le ventilateur 18 s'arrêtent alors automatiquement. Dans le cas où le circuit 68 de l'appareil 70 est déjà vide lorsque la pince perforatrice 22 est mise en place, aucune élévation de pression ne se produit dans le tube 32, de sorte que L'organe de commande automatique 20 ne commande pas l'actionnement du compresseur 14 ni du ventilateur 18. Par ailleurs, si l'un des raccords 52 est accouplé de façon incorrecte sur le raccord 30 ou sur le raccord 58, les soupapes associées à ces raccords ne s'ouvrent pas, de sorte que l'interrupteur 47 commandant la mise sous tension du compresseur 14 et du ventilateur 18 reste également ouvert. Si la connexion incorrecte intéresse les raccords 54 montés aux extrémités du tuyau souple de sortie 26, le compresseur et le ventilateur sont bien actionnés, mais la pression dans le tube 36 s'élève rapidement puisque le circuit reste fermé en aval de ce tube par la soupape du raccord accouplé de façon défectueuse.On atteint alors rapidement dans ce tube 36 le deuxième seuil de pression positif (environ 15 bars dans l'exemple décrit) pour lequel l'organe de commande 20 commande l'ouverture de l'interrupteur 47 placé dans le circuit d'alimentation éLectrique 48. Enfin, lorsque la bouteille de stockage 40 est remplie au cours de la vidange du circuit 68 d'un appareil 70, la pression s'élève également dans le tube 36 jusqu'au deuxième seuil de pression positif détecté par le deuxième pressostat 20b de l'organe de commande 20. L'arrêt du compresseur 14 et du ventilateur 18 est ici encore obtenu sans qu'aucune intervention humaine soit nécessaire. Les explications qui précèdent montrent que le dispositif de récupération de réfrigérants gazeux fluorés selon L'invention permet de vidanger les circuits des appareils de fabrication de froid sans que l'opéra- teur ait autre chose à faire qu'à perforer le tube du circuit fermé contenant le réfrigérant à l'aide de la pince 22. Bien entendu et comme l'illustre également la figure 1, le dispositif selon l'invention peut aussi être utilisé pour récupérer le réfrigérant gazeux fluoré contenu dans un organe de stockage intermédiaire tel qu'un ballon 72 dans lequel un opérateur a vidangé préalablement un certain nombre de circuits d'appareils de fabrication de froid. Ce ballon de stockage intermédiaire 72 comporte également un raccord 74 équipé d'une valve à clapet et complémentaire des raccords 52 du tuyau souple d'entrée 24, de telle sorte que ce dernier puisse être raccordé directement sur le ballon 72. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais en couvre toutes les variantes On comprendra notamment que certaines parties du dispositif décrit, telles que le témoin de salissure 66, le manomètre 64 ou même le ventilateur 18 ne sont pas essentielles et peuvent dans certains cas être supprimées. Par ailleurs, il va de soi que les différents éléments du dispositif peuvent être remplacés par des éléments équivalents sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de récupération de réfrigérants gazeux fluorés, comprenant - un filtre déshydrateur (12) apte à être relié à une source de réfrigérant gazeux fluoré pour retenir des impuretés solides et liquides contenues dans ce réfri gérant ; - un compresseur (14) dont un orifice d'aspiration est relié au filtre déshydrateur - un circuit d'alimentation électrique (48) du compres seur comportant un interrupteur (47) ; - un condenseur (16) relié à un orifice de refoulement du compresseur et apte à être relié à un réservoir de stockage de réfrigérant liquide ; caractérisé par le fait qu'il comprend de plus des moyens de commande (20) de l'interrupteur (47) du circuit d'alimentation électrique du compresseur, sensibles à la pression en amont du compresseur pour commander automatiquement la fermeture de L'interrupteur lorsque cette pression amont atteint un premier seuil positif de pression et l'ouverture de cet interrupteur lorsque la pression descend sous un deuxième seuil négatif de pression. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le premier et Le deuxième seuils sont respectivement d'environ 0,2 bar et -0,5 bar. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens de commande (20) sont également sensibles à la pression régnant en aval du compresseur (14), pour commander automatiquement l'ouverture de l'interrupteur lorsque cette pression avale atteint un troisième seuil positif de pression supérieur au premier seuil et inférieur à une pression maximale supportée par le réservoir de stockage. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le troisième seuil est d'environ 15 bars. 5. Dispositif selon L'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le filtre déshydrateur (12), le compresseur (14), le condenseur (16) et les moyens de commande (20) sont montés sur un châssis autonome transportable (10), supportant egalement un raccord d'entrée (30) et un raccord de sortie (38) sur lesquels peuvent être raccordés respectivement un tuyau d'entrée (24) et un tuyau de sortie (26) portant des raccords complémentaires (52,54) à leurs extrémités, chacun des raccords comportant une valve à clapet normalement fermée et étanche, dont l'ouverture intervient lors d'un accouplement desdits raccords. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comprend de plus une pince perforatrice (22) apte à être montée sur un tube d'un circuit de réfrigérant gazeux (68) d'un appareil de production de froid (70) constituant ladite source de réfrigérant gazeux, pour perforer ce tube, la pince perforatri ce comprenant de plus un raccord (58) équipé d'une valve à clapet et sur Lequel peut être accouplé l'un des raccords complémentaires (52) du tuyau d'entrée (24). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'orifice d'aspiration du compresseur (14) est relié au filtre déshydrateur (12) par un tube amont (32) comportant une restriction (34). 8. Dispositif selon L'une quelconque des revendication précédentes, caractérisé par Le fait qu'il comprend de plus un ventilateur (18) de refroidissement du condenseur (16), alimenté par ledit circuit d'alimentation électrique (48). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend de plus un témoin de salissure (66) du filtre déshydrateur (12) placé dans le dispositif de récupération, en aval du condenseur (16).