Brevet FR2758615A1 — publié le 19980724

La présente invention concerne un système de répartition d'agent réfrigérant, et plus particulièrement un système de répartition d'agent réfrigérant dans un climatiseur du type multiple dans lequel un seul condenseur est utilisé en commun pour plusieurs compresseurs. Un appareil de réfrigération d'air comme un climatiseur ou un réfrigérateur est généralement mis en oeuvre selon un cycle de réfrigération en circuit fermé. Par conséquent, l'agent réfrigérant s'écoule à travers une boucle d'agent réfrigérant qui est formée par un compresseur, un condenseur, une vanne d'expansion et un évaporateur. Le climatiseur décrit ci-dessus peut être classé en deux types: un type d'un seul tenant et un type à éléments séparés. Le type d'un seul tenant, par exemple du type fenêtre, comprend d'un seul tenant dans un châssis commun un compresseur, un condenseur, un tube capillaire et un évaporateur, tandis que le type à éléments séparés est prévu pour réduire l'espace et le bruit d'une installation en séparant un unité interne, qui inclut un évaporateur, d'une unité externe qui inclut un condenseur et un compresseur. I1 existe en particulier un climatiseur de type multiple qui est réalisé en connectant une série d'unités internes à une unité externe unique, afin de refroidir efficacement des locaux ainsi que de réduire l'espace exigé par son installation. Le climatiseur de type multiple, représenté à la Fig. 2 consiste en un unité externe O, qui comprend un premier et un deuxième compresseurs 50 et 51, un condenseur 54 traversé par un premier et un deuxième tuyaux 52 et 53 connectés aux compresseurs 50 et 51, un premier et un deuxième tubes capillaires 55 et 56 connectés aux tuyaux 52 et 53, et des unités internes I et I' qui incluent respectivement un premier et un deuxième évaporateurs 57 et 58 et sont reliées au premier et au deuxième tubes capillaires 55 et 56. Bien qu'aucun moyen de ventilation ne soit représenté aux dessins, il est connu qu'un échange de chaleur est effectué à force par les moyens de ventilation situés dans le condenseur 54 et dans les deux évaporateurs 57, 58. Par conséquent, un échange de chaleur est effectué par un seul condenseur de façon suffisamment efficace pour fournir toute l'énergie nécessaire à plusieurs évaporateurs en agençant un seul condenseur 54, connecté à des compresseurs 50 et 51 et des évaporateurs 57 et 58 de manière à être utilisé en commun avec ceux-ci, et en agençant des tuyaux séparés d'agent réfrigérant dans le condenseur. Installer un premier et un deuxième tuyaux séparés dans un condenseur, de la manière décrite cidessus, provoque un rendement différent d'échange de chaleur dans les tuyaux opposés lorsqu'un moyen de ventilation est mis en oeuvre, et il en résulte un problème de rendements différents de réfrigération dans des évaporateurs reliés à ces tuyaux. Par conséquent, le rendement de réfrigération d'un évaporateur relié à un tuyau éloigné du moyen de ventilation est moindre en raison d'un moins bon rendement d'échange de chaleur. C'est le but de la présente invention que de résoudre le problème exposé ci-dessus en réalisant, dans un climatiseur du type multiple, un système de répartition d'agent réfrigérant qui assure un rendement identique d'échange de chaleur dans les différents tuyaux connectés à un seul condenseur. Ce but est atteint au moyen d'un système de répartition d'agent réfrigérant, agencé dans un climatiseur du type multiple, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de mélange associé à un condenseur, et en ce que les positions, par rapport un moyen de ventilation, d'un premier et d'un deuxième tuyaux qui traversent un condenseur et sont connectés à des des évaporateurs séparés sont décalées en alternance afin d'appliquer au premier et au deuxième tuyaux la même quantité d'air fournie par un ventilateur de réfrigération et d'atteindre un rendement uniforme d'échange de chaleur. Le moyen de mélange inclus dans ce système comprend de préférence: trois ensembles d'entrées et de sorties pour trois sections distinctes de deux tuyaux chacune: et six tuyaux séparés: un premier, un deuxième tuyaux pour la première section, un troisième et un quatrième tuyaux pour la deuxième section, un cinquième et un sixième tuyaux pour la troisième section, chaque tuyau comportant une entrée et une sortie situées à ses extrémités opposées, un répartiteur ouvert qui répartit l'agent réfrigérant entre les premier, deuxième, troisième et quatrième tuyaux séparés et un premier et un deuxième compresseurs à relier aux entrées des premier, deuxième, troisième et quatrième tuyaux, un tuyau de mélange qui relie la sortie du premier et du deuxième tuyaux et celle du troisième et du quatrième tuyaux séparés, et un accouplement connecté au tuyau de mélange et à l'entrée du cinquième et du sixième tuyaux séparés. Les buts, particularités et avantages de la présente invention exposés ci-dessus, ainsi que d'awtres, seront mieux compris en se référant à la description détaillée qui suit, prise en conjonction avec les dessins annexés dans lesquels: la Fig. 1 est un schéma fonctionnel d'un système de répartition d'agent réfrigérant selon la présente invention, dans un climatiseur du type multiple; et la Fig. 2 est un schéma fonctionnel d'un système classique de répartition d'agent réfrigérant dans un climatiseur du type multiple. La Fig. 1 est un schéma fonctionnel d'un système de répartition d'agent réfrigérant, agencé dans un climatiseur 0, I, I' du type multiple selon la présente invention, qui comprend un moyen de mélange 1 à 11, associé à un condenseur 54, qui permet que les positions, par rapport un moyen de ventilation, d'un premier et d'un deuxième tuyaux 3 et 4; 5 et 6; 7 et 8 qui traversent le condenseur 54 soient décalées en alternance afin d'appliquer au premier et au deuxième tuyaux la même quantité d'air fournie par un ventilateur de réfrigération. Le moyen de mélange comprend: trois ensembles d'entrées 1 et de sorties 2 pour trois sections distinctes de deux tuyaux chacune 3 et 4; 5 et 6; 7 et 8: et six tuyaux séparés: un premier, un deuxième tuyaux 3, 4 pour la première section, un troisième et un quatrième tuyaux 5, 6 pour la deuxième section, un cinquième et un sixième tuyaux 7, 8 pour la troisième section, chaque tuyau comportant une entrée 1 et une sortie 2 situées à ses extrémités opposées, un répartiteur ouvert 9 qui répartit l'agent réfrigérant entre les premier, deuxième, troisième et quatrième tuyaux séparés 3, 4, 5, 6 et un premier et un deuxième compresseurs 50, 51 à relier aux entrées 1 des premier, deuxième, troisième et quatrième tuyaux 3, 4, 5, 6, un tuyau de mélange 10 qui relie la sortie 2 du premier et du deuxième tuyaux 3, 4 et celle 2 du troisième et du quatrième tuyaux séparés 5, 6, et un accouplement 11 connecté au tuyau de mélange 10 et à l'entrée 1 du cinquième et du sixième tuyaux séparés 7, 8. On précise ici que le premier et le deuxième évaporateurs 57 et 58 sont connectés à la sortie du cinquième et du sixième tuyaux séparés. Un agent réfrigérant introduit dans le premier et le troisième tuyaux séparés 3 et 5 et dans le deuxième et le quatrième tuyaux séparés 4 et 6 suit un parcours sinueux dans ces tuyaux, puis il suit, après avoir été mélangé, un parcours sinueux dans les tuyaux 7 et 8 à l'état d'agent réfrigérant mélangé, de sorte que les positions de l'agent réfrigérant, par rapport au moyen de ventilation, sont décalées afin d'égaliser l'échange de chaleur de l'agent réfrigérant. Bien que le premier et le deuxième tuyaux 52 et 53 du climatiseur classique décrit précédemment soient réalisés d'une manière telle que leurs positions, visà-vis du moyen de ventilation, sont décalées en alternance à la traversée du condenseur 54 afin d'obtenir un effet similaire, le rendement résultant de l'échange de chaleur est inférieur à celui que l'on obtient en utilisant un moyen de mélange. Selon la présente invention, le fonctionnement du climatiseur commence par l'envoi de l'agent réfrigérant, comprimé dans le premier et le deuxième compresseurs 50 et 51, vers l'entrée du premier et le deuxième tuyaux séparés 3 et 4 et l'entrée du troisième et du quatrième tuyaux séparés 5 et 6. Puisqu'un échange de chaleur de l'agent réfrigérant envoyé dans le premier, le deuxième, le troisième et le quatrième tuyaux séparés est effectué à force par un moyen de ventilation, une plus grande quantité d'air provenant des moyens de ventilation peut être mise au contact soit du premier et du troisième tuyaux séparés 3 et 5, soit du deuxième et du quatrième tuyaux séparés 4 et 6, de sorte que le rendement d'échange de chaleur dans les tuyaux séparés est meilleur soit sur l'un, soit sur l'autre des deux côtés. Pour cette raison, un échange de chaleur est effectué en décalant en alternance, sur de courtes distances, les positions des tuyaux à l'intérieur du condenseur, l'agent réfrigérant étant ensuite renvoyé vers le tube de mélange 10. En d'autres termes, même si le rendement d'échange de chaleur de l'agent réfrigérant dans le premier et le troisième tuyaux séparés, ou dans le deuxième et le quatrième tuyaux séparés, ne sont pas identiques sur les deux côtés, les fractions d'agent réfrigérant qui traversent le premier, le deuxième, le troisième et le quatrième tuyaux séparés 3, 4, 5, 6 sont mélangées dans le tuyau de mélange qui est connecté aux sorties des tuyaux. Lorsque les fractions d'agent réfrigérant qui ont été soumises à un degré différent d'échange de chaleur sont mélangées dans le tuyau de mélange 10, il en résulte un agent réfrigérant soumis à un échange de chaleur identique et celui-ci entre ensuite dans l'entrée du cinquième et du sixième tuyaux séparés 7 et 8 à travers un accouplement 11. L'agent réfrigérant introduit dans le cinquième et le sixième tuyaux séparés 7 et 8 est soumis à un échange de chaleur et suit un parcours sinueux avant de venir se décharger dans la sortie 2 des tuyaux sous forme d'agent réfrigérant à rendement identique d'échange de chaleur. Lorsque l'agent réfrigérant qui a été soumis à un échange de chaleur uniforme entre dans le premier et le deuxième évaporateurs séparés 57, 58, il refroidit uniformément les locaux équipés des unités internes. Comme représenté au tableau 1, l'agent réfrigérant qui a été soumis à un échange de chaleur uniforme égalise la capacité de refroidissement des évaporateurs séparés 57 et 58 et améliore celle de tout le climatiseur. Tableau 1. Capacités différentes de refroidissement dans chaque local Refroidissement Refroidissement remier local deuxième local A B A B avant Kcal/h 2 .171 2.214 2.033 2.076 95 7% 97 6% 89 6% 91 5% après Kcal/h 2,286 2,342 2,190 2,166 100 8% 103 3 96 6% 95 5% Les termes avant et après au tableau précédent signifient: avant et après avoir modification de l'installation selon l'invention. De plus, le système permet d'éviter une détérioration, observée dans le condenseur classique 54, de la capacité de refroidissement en raison d'un rendement différent de l'échange de chaleur dans le premier et le deuxième tuyaux 52 et 53. Bien évidemment, l'agent réfrigérant est prévu pour pouvoir être mis en circulation en sens inverse par une vanne d'inversion, non représentée, dans le cas d'un climatiseur du type pompe à chaleur dont la capacité de refroidissement et d'échauffement peut être maintenue dans un état constant et peut même être améliorée. La présente invention offre l'avantage d'une égalisation de la capacité de refroidissement dans chaque évaporateur et d'une amélioration de la capacité de refroidissement et d'échauffement dans tout le climatiseur de type multiple, qui sont obtenues en amenant l'agent réfrigérant à suivre, par rapport au moyen de ventilation, un parcours sinueux dans chaque paire, formée d'un premier et d'un deuxième tuyaux, et en envoyant le flux d'agent réfrigérant vers chaque évaporateur dans son état mélangé. REVENDICATIONS 1. Système de répartition d'agent réfrigérant, agencé dans un climatiseur (O, I, I') du type multiple caractérisé en ce que il comprend un moyen de mélange (1 à 11) associé à un condenseur (54), et en ce que les positions, par rapport un moyen de ventilation, d'un premier et d'un deuxième tuyaux (3 et 4; 5 et 6; 7 et 8) qui traversent un condenseur (54) et sont connectés à des évaporateurs séparés (57, 58) sont décalées en alternance afin d'appliquer au premier et au deuxième tuyaux la même quantité d'air fournie par un ventilateur de réfrigération et d'atteindre un rendement uniforme d'échange de chaleur. 2. Moyen de mélange (1 à 11) inclus dans le système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: trois ensembles d'entrées (1) et de sorties (2) pour trois sections distinctes de deux tuyaux chacune (3 et 4; 5 et 6; 7 et 8): et six tuyaux séparés: un premier, un deuxième tuyaux (3, 4) pour la première section, un troisième et un quatrième tuyaux (5, 6) pour la deuxième section, un cinquième et un sixième tuyaux (7, 8) pour la troisième section, chaque tuyau comportant une entrée (1) et une sortie (2) situées à ses extrémités opposées, un répartiteur ouvert (9) qui répartit l'agent réfrigérant entre les premier, deuxième, troisième et quatrième tuyaux séparés (3, 4, 5, 6) et un premier et un deuxième compresseurs (50, 51) à relier aux entrées (1) des premier, deuxième, troisième et quatrième tuyaux (3, 4, 5, 6), un tuyau de mélange (10) qui relie la sortie (2) du premier et du deuxième tuyaux (3, 4) et celle (2) du troisième et du quatrième tuyaux séparés (5, 6), et un accouplement (11) connecté au tuyau de mélange (10) et à l'entrée (1) du cinquième et du sixième tuyaux séparés (7, 8).