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" Installation de réfrigération" ette invention est relative à une installation de ré- frigération particulièrement pour les véhicules.
Dans une installation de cette nature,l'alimentatiop en réfrigérant,du cempresseur à l'évaporateur,est habituel- lement contrôlée par une soupape automatique de réglage,
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appelée parfois:une"soupape de demande de charge".Grâce aux caractéristiques des soupapes de cette nature,le/ réfrigé- rant liquide,après que le compresseur a cessé de fonction- ner, peut passer dans le côté à basse pression de l'instal-
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lation.La capacité #métrique de l'évaporateur,8st sou- vent insuffisante à contenir ce liquide,et on peut éprouver des ennuis à ce sujet.Ainsi,la. où le compresseur est à un niveau plus bas que l'évaporateur,le réfrigérant liquide
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risque de retourner dans le carter du empreeaetx,arca,
nt ainsi la possibilité d'un coup de bélier nuisible.Il n'est pas toujours possible d'utiliser des soupapes électri-
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quement,pour arrêter le liquide,même quand ce serait dé- sirable;c'est le cas,par exemple, pour les wagons de che- mins de fer,dans lesquels on ne dispose pas d'électricité.
Suivant la présenté &nvention,afin d'obtenir un contrôle efficace du réfrigérant,il est prévu une rétention du ré- frigérant,de préférence dans l'évaporateur ou dans son voisinage,pendant le temps où des circonstances,comme cel- les dont il est parlé ci-dessus,peuvent survenir.A cette fin la canalisation peut contenir un ou plusieurs réser- voirs d'accumulation,de capacité suffisante pour contenir toute la charge de réfrigérant.'Une réalisation de l'inven- tion est expliquée ci-après,au moyen d'un exemple:
La figu- re 1 est une vue en plan, de l'évaporateur avec coupe par- .vue @@ tielle de celui-ci,la figure % une élévation de l'évapora- teur,la figure 5 un diagramme de circulation,et la figure 4 une coupe suivant l'axe d'une soupape de demande de char- ge.
Une installation de ce genre comprend:un compresseur l.un condenseur %,une soupape régulatrice de demande de chargea et un dispositif évaporateur 4(figure 3).La soupa- pe de charge S,qui contrôle automatiquement l'alimentation de réfrigérant liquide vers l'évaporateur 4,consiste en concordance aux conditions de travail, en deux parties:
un dispositif thermostatique dans la conduite de retour de la vapeur.et en combinaison avec ce dispositif,un système de soupapes dans la conduite 6 d'alimentation du réfrigérant liquide.Le dispositif thermostatique peut consister avan- tageusement (figure 4)en un thermostat 7 en cuivre,du type à soufflet,sensible aux influences combinées, de la pression et de la température de la vapeur qui le traverse par la conduite de retour 5.Le système de soupapes proprement dit consiste en une soupape d'expansion,comprenant deux soupapes 8,9 en tandem,séparées du thermostat 7,d'une façon étanche au liquide et à la vapeur, par un mince diaphragme lo en
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acier.Les mouvements du thermostat sont transmis à la sou- pape 8, à travers le diaphragme par une balle 11,
montée dans la plaque supérieure du soufflet du thermostat 7.Le systè- me de soupapes est aussi soumis à l'influence d'un ressort l,tendant . tenir la soupape 9 fermée.La force exercée par le ressort 12 est réglable par un écrou 13,dans un but qui sera expliqué ci-après.
En résumé ce système de soupapes fonctionne comme suitµ
Lorsque la vapeur afflue de l'évaporateur,sur la sur- face plissée du thermostat à soufflet 7, la vapeur contenue par celui-ci est influencée par les changements de tempéra- ture de la vapeur de retour.
Si le réfrigérant liquide a été fourni,en excès,à l'é- vaporateur 4,la vapeur de retour contiendra une proportion de liquide en suspension.Ce liquide vient en contact avec le thermostat 7,quipar suite de l'abaissement de tempéra- ture, se contracte,permettant ainsi au ressort 12 de fermer la soupape 9,,et de réduire la quantité du réfrigérant li- quide admis dans l'évaporateur 4. Si la vapeur de retour tra- verse le soufflet 7 lorsqu'elle est surchauffée,le soufflet en se dilatant ouvrira les soupapes 8 et 9,pour faire entrar plus de liquide dans l'évaporateur 4.
La soupape 3 est calculée pour admettre dans l'évapo- rateur, la quantité exacte de réfrigérant liquide,qui peut y être évaporéeindépendamment des conditions de tempéra- ture du dit évaporateur,le but étant de maintenir constante la qualité ou la surchauffe de la vapeur de retour.Le ré- glage du ressort 12 dont on a parlé,règle la dite surchauf- fe, par modification du fonctionnement de la soupape 9.
L'évaporateur représenté.convient pour un véhicule sur rail,réfrigéré,,ou d'autres chambres froides,et comprend une série de tambours 14,contenant chacun une saumure accu- mulant le frod, à travers laquelle passe un tuyau d'évapo- rateur 15 muni d'ailettes annulaires 16,pour augmenter la
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surface.Dans la pratique,ces tambours peuvent avantageu- sement être reliés en deux séries,comme représenté au des- sin.Chacune de ces séries 15 comprend quatre tambours 14 disposés à des niveaux de plus en plus bas,de manière à être placés tout contre le toit du véhiuule,par exemple.
Les tuyaux 15 d'évaporateur des tambours 14 qui sont les plus bas,sont reliés par une conduite 18 perpendiculaire à la conduite 6 d'alimentation,tandis que les tuyaux 15 d'évaporateur,les plus élevés communiquent avec la conduite 5 de retour de vapeur, par les tuyaux d'embranchement 19.
Les tuyaux d'évaporateur,intermédiaires,sont reliés en séries,par leurs extrémités alternes,par des tuyaux 20.
Les moyens de rétention du liquide ou réservoirs d'ac- cumulation dont on a parlé,sont disposés aux extrémités des tuyaux 15 d'évaporateur,les plus bas,loin de la conduite 18,qui relie ces tuyaux à la conduite 6 d'alimentation,et consistent chacun en un cylindre vertical 21,dont la partie supérieure communique par un tuyau 33,avec le tuyau d'éva- porateur 15 le plus bas de la série,et par un tuyau 3:3,qui pénètre suivant l'axe du cylindre jusqu'à une fraction de pouce de son fond, avec le second tuyau d'évaporateur 15 le plus bas.La capacité des réservoirs d'accumulation doit être un peu plus grande que la charge totale de réfrigérant.
Il est prévu de préférence un réservoir d'accumulation 21,pour chacune des deux céries 17 de tuyaux 15 d'évapora- teur reliés en parallèle aux conduites communes d'alimenta- tion et de retour.
Le fonctionnement des réservoirs d'accumulation 21 est le suivant:
Supposons que,après qu'une installation de réfrigéra- tion de ce genre a fonctionné pendant quelque temps, et que la saumure qui se trouve dans les tambours 14 autour des tubes 15 d'évaporateur,s'est refroidie à une basse tempéra- ture,le compresseur soit fermé,par exemple automatiquement
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par un thermostat, dans une chambre froide,ou à l'arrêt d'un train, dans le cas d'un véhicule sur rail.Le réfrigé- rant liquide continuant à s'écouler dans l'évaporateur se rassemblera dans les réservoirs d'accumulation 21,pendant que le compresseur est inactif.La température dans les plus bas tuyaux d'évaporateur 15 de chaque série,étant sensible- ment égale,le réfrigérant liquide n'aura aucune tendance à monter du cylindre d'accumulation 21 à travers le tuyau
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dans et à travers le second tuyau d'évaporateur 15 et de là vers le compresseur 1.
Toutefois,quand le compresseur est mis en marche,il s'écoule des réservoirs d'accumulation 21,la quantité de réfrigérant liquide qui peut être évaporée dans les tuyaux d'évaporateur 15 qui suivent les dits réservoirs d'accumu- lation.Toutefois,grâce à la soupape 3,du nouveau réfrigérant liquide ne sera plus admis,que lorsque les réservoirs d'ac- cumulation seront vidés ou presque vidés.Le travail normal recommencera alors automatiquement.On appréciera par consé- quent, que le fonctionnement normal de l'installation n'est pas lésé,tandis que les imperfections des installations existantes sont éliminées.
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"Refrigeration installation" This invention relates to a refrigeration installation particularly for vehicles.
In an installation of this nature, the supply of refrigerant from the empressor to the evaporator is usually controlled by an automatic control valve,
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Sometimes referred to as: a "load demand valve". Due to the characteristics of valves of this nature, liquid refrigerant, after the compressor has ceased to operate, can pass into the low pressure side of the compressor. install
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The metric capacity of the evaporator, 8 is often insufficient to contain this liquid, and one can get into trouble about it. where the compressor is at a lower level than the evaporator, the liquid refrigerant
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risk of returning to the housing of the empreeaetx, arca,
thus the possibility of a damaging water hammer. It is not always possible to use electric valves.
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cally, to stop the liquid, even when it would be desirable, this is the case, for example, for railway wagons, in which there is no electricity.
According to the present invention, in order to obtain effective control of the refrigerant, retention of the refrigerant is provided, preferably in the evaporator or in its vicinity, during the time when circumstances, such as those of which it is necessary. mentioned above, may occur. To this end, the pipeline may contain one or more storage tanks, of sufficient capacity to contain all the refrigerant charge. An embodiment of the invention is explained below. , using an example:
Fig. 1 is a plan view, of the evaporator with a sectional view thereof, Fig. 1 an elevation of the evaporator, Fig. 5 a flow diagram, and FIG. 4 a section along the axis of a load request valve.
Such an installation comprises: a compressor l. A condenser%, a charge demand regulating valve and an evaporator device 4 (figure 3). The charge valve S, which automatically controls the supply of liquid refrigerant to the evaporator 4, consists in agreement with the working conditions, in two parts:
a thermostatic device in the vapor return line. and in combination with this device, a system of valves in the liquid refrigerant supply line 6. The thermostatic device can advantageously consist (figure 4) of a thermostat 7 copper, bellows type, sensitive to the combined influences of the pressure and temperature of the vapor passing through it through the return line 5.The valve system proper consists of an expansion valve, comprising two valves 8,9 in tandem, separated from the thermostat 7, in a liquid and vapor tight manner, by a thin diaphragm lo in
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The movements of the thermostat are transmitted to the valve 8, through the diaphragm by a ball 11,
mounted in the upper plate of the thermostat bellows 7. The valve system is also subject to the influence of a tensioning spring. keep the valve 9 closed. The force exerted by the spring 12 is adjustable by a nut 13, for a purpose which will be explained below.
In summary this valve system works as followsµ
When the vapor flows from the evaporator, on the pleated surface of the bellows thermostat 7, the vapor contained by the latter is influenced by the temperature changes of the return vapor.
If liquid refrigerant has been supplied, in excess, to evaporator 4, the return vapor will contain a proportion of liquid in suspension. This liquid comes into contact with thermostat 7, which as a result of the lowering of the temperature. ture, contracts, thus allowing the spring 12 to close the valve 9,, and reduce the amount of liquid refrigerant admitted into the evaporator 4. If the return vapor passes through the bellows 7 when it is overheated , the bellows by expanding will open the valves 8 and 9, to enter more liquid in the evaporator 4.
Valve 3 is calculated to admit into the evaporator the exact quantity of liquid refrigerant, which can be evaporated there independently of the temperature conditions of said evaporator, the aim being to maintain constant the quality or the superheating of the vapor. The adjustment of the spring 12 mentioned above adjusts the said overheating by modifying the operation of the valve 9.
The evaporator shown is suitable for a rail vehicle, refrigerated, or other cold rooms, and comprises a series of drums 14, each containing a brine accumulating the frod, through which passes an evaporator pipe. rator 15 fitted with annular fins 16, to increase the
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In practice, these drums can advantageously be connected in two series, as shown in the drawing. Each of these series 15 comprises four drums 14 arranged at lower and lower levels, so as to be placed completely against the roof of the vehicle, for example.
The evaporator pipes 15 of the drums 14, which are the lowest, are connected by a pipe 18 perpendicular to the supply pipe 6, while the evaporator pipes 15, the highest communicate with the return pipe 5 of steam, through branch pipes 19.
The evaporator pipes, intermediate, are connected in series, by their alternate ends, by pipes 20.
The liquid retention means or storage tanks mentioned above are arranged at the ends of the evaporator pipes 15, the lower ones, far from the pipe 18, which connects these pipes to the supply pipe 6. , and each consist of a vertical cylinder 21, the upper part of which communicates by a pipe 33, with the lowest evaporator pipe 15 of the series, and by a 3: 3 pipe, which penetrates along the axis from the cylinder to a fraction of an inch from its bottom, with the second lowest evaporator pipe 15. The capacity of the accumulation tanks should be slightly larger than the total refrigerant charge.
An accumulation tank 21 is preferably provided for each of the two series 17 of evaporator pipes 15 connected in parallel to the common supply and return conduits.
The operation of the accumulation tanks 21 is as follows:
Suppose that, after such a refrigeration plant has been in operation for some time, and the brine in the drums 14 around the evaporator tubes 15 has cooled to a low temperature. , the compressor is closed, for example automatically
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by a thermostat, in a cold room, or at a stop of a train, in the case of a rail vehicle. The liquid refrigerant continuing to flow in the evaporator will collect in the storage tanks. accumulation 21, while the compressor is inactive. The temperature in the lower evaporator pipes 15 of each series, being substantially equal, the liquid refrigerant will have no tendency to rise from the accumulation cylinder 21 through the pipe
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into and through the second evaporator pipe 15 and from there to the compressor 1.
However, when the compressor is started, there flows from the accumulation tanks 21 the quantity of liquid refrigerant which can be evaporated in the evaporator pipes 15 which follow said accumulation tanks. thanks to valve 3, new liquid refrigerant will only be admitted when the storage tanks are empty or almost empty. Normal work will then start again automatically. It will therefore be appreciated that the normal operation of the installation is not harmed, while imperfections in existing installations are eliminated.