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MACHINE FRIGORIFIQUE COMPLETEMENT BLINDEE POUR INSTALLATIONS INDUSTRIELLES"
Il est oonnu de construire en un bloc unique et complètement blindé des machines frigorifiques de petite taille telles que les machines frigorifiques de ménage, y compris leur moteur de commande. Les machines de plus grandes dimensions sont souvent, elles aussi, construites en un bloc unique, mais pour elles on a renoncé à l'enveloppement complet du grou- pe compresseur.
A cause de la construction ramassée de l'ensemble de la machine et de la façon dont les divers éléments étaient ,
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assemblés jusqu'à ce jour, il se produit, aussi bien sous le rapport de la transmission de chaleur et des dilatations des pièces exposées à des températures très différentes que-soufi celui du montage et de la fixation des diverses pièces, cer- taines défectuosités qui peuvent donner lieu facilement à de désagréables perturbations de marche.
En vue d'éliminer ces défectuosités, la présente invention prend pour base, à l'intérieur de l'enveloppe, un mode de groupement bien défini de l'ensemble de l'installation mécanique et un mode d'assemblage particulier des diverses pièces, dans lequel le groupe compresseur est lui-même compris dans l'ensemble complètement enfermé; l'invention est carac térisée par un coffre éménagé pour loger l'évaporateur et le condenseur ou liquéfacteur en même temps que pour servir de socle à la machine frigorifique;
afin de constituer une plaque de base solide pour supporter le groupe compresseur, sa struc- ture est raidie, au-dessus de l'ensemble évaporateur-condenseur, par un certain nombre d'entretoises et, à son bord supérieur,il présente une bride servant pour la fixation d'un capot envelop- pant le groupe compresseur, l'espace délimité par le coffre et ce capot étant subdivisé au moyen d'une cloison rapportée sur le coffre par soudure d'une manière telle que l'évaporateur, le condenseur, le moteur de commande et le compresseur avec son réducteur de vitesse soient logés séparément chacun dans une chambre.
En conséquence, suivant ce mode de groupement, l'évaporateur et le condenseur constituent le bâti du bloc mixte tout entier. Les autres éléments, compresseur et train réducteur de vitesse, sont disposés et fixés indépendamment des premiers. Les ouvertures de communication permettant la circu- lation du milieu réfrigérant d'une chambre à l'autre sont per- cées dans les cloisons qui, à leur tour, sont munies de pièces
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intermédiaires élastiques permettant leur libre dilatation.
L'invention va être décrite de façon plus détail- lée en se référant à un exemple d'exécution. La Fig. 1 montre en élévation latérale avec coupe longitudinale partielle la ma- chine frigorifique assemblée en un bloc et complètement blindée; la Fig. 2 est une coupe transversale de la machine frigorifique partiellement vue en élévation, et la Fig. 3 a trait à un détail de construction.
1 désigne un coffre constituant le bâti de la machine frigorifique et qui sert en même temps à loger le condenseur 2 et l'évaporateur 3. Au-dessus de ces deux éléments, le coffre est raidi par un certain nombre d'entretoises 4. Ces entretoises servent de plaque de base rigide pour supporter le groupe compresseur. Le coffre présente à son bord supé- rieur une bride 5 sur laquelle vient se fixer un capot 6 qui entoure le groupe compresseur. L'espace délimité par le coffre et le capot est subdivisé, par des cloisons 7a, b, c rappor- tées sur le coffre par soudure, d'une manière telle que l'é- vaporateur, la condenseur, le moteur de commande 8 et le grou- pe formé par le compresseur 9 et son réducteur de vitesse 10 soient logés séparément, chacun dans une chambre.
L'évaporateur le condenseur et le groupe compresseur sont avantageusement disposés horizontalement ou à peu près et de façon que leurs axes soient parallèles.
11 désigne le raccord d'aspiration qui vient de l'évaporateur, 12 le raccord de refoulement du compresseur qui aboutit au condenseur, 13 un raccord de liaison placé à l'ex- trémité du condenseur et au moyen duquel, grâce à l'effet de ventilation produit par le moteur de commande, des vapeurs de l'agent réfrigérant refroidies dans le condenseur sont aspirées en vue de refroidir le moteur, vapeurs qui sont ensuite ramenées dans le condenseur par le raccord 14. Les raccords de communi-
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cation sont tous reliés aux cloisons 7a, 7b de la chambre inté- ressée, soit du condenseur, soit de l'évaporateur,soit du mo- teur de commando. Pour compenser les dilatations occasionnées par la diversité des températures, les cloisons 7a, 7b sont mu- nies, en des points convenables, de cales élastiques ou bourre- lets de dilatation 15a, h.
De plus, l'épaisseur de la tôle dont sont faites les cloisons est choisie de manière à permettre des dilatations orientées normalement à la tôle, de façon qu'on puisse tenir suffisamment compte également des dilatations in- téressant la tubulure d'aspiration 11, qui est froide, et la tubulure de refoulement 12, qui est chaude.
Les plaques d'extrémité du condenseur et de l'évapo- rateur constituent en même temps les faces de front du coffre 1 et sont soudées de façon étanche aux gaz avec les parois latérales de ce dernier. Le fond 16 du coffre est ondulé (Fig. 2) afin de séparer l'un de l'autre les espaces occupés par le liquide dans le condenseur et dans l'évaporateur et d'éviter ainsi un flux thermique nuisible. Quant aux chambres à vapeur, elles sont calorifugées relativement l'une à l'autre en remplissant d'un calorifuge l'espace compris entre les cloisons 7a et 7b.
Il est utile que les raccordements, en 17 pour le courant destiné au moteur, en 18 pour l'eau de refroidisse- ment et pour l'agent utilisé comme véhicule de froid, en 19 pour le remplissage et la vidange, en 20 pour l'évacuation de l'air, en 21 pour les niveaux d'huile et en 22 pour les niveaux de liquide dans l'évaporateur et le condenseur, soient tous fixés au coffre, afin qu'il ne soit pas nécessaire de les démonter au cas où l'on aurait à enlever le capot.
La soupape de réglage de liquide 23 (Fig.2) interca- lée entre le condenseur et l'évaporateur est construite sous forme d'une soupape à flotteur. L'enveloppe extérieure 24
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est rapportée par soudure sur le côté du coffre et pourvue d'un couvercle amovible 25. La soupape est ainsi accessible aux fins de vérification sans qu'on ait à enlever le capot.
La pompe de circulation 26 qui assure en circuit multiple l'arrosage (non représenté) de l'évaporateur se met en place en l'introduisant depuis le haut avec les supports 27 de ses paliers, à travers la cloison 7a appartenant à l'éva- porateur d'une manière telle que, sans joints boulonnés et sim- plement au moyen de rondelles élastiques 28 ou d'organes équi- valents, elle assure l'étanchéité aux différences de pression des chambres communiquant avec la pompe et des chambres traver- sées par les éléments de support de la pompe.
La roue mobile de la pompe est logée dans une dé- pression du fond de l'évaporateur, augmentant ainsi la hauteur sous laquelle l'agent réfrigérant à mettre en circulation arri- ve en charge. Le fonctionnement de la pompe est assuré par l'ar- bre horizontal du réducteur de vitesse 10. L'agencement de l'ensemble de la pompe verticale est tel que, au montage, il suffit de la suspendre par le haut et de la descendre en place; par son poids propre elle comprime les rondelles élastiques de façon telle que non seulement sa fixation, mais aussi son étan- chéité,soient assurées sans nécessiter ni vis ni boulons de ser- rage.
On peut réduire les pertes calorifiques intérieures d'une telle machine à froid complètement blindée en disposant les divers éléments de façon qu'il ne puisse pas s'établir entre eux de différences de température exagérées. Par exemple,dans le cas d'une évaporation ou d'une liquéfaction en plusieurs étapes, les divers appareils se disposent à côté ou au-dessus les uns des autres dans l'ordre croissant ou décroissant de leurs températures, de façon que l'élément le plus chaud se trouve placé d'un côté et l'élément le plus froid du côté opposé ;
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la chute de température entre deux éléments voisine est ainsi réduite au minimum.
L'assemblage par brides existant entre le coffre 1 et le capot 6, de même que tous les raccordements, sont pour- vus d'un joint hydraulique empêchant l'entrée de l'air et la sortie du gaz. A cette fin, on a prévu des gorges de joint 29 qui sont remplies automatiquement d'agent réfrigérant par un réservoir surélevé 30.
L'évacuation de l'air du groupe est assurée par un groupe auxiliaire monté à côté du groupe principal et composé du moteur 31, du compresseur 32 et du condenseur auxiliaire 33.
Cette évacuation peut s'opérer suivant les besoins, la conduite d'évacuation de l'air 34 étant à cet effet munie d'une soupape 35 agissant automatiquement et à fermeture hydraulique. Lorsque l'évacuation de l'air est terminée, cette soupape interrompt au- tamatiquement la liaison avec la machine principale. De cette manière, on pare à toute rentrée d'air de la conduite d'évacua- tion au groupe principal. Il semble judicieux de construire la pompe à air comme pompe à vide élevé afin de pouvoir, une fois le montage terminé, et la pompe mise en service, s'en servir en même temps pour créer un vide. Alors on peut également opé- rer le remplissage de la machine en y faisant préalablement le vide et en la laissant aspirer automatiquement le liquide qui lui parvient par la conduite 19 d'un réservoir situé en contre- bas.
Dans la conduite d'évacuation de l'air est compris un in- dicateur d'air 36 qui donne à tout instant les conditions existantes relatives à l'air.
Comme le montre schématiquement la Fig. 3, on peut bien disposer le condenseur 2 et l'évaporateur 3 côte à côte, mais en hauteur on peut les placer à des niveaux plus ou moins diff érents. Il en résulte alors que la bride d'assemblage
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et le capot prennent une position inclinée comparativement à la réalisation suivant les Fig. 1 et 2. On peut utilement dis- poser le capot 6 de façon qu'il puisse se rabattre vers le haut.
Dans des installation du type considéré il faut apporter le plus grand soin au calorifugeage des diverses cloi- sons, tout particulièrement pour cette raison que l'ensemble de l'enveloppe est rempli d'agent réfrigérant vaporeux et qu'un calorifugeage par matelas d'air fait complètement défaut. Toute pièce mécanique ou toute cloison située à l'intérieur de la machine et dont la température est inférieure à la température de saturation de la vapeur qui la baigne se transforme en sur- face de condensation. Or, comme la vapeur qui se condense a un très bon coefficient de transmission de la chaleur, il peut en résulter des pertes de chaleur considérables.
C'est en vain qu'on chercherait à protéger de telles surfaces de condensa- tion contre les échanges thermiques par un calorifugeage ordi- naire car, dans la plupart des cas, des matériaux calorifuges normaux très efficaces à l'air libre deviennent pratiquement inefficaces à l'intérieur de la machine. La raison en est que ces matériaux sont presque toujours des substances poreuses qui doivent leurs remarquables propriétés calorifuges précisément à l'air qu'elles emprisonnent sous forme extrêmement divisée.
Mais ces pores, dans une atmosphère de vapeur telle qu'elle existe dans le type de machines considéré, ne sont d'aucune utilité car ils se remplissent de vapeur qui, évidemment, se condense, aux basses températures. La couche isolante s'imbibe complètement de liquide réfrigérant et son pouvoir calorifuge est notablement amoindri. Il n'est pas possible d'empêcher par des imprégnations ce phénomène de se produire dans les matières calorifuges, car presque tous les corps employés à cet effet sont solubles dans les agents réfrigérants, de sorte qu'ils sont chassés de la matière calorifuge par un effet de lavage.
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Suivant une autre particularité de l'invention, on élimine ces divers inconvénients en maintenant, dans l'es- pace occupé par la matière calorifuge, la plus faible pression régnant dans la machine, c'est- à-dire celle qui règne dans l'é- vaporateur. La pression de gaz à l'intérieur des pores de la matière calorifuge est la pression de saturation correspondant à la température la plus basse qui se manifeste dans la machine.
Or, comme la matière calorifuge, par suite de sa position entre des espaces froids et des espaces chauds, a certainement une température supérieure à la température la plus basse qui exis- te dans la machine, il ne peut se produire aucune condensation.
Les pores sont de ce fait remplis de vapeur surchauffée, dont on sait que l'effet calorifuge est excellent.
Dans le cas de la présente construction, la meil- leure manière de réaliser cet effet est d'amener à la pres- sion de l'évaporateur la chambre dans laquelle sont montés le compresseur 9 et le réducteur de vitesse 10, en ménageant une ouverture 37 dans la cloison 7a. Pour les raisons susindiquées, les couches calorifuges 38, qui se trouvent toutes dans cette chambre, ne prennent pas d'humidité et réalisent l'effet pro- tecteur durable désiré. Le moteur demeure sous la pression du condenseur, vu qu'il est avantageux de raccorder le circuit de ventilation du moteur au dit condenseur, de sorte que les ser-- pentins se trouvent refroidis par de l'agent réfrigérant sous la pression du condenseur et que la chaleur des pertes du moteur peut être éliminée directement par l'eau de réfrigéra- tion du condenseur.