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Machine à froid à compression.
La tendance à réaliser des machines à froid de petites dimensions d'une fabrication aussi peu coû- teuse que possible, et destinées à être montées dans des armoires réfrigérantes domestiques, a fait naître, dans la fabrication des machines à froid, le besoin de compresseurs très simple, d'un fonctionnement sûr, et nécessitant aussi peu d'usinage que possible. On a déjà suivi les voies les plus différentes pour construi- re un compresseur d'un fonctionnement sûr et d'une fa- brication peu coûteuse.
Le fait que, dans les compres-
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seurs connus, il se produit toutefois de nombreux ajus- tages précis et des frais élevés à la fabrication, a empêché jusqu'ici de mettre sur le marché une armoire réfrigérante convenant, par son prix d'achat, pour les couches les plus étendues de la population. La présen- te invention a pour objet une machine à froid à compres- sion qui dépasse de beaucoup, par son exécution simple, peu coûteuse et néanmoins d'un fonctionnement sûr, tous les compresseurs actuellement connus et en usage dans les machines à froid.
D'après l'invention, on utilise pour aspirer l'agent réfrigérant à la sortie de l'évaporateur, et pour sa compression, une pompe connue à anneau de liqui- de. Un compresseur de ce genre ne nécessite aucun ajus- tage précis, il ne demande que peu d'usinage à la fabri- cation, et présente le grand avantage de permettre le dé- marrage à vide du moteur qui le commande sans qu'il soit nécessaire de prévoir des organes de manoeuvre addition- nels. C'est pour cette raison que ce compresseur con- vient notamment pour le montage direct avec un moteur électrique pour sa commande.
La présente invention se met en oeuvre pratiquement de préférence en reliant le moteur de commande directement avec la roue mobile, en forme d'étoile cylindrique, du compresseur, et en montant le récipient qui reçoit l'anneau de liquide de façon que ce récipient pivote de telle sorte qu'il soit entraîné par la roue mobile au moyen du frottement du liquide.
Sur les figures sont représentés plusieurs exemples d'exécution de la présente invention. La fig. 1 est une vue schématique du compresseur à anneau de liquide selon la présente invention, dans lequel le bottier conte- nant le groupe du moteur et du compresseur est placé sous la pression de l'évaporateur. La fig. 2 est une cou- pe du compresseur. La fig. 3 est une autre forme d'exé- cution de l'invention, dans laquelle le boîtier contenant
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le groupe du moteur et du compresseur est à la pression du condenseur. La fig. 4 représente une forme diffé- rentede l'invention, dans laquelle le compresseur ne comporte qu'une seule chambre. La fig. 5 est la coupe correspondante du compresseur de la fig. 4, et la fig. 6 représente schématiquement une armoire réfrigérante do- mestique munie du compresseur des fig. 4 et 5.
Sur la fig. 1, 1 désigne le carter fixe du compresseur. Ce carter contient dans sa partie supé- rieure le moteur électrique qui commande le compresseur, et dans sa partie inférieure le compresseur. Le stator 2 du moteur est monté dans un support 3 qui sépare la chambre 4 du compresseur de la partie supérieure contenant le moteur. Le rotor 5 du moteur est monté sur un arbre 6 qui pivote dans le support 3. A l'ex- trémité inférieure de l'arbre 6 est fixée la roue mo- bile du compresseur à anneau de liquide, cette roue étant exécutée sous la forme d'une étoile cylindrique.
Sur la fige 2 est représentée l'exécution de l'étoile cylindrique. 8 désigne le récipient contenant en service l'anneau de liquide. Ce récipient pivote sur le tourillon 9 solidaire du fonds 10 du carter 1.
Le récipient 8 comporte un moyeu 11 dans lequel sont prévus des trous 12. L'étoile de la roue mobile compor- te huit chambres 13 d'où partent vers le haut des con- duits 14. Ces conduits 14 coopèrent, dans le fonc- tionnement du compresseur, avec l'orifice d'aspiration 15 et l'orifice de refoulement 16 qui se trouvent dans la partie inférieure du support 3. 17 désigne une soupape de retenue dans la conduite de refoulement du fluide réfrigérant.
A l'arrêt de la machine, le carter 1 est rempli d'huile jusqu'à la hauteur h1. Au démarrage du moteur, les chambres 13 du compresseur ne sont donc pas encore fermées par l'anneau de liquide, et sont au
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contraire toutes en communication ouverte avec la conduite d'aspiration 18 de la machine à froid. Le moteur peut donc démarrer à vide. Par la rotation du moteur, le liquide du carter 8 est lancé vers l'exté- rieur par la force centrifuge, et à travers les conduites 12 on pompe constamment vers le haut de nouvelles quan- tités de liquide. Ceci continue jusqu'à ce que l'an- neau de liquide ferme complètement la chambre 13. Ensui- te, le moteur est complètement chargé.
L'agent réfrigé- rant est aspiré par la conduite 18 jusque dans la chambre 4, d'où il parvient, par les conduites 19 et 15, dans la chambre 13 de l'étoile cylindrique qui est représentéedans la partie droite de la fig. 1. Lors de la rotation de 180 , cet agent est aspiré et compri- mé, par suite de la pression exercée sur la chambre 13 par l'anneau de liquide. Aussitôt que cette chambre est donc parvenue, après sa rotation de 180 , sur le coté gauche du dispositif, l'agent comprimé est refoulé par la conduite 14 et la soupape de retenue 17 dans la conduite de refoulement 20. Cet agent parvient ensuite dans le condenseur 21 et pénètre, après la condensa- tion, et par la soupape de réglage 22, dans l'évapora- teur 23 de la machine à froid.
En ce point, il est aspiré à nouveau par la conduite 18 jusque dans la chambre 4 du compresseur.
La fig. 3 représente un autre exemple dans lequel le carter du compresseur est à la pression du con- denseur. Les éléments de cette forme d'exécution qui sont semblables à ceux de la fig. 1 sont désignés par les mêmes signes de référence. Dans cette forme d'exé- cution, la conduite d'aspiration 18 venant de l'évapo- rateur est branchée directement sur l'orifice d'aspira- tion 15 qui est prévu dans le support 3. L'agent réfrigérant comprimé est refoulé dans ce cas, par l'ori- fice de refoulement 16 et la soupape de retenue 17,
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dans le carter 1 du compresseur, de sorte que ce carter est à la pression du condenseur. Sur ce carter est bran- chée la conduite 20 allant au condenseur 21.
Dans ce cas, le carter 1 agit comme un séparateur d'huile, étant donné que les vapeurs d'agent réfrigérant, mélangées à de l'huile et refoulées par la conduite 16, peuvent se séparer de l'huile en frappant la paroi du carter.
L'huile s'écoule vers le bas le long des parois du carter 1, tandis que les vapeurs parviennent par la conduite 20 au condenseur. L'agent réfrigérant utilisé dans la machi- ne à froid de la présente invention peut être du dichlo- rométhane, ou d'autres corps à pression de liquéfaction faible. Le cas échéant, on peut aussi utiliser une dis- position de plusieurs compresseurs à anneau de liquide étagés.
Les fig. 4 à 6 représentent un autre exemple d'exécution de l'invention, dans lequel le compresseur à anneau de liquide ne comporte qu'une seule chambre.
Le groupe du moteur et du compresseur est monté dans cet exemple à l'intérieur d'un bottier constitué par un réci- pient 31 en forme de cuve, et par un couvercle 32.
Sur ce couvercle est fixé au moyen de son support 34 le stator 33 du moteur électrique. Le rotor 35 de ce moteur est monté sur un arbre creux 36 qui pivote à son sommet dans un palier 37 solidaire du couvercle 32, et dans le bas dans un palier 38 constituant une partie du support 34, de la manière représentée sur la figure. La partie inférieure 39 de l'arbre creux porte le rotor 40 du compresseur. Sur ce rotor sont fixées au moyen de rivets 41, et de la manière repré- sentée sur la figure, deux plaques 42 et 43. 45 désigne le récipient recevant en service l'anneau de liquide.
Ce récipient pivote dans un palier 46. Le palier 46 est fixé au moyen du support 47 sur le support 34 du stator. Le palier 46 est en même temps exécuté
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sous la t'orme d'une pompe à huile. La partie fixe 48 du palier est exécutée sous la forme d'un arbre creux, L'huile qui remplit la partie inférieurs du bottier 31 parvient, lorsque le dispositif fonctionne, par les con- duits d'entrée 49, par les filets 50 de la pompe à huile, et les conduits 51 dans le conduit intérieur de passage 52 de la partie fixe de la pompe, et de ce der- nier dans une conduite 53 qui passe en 54 à travers le couvercle supérieur 32 du bottier.
L'huile de grais- sage est refoulée en dehors du carter ou bottier, à tra- vers un réfrigérant 55, et parvient de ce dernier dans les conduits de graissage 56 et 57 de l'arbre creux 36.
Par les orifices de sortie 58, l'huile de graissage re- vient dans la partie inférieure du bottier 31.
A l'arrêt de la machine, le bottier 31 est rempli d'huile jusqu'à la hauteur h1. Au démarrage du moteur électrique, le récipient 45 est entrainé par la rotation du rotor 40, de sorte que par suite de la rotation, de l'huile peut pénétrer par les ouvertures inférieures 59 dans le récipient 45. En service, l'huile se règle, par suite de la force centrifuge, de telle sorte qu'elle remplisse la partie hachurée 60 du récipient 45. Dans le carter 31, l'huile est alors au niveau h2. L'effet de pompage exercé lors de la rota- tion du récipient refoule constamment de l'huile nouvelle par les orifices 59 dans l'anneau de liquide. L'huile en excès est refoulée dans le bottier 31 par les orifi- ces supérieurs 61.
Dans le fonctionnement, l'effet d'aspiration et de refoulement est engendré par la traverse 44 reliée au rotor 40 en coopération avec l'anneau de liquide dans le récipient 45. L'agent réfrigérant est aspiré dans l'évaporateur par la conduite 62, il pénètre à l'intérieur de l'arbre 36 et dans un conduit 63 qui passe à travers le rotor, puis parvient dans la chambre @
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d'aspiration formée par l'anneau de liquide, les deux plaques 42 et 43, et le rotor 40, à la sortie de la- quelle il est refoulé par une soupape de refoulement 64 dans une conduite de refoulement 65 en communication avec l'intérieur du boîtier. L'agent réfrigérant compri- mé est ensuite conduit, à la sortie du boîtier, par une conduite 66 branchée sur le couvercle 32, dans le condenseur.
L'assemblage du compresseur des fig. 4 et 5 avec une armoire réfrigérante domestique est représenté sur la fig. 6. Le groupe du moteur et du compresseur 31, 32 est supporté par des ressorts 67 contre la pa- roi supérieure de l'armoire réfrigérante. 68 désigne l'évaporateur de la machine à froid, 69 est un condenseur refroidi par l'air, à la sortie duquel l'agent réfrigé- rant liquéfié est conduit par une conduite 70 dans un récipient 71 dans lequel fonctionne une soupape 72 commandée par un flotteur. L'agent réfrigérant est con- duit dans l'évaporateur, à la sortie du récipient 71, par une conduite 73. 74 et 75 désignent les conduites de circulation de l'huile amenant cette dernière au réfrigé- rant d'air 75. Pour le refroidissement du groupe, on utilise un ventilateur 77 commandé par un moteur élec- trique 76.
Ce ventilateur refoule dans le sens de la flèche un courant d'air de refroidissement qui évacue la chaleur dégagée par le condenseur et le réfrigérant d'huile 45. L'air de refroidissement pénètre, par l'o- rifice 78 dans la paroi arrière de l'armoire réfrigé- rante, dans le casier de machine, formé par le dôme 79, et sort par les orifices de sortie avant 80 ; Dansl'e- xemple des fig. 4 à 6, l'huile de la machine joue simul- tanément différents rôles. Elle sert d'une part à cons- tituer l'anneau de liquide nécessaire pour le fonctionne- ment du compresseur, d'autre part on l'utilise pour le graissage de toutes les pièces tournantes, et enfin on
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s'en sert pour évacuer d'une façon simple vers l'exté- rieur la chaleur du compresseur et du moteur dégagée dans la partie supérieure du bottier 31, 32.
Tout com- me sur la fig. 6, on exécute également de préférence la machine à froid des fig. 1 et 3 de façon à pouvoir la monter dans une armoire réfrigérante domestique.
Comme dans le compresseur des fig. 4 et 5 la chaleur dégagée par ce dernier et par le moteur est éva- cuée indirectement par l'huile, on peut aussi, dans cer- tains cas, supprimer complètement le ventilateur spécial de la fig. 6.
REVENDICATIONS : - 1.- Machine à froid à compression, fonction- nant avec une pompe à anneau de liquide comme compres- seur, caractérisée par le fait que, dans un bottier fermé d'une manière étanche à la pression, sont montés la pompe à anneau de liquide et le moteur électrique qui sert à sa commande.