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Installation de réfrigération comportant un compresseur à piston,
L'invention est relative à une installation de réfrigération comportant un compresseur à piston et dans laquelle la course d'aspiration du piston compresseur est produite par la pression des vapeurs du fluide réfrigérant, tandis que la course de refoulement de ce piston compresseur est produite par une
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force auxiliaire déclenchée automatiquement. Il est connu de produire la force auxiliaire par un moteur électrique qui actionne un dispositif de transmission prévu pour le piston compresseur et comportant avantageusement un organe rotatif sans fin.
Suivant l'invention, par contre, un piston d'entraînement coopère avec le piston compresseur de telle manière qu'il participe à la course d'aspiration du piston compresseur et qu'il provoque la course de refoulement, le piston d'entraînement étant à cet effet déplacé par un fluide hydraulique sous pression qui, suivant les nécessités, est distribué automatiquement.
Cette disposition permet un mode de réalisation de l'installation de réfrigération entraînant peu de frais de fabrication et d'entretien.
Le mode de réalisation représenté partiellement en coupe et partiellement en élévation sur le dessin annexé est destiné à l'explication de l'objet de l'invention.
Le cylindre 1 contient le piston 2 servant à la compression du fluide réfrigérateur. L'extrémité supérieure du cylindre estreliée par des canalisations 3 et 4 à l'extrémité supérieure de l'évaporateur et du liquéfacteur qui ne sont pas représentés. Le fluide réfrigérateur liquide arrivant est évaporé dans l'évaporateur par absorption de chaleur, et liquéfié dans le liquéfacteur en cédant de la chaleur. L'évaporateur et le liquéfacteur sont reliés entre eux à l'extrémité inférieure par une canalisation o.ans laquelle est intercalé un obturateur d'étranglement commandé par un flotteur ou un thermostat. A son extrémi-
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té supérieure, le cylindre 1 est muni d'un clapet d'admission à ressort 5 et d'un clapet de refoulement à ressort 6.
L'extrémité inférieure du cylindre compresseur 1 est raccordée coaxialement sur un cylindre à pression 7 dans lequel est disposé le piston d'entraînement 8 qui est maintenu écarté du piston compresseur 2 par la tige 9. :Le piston d'entraînement 8 est forme par un cylindre creux qui, lors de sa course de descente, vient coiffer un piston fixe 10 disposé à l'intérieur du cylindre à pression 7 et qui sert en même temps de butée pour limiter la course de descente du piston 8 et, par conséquent, du piston compresseur 2.
Sur l'extrémité inférieure du cylindre à pression 7 est raccordée une canalisation principale 11 venant d'un réservoir non représenté contenant le fluide de travail, et dans laquelle est intercalée une pompe à engrenages 12 ou une pompe de refoulement d'un autre genre qui peut être entraînée par un moteur de préférence électrique. La canalisation principale 11 est reliée à un cylindre auxiliaire 15 par une canalisation de dérivation 13, dans laquelle est intercalé un clapet de retenue 14 et dans ce cylindre auxiliaire est disposé un piston 16. Sur ce piston agit un ressort de compression 17, dont la tension peut être réglée à l'aide d'une vis 18, portant un plateau 19 servant d'organe d'appui au ressort 17.
Le cylindre à pression 7 est relié par une canalisation d'échappement 20 à un cylindre auxiliaire 21 dans lequel est disposé un piston jumelé 22,23, sur lequel agit uns ressort de compression 24. La tension de ce ressort 24 peut être réglée à l'aide d'une vis 25 qui porte -Lui plateau 26 servant
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d'appui au ressort 24. Entre la canalisation de dérivation 13 et le cylindre auxiliaire 21 est intercalée une canalisation de communication 27. Partantde la canalisation principale 11, une canalisation de dérivation 28 conduit directment au cylindre auxiliaire 21 qui, par des canalisations 29 et 30 partant de niveaux différents, est relié dircctment au réservoir contenant le liquide sous pression. Le cylindre à pression 7 est également directement relié audit réservoir par une canalisation de retour 31.
Il sera supposé que le piston d'entraînement 8 du cy- lind.re à pression 7 est déplacé vers le haut par le liquide sous pression,par exemple de l'huile, qui est introduit par la pompe 12 dans le cylindre à pression 7 par l'intermédiaire de la canalisation principale 11. Ce mouvement est transmis par la tige 9 au piston compresseur 2 qui refoule vers le liquéfacteur par le clapet 6 et la canalisation 4, le gaz que contient le cylindre compresseur 1.
Dans la position de fonctionnement représentée, aucun liquide sous pression ne peut passer dans le cylindre auxiliaire 21 de la canalisation de dérivation 28 partant de la cana- 1isasion principale 11, parce que l'orifice 32 correspondant du cylindre auxiliaire 21 est fermé par la section supérieure 23 du piston jumelé 22, 23. par contre le liquide sous pression passe dans le cylindre auxiliaire 15 par la dérivation 13 (et par le clapet ne retenue 14) partant également de la canalisation principale 11, de sorte que le piston 16 est poussé vers le haut à l'encontre de l'action du ressort de compression 17.
Lorsque,
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par la suite, le piston d'entraînement 8 montant ouvre vers la canalisation d'échappement 20 l'orifice 53 du cylindre principal 7, le liquide sous pression passe dans le cylindre auxiliaire 21 et le piston jumelé 22, 23 s'élève à l'encontre de l'action du ressort de compression 24. Un peu plus tard,le piston jumelé 22, 23 montant démasque dans le cylindre auxiliaire 21 simultanément les orifices 32 et 34. De cette façon, la canalisation d'échappement 20 est reliée à la canalisation de dérivation 13 par l'intérieur du cylindre auxiliaire 21, par l'orifice 34 de celui-ci et par la canalisation de communication 27. Le clapet de retenue 14 intercalé dans cette dernière empêche le retour du liquide sous pression vers la canalisation principale 11, par la canalisation de dérivation 13.
Le ressort de compression 17, agissant dans le cylindre auxiliaire 15 sur le piston 16 est plus puissant, par exemple trois fois plus puissant, que le ressort de compression 24, agissant dans le cylindre auxiliaire 21 sur le piston jumelé 22, 23, de sorte que le liquide sous pression du cylindre auxiliaire 15 passe dans le cylindre auxiliaire 21 par la canalisation de communication 27, en produisant une détente du ressort de compression 17 et un mouvement de descente du piston 16, et il en résulte un autre déplacement vers le haut du piston, jumelé 22,23 qui, dans le cylindre auxiliaire 21, ouvre finalement complètement l'orifice 35 de la canalisation de retour 29,ainsi que l'orifice 32 de la canalisation de dérivation 28.
L'inversion de l'écoulement du liquide sous pression, dans son retour vers le réservoir, produit donc, dans une postion de fin de course supérieure pré-
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déterminée du piston compresseur 2, l'inversion du sens de son déplacement. Ensuite le piston compresseur 2 est déplacé vers le bas sous l'action de la pression de la vapeur du fluide réfrigérant qui arrive par la canalisation 3 dans le cylindre compresseur 1.
Le piston d'entraînement 8 suit ce mouvement et masque a,insi l'orifice 33 prévu dans le cylindre à pression 7, de sorte que le liquide sous pression n'arrive plus dans le cylindre auxiliaire 21 par la canalisation d'échappement 20. Le piston jumelé 22, 23, qui a été préalablement d¯éplacé vers le haut dans le cylimdre auxiliaire 21, se maintient provisoirement dans sa. posiLion supérieure correspondante, tant que le liquide sous pression est retenu sous le piston 22 dans le cylindre auxiliaire 21. Ce n'est que lorsque le piston d'entraînement 8 se rapproche de sa position de fin de course inférieure, qu'il démasque de nouveau 1'orifice 33 du cylindre à pression 7, et ce par le fait qu'une gorge périphérique 36 vient alors se placer au niveau de l'orifice 33.
Le liquide sous pression passe alors du compartiment sous le piston inférieur 22 du piston jumelé 22, 23, par la canalisation d'échappement 20 dans le cylindre à pression 7, en provoquant la détente du ressort de compression 24 et une descente correspondante au piston jumelé. L'espace annulaire, formé de cette façon par la gorge périphérique 36 du piston d'entraînement 8, entre celui-ci et la paroi intérieure du cylindre à pression 7, s'étend égalenent sur un orifice 37 du cylindre à prescion 7, communiquant avec la canalisation de retour 31 de sorte
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que le liquide sous pression entrant dans cet espace annulaire en venant du cylindre auxiliaire 21 par la canalisation d'échappement 20, passe par cet espace annulaire et l'orifice 37 dans la canalisation de retour 31, pour retourner au réservoir.
A l'intérieur du cylindre auxiliaire 21, les orifices 35 et 32 de la canalisation de retour 29 et de la canalisation de dérivation 28, sont alors refermés. par la section supérieure 23 du piston jumelé 22, 23 montant, de même que l'orifice 34 de la canalisation de communication 27 est fermé par la section inférieure 22, et la pompe 12 refoule une nouvelle quantité de liquide sous pression dans le cylindre à pression 7 et d.ans le cylindre auxiliaire 15, de sorte que dans le premier (7) le piston d'entraînement 8 et le piston compresseur 2 et, dans le deuxième (15), le piston 15 sont repoussée vers le haut. Le cycle décrit recommence suivant les nécessités, pour le maintien d'une température prédéterminée.
Bien entendu, la pression de la vapeur du fluide réfrigérant ainsi que sa température baissent pendant le fonctionnement décrit de sorte que, finalement,un régulateur intercalé produit une mise hors circuit du moteur et un arrêt du fonctionnement. Ce fonctionnement reprend lorsque, dans un frigidaie équipé de l'installation de réfrigération à compression décrite, la température monte par exemple à 4 C. par suite de l'ouverture de la porte, le thermostat remettant alors en circuit le moteur électrique et faisant recommencer le fonctionnement.
Le mode de réalisation décrit de l'installation de réfrigération, particulièrement simple, permet un fonctionnement
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avec un nombre de courses particulièrement réduit et, par consé- quent, avec une importante cylindrée correspondante de sorte que, pour un grand déplacement de la surface d'évaporation au cours d'une course d'aspiration du piston compresseur, la.pression de l'évaporateur ne peut s'abaisser de plus de 0.5 atm., par exemple.
Dans la canalisation de retour 29, partant du cylindre auxiliaire 21, on peut intercaler un dispositif d'étranglement, pour permettre le réglage du retour d.u liquide sous pression vers le réservoir et, par conséquent, le mouvement de descente et d'aspiration du piston compresseur 2.
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