<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements aux soupapes de détente pour appareils frigori- fiques et analogues.
La présente invention se rapporte aux soupapes de dé- tente pour appareils frigorifiques, conditionneurs d'air, etc., qui se placent à l'entrée du serpentin refroidisseur ou évapo- rateur pour commander le passage du réfrigérant, et plus parti- culièrement aux soupapes de détente équilibrées où la pression d'un ressort et la pression de l'évaporateur tendant à fermer la soupape sont équilibrées soit par la pression atmosphérique agis- sant sur une membrane et par un second ressort qui peut être réglé à la main selon les conditions de température désirées dans le serpentin refroidisseur, soit par la pression d'un fluide sur la membrane qui varie automatiquement avec la température du réfrigérant à la sortie du serpentin. La soupape est ordinairement @
<Desc/Clms Page number 2>
du type à pointeau, à bille ou à plateau.
Pour l'entretien ou le remplacement de pièces des sou- papes de ce genre de construction connue, il était nécessaire jusqu'ici de détacher le corps de soupape entier du circuit réfrigérant ou d'enlever le dispositif à membrane ou à ressort réglable. Quand la soupape est à commande thermostatique il fallait souvent, pour l'entretien, démonter le raccord du ther- mostat. Il s'ensuit une détérioration des joints étanches à la pression autour de la membrane ou aux raccords du circuit réfri- gérant, ainsi qu'une perte de temps avec mise hors service prolongée de l'appareil frigorifique.
La présente invention a pour objet une soupape de détente construite de façon à éviter ces inconvénients et à faciliter le montage correct des pièces mobiles de la soupape avant leur placement dans le circuit réfrigérant.
Suivant l'invention, le corps d'une soupape de détente équilibrée pour appareil frigorifique comprend une chambre à membrane, une douille sans fond coaxiale à la chambre à membrane et communiquant avec celle-ci à une extrémité, des lumières d'entrée et de sortie débouchant dans la douille à travers le corps, et un bloc de soupape amovible qui comprend un bouchon creux ou manchon pouvant être introduit dans la douille d'une manière amovible et de façon étanche au fluide, par l'extrémité de la douille opposée à la chambre à membrane, et un équipage de soupape entièrement logé dans ce bouchon creux.
De préférence, le bouchon creux se termine à une extré- mité par une surface de butée coopérant avec la membrane pour déterminer la position de fin de course de celle-ci dans le sens de l'ouverture de la soupape. La douille du corps de sou- pape et le bouchon ou manchon amovible peuvent être cylindri- ques.
Afin que l'invention soit bien comprise, on décrira ci-après, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de la
<Desc/Clms Page number 3>
soupape de détente, l'une à commande thermostatique et l'autre à réglage manuel, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une coupe verticale d'une soupape à commande thermostatique.
Fig. 2 est une coupe verticale d'une soupape à réglage manuel, montrant le bouchon qui contient l'équipage de soupape retiré de la douille du corps de soupape, et
Fig. 3 est une vue en élévation suivant la flèche III de la Fig. 2.
La soupape à commande thermostatique représentée sur la Fig. 1 est destinée à être montée près de l'évaporateur et com- prend un corps coulé ou forgé 1 comportant à sa partie supérieure ,une chambre à membrane 2 fermée par un couvercle 3 qui serre en place la membrane 4. Dans le couvercle 3 est monté un ressort léger 5 agissant sur le dessus de la membrane 4, tandis que dans le col 3a du couvercle est raccordé de manière étanche un tube de faible section 6 pourvu d'une ampoule (non représentée) qui se fixe en bon contact thermique au tuyau de sortie (non représenté) de l'évaporateur. L'ampoule peut être remplie d'un liquide ou gaz approprié, pour exercer sur la face supérieure de la membrane une pression correspondant à la température de la vapeur quittant l'évaporateur.
En dessous de la membrane 3 débouche dans la chambre 2 une douille 7, coaxiale à cette chambre. A sa partie supérieure, près de la chambre à membrane 2, la douille 7 est percée d'une lumière 8 qui communique avec une sortie 9 à raccorder à l'évapora- teur. Plus bas et du côté opposé, la douille 7 est percée d'une autre lumière 10 qui communique avec une entrée 11 munie d'un filtre 12 et d'un raccord 13 pour la conduite d'amenée du liquide réfrigérant (non représentée). L'extrémité inférieure de la douille
A
<Desc/Clms Page number 4>
7 est ouverte pour permettre d'y introduire un bloc de soupape.
Ce bloc comprend un bouchon creux ou manchon 14, cylindrique, qui s'emboîte étroitement dans la douille 7 et s'étend, à son extrémité supérieure, jusqu'à la chambre à mem- brane 2. Ce bouchon creux 14 présente extérieurement deux gorges annulaires 15,16 destinées à. coïncider avec les lumières 8, 10 respectivement, et ces gorges 15, 16 communiquent par des conduits radiaux 15a, 16a avec un alésage central 17 du bouchon 14. Entre les deux gorges 15, 16, l'alésage central contient le siège 18 d'une bille de soupape 19, cette dernière étant logée sous le siège 18, dans une partie élargie 17a de l'alésage 17, où est également logé un ressort de compression 20 qui pousse la bille 19 par en dessous.
L'extrémité inférieure du ressort 20 porte contre une butée réglable 21 qui se visse dans un écrou 22 fixé de façon amovible dans l'extrémité ouverte de l'alésage élargi 17a du;, bouchon 14, et qui est munie d'une tige de réglage à main 23 . L'ensemble 14 à 23 constitue un bloc de soupape amovible.
Au-dessus du siège de soupape 18, le bouchon creux 14 se termine par un dé 24 qui est percé coaxialement au siège 18 pour recevoir la tête 25 d'un poussoir 26 attaquant la bille 19. Afin que la pression réduite qui règne dans la conduite d'aspiration raccordée à la sortie 9 et allant au compresseur (non représentée-)., puisse agir sur la face inférieure de la mem- brane 4, une lumière 27 fait communiquer le dessous de la mem- brane avec la sortie 9. Convenablement usinée, la face supérieure du dé 24 constitue une butée pour la membrane 4 dans la position de fin de course inférieure de celle-ci. Le poussoir 26 a une longueur telle qu'il soulève sa tête 25 à travers le dé 24 d'une quantité suffisante pour qu'elle attaque le dessous de la mem- brane 4 dans sa position de fin de course supérieure.
De la @
<Desc/Clms Page number 5>
sorte, la soupape à bille 19 peut être ouverte ou fermée en correspondance avec la différence des pressions exercées sur la membrane 4, d'un côté par le ressort 5 et le fluide thermostati- que du tube 6, et de l'autre côté par la pression d'aspiration régnant dans la sortie 9, raccordée au serpentin refroidisseur et la poussée du ressort 20 agissant sur la bille 19. La soupape
19 travaille ainsi à la manière normale des soupapes de détente équilibrées à commande thermostatique.
Pour isoler la gorge 16 communiquant avec la sortie
9 à basse pression de la gorge 15 communiquant avec l'entrée
11 à haute pression, le bouchon creux 14 présente extérieure- ment deux gorges intermédiaires garnies de bagues d'étanchéité élastiques déformables radialement 28, de type connu, dont le diamètre à l'état non comprimé dépasse légèrement le diamètre intérieur de la douille 7 du corps de soupape 1. Ces bagues
28 sont donc comprimées entre le fond de leurs gorges respec- tives et la paroi de la douille 7 quand on enfonce le bouchon
14 dans celle-ci, et assurent l'étanchéité. Une bague semblable
29 est prévue en dessous de la gorge 15 pour isoler l'entrée
11 de la pression atmosphérique. Un autre joint d'étanchéité 30 empêche toute fuite de réfrigérant entre le bouchon 14 et l'écrou 22.
Suivant une variante (non représentée), la membrane 4 au lieu d'agir sur la tête 25 et le poussoir 26 de la soupape à bille 19, peut agir sur un tampon prévu entre la bille 19 et l'extrémité supérieure du ressort 20 au moyen de poussoirs, de préférence au nombre de trois, qui sont disposés à équidistance autour de l'axe du siège de soupape 18.
Dans la forme d'exécution représentée sur les Figs. 2 et 3, le tube thermostatique 6 est remplacé par un ressort de compression 31 réglable à la main. Le ressort 31 est logé dans un prolongement tubulaire 32 du couvercle 3 de la membrane. Il
<Desc/Clms Page number 6>
porte à son extrémité supérieure contre une butée 33, vissée sur une tige filetée 34 dont l'extrémité supérieure libre 35 est carrée pour recevoir une clé ou un volant à main amovible.
Pour le reste, la construction de la soupape est en principe semblable à celle de la soupape représentée sur la Fig. 1, mais modifiée pour réduire au minimum l'encombrement du corps de soupape. L'entrée 11 du corps de valve, qui contient le filtre 12, se trouve juste en dessous de la chambre à membrane 2.
Le fond de cette chambre est creusé pour former un canal annu- laire peu profond 36, fermée au dessus par une cloison annu- laire 37 qui isole le canal 36 de l'espace situé sous la mem- brane afin de constituer un compartiment séparé dans la chambre 2.
L'entrée 11 communique avec ce compartiment 36 par un court conduit 11a tandis qu'un autre conduit 38 (Fig. 3) communique avec la lumière radiale 10 qui s'ouvre dans la douille 7 du corps de soupape. Cette lumière 10 coïncide avec une gorge annulaire 15 du bouchon creux 14, qui communique par des lumières radiales 15a avec l'alésage central 17a du bouchon.
Au-dessus du niveau des lumières 15a., l'alésage 17a a un dia- mètre réduit pour recevoir le siège de soupape 18 qui coopère ici avec une soupape à pointeau conique 19a. Celle-ci est d'une pièce avec le poussoir 26 qui se termine à sa partie supérieure par une tête 25a portant contre le dessous de la membrane 4. En dessous de la partie conique 19a formant soupape, le pointeau se prolonge jusque dans une buselure de guidage à bride 39 logée dans l'alésage 17a et maintenue par un bouchon fileté 40 qui ferme de façon étanche l'alésage 17a.
Immédiatement en dessous de la partie conique 19a, une deuxième buselure de guidage à bride 41 est fixée rigidement au pointeau et peut
<Desc/Clms Page number 7>
coulisser dans l'alésage 17a, les deux buselures 39, 41 passant librement dans le ressort à boudin 20 qui porte à son extrémité inférieure sur la bride de la buselure 39 et à son extrémité su- périeure sur celle de la buselure 41.
La soupape fonctionne sensiblement de la même façon que celle de la Fig. 1, sauf que l'ouverture et la fermeture de la soupape à pointeau 19a. ne dépendent pas des fluctuations de la température dans le serpentin de détente de l'appareil frigo- rifique.
La construction suivant les Figs. 2 et 3 permet de réduire notablement 1-'encombrement du corps de soupape 1 sans aucunement sacrifier l'accessibilité de l'équipage de soupape logé dans le bouchon creux 14. Comme avant; tout cet équipage peut être retiré du corps de soupape en dévissant le bouchon 14 de la douille 7.
Les deux formes d'exécution décrites ci-dessus compor- tent donc un bloc de soupape 14 complètement amovible qui peut être retiré du corps de soupape 1 pour l'entretien ou le rempla- cement de pièces, sans toucherà aucun des raccords entre la soupape 1 et le circuit réfrigérant, en 9 et 11. De plus, on ne doit pas toucher au joint de la membrane 4 et le circuit thermostatique 6, dans la forme d'exécution suivant la Fig. 1, reste toujours fermé.
Un autre avantage réside en ce que, comme la surface supérieure du dé 24 constitue la butée inférieure de la membrane 4, la longueur du ou des poussoirs 26 qui est nécessaire pour obtenir la levée maximum de la soupape 19 dans un équipage donné, peut être facilement déterminée. On peut donc régler avec pré- cision la soupape 19 avant le montage dans le corps de soupape 1.
<Desc/Clms Page number 8>
Si on le préfère, le trou du dé 24 peut n'avoir que le diamètre requis pour le passage du poussoir 26 dont l'extrémité supérieure portera alors directement sur la membrane 4. D'autre part, on peut choisir pour le réglage de chaque soupape une tête 25 de l'épaisseur voulue avant d'introduire le bouchon 14. dans le corps de soupape 1. Il est clair que d'autres modes et moyens de réglage des pièces convenant à chaque soupape indi- viduelle peuvent être adoptés si on le désire.
Toutes les parties de la soupape, sauf la membrane 4, sont plus facilement accessibles pour le remplacement des pièces ou l'entretien, sans qu'il soit nécessaire de détacher le corps de soupape de détente 1 du circuit réfrigérant.
REVENDICATIONS l.- Soupape de détente équilibrée pour appareil fri- gorifique, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps compre- nant une chambre à diaphragme, une douille ouverte au fond qui s'étend coaxialement à cette chambre et communique avec elle à une extrémité, ainsi que des lumières d'entrée et de sortie débouchant dans la douille, et un bloc de soupape amovible com- prenant un bouchon creux ou manchon destiné à être introduit de manière amovible et étanche dans la douille par l'extrémité de celle-ci opposée à la chambre à membrane, et un équipage de soupape complètement logé dans le bouchon creux ou manchon.