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La présente invention concerne des systèmes de réfrigé- ration, et en particulier des systèmes de réfrigération chargés dans lesquels les constituants du système sont traités et char- gés à l'aide d'un réfrigérant à la fabrique.
Actuellement, certains ensembles de réfrigération tels que des ensembles de condensation sont traités et chargés à la
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fabrique en déshydratant et en purgeant les ensembles et en les chargeant à l'aide d'un réfrigérant. D'autres ensembles de systèmes de réfrigération tels que l'évaporateur et le tube de connexion ne sont pas traités ou chargés. Lorsque le client reçoit les ensembles, il est nécessaire de traiter et de charger les ensembles et le tube qui ne l'ont pas été à la fabrique.
Suivant le processus recommandé, CE traitement et cette charge comprennent la mise sous vide des ensembles et du tube, le bala- yage à l'aide d'un réfrigérant, une seconde mise sous vide, un second balayage à l'aide d'un réfrigérant, une troisième mise sous vide, puis finalement la chargera ces ensembles et du tube 4 l'aide d'un réfrigérant. Les soupapes reliant l'en- semble traité et. chargé de façon sûre peuvent alors être ouver- tes pour mettre le.système en fonctionnement.
Ce processus donne lieu à une dépense supplémentaire en raison du travail supplémentaire et de la perte de réfrigé- rant, en particulier au cas où les ensembles du système sont disposés à des distances importantes les uns des autres. Le pro- cessus doit être réalisé par un mécanicien expérimenté, et il est dangereux en particulier si l'on a recours à UN réfrigérant toxique. S'il n'est pas réalisé correctement, la vie des ensembles constituants du système de réfrigération est sensiblement réduite en raison de l'humidité susceptible de rester dans le sys- tème.
La présente invention se propose en conséquence de fournir : - un système de réfrigération dans lequel chaque constituant du système est chargé à l'aide d'un réfrigérant ou mis sous vide et fermé hermétiquement à la fabrique, et peut être raccordé dans un système sans qu'il soit nécessaire de le purger ou de le char- ger et ne nécessitant qu'un minimum d'expérience pour effectuer le raccord ;
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- un moyen nouveau pour former un raccord susceptible d'être désassemblé entre de tels ensembles préalablement fermés herméti- quement ; - un tel dispositif nouveau ne comportant aucune matière synthétique.
Sur le dessin
La figure 1 est une vue partiellement schématique repré- sentant divers constituants avant qu'ils soient raccordés ensem- ble en un système de réfrigération ;
La figure 2 est une vue partiellement schématique repré- sentant divers constituants raccordés dans un système de réfri- gération
La figure 3 est une coupe verticale à plus grande échel- le du raccord susceptible d'être désassemblé, situé entre les constituants
La figure 4 est une vue en élévation latérale du raccord susceptible d'être désassemblé,montrant les pièces dans une posi- tion différente.
En se référant à la figure 1, les constituants d'un sys- tème de réfrigération comprennent un évaporateur 10,un ensemble de condenseur et de compresseur 11 et un tube 12 L'évaporateur 10 est traité ou purgé et chargé à l'aide d'un réfrigérant à la fabrique,, et l'entrée et la sortie de l'évaporateur sont munies d'une soupape 13 reliée à une conduite d'admission ou d'évacuati- on, une seule des soupapes étant représentée sur la figure la La soupape 13 est reliée à une conduite d'admission ou d'évacuation 14. La soupape 13 peut être ouverte ou fermée comme décrit ici, mais lorsque l'évaporateur 10 est expédié par la fabrique, la soupape 13 est fermée pour maintenir l'évaporateur 10 chargé et hermétiquement fermé.
L'ensemble 11 de condenseur et de compresseur est égale- ment chargé et fermé hermétiquement à la fabrique et son entrée
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et sa sortie sont pourvues de soupapes 15, une seule des soupa- pes étant représentée sur la figure 1 comme étant reliée à une conduite d'admission ou d'évacuation 16. La soupape-'-,5 est fermée lorsque le condenseur 11 est expédié de la fabrique.
Le tube 12 est également purgé et chargé à l'aide d'un réfrigérant à la fabrique, les extrémités étant munies de sou- papes 17,18 qui sont fermées pour maintenir le tube 12 chargé et hermétiquement fermé.
Les ensembles 10 et.11 elle tube 12 sont expédiés au client en charge et hermétiquement fermés. Lorsque le client reçoit les ensembles, ils sont raccordés les uns aux autres, la soupape 17 étant reliée à la soupape 13 et la soupape 18 étant reliée à la soupape 15 par la structure décrite ici. Les soupa- pes sont alors ouvertes comme représenté sur la figure 2, ce qui établit une communication entre les ensembles sans qu'il soit né- cessaire de les purger et de les charger.
Le tube 12 relie la sortie de l'ensemble 10 à l'entrée de l'ensemble 11. Il est évident qu'un autre tronçon de tube muni de soupapes associé est prévu entre l'admission de l'en- semble 10 et l'évacuation de l'ensemble 11. En outre, selon la capacité des ensembles, on peut avoir recours à plusieurs tron- çons de tube entre les entrées d'un ensemble et les sorties de l'autre ensemble, avec une augmentation correspondante du nom- bre de soupapes associées utilisées.
Les soupapes 13 et 15 de l'évaporateur 10 et du conden- set 11, respectivement, sont de construction identique, de même que les soupapes 17 et 18 situées aux extrémités du tube 12.
Afin d'éviter une répétition, seules les soupapes 215 et 18 se- ront décrites en détail.
En se référant à la figure 3, la soupape 15 comprend un corps 20 dont la longueur correspond à plusieurs fois sa di- mension en section transversale. Le corps 20 comprend un orifi- ce vertical fileté 21 formé dans sa base, fournissant un moyen
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grâce auquel le corps peut être supporté par un boulon s'éten- dant vers le haut à partir de la base du condenseur 11. Le corps de soupape 20 est muni d'une chambre 22 s'étendant verticalement.
Un passage 23 's'étend de l'extrémité inférieure de la ehambre 22, latéralement à travers; le- Côté du corps 20, vers l'extérieur de ce dernier.
Un court raccord tubulaire 24 est adapté au corps 20, et un joint étande est formé entre le raccord 24 et lecorps 20 par brasage ou autre moyen approprié. Le raccord 24 permet de communiquer avec le passage 23 et la chambre 22. La conduite 16 du condenseur 11 est reliée au raccord 24. d'une façon appropriée, de préférence par brasage (figure 1). Le corps 20 de soupape est également muni d'un passage s'étendant latéralement à partir de l'extrémité supérieure de la chambre 22 et établit une communication entre la chambre 22 et l'extérieur du corps. Un prolongement 26 , s'étendant latéralement, entoure le passage 25.,
Les parois de la chambre 22 comportent des épaulements 27, 28 qui forment des surfaces d'étanchéité pour -Lui élément de soupape 29 qui est vissé dans l'extrémité supérieure du corps 20 de soupape.
La rotation de l'élément de soupape 29 provoque le déplacement de ce dernier vers le haut et vers le bas par rapport au corps de soupape 20. L'extrémité inférieure de l'élé- ment de soupape 29 présente une surface d'étanchéité tronconique 30 destinée à venir en contact avec l'épaulement 28. L'élément 29 DE soupape présente également au--dessus de la' surface d'é- tanchéité 30 une surface d'étanchéité tronconique 31 destinée à venir en contact avec l'épaulement 27.
Pour empêcher 1''échappement du réfrigérant par la liai- son filetée de l'élément 29 de soupape et du corps 20 de soupa- pe, une rondelle de cuivre 32 est prévue dans.un évidement 33 formé dans l'extrémité supérieure du corps 20 de soupape, et une matière de presse-étoupe 34 est disposée sur la rondelle 23.
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Un écrou 35, de préférence en laiton,entoure l'extrémité supé- rieure de l'élément 29 de soupape et est vissé dans la cavité 33.
L'extrémité supérieure 36 de l'élément 29 de soupape présente une forme non circulaire pour faciliter sa prise à l'ai- de de pinces ou'autres outils appropriés, de sorte qu'on peut facilement faire toùrner l'élément 29 de soupape. Un chapeau 37 est vissé sur l'extérieur de l'extrémité supérieure du corps 20 de soupape pour protéger l'extrémité supérieure de l'élément 29 de soupape. En vue d'assurer davantage un joint étanche, une ron- delle métallique 38, de préférence en cuivre, est disposée sur l'extrémité supérieure du corps 20 de soupape et vient buter contre un épaulement 39 du chapeau 37.
La soupape 18 est de construction analogue à celle de la soupape 15 et comprend un corps 40 de soupape dont la longueur correspond à plusieurs fois sa section transversale. Le corps 40 de soupape comporte une chambre 41 s'étendant longitudinalement, qui communique avec un passage 42 s'étendant longitudinalement au corps 40 de soupape et fournissant une communication avec l'extérieur du corps de soupape. Un passage 43 s'étend latérale- ment de l'extrémité supérieure de la chambre 41 vers l'extérieur du corps de soupape, et un prolongement 44 entoure le passage 43.
Les parois de la chambre 41 présentent des épaulements 45,46 qui fournissent des surfaces d'étanchéité pour un élément de soupape 47 vissé dans l'extrémité supérieure du corps de sou- pape 40 et susceptible, de tourner par rapport à ce dernier, en se déplaçant ainsi vers le haut et vers le bas par rapport au corps de soupape, comme représenté sur la figure 3. L'extrémité inférieure de l'élément de soupape 47 présente une surface d'é- tanchéité tronconique 48 inversée qui est destinée à venir en . prise avec l'épaulement 46, et une surface d'étanchéité tronco- nique 49, au-dessus de la surface 48, qui est destinée à venir en contact avec l'épaulement 45.
La partie 50 de l'élément 47 de
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soupape située au-dessus de la surface 49 présente une dimension de section transversale inférieure à celle de la cavité 51 qui communique avec la chambre 41. Le corps 40 de soupape comporte un orifice 52 s'étendant latéralement à partir de la cavité 51.
Un raccord tubulaire 53 communique avec la cavité 51 et fournit un moyen pour mesurer la pression régnant dans la cavité 51 en disposant un manomètre sur le raccord. De plus, le raccord 53 fournit un moyen pour purger le système, lorsque cela est néces- saire au cours de son entretien. Un chapeau 54 est vissé sur l'ex- térieur du raccord 53 pour le fermer hermétiquement.
Afin d'empêcher l'échappement du réfrigérant vers le haut par l'élément 47 de soupape, on prévoit un joint en cuivre 55 dans la cavité 56 formée dans l'extrémité supérieure du corps 40 de soupape, et une matière de presse-étoupe 57 est disposée au-dessus du joint 55. Un écrou 58, de préférence en cuivre, est vissé à l'intérieur de la cavité 56. L'extrémité périeure 59 de l'élément 47 de soupape présente une configuration non circu- laire pour faciliter sa prise à l'aide de pinces ou autres outils appropriés afin de faire tourner l'élément de soupape.
Un chapeau 60 est vissé sur l'extérieur de l'extrémité supérieu- re du corps 40 de soupape pour protéger l'extrémité supérieure de l'élément de soupape. Une rondelle annulaire 61, de préféren- ce en cuivre, est insérée entre le chapeau 60 et l'extrémité supérieure du corps 40 de soupape et vient buter contre l'épaule- ment 62 du chapeau 60 pour aider encore à l'obtention d'un joint étanche.
Un raccord susceptible d'être désassemblé est formé entre la soupape 15 et la soupape 18 par un dispositif qui com- prend un collier intérieurement fileté 65 monté sur le prolonge- ment 26 de la soupape 15. Le collier 65 présente un rebord péri- phérique 66 s'étendant vers l'intérieur, qui vient buter contre un épaulement formé par une nervure annulaire 67 formée sur l'ex-
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térieur du prolongement 26. L'épaulement formé par la nervure annulaire 67 limite le mouvement du collier 65 vers l'extérieur par rapport à la soupape 15. Le collier 65 est vissé'sur le fi- letage formé sur l'extérieur du prolongement 44 de la soupape 18.
Les extrémités des prolongements 26 et 44 présentent des surfaces d'étanchéité annulaires 68,69, respectivement, qui se trouvent dans des plans perpendiculaires à l'axe des prolongements 26 et 24.
Le prolongement 26 comprend une nervure annulaire 70 qui fait saillie axialement à partir de la surface 68. Une rainu- re complémentaire 71 est formée dans la surface 69 du prolonge- ment 44. Une rondelle annulaire 72 en métal malléable, de préfé- rence en cuivre, est insérée entre les surfaces 68,69 et, lorsque le collier 65 est vissé sur le prolongement 44, le métal de la rondelle 72 est déformé par la nervure annulaire 70 et la rainure annulaire,71 pour fournir un raccord étanche au gaz en- tre les soupapes 15 et 18.
En service, lorsque le condenseur 11 est fermé hermé- tiquement à la fabrique, l'élément 29 de la soupape 15 est dépla- cé vers le bas pour amener la surface 30 en contact d'étanchéité avec l'épaulement 28, en coupant ou fermant ainsi la soupape. De façon analogue, l'élément 47 de la soupape 18 du tube chargé
12 est déplacé vers le bas pour amener la surface 48 en contact d'étanchéité avec l'épaulement 46, en empêchant 1.'échappement du réfrigérant hors du tube.; De façon analo'gue, la soupape 13 de l'évaporateur 10 et la soupape 17 située à l'autre extrémité du tube 12 sont fermées.
Lorsque le client reçoit le.condenseur 11 - et le tube chargé 12, et qu'il désire raccorder l'ensemble et le tube, une rondelle malléable 72 est intercalée entre les surfaces d'étanchéité 68.69 et le collier 65 est vissé sur le prolongement 44. On fait tourner le collier 65 jusqu'à: ce qu'on obtienne un raccord serré à des doigts. Les soupapes 15
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et 18 et les éléments 29 et 47 de soupape peuvent alors être légèrement ouverts en faisant tourner les éléments 29 et 47 de soupape pour permettre à une petite quantité de réfrigérant de circuler dans les passages 25 et 43, par le raccord par fileta- ge, et de purger la très petite quantité d'air se trouvant dans ces passages.
Le collier 65 est alors serré, de sorte que la nervure annulaire 70 et la rainure 81 déforment ou refoulent à froid la matière malléable de la rondelle 72, ce qui fournit un joint étanche entre les soupapes 15 et 18. On fait alors tour- ner les éléments 29 et 47 de soupape pour ouvrir complètement les soupapes. Les éléments 31 et 47 de soupape peuvent être déplacés pour amener les surfaces d'étanchéité 45, et 49 en contact avec les épaulements 27 et 40 respectivement, afin d'assurer qu'aucu- ne quantité de réfrigérant ne s'échappe en se déplaçant vers le haut dans le corps de soupape (figure 3).
Comme représenté sur la figure 4,le raccord susceptible d'être désassemblé, situé entre les soupapes 15 et 18, permet à ces dernières d'être fixées l'une à l'autre, les corps 20 et 12, de soupape formant tout angle désiré l'un avec l'autre.
Ceci permet de modifier la position du corps 40 de soupape afin que le tube 42, s'étendant à partir de l'extrémité du corps et communiquant avec le passage 15. s'étende suivant un angle dési- ré quelconque à partir de la soupape 15 Ceci est particulière- ment important dans des installations dans lesquelles les ensem- bles sont situés si près d'autres ensembles ou dans lesquelles les parties des ensembles sont agendées de telle façon que le tu- be ne peut s'étendre que dans un seul sens à l'écart de l'ensem- ble.
On se rend compte ainsi que l'invention fournit un sys- tème de réfrigération dans lequel chaque constituant, y compris le tube, peut être purgé, chargé et hermétiquement fermé à la fabrique, et peut être raccordé par le client sans nécessiter de
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traitement, ou purge et charge quelconques à ce moment. Les en- sembles peuvent être disposés à des distances importantes les uns des autres. Deplus, l'invention fournit un raccord suscepti- ble d'être désassemblé entre chaque ensemble et le tube, qui fournit un joint étanche au gaz sans avoir recours à des matières synthétiques.
Le raccord est tel que la position oblique d'une soupape par rapport à l'autre peut être modifiée sans affecter le raccord afin que le tube s'étende à l'écart de l'ensemble dans le sens désiré, comme impliqué par la construction de l'ensemble ou par ce qui l'entoure.
Il est évident que les soupapes, après l'installation initiale jouent le rôle de soupapes de fermeture au cas où il est nécessaire d'isoler un ensemble ou un tronçon de tube afin d'en effectuer l'entretien.
Il est évident que l'invention est également applicable à des systèmes dans lesquels certains des ensembles de réfrigéra- tion sont purgés de l'air, mis sous vide et hermétiquement fer- més. Grâce à cet agencement, la totalité du réfrigérant peut être chargée dans un ensemble tandis que l'autre ensemble et les tronçons dettube sont purgés, mis sous vide et hermétiquement fer- més. L'expression "chargé et hermétiquement fermé", lorsqu'on l'utilise ici, est destinée à couvrir de tels ensembles ou tubes qui sont mis sous vide et hermétiquement fermés.