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La présente invention concerne un circuit de réfrigération du type comportant un compresseur; un condenseur pour le réfirgérant comprimé, un réser- voir de liquide réfrigérant et un évaporateuro Dans les circuits habituels de ce type, un organe étrangleur est interposé entre le réservoir et l'évaporateur.
Par suite de la chute de pression lors du passage du liquide réfrigérant à travers l'organe étrangleur, une partie du liquide s'évapore et sa température diminue.
Une telle évaporation entraîne certaines pertes du fait que la quantité de liqui- de réfrigérant disponible pour absorber de la chaleur dans 1 évaporateur devient plus faibleo Ces pertes peuvent s'élever à environ 20% ou même plus.
Dans les circuits usuels, le réglage s'opère en fonction des variai tions de la pression ou de la température dans la zone basse pression du système, au moyen d'un robinet de détente fonctionnant automatiquement ou par effet ther- mostatique, ou bien l'alimentation de 1 évaporateur en réfrigérant est assurée en fonction de la différence de pression entre le côté haute pression et le côté basse pression, auquel cas on peut utiliser des tubes capillaires à titresd'or- ganes étrangleurs.
Les circuits réfrigérateurs usuels ont pour inconvénient que la glace qui se dépose sur l'évaporateur doit être enlevée mécaniquement, ce qui présente des difficultés et entraîne des pertes de temps, ou par chauffage, ce qui peut entraîner un chauffage de la zone qui entoure l'évaporateur et également une di- minution du rendement moyen du systèmeo
La présente invention a pour objet un circuit réfrigérateur qui cor- respond sensiblement au type sus-mentionné,
mais dans lequel les inconvénients ci-dessus rappelés résultant du givrage sont évitéso Le circuit conforma à l'in- vention est essentiellement caractérisé par le fait qu'entre le réservoir à liqui- de et l'évaporateur est interposé un robinet capable de s'ouvrir lorsque la pres- sion dans le réservoir dépasse une valeur prédéterminée et de se refermer lorsque la dite pression tombe au-dessous d'une valeur minimum également prédéterminée.
Il résulte de la disposition de ce robinet que le réfrigérant est fourni à l'é- vaporateur de façon intermitente et sensiblement sans restriction de débita les pertes susmentionnées dues à une dilatation adiabatique se trouvant ainsi élimi- nées. Contrairement à ce qui se passe dans les circuits usuels, la chaleur con- tenue dans le liquide réfrigérant est utilisée pour fondre la glace qui se forme, à l'extérieur de l'évaporateur dans les intervalles de temps entre deux périodes d'ouverture du robineto Au lieu de dépenser une énergie calorifique supplémentai- re pour fondre la glace, la quantité de chaleur consommée pour effectuer cette fuon est utilisée, conformément à l'invention,, pour diminuer la température du liquide réfrigérant alors que, dans les systèmes usuels,
cette diminution de tem- pérature se produit lors du changement d'état adiabatique dans l'organe étrangleur.
L'invention est décrite ci-après plus en détail avec référence aux exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés. Dans ces dessins :
Figo 1 est uhe vue schématique d'un circuit réfrigérateur conforme à l'invention; Figo2 représente un mode de réalisation pratique d'un évaporateur dans un tel circuit; Fige ,3 est une vue schématique d'un évaporateur inclue, par exemple, dans un circuit de réfrigération d'un comptoir de magasin réfgéré;
Fig. 4 représente une variante du circuit de la figure 1.
Le circuit de la figure 1 fonctionne avec un réfrigérant usuel conve,- nable tel que,le fréon. Le réfrigérant à l'état gazeux est comprimé dans un com- presseur 1 qui alimente un condenseur 2 qui peut être refroidi par l'air. Dans le condenseur 2, le réfrigérant se condense et s'éooule vers le bas dans un réser- voir 3.
De la partie inférieure du réservoir 3 part un tube 4 dirigé vers le
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haut et sur lequel est interposé un robinet 5. Le tube 4 aboutit à un évapora- teur 6, représenté schématiquement, qui communique avec la partie supérieure d' un récipient collecteur 7. Un tube de retour 8 relie le'fond du récipient col- lecteur 7 avec le tube 4 en un point situé entre le robinet 5 et l'évaporateur
6. Le tube de retour 8 comprend une soupape anti-retour 9 qui empêche le ré- 'frigérant de passer du tube 4: dans le récipient collecteur 7 mais qui lui per- met de s'écouler dans la direction opposée.
Une conduite 10, reliée à la partie supérieure du récipient collecteur
7, retourne le réfrigérant évaporé du côté aspiration du compresseur 1.
Le robinet 5 est un robinet du type dit à deux pressions, capable d' être ouvert lorsque la pression dans le réservoir 3 dépasse une valeur prédéter- minée et d'être refermé lorsque la pression dans le réservoir tombe au-dessous d'une valeur minimum prédéterminée.
Le mode de fonctionnement du circuit est le suivant.
Lorsque le robinet 5 est fermé, le réservoir 3 se remplit peu à peu ,de liquide s'écoulant du condenseur 2. Le niveau du. liquide s'élève juque dans le condenseur 2 qui est à niveau plus élevé que le réservoir 3 et il en résulte que le condenseur se remplit peu à peu de liquide. La surface de refroidisse- ment du'condenseur, exposée à l'action du réfrigérant gazeux, se trouve ainsi di- minuée et le réfrigérant gazeux se condense moins rapidement, d'où une augmen- tation de pression dans le condenseur et le réservoir 3.
Lorsque la pression dans le réservoir 3 atteint une valeur maximum prédéterminée, le robinet 5 s'ouvre complètement et le liquide réfrigérant s'écou- le rapidement vers le haut à travers le tube . Il et l'évaporateur 6. Du fait que le liquide réfrigérant peut être considéré comme se trouvant sensiblement à la température 'ambiante, le revêtement de glace qui de forme sur l'évaporateur 6 fond et, en même!temps, la température du liquide réfrigérant s'abaisse. Le liquide réfrigérant s'écoule également vers le haut dans le récipient collecteur 7. Très rapidement la pression dans le réservoir 3 tombe à une valeur minimum prédétermi- née entraînent la fermeture du robinet 5.
Le compresseur 1 fonctionne de façon continue et extrait le réfrigérant évaporé du récipient 7 à travers la conduite
10 après quoi le réfrigérant comprimé est à nouveau normalement condensé dans le condenseur . L'évaporation de l'évaporateur 6 se produit également de la façon usuelle. Lorsque le niveau du liquide dans l'évaporateur 6 tend à s'abaisser, le dit évaporateur se remplit par son extrémité inférieure à partir du tube de retour 8 de'façon à ce qu'il soit toujours maintenu plein de réfrigérant liquide.
}Le réservoir 3 et lé récipient 7 ont dimensionnés l'un par rapport à l'autre de telle façon que le condenseur 2 commence à se remplir de liquide a- vant que le récipient 7 soit complètement vidé. De plus, la pression maximum dans le réservoir 3 est réglée à une valeur telle que le robinet 5 soit ouvert sensiblement au moment où le récipient 7 est sur le point d'être complètement . vidé, l'évaporateur 6 se trouvant ainsi toujours rempli de liquide réfrigérant.
En dimensionnant convenablement le réservoir 3 et le récipient 7 en fonctior de la capacité du compresseur, il est possible de déterminer les intervalles entre deux périodes d'ouverture, consécutives du robinet 5, ces périodes devant être choisies telles que la couche de glace se formant sur l'évaporateur soit complè- tement fondue par la chaleur contenue dans le liquide réfrigérant qui doit être refroidie jusqu'à environ 0 C.
Si le circuit est convenablement dimensionné la surface de l'évapora- teur sera pratiquement toujours libre de glace, le transfert de chaleur de l'atmosphère ambiante à l'évaporateur se produisant ainsi dans des conditions très favorables. Du fait de l'absence d'organe étrangleur dans le circuit, ce dernier est pratiquement mis à l'abri des pires ennemis d'un circuit réfrigérateur usuel, à ,savoir l'hunidité la saleté et l'air. Les périodes de dégivrage sont relative- ment courtes et sont, parr exemple, de 30 à 60 secondes.
Par suite de la grande
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vitesse de la circulation du réfrigérant dans l'évaporateur, on assure le retour de l'huile au compressepr et les surfaces internes de l'évaporateur sont toujours maintenues exemptes d'huile, ce qui assure un coefficient de transfert de la cha- leur élevé.
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Les figures 2 et 3 représentent deux modes de réalisation pratique d'un évaporateur disposé dans une chambre froideo
Conformément à la figure 2, 1 évaporateur 6 est constitué par un ser- pentin plat ayant des boucles verticales situées immédiatement au-dessus du tube 4 d'alimentation en liquide réfrigérant incliné vers le haute Lorsque la couche de glace est fondue l'eau qui en résulte s'écoule le long des boucles du serpen- tin et est recueillie par le tube d'alimentation incliné 4 le long duquel elle s'échappe de la chambre froide pour être recueillie par eemple au-dessous d'une conduite générale 11 (fig.2) commune à plusieurs évaporateurs 6.
Dans l'exemple de la figure 3, l'évaporateur 6 disposé dans une cham- bre froide est entouré par un écran perforé 12 qui peut être agencé tout contre l'évaporateur du fait qu'il ne se, dépose pas de couches épaisses de glace sur' ce dernier. L'écran 12 évite le contact direct entre les produits placés dans la chambre froide et l'évaporateur 6, en empêchant ces articles de faire prise avec l'évaporateur sous l'effet du gelo
Dans le mode'de réalisation représenté par la figure 4, le tube 4 est relié à l'évaporateur 6 en un point situé entre les extrémités de ce dernier, extrémités qui sont reliées au récipient 7.
La partie inférieure de l'évapora- teur présente une certaine résistance à l'écoulement du réfrigérant ce qui évite la nécessité d'une soupape anti-retoupo
Le robinet 5 est court-cirouité par une conduite 13 ayant une section droite relativement faible et à travers laquelle le réfrigérant s'écoule de façon continue. la capacité de cette conduite de court-circuit est plus faible que celle du compresseur la Grâce à cette disposition les intervalles entre les pé- riodes d'ouverture du robinet 5 sont augmentées et le temps nécessaire pour que le compresseur 1 élève la pression dans le réservoir 3 est accrû. par suite de l'écoulement continu à travers la conduite 13.
On conçoit que cette conduite étroite peut naturellement être remplacée par une conduite de plus grande section munie d'un organe étrangleuro
Le condenseur 2 est court-circuité par une conduite 140 Normale- ment le réfrigérant passe à travers le condenseur mais, une fois que le robinet 5 est ouvert et que le réfrigérant liquide est expulsé du réservoir 3, du réfri- gérant à 1 état gazeux, à une température relativement élevées traverse de bas en haut 1 évaporateur 6 pendant un temps suffisant pour assurer le dégivrage du revêtement de glace. La fermeture du robinet 6 peut être retardée de façon à permettre à l'eau de s'écouler de l'évaporateur.
Cette disposition doit être a- doptée de préférence dans les dispositifs où le givrage est énergiqueo
L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés dans les dessins annexés, ceux-ci pouvant subir de nom- breuses modifications à la portée de l'homme de l'Art. Il est important que le condenseur 2 soit disposé, par rapport au réservoir 3,
de façon telle qu'il com- mence à se remplir dès que le liquide atteint un certain niveau dans le dit ré- servoir ou le remplit complètemento Le récipient collecteur 7 n'est pas nécessai- rement situé au-dessus dé l'évaporateur mais doit être placé et disposé de façon à assurer le retour du réfrigérant liquide à travers le tube de retour 8 vers 1' extrémité inférieure de l'évaporateur 60 Le robinet 5 est commandé en fonction des conditions de pression régnant du côté haute pression mais, étant donné qu' une augmentation de la pression a pour résultat une augmentation de la températu- re dans le condenseur 2, le robinet 5 peut être commandé en fonction de la tempé- rature qui règne dans le condenseur.
On peut également envisager une commande uniquement en fonction du tempso D'autres modifications peuvent encore être ap
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- 4 - 570757 portées au circuit décrit, sans qu'il soit 'besoin de les mentionner dans la pré- sente description.