BE701075A

BE701075A -

Info

Publication number: BE701075A
Authority: BE
Priority date: 1967-07-07
Filing date: 1967-07-07
Publication date: 1967-12-18

Description


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  Dispositif de dégivrage de l'évaporateur d'une machine frigorifique à compression et procédé de dégivrage de cet évaporateur. 

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   La présente invention est relative à un dispositif de dégivrage de l'évaporateur d'une machine frigorifique à compression comprenant par exemple, un compresseur, un condenseur, un détendeur et un évaporateur, ainsi qu'à un procédé de dégivrage de cet évaporateur lorsque celui-ci est couvert d'une couche de glace ou de givre. 



   Dans des dispositifs et selon des procédés connus, le dégivrage est réalisé par exemple par l'apport d'une quantité déterminée de chaleur produite extérieurement à la machine frigorifique au moyen d'un dispositif électrique indépendant de celle-ci. Ces dispositifs et ces procédés ont l'incon- vénient de réchauffer le local à refroidir et de produire à la longue des dépôts de particules d'huile cokéfiées occasion- nant un mauvais fonctionnement de la machine. 



   La présente invention a pour objet un nouveau dispositif de dégivrage ainsi qu'un nouveau procédé qui permet d'obvier aux inconvénients précités. 



   En outre, lesdits dispositifs et lesdits procédés par vapeur ou par liquide ont encore le désavantage d'être moins efficaces et plus coûteux que ceux selon l'invention. 



   A cet effet, le nouveau dispositif de dégivrage comprend un réservoir de dégivrage dont la partie supérieure qui contient constamment du fluide frigorigène en phase 

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 gazeuse, est reliée à la partie supérieure de l'évaporateur par une conduite de dégivrage pourvue d'une vanne de contrôle ouverte uniquement pendant la période de dégivrage au cours de laquelle le compresseur est arrêté et est reliée constam- ment   à   la partie supérieure du condenseur, et dont la partie restante qui contient constamment du fluide frigorigène en phase liquide, est reliée à la partie inférieure de l'évaporateur par une conduite d'acheminement du liquide frigorigène pourvue d'un détendeur et par une conduite de retour de ce liquide pourvue d'un clapet de retenue et est reliée constamment à la partie inférieure du condenseur.

   



   Selon une particularité de l'invention le nouveau dispositif comprend   un.   appareil détecteur de givre ou de glace formé .sur l'évaporateur lors de la marche normale de la machine frigorifique, cet appareil détecteur commandant la valve de contrôle susdite, Cette particularité permet de commander automatiquement le dégivrage ainsi ¯que l'arrêt du compresseur au début de la période de dégivrage et la mise en marche de celui-ci à la fin de cette période. 



   D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description et des dessins annexés au présent mémoire qui représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement une forme de réalisation de l'invention. 



   - La figure 1 est un schéma illustrant la marche du fluide frigorigène dans la machine frigorifique en marche normale. 



   - La figure 2 est un schéma illustrant la marche du fluide frigorigène dans la machine frigorifique pendant la période de dégivrage. 



   Dans ces différentes figures des mêmes notations de référence désignent des éléments identiques. 

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   Dans les deux schémas, les traits pleins gras indiquent la conduite de fluide frigorigène en phase liquide; les traits en pointillés sur trait plein indiquent la conduite du fluide frigorigène en phase gazeuse saturée avec le fluide frigorigène liquide, les traits pleins minces indiquent la conduite de fluide frigorigène en phase gazeuse de la vapeur surchauffée et les traits pointillés indiquent des conducteurs électriques. 



   La machine frigorifique avec le dispositif de dégivra- ge selon l'invention comprend essentiellement un compresseur 1, un condenseur 2, un réservoir de dégivrage 3, un détendeur ou vanne de réglage 4 et un évaporateur 5. 



   Dans l'exemple choisi, le réservoir de dégivrage 3 est divisé en deux compartiments inférieur 6 et supérieur 7 séparés par une plaque de séparation 8. Les deux compartiments 6 et 7 communiquent entre eux par une conduite 9. En outre, le compartiment inférieur 6 a une capacité au moins égale à celle du compartiment 7. 



   Dans la marche frigorifique normale, le fluide frigorigène en phase gazeuse de la vapeur surchauffée et sous faible pression est aspiré à travers une conduite 10 par le compresseur 1. Le fluide frigorigène en phase gazeuse sortant du compresseur 1 est refoulé à travers une conduite   11 à   des pression et température élevées dans le condenseur 2. 



  Le condenseur 2 est refroidi extérieurement par un agent réfrigérant à la température de l'agent réfrigérant susdit, par exemple, de l'air soufflé sur le condenseur 2 par un ventilateur non indiqué. La température élevée du fluide frigorigène en phase gazeuse est abaissée jusqu'au point de condensation, de manière à obtenir du fluide frigorigène liquide dans la partie inférieure du condenseur 2. Le fluide 

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 frigorigène liquide ainsi obtenu par condensation s'écoule par gravité à travers une conduite 12 dans le compartiment 7, la conduite   12   débouchant dans ce   compartiement 7   à proximité de la plaque de séparation 8.

   Le fluide frigori- gène liquide monte dans le compartiment 7 jusqu'à atteindre le niveau de l'ouverture supérieure de la conduite 9 et le fluide frigorigène liquide ooule par gravité   à   travers cette conduite dans le compartiment 6 susdit. La pression du fluide frigorigène vapeur régnant dans les compartiments 6 et 7 et dans tout le condenseur 2 est sensiblement égale parce que la partie supérieure du condenseur 2 communique avec la partie supérieure du compartiment 7 par la conduite 13. 



  Le fluide frigorigène liquide sous pression élevée est ensuite amené au détendeur 4 par la conduite 14. Le fluide frigorigène partiellement vaporisé par le détendeur passe ensuite dans l'évaporateur 5 où se produit une vaporisation car l'enceinte à refroidir fournit des calories à l'évaporateur 5, la température du milieu extérieur à l'évaporateur 5 étant plus élevée que la température régnant dans celui-ci. Le fluide frigorigène en phase vapeur saturée passe ainsi en phase vapeur surchauffée dans la partie supérieure de l'évaporateur 5. La pression régnant dans la partie de la machine frigori- fique entre le détendeur 4 et le compresseur 1 en passant par l'évaporateur 5 est sensiblement égale à la faible pression susdite régnant dans la conduite 10. 



   Dans l'exemple choisi, un appareil détecteur qui est un pressostat 15 est fixé sur la conduite 10. L'appareil détecteur peut être tout autre appareil convenant pour détecter l'épaisseur d'une couche de glace   déterminée,par   exemple au moyen de la température ou d'une minuterie.   Apres   un laps de temps déterminé, les parois extérieures de l'éva- 

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 porateur 5 sont recouvertes d'une couche de givre ou de glace dont l'épaisseur est détectée par le pressostat 15. Ce preasostat est relié au compresseur 1 par des conducteurs électriques 16 et à une vanne de dégivrage 17 par des conducteurs électriques 18. La vanne 17 est branchée dans une conduite 19 qui débouche dans la partie supérieure ou dôme du compartiment 7 et qui est branchée sur la conduite d'aspiration 10.

   Le pressostat 15 ayant enregistré une pression déterminée correspondant à une couche de glace déterminée met le compresseur 1 à l'arrêt et assure l'ouverture de la vanne de dégivrage 17 susdite. Il s'établit ainsi une même pression stabilisée dans la machine frigorifique, le compresseur 1 étant à l'arrét. L'agent réfrigérant du con- denseur agit   cett,   fois comme source de chaleur pour le fluide frigorigène. Le fluide frigorigène liquide se trouvant dans le compartiment 7 en réserve passe maintenant dans le condenseur 2 qui joue le rôle d'évaporateur. Ce fluide frigorigène vaporisé passe dans le dôme du compartiment 7 par l'effet de thermo-siphon.

   La réserve de fluide frigori- gène liquide dans le compartiment 7 est progressivement vaporisée, le fluide frigorigène vaporisé produit passant ensuite à travers la conduite 19 via la vanne 17,dans l'évapo- rateur 5 où il est condensé en transmettant la chaleur de vaporisation vers la couche de glace ou de givre qui fond. 



  Ce fluide frigorigène condensé est acheminé dans la partie inférieure de l'évaporateur 5 et est évacué par gravité à travers la conduite de retour 20, sur laquelle est branchée un clapet de retenue   21   dans le compartiment 6 du réservoir de dégivrage 3. 



   Lorsque le dégivrage est terminé, le pressostat 15 ferme simultanément la vanne 17 et remet le compresseur 1 en 

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 marche. Le niveau du fluide frigorigène liquide remonte dans le compartiment 7 et en attendant que ce niveau atteigne celui de la bouche supérieure de la conduite 9, le fluide frigorigène liquide accumulé pendant la période de dégivrage dans le compartiment 6 est utilisé pour être détendu par le détendeur 4 dans l'évaporateur 5. En outre, lors de la reprise de la marche normale, la pression élevée régnant dans le réservoir de dégivrage 3 est rétablie, ce qui produit la fermeture du clapet de retenue 21. 



   Dans le procédé de dégivrage selon l'invention, on détecte l'épaisseur de la couche de givre ou de glace sur l'évaporateur par le pressostat 15. Grâce à ce pressostat   15   on arrête le compresseur 1 et on ouvre simultanément la vanne 17, le pressostat 15 étant raccordé au compresseur 1 par   les conducteurs   électriques 16 et à la vanne   17   par les conducteurs électriques 18, On injecte le fluide frigorigène gazeux provenant du compartiment 7 du réservoir de dégivrage 3 dans l'évaporateur 5, la partie supérieure ou dôme du compartiment 7 étant elle-même en communication avec la partie supérieure du condenseur 2 par la conduite 13.

   Par ailleurs, on ramène le fluide frigorigène liquide obtenu par condensa- tion dans l'évaporateur 5 au cours du dégivrage dans le compar- tjment 6 du réservoir de dégivrage 3, le fluide frigorigène liquide passant à travers la conduite de retour 20 sur laquelle est branché le clapet de retenue 21. 



   L'invention est mieux explicitée à l'aide de l'exemple de réalisation suivant : 
E M E M P L E. 



   Le fluide frigorigène est le fréon 12 ou difluoro- dichlorométhane de formule CF2 ci 2. 

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   Le compresseur 1 aspire le fréon 12 par la conduite   10 à   une pression de 0,82 kc/cm2 et à une température de 
25 C. 



   Le compresseur 1 refoule ensuite le fréon 12 par la conduite 11 dans lapartie supérieure du condenseur 2 à une   @     'ession   de 8,63   kg/cm2   et à une température de + 40 C. 



   Le condenseur est réfrigéré par un agent réfrigérant par exemple , de l'air   à   + 25 C. Dans la partie supérieure du condenseur le fréon 12 est à + 35 C et dans la partie inférieure à + 30 C où il se condense. Le fréon 12 à 8,63 kg/cm2 est détendu par le détendeur 4 jusqu'à 0,82 kg/cm2, le fréon 12 détendu ayant une température de - 35 C dans la partie inférieure de l'évaporateur 5 où le fréon 12 est sous forme de vapeur saturée. L'enceinte à refroidir autour de l'évaporateur doit être maintenue à - 22 C. 



  Dans la partie supérieure de l'évaporateur le fréon 12 est sous forme de vapeur surah affée à une température de - 28 C. Cette vapeur est ensuite aspirée à travers la conduite 10 vers le compresseur 1. 



   Pendant la formation de la couche de givre ou de glace, la pression dans l'évaporateur 5 diminue et la température augmente. Lorsque le pressostat 15 enregistre par exemple, une pression de 0,66   kg/cm2   correspondant à une couche de glace déterminée sur les parois de l'évaporateur, le compresseur 1 est mis à l'arrêt et la vanne 17 est ouverte par l'intermé- diaire des conducteurs électriques 16 et 18. 



   Environ au milieu de la période de dégivrage,   .la   pression dans tous les éléments de la machine frigorifique est d'environ 5 kg/cm2. 



   Dans le condenseur 2, la température du fluide frigorigène est de + 15 C, tandis qu'il y a évaporation de celui-ci. 

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   Dans le réservoir de   dégivrage 1 la   température est de + 18 C, dans la partie inférieure de l'évaporateur de ¯ 0 C et dans la partie supérieure de l'évaporateur de + 15 C. 



   Au fur et à mesure que le dégivrage se produit, la pression dans le condenseur 2, dans le réservoir de dégivrage 3 et dans l'évaporateur 5, monte jusqu'à 5,78   kg/cm .   Cette pression correspondant au dégivrage, lorsque la couche de glace est tombée des tuyaux de l'évaporateur 5, le pressostat 15 l'enregistre et provoque la remise en marche du compresseur 1 et simultanément la fermeture de la vanne 17. 



   Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée à la forme de réalisation représentée et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la dispo- sition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendica- tions suivantes.

Claims

REVENDICATIONS.- 1.- Dispositif de dégivrage de l'évaporateur d'une machine frigorifique à compression comprenant par exemple, un compres- seur, un condenseur, un détendeur et un évaporateur, caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir de dégivrage dont la partie supérieure qui contient constamment du fluide frigorigène en phase gazeuse, est reliée à la partie supérieure de l'évapo- rateur par une conduite de dégivrage pourvue d'une vanne de contrôle ouverte uniquement pendant la période de dégivrage au cours de laquelle le compresseur est arrêté et est reliée constamment à la partie supérieure du condenseur, et dont la partie restante qui contient constamment du fluide frigo- rigène en phase liquide,

est reliée à la partie inférieure de l'évaporateur par une conduite d'acheminement du liquide frigorigène pourvue d'un détendeur et par une conduite de retour de ce liquide pourvue d'un clapet de retenue et est reliée constamment à la partie inférieure du condenseur.

2.- Dispositif de dégivrage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un appareil détecteur du givre ou de la glact formé sur l'évaporateur lors de la marche normale de la machine frigorifique, cet appareil détecteur commandant la valve de contrôle susdite.

3.- Dispositif de dégivrage selon la revendication 2, caractérisé en ce quo l'appareil détecteur susdit du givre ou de la glace commande l'arrêt du compresseur au début de la période de dégivrage et la remise en marche de ce compresseur à la fin de cette période. <Desc/Clms Page number 11>

4. - Dispositif de dégivrage selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réservoir de dégivrage comprend un moyen pour maintenir le fluide frigorigène liquide à un niveau déterminé pendant la marche de la machine frigorifique.

5. - Dispositif de dégivrage selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le réservoir de dégivrage présente deux compartiments communiquant entre eux et délimités par une paroi de séparation.

6. - Dispositif de dégivrage selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'appareil détecteur susdit est un pressostat.

7. - Procédé pour dégivrer l'évaporateur d'une machine frigorifique à compression comprenant, par exemple, un compresseur, un condenseur, un détendeur et un évaporateur, cet évaporateur étant couvert d'une couche de glace ou de givre après une certaine durée de marche normale de la machine frigorifique, caractérisé en ce qu'on arrête le compresseur et en ce qu'on injecte dans la partie supérieure de l'évaporateur du fluide frigorigène gazeux provenant de la partie supérieure d'un réservoir de dégivrage elle-même en communication constante avec la partie supérieure du condenseur tandis q'on ramène le fluide frigorigène liquide. de la partie inférieure de l'évaporateur, dans la partie restante de ce réservoir de dégivrage communiquant en outre avec la partie inférieure du condenseur.

8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on détecte le givre ou la glace se trouvant sur l'évapora- teur, par l'intermédiaire d'un appareil détecteur.pour commander la vanne de la conduite reliant les parties supé- rieures du réservoir de dégivrage et de l'évaporateur. <Desc/Clms Page number 12>

9.- Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'on détecte le givre ou la glace se trouvant sur l'évaporateur, par l'intermédiaire d'un appareil détecteur pour commander l'arrêt du compresseur au début de la période de dégivrage et la remise de ce compresseur à la fin de cette période.

10. - Procédé en substance tel que décrit plus haut en référence aux dessins annexés.