Installation frigorifique. La présente invention a pour objet une installation frigorifique.
Cette installation frigorifique comprend un côté à haute pression et un côté à basse pression et des moyens pour faire circuler le réfrigérant à travers les côtés à haute et à basse pression, et elle se caractérise par des moyens de commande qui, lorsque la dif férence de pression entre les côtés à haute et à basse pression atteint une valeur élevée pré déterminée, rendent les moyens de circulation du réfrigérant incapables d'être mis en marche.
Une forme d'exécution de l'installation frigorifique faisant l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple, au dessin an nexé qui rizontre une vue schématique de l'en semble de cette forme d'exécution.
L'installation frigorifique représentée comporte un évaporateur 10 destiné à enlever de la chaleur aux milieux qui doivent être ré frigérés, un compresseur 11 et un condenseur 12, ce dernier étant refroidi à l'eau. Le com presseur 11 peut être actionné par un moteur électrique 13 et est de préférence du type blindé, le moteur 13 étant enfermé dans une boîte 14 fiée au compresseur 11.
Le réfrigérant, vaporisé à une pression relativement basse dans l'évaporateur 10, est aspiré à travers une conduite 15 par le com presseur 11 et est comprimé à une pression relativement élevée et refoulé dans le conden- seur 12 à travers une conduite 16. La vapeur comprimée est refroidie dans le condenseur 12, par un serpentin à refroidissement d'eau. 17, pour y être condensée. L'eau de refroidis sement est admise au serpentin 17 en 18 et s'écoule en 19. Une soupape de réglage 20 est disposée dans le circuit d'eau pour régler le passage de l'eau de refroidissement à travers le serpentin 17, cette soupape pouvant être commandée de toute manière connue.
De pré férence, le passage de l'eau de refroidisse ment à travers le serpentin 17 est réglé en concordance avec la pression de charge ou de condensation.
Le réfrigérant condensé est conduit à par tir du condenseur 12 à l'évaporateur 10 à tra vers une conduite 21 dans laquelle est prévu un dispositif de détente 22 pour réduire la pression du réfrigérant à la valeur à laquelle il est vaporisé. De préférence, le dispositif 22 est une soupape de détente thermosta- tique de type usuel et règle le passage du ré frigérant à l'évaporateur 10 en fonction ou en dépendance d'une valeur prédéterminée de la chaleur de surchauffe dans la vapeur déchargée à partir de l'évaporateur 10.
Il res sort de la description qui précède que l'instal lation fonctionne d'après le cycle bien connu de compression-condensation-détente et il ne sera donc pas nécessaire de donner une des cription détaillée du fonctionnement.
L'installation frigorifique décrite peut être employée pour refroidir tout milieu quelconque, mais l'évaporateur représenté est employé pour refroidir un gaz tel que de l'air et est muni de nervures 23 pour augmenter sa surface de radiation de chaleur. Un ven tilateur 24 peut servir à produire une circula tion forcée de l'air par-dessus l'évapora teur 10.
Dans cette installation, on réalise une pro tection contre une pression de charge exces sive et une pression d'évaporation anormale ment basse pendant le fonctionnement au moyen d'un dispositif de commande repré senté schématiquement en 25 et qui sert. à empêcher le démarrage du moteur 13 en des moments où la différence de pression entre les côtés à haute et à basse pression de l'ins tallation dépasse une valeur prédéterminée. Par conséquent, le démarrage du moteur et du compresseur n'est effectué que lorsque la charge est à. une valeur prédéterminée ou en dessous de celle-ci.
En conséquence, l'instal lation peut fonctionner sans dispositif de re tranchement de la charge et sans prévoir un moteur d'une puissance plus grande que celle qui est absolument nécessaire à la marche normale. Le dispositif de commande 25 sera décrit dans ce qui suit. Le dispositif 25 comporte un interrupteur 26 normalement fermé, qui peut être actionné par l'un ou l'autre de deux soufflets 27 et 28 à pression de fluide. Le soufflet 27 est relié par un tube 29 à la conduite à pression 16 faisant partie du côté à. haute pression de l'installation et le soufflet 28 est relié par un tube 31 au côté à basse pression de l'instal lation, en un endroit de la conduite d'aspira tion 1.5.
L'interrupteur 26 comporte un bras pivoté 32 relié par un ressort de traction 33 à action brusque à un bras interrupteur pivoté 34, ce dernier portant un contact mobile 35 qui vient s'engager avec un contact station naire 36 dans la position de fermeture de l'interrupteur. Une butée 37 limite le mouve ment oscillant du bras interrupteur 34 dans le sens d'ouverture de l'interrupteur. Le bras pivoté principal 32 est sollicité en direction de fermeture de l'interrupteur par un ressort 38, tandis qu'une butée 39 sert à limiter le mouvement du bras 32 dans cette direction.
Le mouvement du bras principal 32 vers le haut et vers le bas produit l'ouverture et la fermeture de l'interrupteur 26 en une action brusque par saut lorsque le ressort de traction 33 franchit le pivot du bras inter rupteur 34. Le mouvement vers le haut du bras pivoté principal 32 peut être effectué par une tige 41 reliée à un levier coudé 42 actionné par le soufflet 28. Une connexion à course libre est prévue entre la tige 41 et le bras 32 et est réalisée par une saillie latérale 43 du bras 32 engagée dans une fourche 44 de la tige 41.
Normalement ou pendant des périodes où la pression de l'éva porateur est en dessus d'une valeur prédéter minée, la tige 41 peut se mouvoir vers le haut ou vers le bas sans actionner l'interrup teur 26; mais lorsque la pression est réduite à une valeur anormalement basse, la tige 41 est soulevée suffisamment loin pour attaquer la saillie 43 et soulever alors le bras 32, de façon que l'interrupteur 26 est amené à s'ou vrir.
L'interrupteur 26 peut être également commandé par le soufflet 27 du côté à haute pression. A cet effet, on a prévu une seconde tige 45, comportant une fourche 46 dans la quelle est engagée une seconde saillie 47 du bras 32. La tige 45 est reliée à un levier coudé 48 actionné par le soufflet 27. Nor malement, l'interrupteur 26 n'est pas affecté par le mouvement du soufflet 27 par suite de la connexion à course libre entre la tige 45 et le bras 32.
Toutefois, lorsque la pression de charge augmente à une valeur anormale ment élevée, la saillie 47 est attaquée par la tige 45 et le bras 32 est soulevé pour pro duire l'ouverture de l'interrupteur. Comme décrit par la suite, le mouvement d'ouverture de l'interrupteur 26, par suite d'une pression de charge anormalement élevée ou d'une pres sion trop basse de l'évaporateur, fait arrêter le fonctionnement du compresseur. Un ré glage des pressions auxquelles les soufflets 27 et 28 commandent l'interrupteur 26 peut être obtenu par des ressorts réglables 51 et 52 qui agissent en opposition à leurs soufflets res pectifs.
Un second interrupteur 53 est prévu dans le dispositif 25 et est disposé pour être ac tionné conjointement par les soufflets 27 et 28. Cet interrupteur n'est fermé que lorsque la différence de pression entre les côtés à haute et à basse pression est au-dessous d'une valeur prédéterminée. L'interrupteur 53 comporte des contacts mobiles 54 .et 55 dont le premier se meut avec le mouvement du soufflet 27 et dont le second est actionné par le soufflet 28. Le contact 54 est fixé sur une tringle 56 qui est solidaire du levier coudé 48 -et mobile avec celui-ci. Le contact 55 est fixé sur un ressort-lam-e 57 faisant partie d'un levier pivotant 58 qui est actionné par le soufflet 28 par l'intermédiaire du le vier coudé 42.
Une extrémité 59 du levier 58 est maintenue en engagement avec le levier coudé 42 au moyen d'un ressort 61 qui sol licite le levier 58 dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre.
Les différents éléments qui actionnent les contacts 54 -et 55 sont proportionnés de fa çon que les contacts soient séparés lorsque la différence de pression entre les côtés à haute et à basse pression de l'installation dé passe une valeur prédéterminée, telle que, par exemple, 25 kg, -et que, lorsque la diffé rence de pression se réduit à 25 kg par suite de la contraction du soufflet 27 ou de l'ex pansion du soufflet 28 ou des deux effets à la fois, les contacts 54 et 55 viennent s'engager.
Il va de soi que lorsque la différence de pression est inférieure à 25 kg, les contacts 54 et 55 sont en prise l'un avec l'autre, le ressort-lame porte-contact 57 ayant fléchi en raison de la-position abaissée du contact 54. Comme décrit par la suite, le moteur 13 ne peut être mis en marche que lorsque les con tacts 54 et 55 de l'interrupteur 53 sont fer més.
Les interrupteurs 26 et 53 sont reliés en série dans un circuit électrique de commande comprenant un conducteur 63 alimenté à par tir d'une source de courant approprié repré- sëntée par des, conducteurs de ligna Li et L2. De préférence, les conducteurs Li et L2 repré sentent une source de courant à une tension relativement basse.
Le conducteur 63, partant du conducteur de ligne L2, est relié à la bo bine de commande 64 d'un relais 65, ce der nier comportant un interrupteur principal 66 et un interrupteur de commande 67 qui est relié en parallèle avec l'interrupteur 53 par un conducteur 68. L'excitation de la bobine 64 provoque la fermeture des interrupteurs 66 et 67 et inversement sa désexcitation pro duit l'ouverture des interrupteurs 66 et 67. L'interrupteur 66 commande le circuit 71 du moteur qui est alimenté à partir d'une source de courant à tension relativement élevée re présentée par les conducteurs T3, T4.
Le démarrage et l'arrêt du moteur 13 du compresseur peut être effectué par un inter rupteur principal 72 actionné de préférence par voie thermostatique et intercalé sur le conducteur de réglage 63. Lorsque l'interrup teur 72 est actionné par voie thermostatique, il peut être actionné en dépendance de la tem pérature des milieux à refroidir ,ou de la tem pérature de .l'évaporateur 10, de manière bien connue. Dans la présente forme d'exécution, on supposera que l'interrupteur principal 72 sera enclenché et déclenché en dépendance d'une température élevée et d'une tempéra ture basse prédéterminées de l'air qui doit être refroidi.
Le fonctionnement de l'installation décrite est le suivant: Comme représenté au dessin, l'interrup teur principal 72 est ouvert, de sorte que le moteur-compresseur<B>13</B> est au repos. L'inter rupteur 26 est fermé parce que la pression de charge et la pression de l'évaporateur sont respectivement au-dessous et au-dessus des valeurs auxquelles cet interrupteur 26 est amené à s'ouvrir. L'interrupteur 53 est fermé, ce qui indique que la différence de pression entre les côtés à haute et à basse pression de l'installation est au-dessous de 3,5 atmo sphères.
Par conséquent, l'installation est en condition de fonctionnement, prête à être mise en marche par l'interrupteur princi pal 72.
Lorsque la température de l'air qui doit être traité et être mis en circulation par le ventilateur 24 a. augmenté à. une valeur pré déterminée, l'interrupteur principal 72 à com mande thermostatique est amené à se fermer de façon à alimenter le circuit de commande comprenant le conducteur de ligne Li, l'in terrupteur 7\2, le conducteur 63, les contacts fermés 35 et 36 de l'interrupteur 26 norma lement fermé, les contacts fermés 54 et 55 de l'interrupteur 53, la bobine de commande 64 du relais 65 et le conducteur de ligne I,z. En conséquence, les interrupteurs 66 et 67 du relais 65 sont fermés,
le premier alimen tant le circuit principal comprenant le con ducteur Ts, l'interrupteur 66, le conducteur 71, le moteur 13 et le conducteur T4. Cela détermine le démarrage du moteur 13 et du compresseur 11. La fermeture de l'interrup teur 67 provoque l'alimentation du conduc teur 68 qui forme une dérivation sur l'inter rupteur 53, dans un but qui sera décrit dans la suite.
Par suite du fonctionnement du compres seur 11, la pression et la température du ré frigérant sur le côté à basse pression de l'ins tallation comprenant l'évaporateur 23 et la conduite d'aspiration 15 s'abaissent. La pres sion du côté à haute pression de l'installation augmente, le côté à haute pression compre nant la conduite à pression 16, le condenseur 12 et la conduite 21 d'alimentation en liquide. Une vaporisation du réfrigérant est effectuée dans l'évaporateur 10 en dépen dance de la soupape de détente 22 à com mande thermostatique, de sorte que la tem pérature de l'air véhiculé par le ventilateur 24 se trouve réduite.
Par suite de l'accroissement de la pression de charge, le soufflet 27 se dilate à l'encontre de l'action du ressort 51 et fait mouvoir le contact 54 vers le haut en une direction s'é cartant du contact 55. De manière analogue, le soufflet 28 se contracte par suite de la réduction de pression sur le côté à basse pres sion de l'installation, de façon que le levier coudé 42 est déplacé dans une direction oppo sée au sens du mouvement des aiguilles d'une montre et que le levier 58 est déplacé dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre sous l'action du ressort 61. Le contact 55 est par conséquent déplacé vers le bas et écarté du contact 54.
L'ouverture de l'inter rupteur 53 n'affecte pas l'alimentation du circuit de commande, attendu que ce dernier est maintenu fermé par l'interrupteur 67. Le fonctionnement du compresseur 11 continue jusqu'à ce que la température des milieux à refroidir ait été réduite à une valeur prédé terminée, auquél moment l'interrupteur prin cipal 72 est déclenché pour couper le circuit de commande. En conséquence, le relais 65 ouvre son interrupteur principal 66 et l'inter rupteur de commande 67, de sorte que la marche du moteur 13 et du compresseur 11 se trouve arrêtée.
Pendant la période de repos du compres seur 11, la pression de l'évaporateur s'élève et la pression de charge ou de condensation s'abaisse. Par conséquent, les contacts 54 et 55 sont mus en direction de fermeture et, lorsque la différence de pression entre les côtés à haute et à basse pression a été réduite à 3,5 atmosphères, les contacts 54 et 55 sont amenés en position d'engagement pour mettre l'installation en condition de démarrage.
Le démarrage du compresseur est empêché si l'interrupteur thermostatique 72 ferme pen dant une période de repos du compresseur et avant que la pression différentielle entre les côtés à haute et à basse pression de l'instal lation se soit réduite à 3,5 atmosphères, par le fait que l'interrupteur 53 est maintenu ou vert par la pression différentielle élevée. Dans ce cas, le relais 65 demeure désexcité et ses interrupteurs 66 -et 67 restent ouverts, de sorte que le moteur 13 du compresseur ne sera pas alimenté par la fermeture de l'interrup teur thermostatique 72.
Le démarrage du compresseur 11 est effectué lorsque la diffé rence de pression vient à se réduire à 3,5 at mosphères, auquel moment l'interrupteur 53 se ferme et excite le relais 65. Par consé quent, les interrupteurs 66 et 67 sont fermés et le moteur 13 est alimenté de courant pour actionner le compresseur comme susdécrit.
La description précédente du fonctionne ment de l'installation concerne un cycle d'opérations normal, dans lequel l'interrup teur 26 reste fermé par le fait que la pression de condensation n'a pas dépassé la pression à laquelle le soufflet 27 produit l'ouverture de l'interrupteur 26 et que la pression d'éva poration est restée au-dessus de la faible va leur à laquelle le soufflet 28 ouvre l'interrup teur 26. Les liaisons à course libre détermi nées par les fourches 46 et 44 et leurs saillies adjointes 47 et 43 empêchent le fonctionne ment de l'interrupteur 26 pendant un cycle normal comme susdécrit.
Si la pression de charge augmente à une valeur anormalement élevée pendant le fonc tionnement, l'amplitude de mouvement du soufflet 27 est suffisante pour faire ouvrir l'interrupteur 26 et par conséquent arrêter la marche du moteur 13. Cet arrêt de la marche du moteur 13 est également produit par le dé clenchement de l'interrupteur 26 -si la pres sion de l'évaporateur est réduite à une valeur faible prédéterminée. Lorsque la pression de charge diminue et que la pression de l'éva porateur augmente à la valeur normale, l'in- terrupteur 26 sera automatiquement fermé par le ressort 38.
Comme la différence de pression entre les côtés à haute et à basse pression de l'instal lation doit nécessairement être au-dessous d'une valeur prédéterminée pendant le dé marrage, l'installation peut fonctionner sans dispositif de retranchement de charge et sans prévoir un moteur dont la puissance est sen siblement plus grande que la puissance néces saire au fonctionnement normal. Dans les installations fonctionnant sans dispositif de retranchement' de charge, il a été usuel jus qu'à présent de prévoir un moteur plus puis sant et plus coûteux que cela n'est nécessaire pour le fonctionnement normal, afin de pou voir faire démarrer le compresseur.
Il résulte de ce qui précède que l'instal lation frigorifique représentée et décrite peut fonctionner sans. dispositif de retranchement de charge et sans prévoir un moteur d'une puissance plus grande que celle qui est néces saire à la marche normale. En outre, on ob tient une certaine protection contre la pres sion de charge élevée et la pression d'aspira tion faible.
Le dispositif de protection 25 n'a été re présenté que schématiquement pour rendre le dessin. plus clair et certains raffinements se trouvant ordinairement dans des instruments de réglage de ce genre ont été omis. De préfé rence, le dispositif de protection 25 est cons truit sous forme d'un ensemble unitaire et emploie les mêmes éléments sollicités en pres sion pour actionner à la fois les interrupteurs 26 et 53. Comme représenté, l'interrupteur 26 est actionné tant par le soufflet 27 que par le soufflet 28, mais il va de soi que ces éléments sollicités en pression peuvent actionner des dispositifs interrupteurs autres que ceux re présentés en 26.