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Appareil frigorifique Il est souvent difficile, dans les appareils frigorifiques, de lubrifier convenablement les pièces en mouvement du compresseur. On a proposé d'introduire, dans le circuit de l'appareil frigorifique, une charge d'un lubrifiant avec celle du fluide frigorigène de façon que ce lubrifiant parcoure le circuit et soit amené dans le compresseur pour lubrifier ses pièces en mouvement. Toutefois, ce mode de réalisation présente de graves inconvénients. En particulier, le lubrifiant est amené, par moment, en grande quantité dans le compresseur, tandis qu'à d'autres moments ce compresseur est insuffi- samment lubrifié et se détériore par suite facilement.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et a pour objet un appareil frigorifique, caractérisé par un dispositif pour filtrer le fluide frigorigène et le charger d'huile comprenant une enceinte close communiquant d'une part avec un conduit d'aspiration menant au compresseur et, d'autre part, avec un conduit venant de la sortie de l'évaporateur de l'appareil cette enceinte close contenant d'une part au moins un élément filtrant en matière frittée formant une cloison que le fluide frigorigène est obligé de traverser pour être aspiré par le compresseur, et,
d'autre part un organe agencé de manière à diriger le courant de fluide frigorigène gazeux vers la partie supérieure de l'enceinte close avant son passage à travers l'élément filtrant en matière frittée dont la partie inférieure baigne dans de l'huile contenue dans la partie basse de l'enceinte close, afin que cette huile monte par capillarité dans ledit élément en matière frittée et que seulement une quantité relativement faible de cette huile soit entraînée vers le compresseur par le fluide frigorigène.
Le dessin représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une coupe-élévation longitudinale du dispositif de filtrage et de lubrification d'une première forme d'exécution; la fig. 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1; la fig. 3 est une coupe-élévation longitudinale du dispositif de filtrage et de lubrification d'une deuxième forme d'exécution; la fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 3; la fig. 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la fig. 3;
la fig. 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de la fig. 3; la fig. 7 est une coupe-élévation du dispositif de filtrage et de lubrification de la troisième forme d'exécution.
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Le dispositif représenté aux fig. 1 et 2 comporte une enveloppe 1 constituée par un élément cylindrique tubulaire qui est fermé, à chacune de ses deux extrémités, par des capuchons 2 et 3 qui sont fixés de façon étanche au moyen de soudures 4.
L'enveloppe 1 est traversée, à sa partie inférieure, par un tube horizontal 5 dont la longueur est légèrement plus grande que la sienne, de façon qu'il dépasse au-delà des capuchons 2 et 3. Des soudures 6, assurent l'étanchéité entre les capuchons, d'une part, et le tube 5, d'autre part. Ce dernier tube présente à son extrémité 5a un filetage sur lequel est vissé un raccord 7 servant à le relier à deux canalisations 8 et 9.
Le raccord 7 est conformé intérieurement de façon à servir de logement à l'extrémité, formant un épaulement 10, d'une cartouche filtrante horizontale 11 en bronze fritté.
La cartouche 11 est renfermée, comme le montre le dessin, dans un boîtier 12 qui présente, à sa partie supérieure, une ouverture 13 lé mettant en communication avec l'intérieur du tube 5 et, à sa partie inférieure, un trou de petite section 14 faisant également communiquer son intérieur avec celui du tube 5.
L'autre extrémité du tube 5 est fermée par un embout 15 qui supporte un robinet de réglage 16 destiné à régler la section de passage du fluide amené par une canalisation 17, venant de l'évaporateur de l'appareil frigorifique. Un orifice normalement fermé par un bouchon 17a permet d'avoir accès à l'intérieur du tube pour permettre notamment de le charger en huile.
Un support 18, disposé près du raccord 15, et l'extrémité 12a, conformée à cet effet, du boîtier 12 maintiennent une toile ou grillage métallique 19 dont la largeur est égale au diamètre intérieur du tube 5. Comme le montre le dessin, cette toile est tendue sensiblement suivant l'axe longitudinal du tube.
20 désigne un serpentin condenseur disposé horizontalement à la partie supérieure de la chambre 21 délimitée par l'enveloppe 1 du dispositif. Ce serpentin comporte des ailettes 22.
23 désigne un robinet de réglage du débit d'une canalisation non représentée amenant le fluide gazeux refoulé par le compresseur de l'appareil frigorifique dont fait partie le dispositif.
La sortie du robinet 23 est reliée, par un raccord en T, à deux canalisations 24, 25 et à un embout 26 débouchant dans la partie supérieure de la chambre 21. La canalisation 24 est reliée à un organe pressostatique contrôlant le fonctionnement du compresseur en fonction de la pression régnant dans l'enceinte 1 et la canalisation 25 est reliée, par exemple, à un manomètre permettant de connaître, à tout moment, la pression régnant au refoulement du compresseur.
Un orifice, normalement fermé par un bouchon 23a, permet d'avoir accès au circuit haute pression de l'appareil frigorifique dont fait partie le dispositif représenté, ceci notamment afin de le charger de liquide frigorigène et d'effectuer s'il y a lieu des purges de vapeurs incondensables ou de liquides en excédent.
Un embout 27, semblable à l'embout 26, disposé près de l'autre extrémité de l'enveloppe 1, fait communiquer un tube 28 avec une canalisation 29 menant au détendeur de l'appareil frigorifique.
Le tube 28 présente une partie courbe 30 qui est engagée dans une buse tubulaire 31 en métal fritté. Cette buse est fixée de façon étanche aux parois supérieure et inférieure d'un dispositif déshydrateur 32. Ce dernier dispositif est conformé de façon à pouvoir être emboîté sur le tube 5 et il contient intérieurement un produit déshydratant tel que du gel de silice par exemple.
Les deux parois terminales 33 du dispositif 32 sont constituées par des tôles perforées ou des grillages permettant au fluide 34, contenu dans la chambre 21, de passer dans le dispositif déshydrateur 32, puis à travers les parois de la buse frittée 31, pour être admis par l'orifice inférieur 35 du tube 28 qui le dirige vers le raccord 27.
Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante:.
Le fluide sous pression venant du compresseur est amené par le robinet 23 dans le raccord 26 qui le dirige sur le dessus du serpentin con-
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denseur 20. Au contact de ce dernier, le fluide frigorigène se refroidit en se liquéfiant de sorte qu'il tombe dans le fond de la chambre 21 pour former la masse liquide 34. La vapeur saturante, qui est contenue au-dessus du niveau de liquide 34, exerce, sur ce dernier, une pression qui l'oblige à traverser le dispositif déshydrateur, puis à passer par le tuyau 28 et le raccord 27 vers la canalisation 29 qui l'amène au détendeur de l'appareil frigorifique.
L'orifice 35 du tuyau 28 étant situé près du point le plus bas de la chambre 21, c'est par suite le liquide le plus froid qui est envoyé au détendeur.
La buse frittée 31 a pour effet de filtrer le fluide frigorigène qui est ainsi débarrassé de toutes les impuretés qu'il pouvait contenir.
Le fluide frigorigène sous basse pression venant de l'évaporateur de l'appareil frigorifique est amené, comme cela a été expliqué, par la canalisation 17 qui est en communication, par l'intermédiaire du robinet 16, avec le tube 5. Le tube 5 contient de l'huile jusqu'à un niveau 35a.
La grille métallique 19, qui est disposée dans ce tube, empêche la formation de mousse qui risquerait d'engorger les canalisations, notamment au moment de la mise en marche du compresseur.
Le fluide frigorigène passe ensuite, sous l'action de succion produite par l'aspiration du compresseur auquel aboutit la canalisation 9 par l'orifice de grande dimension 13 percé dans le boîtier 12, puis ce fluide est obligé pour arriver à la canalisation 8 de traverser les parois de la cartouche frittée 11, ce qui a pour effet de le filtrer. Ainsi le fluide frigorigène gazeux est dirigé par le boîtier 12 vers la partie supérieure de l'enceinte formée au moyen du tube 5 avant son passage à travers les parois de la cartouche 11. L'huile contenue dans le tube 5 passe par le trou de petite dimension 14 et imbibe la cartouche frittée 11.
Le passage des gaz à travers la cartouche 11 se faisant à une vitesse relativement grande, ces gaz entraînent, par suite, avec eux une certaine quantité d'huile qui sert à la lubrification des pièces en mouvement du compresseur. La position du trou 14, qui est situé à la partie inférieure du tube 5, permet de charger en huile, de façon régulière, le fluide frigorigène gazeux aspiré par le compresseur, même si le niveau 35 a est très bas et, du fait de son petit diamètre, il réduit le débit de l'huile lorsque son niveau est élevé dans le tube 5, notamment au moment du démarrage du compresseur. Si le fluide frigorigène venant de l'évaporateur contient de l'huile en excès, celle-ci se dépose dans l'enceinte formée au moyen du tube 5.
Etant donné la position qu'occupe le tube 5 à l'intérieur de l'enveloppe 1, ce tube est toujours en contact avec du fluide frigorigène liquide, de sorte que ce dernier, qui est relativement chaud, est refroidi par le fluide à basse pression circulant dans le tube 5 et venant directement de l'évaporateur. Cet échange thermique a pour effet d'amener toujours au détendeur de l'appareil frigorifique du liquide relativement froid, ce qui améliore le rendement général de l'appareil frigorifique. De même le fluide à basse pression, se trouvant déjà à l'état gazeux à sa sortie de l'évaporateur, est surchauffé dans le tube 5, de sorte que le compresseur est alimenté en vapeur sèche et à la température la plus convenable.
Le dispositif représenté aux fig. 3 à 6 comprend une enveloppe constituée par un élément tubulaire cylindrique.
L'extrémité 1 a de l'enveloppe est fermée au moyen d'un couvercle 36, vissé sur une partie filetée de l'enveloppe, puis soudé à l'étain en 37, afin d'assurer une étanchéité complète et une résistance mécanique suffisante entre l'enveloppe et son couvercle.
Le couvercle 36 forme un logement 38 dans lequel est disposé un élément filtrant 39 constitué par une pastille en métal fritté. Cette pastille prend appui contre un épaulement 40, formé par le couvercle, et est maintenue par une cuvette 41, soudée en 42 au couvercle.
La cuvette 41 présente, à sa partie inférieure, une encoche 43 faisant communiquer une chambre 44, délimitée par l'enveloppe du dispositif, avec une chambre 45, formée entre la cuvette 41 et la pastille frittée 39.
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46 désigne un raccord qui est fixé dans le fond du logement 38 du couvercle 36, ce raccord reliant le dispositif à une canalisation non représentée dont l'extrémité est reliée au détendeur de l'appareil frigorifique.
L'autre extrémité de l'enveloppe 1 est fermée par un couvercle 47, qui est également vissé, sur une partie filetée de cette enveloppe, puis soudé au moyen de soudures 48 assurant l'étanchéité.
Ce dernier couvercle présente un corps cylindrique 49 et un fond 50, conformé de façon à constituer un épaulement 51 servant de butée à une pastille filtrante en métal fritté 52.
Un raccord 53, analogue au raccord 46, décrit ci-dessus, est fixé de façon étanche dans le fond 50 du couvercle, ce raccord reliant par une canalisation non représentée cette partie du dispositif à l'admission du compresseur de l'appareil frigorifique dont fait partie le dispositif.
La pastille frittée 52 est maintenue contre l'épaulement 51 du couvercle par une cuvette 54, formant cloison, qui présente, à sa partie inférieure, un orifice de très petite section 55 et à sa partie supérieure un trou 56, dont la section est au moins égale à celle de la canalisation reliant le raccord 53 à l'admission du compresseur.
Le corps cylindrique 49, du couvercle 47, sert de logement à l'extrémité ouverte d'une cloche 57, qui est engagée à force et maintenue au moyen de soudures 58 assurant une étanchéité complète, de façon que l'intérieur de cette cloche ne puisse, en aucun cas, communiquer avec la chambre 44, délimitée par l'enveloppe 1 du dispositif.
Le diamètre intérieur du corps 49, formé par le couvercle 47, étant plus petit que celui de l'enveloppe 1, un couloir de section annulaire 59 est ménagé entre la cloche 57 et cette enveloppe.
L'intérieur de la cloche est en communication, par un orifice 60, avec une canalisation 61 venant de l'évaporateur de l'appareil frigorifique. Un second trou 62, percé dans cette cloche et dans le corps 49 et normalement fermé par un bouchon 63 (fig. 4), permet d'effectuer, s'il y a lieu, des relevés de pression au moyen d'un dispositif approprié se vissant sur une partie filetée d'un raccord 63 a.
L'enveloppe 1 est reliée, par un embout 64 à une canalisation 65 venant de la sortie du condenseur de l'appareil frigorifique.
L'embout 64 est disposé de façon que le liquide frigorigène, venant du condenseur, lèche, en arrivant, les parois de la cloche 57.
Un tube coudé 66 est disposé à l'intérieur de l'enveloppe 1 de façon que son embouchure 67 soit située sensiblement au point le plus haut de la chambre 44 délimitée par cette enveloppe. Ce tube est relié à un raccord 68, qui est normalement fermé, au moyen d'un bouchon 69 (fig. 6).
Une cartouche déshydratante 70 est disposée à l'intérieur de la chambre 44, comme le montre la fig. 3. Cette cartouche comporte une enveloppe 71, fermée à chacune de ses extrémités par des couvercles perforés 72 et 73 qui sont maintenus sur cette enveloppe au moyen d'une tige filetée 74, aux deux extrémités de laquelle sont vissés des écrous 75 et 76.
Un ressort-lame 77 maintenu sur la tige filetée 74 par l'écrou 75 empêche la cartouche 70 de se déplacer à l'intérieur de la chambre 44.
Un produit déshydratant, tel que du gel de silice, remplit la cartouche 70.
L'ensemble du dispositif est légèrement incliné par rapport à l'horizontale, comme le montre la fig. 3, et ceci de façon que l'encoche 43, qui est pratiquée dans la cuvette 41 maintenant la pastille frittée 39, soit située sensiblement au point le plus bas de la chambre 44.
Pendant le fonctionnement normal, la vapeur à basse pression de fluide frigorigène venant de l'évaporateur entre dans l'enceinte close formée par la cloche 57 et le couvercle 47 par l'orifice 60. Le fond de cette enceinte contient de l'huile qui s'écoule par l'orifice de petite dimension 55, pratiqué à la partie inférieure de la cloison 54, en venant ainsi imbiber la pastille en métal fritté 52. L'huile monte dans cette dernière pastille par capillarité et la sature, de sorte que le fluide frigorigène, aspiré par le compresseur, passe par le trou 56 pratiqué à la partie supérieure de la cloison 54, puis traverse
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la pastille frittée 52 formant cloison, ce qui a pour effet de le filtrer et de le charger d'huile avant qu'il soit admis dans la canalisation l'amenant au compresseur.
Si les vapeurs de fluide frigorigène arrivant par l'orifice 60 contiennent de l'huile en excès, celle-ci se dépose dans l'enceinte close formée au moyen du couvercle 47 et de la cloche 57.
Le fluide frigorigène, venant du condenseur est amené dans la chambre 44. Ce fluide, qui est liquide, lèche les parois de la cloche 57 en cédant une partie de ses calories à la vapeur froide de fluide frigorigène qui se trouve à l'intérieur de cette cloche.
Le fluide frigorigène liquide contenu dans la chambre 44 est refroidi, ce qui produit les mêmes effets que dans le cas de l'appareil présentant le dispositif représenté aux fig. 1 et 2.
Le tube 66, dont l'embouchure 67 est située à la partie supérieure de la chambre 44, est destiné, lorsqu'on le désire, à évacuer les incon- densables ou l'excédent de fluide frigorigène en retirant le bouchon 69.
Afin d'éviter que l'huile, qui s'écoule dans la cloche 57, forme de la mousse, une grille 78 est disposée à l'intérieur de la cloche 57, de façon que les gouttelettes d'huile qui peuvent pénétrer dans cette cloche par l'orifice 60, tombent tout d'abord sur cette grille avant de parvenir dans le fond de la cloche.
Le dispositif représenté à la fig. 7 comporte une cuve 79 qui forme, à sa périphérie, un rebord marginal 80 sur lequel prend appui un rebord marginal 81 correspondant, formé par un capuchon 82. Les rebords 80 et 81 sont soudés ensemble, de façon que la liaison soit absolument étanche.
Le dessus du capuchon 82 est percé d'un trou 83 dans lequel est engagé un embout 84 qui est rendu solidaire de ce capuchon par des soudures 85.
Sur l'extrémité libre filetée de l'embout 84 est vissée l'extrémité d'une canalisation 86 reliant le dispositif à l'admission du compresseur de l'appareil frigorifique dont fait partie le dispositif. Un épaulement 87 formé par emboutissage du dessus du capuchon 82 sert de butée à une pastille de métal fritté 88.
La pastille frittée 88 est percée, en son centre, d'un trou 89 dans lequel est engagée, puis sertie en 90, l'extrémité d'un élément cylindrique creux 91 également en métal fritté dont le fond 92 prend appui sur une rondelle élastique 93 qui est disposée sur le fond 94 d'un support 95 solidaire du fond 96 de la cuve 79.
Le support 95 est constitué par un élément cylindrique dont le diamètre intérieur est légèrement plus grand que celui de l'élément 91, de façon qu'il existe toujours un espace de section annulaire 97 entre ces deux organes. Un trou de petite dimension 98, percé près de la base du support 95, permet le passage de l'huile lorsque le niveau baisse en dessous du support 95 et ce trou du fait de sa petitesse réduit le débit d'huile en réduisant en conséquence le risque de manque total d'huile pendant certaines phases de fonctionnement.
La canalisation venant de l'évaporateur de l'appareil frigorifique dont fait partie le dispositif communique avec l'intérieur de la cuve 79 par un embout 99 fixé à cette cuve.
Un tube 100, dont l'extrémité inférieure est engagée dans l'intérieur de l'ambout 99, est courbé vers le haut, de façon que son extrémité soit située près de l'intersection du tube fritté 91 et de la pastille frittée 88.
Un raccord 101 permet de recharger le dispositif et, éventuellement, de relever la pression régnant à l'intérieur de ce dernier et, par suite, à l'admission du compresseur.
102 désigne le socle de support de la cuve 79. En fonctionnement normal, le niveau de l'huile à l'intérieur de la cuve 79 s'établit sensiblement suivant la ligne 103, de sorte que le tube fritté 91 baigne en permanence dans la masse d'huile, ce qui permet à cette dernière de monter par capillarité dans la paroi du corps 91, puis d'imprégner la pastille frittée 88.
Les vapeurs de fluide frigorigène venant de l'évaporateur débouchent par le tube 100, de sorte qu'elles sont dirigées par celui-ci vers le
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haut de l'enceinte close formée par la cuve 79 et le capuchon avant de traverser la cloison filtrante formée par la pastille frittée 88 et le corps fritté 91.
L'huile en suspension dans les vapeurs débouchant par le tube .100 se dépose sur la pastille 88 et le corps 91. Une partie de cette huile est entraînée par les gaz et l'huile en excédent descend dans le fond de la cuve 79.
Le support 95 s'élevant jusqu'à une certaine hauteur à l'intérieur de la cuve 79, l'huile se trouvant au-dessus de ce support peut éventuellement être consommée rapidement, notamment lors du démarrage. Lorsque le niveau de l'huile atteint le bord supérieur du support 95, cette huile est obligée de passer uniquement par le trou 98, ce qui réduit la quantité d'huile amenée aux tube et pastille frittés, en permettant ainsi à l'huile, qui a été entraînée dans le circuit frigorifique, au début du fonctionnement, de parcourir tout ce dernier et d'être amenée de nouveau dans la cuve 79 par la canalisation 22 avant que cette cuve soit complètement vidée.