Appareil réfrigérateur. La présente invention. se rapporte à un appareil réfrigérateur du type à compresseur, tel qu'il peut s'employer par exemple à des usages domestiques.
Un appareil réfrigérateur à compresseur comporte généralement une chambre dans la quelle un fluide de travail est évaporé à une pression et une température relativement faibles, une chambre dans laquelle les va peurs formées sont c.onderisées à une pression et une température plus élevées, un compres seur pour transférer les vapeurs de la. cham bre d'évaporation à la chambre de condensa tion et un conduit à soupape pour ramener le fluide condensé à une pression réduite dans la chambre d'évaporation.
Ce cycle d'opérations est continu, de la chaleur étant absorbée du milieu entourant la chambre d'évaporation pour assurer l'effet réfrigérant voulu et cette chaleur étant élimi née de l'appareil en .amenant un milieu exté- rieur en relation d'échange de .chaleur avec les parties de la chambre de condensation. Les appareils de ce genre fonctionnent géné ralement par intermittence, par exemple une période de fonctionnement d'une heure à une heure et quart étant suivie d'une période d'inactivité d'une heure et demie à deux heures,
la longueur des--périodes dépendant du service imposé à l'appareil et de la mise au point des dispositifs automatiques com mandant la mise en marche et l'arrêt du com presseur. En général, le -compresseur est. en cagé à joint étanche de manière à empêcher l'échappement- du fluide de travail et pour cette raison, il faudra prévoir des moyens de lubrification qui n'exigent pas de surveillance particulière et qui puissent agir durant une période de temps très longue, une ou plusieurs années par exemple.
C'est précisément cette question de lubrification qui a été particu- lièrement étudiée dans, l'appareil réfrigéra teur qui fait l'objet de cette invention.
Au point de vue de la lubrification, on a proposé d'employer dans les appareils réfri gérateurs à compresseur un lubrifiant qui soit immiscible avec le réfrigérant. Toute fois, on n'a pas trouvé de lubrifiant con venable ayant la propriété de ne pas se mé langer avec le réfrigérant dans les conditions d'agitation se manifestant dans :ces appareils. Dans ces conditions, il fallait avoir recours à des séparateurs mécaniques destinés à faci liter la ségrégation du lubrifiant et du ré frigérant.
Mais, même avec cet expédient, on n'a pu obtenir une ségrégation suffisante d'ex fluides pour permettre un fonctionnement de longue durée sans avoir à renouveler le lubri fiant.
Dans l'appareil réfrigérateur suivant l'in vention, on se sert d'un mélane intime d'un réfrigérant et d'un lubrifiant." Cet appareil est disposé de façon à ce que le mélange de réfrigérant et de lubrifiant soit chauffé après son passage à travers le c compresseur de façon à, séparer le réfrigérant du mélange par dis tillation, sans en affecter le lubrifiant, et des moyens pour amener la partie résiduelle du mélange .ainsi chauffé, qui n'est en somme plus que du lubrifiant, aux parties mobiles à lubrifier de l'appareil.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 .en est une coupe verticale; La fig. 2 est une coupe horizontale sui vant la ligne II-II de la fig. 1; La fi-. 3 est une vue de détail en Vers p ectiv e.
L'appareil réfrigérateur représenté com porte une chambre de condensation 10 dans laquelle est disposé un compresseur 11 com mandé par un moteur électrique 12. La cham bre de condensation 10 est formée par une en veloppe en forme de cloche 13 fixée à une plaque de base 14 au moyen d'un anneau 16 et de vis de serrage 15.
Sur la plaque de base est aussi fixée une boîte en fonte 17 for mant cage-enveloppe pour le moteur élec trique et qui est surmontée par une cloche 18 enfermant le compresseur 11 et servant de chambre collectrice pour le fluide de travail liquide déchargé par le c om.presseur. Sots la plaque de base 14 est fixé un couvercle amo vible 19 pour l'ouverture :
centrale prévue dans ladite plaque et permettant l'accès au collecteur et aux balais du moteur électrique. L'arbre 21 du moteur électrique est creux et est relié, par des clavettes 23 (fig. 3), à l'arbre 22 du compresseur.
Les clavettes 23 sont fixées dans l'arbre -21 du moteur et s'en P 0- ge c nt, <B>à</B> glissement, dans les rainures longi- c tudinales pratiquées dans l'arbre du compres seur, permettant ainsi une liberté de mouve ment axial entre les deux arbres et facilitant aussi l'assemblage de ceux-ci.
L'ensemble des arbres: est supporté par un coussinet inférieur 24 prévu dans le couvercle 19, un palier in termédiaire 25 étant prévu dans le sommet de la, boîte 17 et un palier supérieur 26 étant prévu dans le compresseur 11. Le compres seur 11, qui d'ailleurs peut être de tout type voulu, comporte une enveloppe 27 et un cou vercle supérieur 28 comportant le palier su périeur 26. L'intérieur de l'enveloppe 2 7 est en communication avec, un conduit d'admis sion 29 et un conduit de refoulement 30, ces conduits y débouchant dans des excavations en forme de croissant 31, 32 prévues à la pa roi intérieure de l'enveloppe 27. Un rotor 33 est monté sur l'arbre 22, lequel, avec le rotor, est disposé excentriquement par rapport à l'ouverture de l'enveloppe 27.
Le rotor 33 est pourvu d'entailles radiales 3.1 dans les quelles se logent des plaques coulissantes 35 formant palettes. Les entailles radiales 34 sont écartées à. tel point de l'arbre 22 qu'elles laissent une zone annulaire ininterrompue suffisante autour de celui-ci pour permettre la formation d'un joint hydraulique par le lubrifiant passant radialement à l'extérieur entre le couvercle<B>28</B> et la face de bout su périeure du rotor 33. Les palettes 35 sont pourvus de pattes de glissement oscillantes 36 portant sur la paroi intérieure de l'enve loppe 27.
Ils sont maintenus appliqués contre cette paroi par l'action de ressorts de pres sion, 37 enfilés sur des tringles de guidage 38, ces tringles et ressorts étant logés dans des ouvertures transversales pratiquées dans l'ar bre 22.
Le conduit de refoulement 30 du com presseur communique avec un conduit vertical 41, à extrémité supérieure ouverte, portant une chicane 43 en forme de cuvette renversée ;.,iur la séparation du fluide de travail liquide ,.t d, #7I v-apcurs de réfrigérant en mélange dé- i,-li < irgi'@ par le compresseur.
Lai cloche 18 communique avec la chambre de condensation 10 par une sortie 44 prévue au sommet de la cloche pour le passage de vapeurs de réfri gérant et par une ouverture latérale de trop- plein 45, laquelle empêche une élévation excessive du niveau du fluide de travail li quide dans la cloche. Des serpentins conden sateurs 46 sont logés dans le haut de l'enve loppe en cloche 13 et se relient à une tubu lure d'arrivée 47 et à une tubulure de sortie (non représentée).
Le fluide condensé est con duit à la chambre d'évaporation par un tube 47a commandé par une soupape réductrice de pression 48, laquelle est actionnée par un flotteur 49, dont la. disposition permet de maintenir une masse de liquide à niveau cons- taot dans la chambre de condensation.
Les va peurs de réfrigérant sont ramenées de la, cham bre d'évaporation par un conduit 51 disposé coaxialement autour du tube 47a et commu niquant avec le conduit d'admission ou d'as- piratio, 29 du compresseur. Un câble élec trique 51 pour amener<B>le</B> courant électrique au moteur traverse une tubulure à joint étanche 53 vissée dans la plaque de base 14.
Du lubrifiant est amené .au palier d'arbre supérieur 26 par l'intermédiaire d'un tube coudé 54 ayant une ouverture d'entrée en 55 et ayant son ouverture de décharge dans une tubulure 56 vissée dans un passage cylin drique 57 disposé coaxialement par rapport à l'arbre 22.
Le lubrifiant passe au moyen d'une rainure 58 vers la surface de portée du palier supérieur 26 et se décharge à l'extré mité inférieure de celui-ci sur le rotor du com- Presseur. Après avoir passé par les différents interstices entre les parties de travail du com presseur, le lubrifiant coule en bas par une rainure 59 pour lubrifier le palier 25, suinte ensuite autour de l'arbre 22 pour se recueillir dans une gorge .annulaire 61 pratiquée dans cet arbre.
Cette gorge communique par d'es orifices radiaux 62 avec un conduit axial 63 prolongé par un tube 64 .qui descend- dans le creux de l'arbre moteur 21. Afin d'empêcher le lubrifiant qui pour rait passer -au delà de la gorge circulaire 61 de tomber sur les enroulements d'induit du moteur électrique, .l'induit du moteur -est sur monté d'une cuvette 65 soudée sur une douille 66 fixée à son tour sur l'arbre 21, le lubri fiant -coulant au delà de la gorge 61 se ras sembl.ant sur l'extrémité supérieure de l'arbre 21 .et étant projeté lors de la rotation de l'arbre par la force centrifuge dans la cu vette co:
llectrica 65, d'où elle est drainée par un orifice 67 et une rainure longitudinale 68 communiquant avec l'intérieur de l'arbre 21.
A l'extrémité inférieure de l'arbre 21, le lubrifiant est déchargé dans un évidement 71 pratiqué dans le couvercle 19 et communi quant, d'une part. avec le passage annulaire 72 prévu entre les bàgues à roulement de billes 73, 74 du palier 24 et, d'autre part, par un orifice 7 5, avec une rigole annulaire 76 qui est drainée à son tour par un tuyau coudé 77. Celui-ci se relie par un raccord 78 au tuyau d'aspiration 79 par lequel le compres seur aspire les vapeurs de réfrigérant de la chambre d'évaporation.
Le fond de la rigole 76 est disposé à une faible distance au-dessous du plan transversal médian du palier à billes 4 de sorte que les billes de celui-ci seront 22 toujours baignées dans du lubrifiant. Cette construction permet une lubrification abon dante des parties tout en empêchant une accu mulation excessive de lubrifiant dans la. par tie inférieure de l'enveloppe du moteur élec trique.
Pour empêcher que du lubrifiant ne puisse venir en contact avec les éléments de prise de courant du moteur électrique, en ten dant à remonter le long de l'arbre 21, une série de chicanes formant gardes sont inter posées entre le moteur électrique et le palier 24. Ces chicanes rendent de bons services, no tamment, lors de l'arrêt de l'appareil. En effet, à ce moment, il s'établit une -égalisa tion de pression entre la chambre de conden sation et la chambre du moteur et le gaz re venant par le conduit 77 projette le lubri fiant, qui-peut se trouvez dans le conduit 77, dans la chambre du moteur.
C'est dans ce but qu'on a prévu une soupape de retenue 80 dans le tuyau 7 7 ainsi que la chicane 81 en- b11;lée jointiv ement dans l'évidement du cou vercle 19 et couvrant la. rigole 76, de sorte c,ut, du htbrzfiant qui aurait du passer à. tra vers la soupape de retenue 80, se trouve arrêté à la<B>,</B> chicane 81. Au-dessus de cette & rnière se trouve une seconde chicane 82, fixée, avec une virole 83, sur l'arbre 21 de façon à tourner avec lui.
Cette virole 83 re- Torte le poids de l'arbre 21 et des parties rtu'il pote sur la bague à roulement de bille 74 et maintient aussi la chicane 82 appliquée contre un épaulement de l'arbre \il. Tout lubrifiant qui aurait pu grimper sur la virole 8:3 sera. rendu à. la. chicane 8? qui la. p.rojet- tura par la, force centrifuge dans l'évidement r:
u couvercle 19, cet évidement étant fermé en haut par une troisième chicane, 84, fixée au couvercle 19.
Le fonctionnement de l'appareil décrit est 1'', suivant: L a chambre de condensation 10 et la (loche 18 sont remplies de fluide liquide aux niveaux indiqués respectivement par des traits mixtes, ces fluides consistant en un mé- lan@@e d'un réfrigérant et d'un lubrifiant ca pables de se mélanger intimement de façon à.
former un liquide homogène. Au démarrage du moteur 1?, le compresseur 11 décharge par le conduit 30 et le conduit 41 un mélange de fluide de travail liquide et de vapeurs qui frappe la, chicane en cuvette renversée 43. Le fluide de travail liquide et les vapeurs sont par là sensiblement séparés, le liquide tom bant dans la partie inférieure de la cloche 18 et les vapeurs s'échappant par la. sortie 44 clans la. chambre de condensation.
Le mélan1o@e liquide étant soumis à, la, chaleur du com presseur 11. le réfrigérant y contenu est va porisé. ce qui a pour effet qu'il reste dans la partie inférieure de la. cloche une masse liquide constituée sensiblement par du lubri fiant.
Les vapeurs de réfrigérant chaudes, après avoir passé par la. sortie- 44, viennent en con tact avec les serpentins 46 et s'v conder- sent, Le réfrigérant liquide .ainsi obtenu tombe dans la chambre de condensation et, iorsque le niveau t- monte suffisamment, le flotteur 49 produit l'ouverture, de la soupape.
48 pour permettre l'écoulement. de réfrigérant liquide par le tube 47a à la. chambre d'éva poration (non représentée). Dans celle-ci, le liquide scra de nouveau évaporé'en absorbant de la cbalëur rendue par l'objet à refroidir et les vapeurs de réfrigérant se rendent par les conduits 79, 51 au conduit d'aspiration 29 du compresseur 1.l.
La, lubrification des parties mobiles du compresseur se fait de la manière suivante. Le liquide qui est resté clans la partie infé rieure de la, cloche 18 et qui n'est en somme que du lubrifiant est conduit par le tube Boudé 54, en raison de la. différence des pres sions régnant dans la boîte du moteur et dans la chambre de condensation, au passage c\-lin- driqiie 57, pur; passe par la, rainure 58 pour lubrifier le palier 26, et s'étale sur la face de bout supérieure du rotor 33.
Par suite de l'effet centrifuge, le lubrifiant: est projeté vers l'extérieur et peut passer sur ce chemin par les intervalles laissés par les tiroirs 35 au fond des entailles 34, tout en formant d'a,- bord une pcllicule d'étanchéité annulaire au tour de l'arbre entre le rotor 33 et le cou vercle 28, pinir assurer l';
,tanclié-itf, du rotor .33 à soir extrémité supérieure. Le lubrifiant qui n'est pas drainé par les intervalles pré- eitéa s'é coule au bord extérieur du rotor 33 sLir la périphérie de celui-ci et une portion de ce lubrifiant est entraînée par les vapeurs de réfrigérant passant par le compresseur, tandis que la- portion restanfe,
avec le lubrifiant des entailles 34, arrive sur le dessus -de la boîte 17 four Z former une pellicule d'étanehéité entre la face rle polit inférieure du rotor 33 et le dessus de la. boîte 17, alors due, en rai son de la. différence (les pression. régnant dans la. doclie 18 ef:
la. hoifE@ 17 du moteur, une portion dc@ c(, lul)rifiailt est conduite par la rainure 59 au palier intermédiaire 25, puis est reeueillie par la. gorge 61 et se rend, par suite rle la. pression relativement faible régnant dans la.
boîte du moteur, par les ori fices 62, le conduit 63 et le tube 64 de l'arbre cru @.uiiihrc@@cnr, à l'intérieur de l'arbre 21 du iiiot(.ilr. La, partie du lubrifiant qui a échappé ;; <B>!il</B> rigule G1 et vient descendre sur le bout -_up,@rLcur du l'arbre 21 sera .lancée par la @-@r@tril'uge dans la :
cuvette collectrice 65 t l,@,urr < < . à l'arrêt clé l'appareil, s'écouler de nulle-ci par l'orifice 67 et la rainure 68 dans le creux de l'arbre 21. De cette façon, on écarte toute possibilité que du lubrifiant en fuite puisse venir en contact avec des parties conductrices de :courant du moteur électrique, et ces parties sont par suite bien protégées contre l'accès clé lubrifiant qui pourrait don ner lieu à de sérieux inconvénients.
Le lubrifiant de l'intérieur de l'arbre 21 s'écoule dans l'évidement 71 -et baigne le pa lier à billes 24, tout en se rendant aussi par l'orifice 75 à la rigole annulaire 76 pour s'é couler par le tuyau 7 7 au conduit 79 relié au conduit d'aspiration 29 du compresseur, la rigole 76 assurant une lubrification juste à point du palier à billes sans risque de grim- p.age de lubrifiant le long de l'arbre.
Le lubrifiant s'écoulant par le tuyau 77 étant ramené .au compresseur avec les vapeurs de réfrigérant, ce mélange sera refoulé de nouveau par le compresseur dans la cloche 18 et le même jeu d'opérations recommence. Si le niveau -du liquide dans la -cloche 18 devait monter au-dessus de l'ouverture 45, l'excès de liquide renfermant un haut pourcentage de lubrifiant débordera. dans la chambre de condensation et s'y mélangera avec le fluide de travail liquide qui s'y trouve.
A l'ouver ture de la. soupape .18, le liquide se rendra à la chambre d'évaporation (non représentée) ou aux évaporateurs, où le fluide de travail sera évaporé et aspiré par le compresseur, tandis que le lubrifiant sera. -constamment en traîné par les vapeurs retournant au com presseur, ainsi que cela est décrit par exem ple dans le brevet suisse no<B>103960.</B>