FR2554220A1 - Apparatus for a refrigerator or thermodynamic installation. - Google Patents
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Abstract
Description
APPAREIL POUR INSTALLATION FRIGORIFIQUE
OU THERMODYNAMIQUE
La présente invention a pour objet un appareil pour installation frigorifique ou thermodynamique (pompe à chaleur par exemple).APPARATUS FOR REFRIGERATION INSTALLATION
OR THERMODYNAMICS
The present invention relates to an apparatus for refrigeration or thermodynamic installation (heat pump for example).
Une telle installation est représentée à la figure l et comporte essentiellement un compresseur (2), un condenseur (3), un organe de détente (4), un évaporateur (5) et éventuellement un réservoir (6). Ces organes essentiels de l'installation sont reliés entre eux par un circuit (1) dans lequel circule le fluide frigorigène, tour à tour sous forme gazeuse ou liquide. Ce circuit (1) comporte en outre des éléments secondaires destinés à assurer le bon écoulement du fluide, sans perte de charge exagérée, ainsi que le bon fonctionnement de l'installation.Ces éléments doivent notam ment
- filtrer le fluide frigorigène, c'est-à-dire retenir les particules solides pouvant provenir du compresseur (2) (sable de fonderie, copeaux d'usinage, oxydes de cuivre...) ou de l'installation ellemême;
- le déshydrater, et le débarrasser des acides formés par la présence d'humidité
- éviter notamment au moment des inversions de cycle ou au démarrage de l'installation, le retour au compresseur (2) du fluide frigorigène non vaporisé ;
- séparer du fluide frigorigène l'huile entraînée par celui-ci, lors de son passage dans le compresseur (2), et la restituer au compresseur.Such an installation is shown in FIG. 1 and essentially comprises a compressor (2), a condenser (3), an expansion member (4), an evaporator (5) and possibly a tank (6). These essential organs of the installation are connected together by a circuit (1) in which the refrigerant circulates, in turn in gaseous or liquid form. This circuit (1) also comprises secondary elements intended to ensure the good flow of the fluid, without excessive pressure drop, as well as the proper functioning of the installation. These elements must in particular
- filter the refrigerant, that is to say retain solid particles which may come from the compressor (2) (foundry sand, machining shavings, copper oxides ...) or from the installation itself;
- dehydrate it, and rid it of the acids formed by the presence of moisture
- avoid in particular at the time of cycle reversals or at the start of the installation, the return to the compressor (2) of non-vaporized refrigerant;
- separate from the refrigerant the oil entrained by it, during its passage through the compressor (2), and restore it to the compressor.
Actuellement ces différentes fonctions sont assurées par des éléments indépendants placés à différents endroits du circuit (l), à savoir
- un filtre déshydrateur (7) pour la filtration et la déshydratation du fluide, placé à la sortie (3b) du condenseur (3);
- un voyant hygroscopique (8) pour surveiller le degré d'humidité du fluide et placé entre la sortie (7b) du filtre déshydrateur (7) et l'entrée (4a) du détendeur (4);
- une bouteille d'aspiration ou anti-coup de liquide (9) pour séparer le liquide du fluide vaporisé et placée entre la sortie (5b) de l'évaporateur (5) et l'entrée (2a) du compresseur (2);
- et un separateur d'huile (10), placé entre la sortie (2b) du compresseur (2) et l'entrée (3a) du condenseur (3) et assurant le retour au compresseur de l'huile contenue dans le fluide frigorigène.Currently these different functions are provided by independent elements placed at different places in the circuit (l), namely
- a filter drier (7) for filtration and dehydration of the fluid, placed at the outlet (3b) of the condenser (3);
- a hygroscopic indicator (8) for monitoring the degree of humidity of the fluid and placed between the outlet (7b) of the dehydrating filter (7) and the inlet (4a) of the regulator (4);
- a suction bottle or anti-blow liquid (9) to separate the liquid from the vaporized fluid and placed between the outlet (5b) of the evaporator (5) and the inlet (2a) of the compressor (2);
- and an oil separator (10), placed between the outlet (2b) of the compressor (2) and the inlet (3a) of the condenser (3) and ensuring the return to the compressor of the oil contained in the refrigerant .
L'installation est donc très encombrante, d'une part à cause du nombre élevé d'éléments secondaires qu'elle comprend et, d'autre part, à cause des canalisations nécessaires pour relier entre eux tous ces éléments et pour les relier aux différents organes, ces canalisations étant bien évidemment multipliées avec le nombre d'éléments. The installation is therefore very bulky, on the one hand because of the high number of secondary elements which it comprises and, on the other hand, because of the pipes necessary to connect together all these elements and to connect them to the different organs, these pipes being obviously multiplied with the number of elements.
Il en résulte des coûts élevés en matériaux (écrous, joints, canalisations), en main d'oeuvre (pour le montage notamment), en stockage et également des pertes de charge plus élevées puisque celles-ci dépendent notamment de la longueur du circuit. This results in high costs in materials (nuts, seals, pipes), labor (for mounting in particular), storage and also higher pressure losses since these depend in particular on the length of the circuit.
Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et notamment de prévoir un appareil remplissant plusieurs fonctions à la fois, et permettant de réduire l'encombre- ment et le coût de l'installation et d'en améliorer le fonctionnement et le rendement. The object of the present invention is to remedy these drawbacks and in particular to provide an apparatus fulfilling several functions at the same time, and making it possible to reduce the space requirement and the cost of the installation and to improve its operation and the yield.
A cet effet, l'appareil selon l'invention, comprend en combinaison une bouteille anti-coup de liquide et un filtre déshydrateur, le filtre déshydrateur étant placé à l'intérieur de l'enceinte de la bouteille anti-coup de liquide. To this end, the apparatus according to the invention comprises in combination a liquid anti-blow bottle and a dehydrating filter, the dehydrating filter being placed inside the enclosure of the liquid anti-blow bottle.
Cet appareil apporte non seulement un gain de place et en matériaux appréciable (lié au regroupement des deux éléments), mais la combinaison des deux éléments le constituant contribue à améliorer le fonctionnement de ceux-ci. This device not only saves space and appreciable materials (linked to the grouping of the two elements), but the combination of the two elements constituting it contributes to improving the functioning of these.
En effet, la chaleur dégagée par le filtre déshydrateur, lors de son fonctionnement, contribue à vaporiser le fluide frigorigène en phase liquide contenu dans la bouteille anti-coup de liquide, et est donc absorbée par cette bouteille, ce qui "refroidit1' le filtre déshydrateur et améliore son fontionnement. Indeed, the heat released by the filter drier, during its operation, contributes to vaporize the refrigerant in liquid phase contained in the anti-liquid blow bottle, and is therefore absorbed by this bottle, which "cools the filter" dehydrator and improves its performance.
La combinaison du filtre déshydrateur et de la bouteille anti-coup de liquide permet donc d'améliorer le rendement de ces deux éléments en évitant notamment toute perte d'énergie, puisque l'énergie thermique cédée par l'un est récupérée par l'autre. The combination of the filter drier and the liquid blow-proof bottle therefore makes it possible to improve the efficiency of these two elements, in particular avoiding any loss of energy, since the thermal energy yielded by one is recovered by the other. .
Avantageusement, l'appareil comprend également un déten deur placé à l'intérieur de l'enceinte de la bouteille anti-coup de liquide. Advantageously, the device also comprises a regulator placed inside the enclosure of the anti-liquid blow bottle.
Ce détendeur provoque la détente du fluide frigorigène à l'état liquéfié en provenance du condenseur, cette détente s'accompagnant de production de froid. En plaçant le détendeur à
I'intérieur de l'enceinte de l'appareil, le fonctionnement et les performances de ce dernier sont encore améliorées, du fait de l'ambiance froide générée par ce détendeur.This expansion valve causes the expansion of the refrigerant in the liquefied state coming from the condenser, this expansion being accompanied by production of cold. By placing the regulator at
Inside the enclosure of the device, the operation and performance of the latter are further improved, due to the cold atmosphere generated by this regulator.
Avantageusement aussi, selon une forme particulièrement intéressante de la présente invention, des moyens sont prévus à l'intérieur de la bouteille anti-coup de liquide pour retourner au compresseur, L'huile contenue dans le fluide entrant dans la bouteille anti-coup de liquide. Advantageously also, according to a particularly advantageous form of the present invention, means are provided inside the anti-liquid blow bottle to return to the compressor, The oil contained in the fluid entering the anti-liquid blow bottle .
Cette disposition permet - dtéliminer de façon simple le séparateur d'huile et le système de renvoi d'huile associé placés à la sortie du compresseur. This arrangement allows - simple elimination of the oil separator and the associated oil return system placed at the outlet of the compressor.
De toute façon, I'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques seront mises en évidence à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemple non limitatif une forme d'exécution de l'appareil pour installation frigorifique ou thermodynamique selon l'invention:
- Figure 2 en est une vue en perspective,
- Figure 3 est une vue selon la flèche 3 de figure 2, l'enceinte de l'appareil étant partiellement enlevée,
- Figure 4 est une vue en coupe partielle selon 4-4 de figure 3.Anyway, the invention will be better understood and other characteristics will be highlighted with the aid of the description which follows with reference to the appended schematic drawing representing by way of nonlimiting example an embodiment of the apparatus for refrigeration or thermodynamic installation according to the invention:
- Figure 2 is a perspective view,
FIG. 3 is a view along the arrow 3 in FIG. 2, the enclosure of the device being partially removed,
- Figure 4 is a partial sectional view along 4-4 of Figure 3.
L'appareil (11) pour installation frigorifique ou thermodynamique selon l'invention, montré à la figure 2, se présente extérieurement sous la forme d'une enceinte cylindrique (12), représentée en transparence dans cette figure pour plus de clarté, et fermée à chacune de ses extrémités supérieure et inférieure par un couvercle respectivement (13) et (14). Des tubes (15,16) et (17,18) partent des couvercles respectivement (13) et (14) et le couvercle (13) porte extérieurement un boîtier cylindrique (20) formant voyant hygroscopique. The apparatus (11) for refrigeration or thermodynamic installation according to the invention, shown in Figure 2, is externally in the form of a cylindrical enclosure (12), shown in transparency in this figure for clarity, and closed at each of its upper and lower ends by a cover respectively (13) and (14). Tubes (15,16) and (17,18) depart from the covers respectively (13) and (14) and the cover (13) externally carries a cylindrical housing (20) forming a hygroscopic indicator.
Le tube (15) sert à l'admission de la vapeur en provenance de l'évaporateur (5) dans l'appareil (11) et se raccorde par son extrémité (15a) à la sortie (5b) de l'évaporateur (5). Il débouche dans la partie supérieure de l'enceinte (12) par son extrémité (15b). The tube (15) is used for the admission of steam from the evaporator (5) into the device (11) and is connected by its end (15a) to the outlet (5b) of the evaporator (5 ). It opens into the upper part of the enclosure (12) through its end (15b).
Le tube (16) sert à évacuer la vapeur de l'appareil (11) c'est-à-dire à son aspiration, et se raccorde donc à l'entrée (2a) du compresseur (2) par son extrémité (16c). The tube (16) serves to evacuate the vapor from the appliance (11), that is to say at its suction, and is therefore connected to the inlet (2a) of the compressor (2) by its end (16c) .
La partie (16a) de ce tube placée à l'intérieur de l'enceinte (12) est en forme de U et son extrémité libre (16b) se trouve dans la partie supérieure de l'enceinte (12) au même niveau que l'éxtrémité débouchante (15b) du tube (15). The part (16a) of this tube placed inside the enclosure (12) is U-shaped and its free end (16b) is located in the upper part of the enclosure (12) at the same level as the 'emerging end (15b) of the tube (15).
Ainsi lorsque le fluide frigorigène en provenance de l'évaporateur (5), arrive dans l'enceinte (12) par le tube (15) sous forme de vapeur mêlée de liquide, le liquide plus lourd se dépose dans la partie inférieure de l'enceinte (12) et le tube (16) n'aspire que la partie vaporisée du fluide par son extrémité (16b). Thus when the refrigerant coming from the evaporator (5), arrives in the enclosure (12) by the tube (15) in the form of vapor mixed with liquid, the heavier liquid is deposited in the lower part of the enclosure (12) and the tube (16) sucks only the vaporized part of the fluid through its end (16b).
Les deux tubes (15,16) et l'enceinte (12) constituent une bouteille d'aspiration ou anti-coup de liquide. The two tubes (15,16) and the enclosure (12) constitute a suction or anti-blow liquid bottle.
De l'huile en provenance du compresseur (2) se trouve toujours mêlée au fluide frigorigène entrant dans l'enceinte (12) par le tube (15), cette huile, plus lourde que le fluide liquide, se dépose tout au fond de l'enceinte (12). Oil from the compressor (2) is always mixed with the refrigerant entering the enclosure (12) through the tube (15), this oil, heavier than the liquid fluid, settles at the bottom of the 'enclosure (12).
Bien entendu, les dimensions de enceinte (12) et la vitesse de passage du fluide frigorigène dedans sont prévus de façon à rendre possible la décantation des gouttelettes de fluide liquide, et le dépôt de l'huile au fond de l'enceinte. Of course, the dimensions of the enclosure (12) and the speed of passage of the refrigerant therein are provided so as to make possible the decantation of the droplets of liquid fluid, and the deposition of the oil at the bottom of the enclosure.
Un orifice (20) est ménagé dans la partie inférieure du coude du tube (16) et ce coude est placé de façon que sa partie inférieure soit toujours en contact avec l'huile déposée au fond de enceinte (12). An orifice (20) is formed in the lower part of the elbow of the tube (16) and this elbow is placed so that its lower part is always in contact with the oil deposited at the bottom of the enclosure (12).
Ainsi le fluide gazeux, sortant de l'enceinte (12), entraîne de I1 huile par l'intermédiaire de l'orifice (20) à chaque passage dans le tube (16) et la retourne au compresseur (2). Thus the gaseous fluid, leaving the enclosure (12), drives I1 oil through the orifice (20) each time it passes through the tube (16) and returns it to the compressor (2).
Cet orifice (20) associé au coude du tube (16) remplace avantageusement et de façon très simple le séparateur huile (10) placé à la sortie du compresseur (2) dans les installations classiques. This orifice (20) associated with the elbow of the tube (16) advantageously and very simply replaces the oil separator (10) placed at the outlet of the compressor (2) in conventional installations.
Le tube (17) est raccordé de façon étanche par son extré mité (17a) à l'entrée (7a) d'un filtre déshydrateur (7) de type connu placé à l'intérieur de l'enceinte (12) de l'appareil (11), et par son autre extrémité (17b) à la sortie (3b) du condenseur (3) ou de son réservoir. The tube (17) is tightly connected by its end (17a) to the inlet (7a) of a filter drier (7) of known type placed inside the enclosure (12) of the device (11), and by its other end (17b) at the outlet (3b) of the condenser (3) or its tank.
Le fluide frigorigène est introduit par ce tube (17) sous forme liquide dans le filtre déshydrateur (7). The refrigerant is introduced through this tube (17) in liquid form into the filter drier (7).
L'autre extrémité (7b) du filtre (7) est raccordée également de façon étanche à un tube (19) qui débouche à l'extérieur du couvercle supérieur (13) de l'appareil, mais à l'intérieur du voyant hygroscopique (21). L'enceinte délimitée par le boîtier (21) du voyant hygroscopique et l'enceinte (12) sont totalement distinctes et séparées de façon étanche, l'une (12) contenant du fluide frigorigène sous forme gazeuse et l'autre (21) contenant du liquide frigorigène sous forme liquide. The other end (7b) of the filter (7) is also tightly connected to a tube (19) which opens outside the upper cover (13) of the device, but inside the hygroscopic sight glass ( 21). The enclosure delimited by the housing (21) of the hygroscopic sight glass and the enclosure (12) are completely separate and sealed, one (12) containing refrigerant in gaseous form and the other (21) containing refrigerant in liquid form.
Le boîtier (21) du voyant hygroscopique montre à sa partie supérieure un lamage (22), dans lequel est placée une plaque de verre transparent (23) de dimensions correspondantes. The housing (21) of the hygroscopic indicator shows at its upper part a counterbore (22), in which is placed a transparent glass plate (23) of corresponding dimensions.
Une étiquette (24) sur laquelle sont placés des sels dont la couleur varie avec le taux d'humidité contenue dans le fluide frigorigène, est interposée entre le lamage (22) du boîtier (21) et la plaque de verre (23) et permet de contrôler l'état de siccité du fluide à la sortie du filtre déshydrateur (7). A label (24) on which salts are placed, the color of which varies with the level of humidity contained in the refrigerant, is interposed between the counterbore (22) of the housing (21) and the glass plate (23) and allows check the dryness state of the fluid at the outlet of the filter drier (7).
Bien entendu les sels indiquant la mesure du taux d'humidité peuvent également être placés sur les parois internes du boîtier (21) ou sur la face extérieure du couvercle (13) au fond de ce boîtier, ou tout autre moyen permettant d'indiquer le taux d'humidité peut être placé à l'intérieur de ce boîtier (21). Of course, the salts indicating the measurement of the humidity level can also be placed on the internal walls of the housing (21) or on the external face of the cover (13) at the bottom of this housing, or any other means making it possible to indicate the humidity can be placed inside this housing (21).
Un détendeur (25) est placé à l'intérieur de l'enceinte (12). Ce détendeur (25) peut être formé par un organe de laminage quelconque (trou, clapet, tube capillaire...), mais il est de préférence constitué par un tube capillaire (25) enroulé en spirale et placé autour du filtre déshydrateur (7), ce qui permet d'utiliser au mieux l'ambiance froide générée par le détendeur et d'améliorer de façon optimale le fonctionnement du déshydrateur (7). A regulator (25) is placed inside the enclosure (12). This regulator (25) can be formed by any rolling element (hole, valve, capillary tube ...), but it is preferably constituted by a capillary tube (25) wound in a spiral and placed around the filter drier (7 ), which makes the best use of the cold atmosphere generated by the regulator and optimally improves the operation of the dehydrator (7).
L'extrémité supérieure (25a) de ce tube capillaire débouche à l'intérieur du voyant hygroscopique (21), et son extrémité inférieure (25b) est raccordée de façon étanche au tube (18) débouchant à l'extérieur de l'enceinte (12) et se raccordant à l'entrée (5a) de l'évaporateur (5). The upper end (25a) of this capillary tube opens out inside the hygroscopic sight glass (21), and its lower end (25b) is tightly connected to the tube (18) opening out of the enclosure ( 12) and connecting to the inlet (5a) of the evaporator (5).
Le fluide frigorigène à l'état liquifié sortant du filtre déshydrateur (7) entre donc directement dans le détendeur (25) où il subit une détente avant de sortir de l'appareil (11) et de passer dans l'évaporateur (5). The refrigerant in the liquid state leaving the filter drier (7) therefore enters directly into the pressure reducer (25) where it undergoes expansion before leaving the device (11) and passing through the evaporator (5).
Sous un volume très réduit et compact, on obtient ainsi un appareil permettant de réaliser six fonctions différentes:
- séparation du fluide liquide du fluide gazeux avant l'entrée dans le compresseur,
- retour de l'huile au compresseur,
- filtration et déshydratation du fluide,
- contrôle de l'état de siccité du fluide,
- et détente du fluide.Under a very reduced and compact volume, we obtain a device allowing to realize six different functions:
- separation of the liquid fluid from the gaseous fluid before entering the compressor,
- oil return to the compressor,
- filtration and dehydration of the fluid,
- checking the dryness state of the fluid,
- and expansion of the fluid.
Cet appareil est donc très avantageux notamment pour de petites installations (par exemple les pompes à chaleur montées en relevage de chaudières), pour lesquelles il permet d'obtenir un gain très important sur les tuyauteries et une diminution importante des pertes de charge dans ces tuyauteries. This device is therefore very advantageous in particular for small installations (for example heat pumps mounted in lifting of boilers), for which it makes it possible to obtain a very significant gain on the pipes and a significant reduction in pressure losses in these pipes. .
Cet appareil (11) est en outre très pratique et facile à monter puisque les tubes (15,16) destinés à son raccordement sur la partie du circuit dans laquelle le fluide est en phase gazeuse (entre l'évaporateur (5) et le compresseur (2 et les tubes (17,18) destinés à son raccordement à la partie du circuit dans laquelle le liquide est en phase liquide (entre le condenseur (3) et l'évapo- rateur (5)) sont placés aux extrémités opposées respectivement (13,14) de l'appareil. Bien entendu ces tubes de raccordement (15,16,17,18) peuvent être placés latéralement ou de toute autre façon sur l'appareil (11), selon le montage et l'installation envisagés. This device (11) is also very practical and easy to assemble since the tubes (15,16) intended for its connection on the part of the circuit in which the fluid is in the gaseous phase (between the evaporator (5) and the compressor (2 and the tubes (17,18) intended for its connection to the part of the circuit in which the liquid is in the liquid phase (between the condenser (3) and the evaporator (5)) are placed at opposite ends respectively (13,14) of the device. Of course, these connecting tubes (15,16,17,18) can be placed laterally or in any other way on the device (11), depending on the mounting and installation envisaged. .
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif, elle en embrasse au contraire toutes les formes de réalisation mettant en oeuvre des moyens équivalents. Of course, the present invention is not limited to the single embodiment described above by way of nonlimiting example, on the contrary it embraces all the embodiments using equivalent means.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8317599A FR2554220B1 (en) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | APPARATUS FOR REFRIGERATION OR THERMODYNAMIC INSTALLATION |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8317599A FR2554220B1 (en) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | APPARATUS FOR REFRIGERATION OR THERMODYNAMIC INSTALLATION |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2554220A1 true FR2554220A1 (en) | 1985-05-03 |
| FR2554220B1 FR2554220B1 (en) | 1986-04-04 |
Family
ID=9293819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8317599A Expired FR2554220B1 (en) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | APPARATUS FOR REFRIGERATION OR THERMODYNAMIC INSTALLATION |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2554220B1 (en) |
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