LU86391A1 - ADJUSTMENT SYSTEM FOR REFRIGERATION CIRCUIT INSTALLATIONS COMPRISING A CAPILLARY RELAXATION - Google Patents

ADJUSTMENT SYSTEM FOR REFRIGERATION CIRCUIT INSTALLATIONS COMPRISING A CAPILLARY RELAXATION Download PDF

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Description

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NNOT

BL-3866 " Système de réglage des installations à circuit frigorifique comportant une détente à capillaire "BL-3866 "System for regulating refrigerating circuits with capillary expansion"

La présente invention concerne un système de réglage des installations à circuit frigorifique 5 comportant une détente à capillaire, installations ; dans lesquelles un fluide frigorigène parcourt un cycle thermodynamique qui consiste en une évaporation, une compression, une condensation et une détente.The present invention relates to a system for adjusting refrigeration circuit installations 5 comprising a capillary expansion, installations; in which a refrigerant flows through a thermodynamic cycle which consists of evaporation, compression, condensation and expansion.

L'objectif est d'améliorer les systèmes 10 de réglage connus tant au point de vue économique qu'au point de vue de la régulation.The objective is to improve the known control systems 10 both from an economic point of view and from a regulation point of view.

Les champs d'application de l'invention peuvent être, à titre d'exemple non limitatif : - les sécheurs de gaz comprimés 15 - les unités de conditionnement d'air - les pompes à chaleur - les réfrigérateurs de liquides - d'autres encore.The fields of application of the invention can be, by way of nonlimiting example: - compressed gas dryers 15 - air conditioning units - heat pumps - liquid refrigerators - still others .

Du point de vue du système de réglage du 20 circuit frigorifique , les installations peuvent se diviser suivant le type d'organe de laminage qui peut être : 1) un tube capillaire 2) une soupape thermostatique 25 3) d'autres systèmes de moindre diffusion.From the point of view of the refrigerating circuit adjustment system, the installations can be divided according to the type of rolling element which can be: 1) a capillary tube 2) a thermostatic valve 3) other systems of less diffusion .

On va examiner ci-après, du point de vue des inconvénients qu'ils présentent, les circuits frigorifëres à tube capillaire et à soupape thermostatique , avec ou sans réglage de la capacité au moyen 30 d'une dérivation ( by-pass ) de gaz chaud. On ne donnera pas de description détaillée des principes physiques de fonctionnement des deux systèmes, du fait que l'on considère que le lecteur en a déjà connaissance.We will examine below, from the point of view of the disadvantages which they present, the refrigerating circuits with capillary tube and with thermostatic valve, with or without adjustment of the capacity by means of a bypass (gas) hot. No detailed description will be given of the physical operating principles of the two systems, since it is considered that the reader is already aware of it.

35 s_frigorifères_pouryus_d^un_or2ane_de_lamina2e à_çagillaira.35 refrigerator_for_us_from ^ a_or2ane_de_lamina2e à_çagillaira.

Le schéma de principe du circuit frigorifère à tube capillaire est donné dans la figure 1 annexée.The schematic diagram of the refrigerant circuit with capillary tube is given in Figure 1 attached.

ί -2-ί -2-

Ce système de réglage est utilisé en général dans des installations de faible puissance dans lesquelles il est important de disposer d'un bas coût et ; où les inconvénients découlant de l'adaptabilité 5 imparfaite de l'installation frigorifère aux conditions variables d'emploi du capillaire, lequel constitue un organe de réglage du type statique, ont peu d'importance. Cette non-adaptabilité du capillaire peut provoquer alternativement des surchauffages importants du fluide 10 frigorigène aspiré par le compresseur ou des retours de liquide, également vers le compresseur. Les surchauffages élevés peuvent être provoqués par exemple par une charge insuffisante de fluide réfrigérant ( voir figure 2 ) ou par une augmentation de charge 15 frigorifère demandée à 1'évaporateur ou encore par une diminution importante de la pression de condensation et peuvent endommager sérieusement le compresseur vu que le refroidissement des bobinages du moteur électrique, lequel est presque toujours assuré par le 20 réfrigérant aspiré dans les compresseurs employés pour ces applications, peut ne plus être suffisant.This adjustment system is generally used in low power installations in which it is important to have a low cost and; where the drawbacks arising from the imperfect adaptability of the refrigerating plant to the variable conditions of use of the capillary, which constitutes a regulating member of the static type, are of little importance. This non-adaptability of the capillary can alternatively cause significant overheating of the refrigerant aspirated by the compressor or liquid returns, also to the compressor. High overheating can be caused, for example, by an insufficient charge of refrigerant (see Figure 2) or by an increase in the refrigerant charge demanded by the evaporator or by a significant reduction in the condensing pressure and can seriously damage the compressor. since the cooling of the windings of the electric motor, which is almost always ensured by the refrigerant sucked into the compressors used for these applications, may no longer be sufficient.

Les retours de liquide peuvent par exemple être provoqués par une charge excessive de fluide réfrigérant ( voir figure 3 ) ou par une diminution de la charge 25 frigorifère demandée à 1'évaporateur ou par une augmentation importante de la pression de condensation et peuvent endommager sérieusement le compresseur vu que la présence éventuelle de liquide dans la phase de compression peut conduire à la rupture des soupapes 30 ou au grippement du compresseur. Un autre problème des installations à tube capillaire résulte de la précision exigée pour le dosage de la charge, d'ailleurs plutôt réduite , de fluide frigorigène. En fait, s'il se produit des fuites - même très minimes - de réfri-35 gérant, l'installation se décharge en peu de temps et donne lieu à des situations de fonctionnement dangereuses, telles que les surchauffages trop élevés auLiquid returns can, for example, be caused by an excessive charge of refrigerant (see Figure 3) or by a decrease in the refrigerant charge required on the evaporator or by a significant increase in condensing pressure and can seriously damage the compressor since the possible presence of liquid in the compression phase can lead to the rupture of the valves 30 or to seizure of the compressor. Another problem with capillary tube installations results from the precision required for the metering of the charge, moreover rather reduced, of refrigerant. In fact, if there is any leakage - even very small - from the refri-35 manager, the installation discharges in a short time and gives rise to dangerous operating situations, such as excessively high overheating at

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-3- coinpresseur déjà mentionnés. En outre, la charge de fluide frigorifère exige beaucoup d'attention et de soin vu que, comme elle est très petite, des variations de faible importance en plus ou en moins peuvent 5 peser notablement sur les prestations et sur la sécurité de fonctionnement de l'installation. Circuits_frigorifères_pourvus_dj_organes_de_lamina2e-3- coinpressor already mentioned. In addition, the refrigerant charge requires a great deal of care and attention since, as it is very small, small and large variations can significantly affect the performance and the operational safety of the machine. 'installation. Refrigerator_circuits_for_dj_organes_de_lamina2e

Le schéma de principe du circuit frigori-10 fère à soupape thermostatique est donné à la figure 4.The schematic diagram of the frigori-10 fère circuit with thermostatic valve is given in Figure 4.

Comme ce schéma de réglage est plus coûteux que celui à capillaire, il est généralement employé quand ce dernier, en raison de la non-adaptabilité aux variations des conditions de fonctionnement, 15 présente les problèmes déjà décrits.As this adjustment scheme is more expensive than the capillary one, it is generally used when the latter, due to the non-adaptability to variations in operating conditions, presents the problems already described.

Par rapport au tube capillaire, la soupape thermostatique contrôle le flux du liquide frigorigène qui la traverse de manière à maintenir un surchauffage constant et modéré du réfrigérant à l'état de vapeur 20 à la sortie de 1'évaporateur ( voir figure 5 ) pour assurer la transformation complète du fluide frigorigène de liquide en gaz et par conséquent pour éliminer la possibilité de retours dangereux de liquide au compresseur. Un inconvénient du système à soupape 25 thermostatique résulte de l'instabilité que cet organe de régulation de type dynamique introduit, par suite des déphasages, pratiquement impossibles à éliminer, entre l'effet sur le système de la variation de flux de réfrigérant due à 1'action régulatrice de la 30 soupape et le signal qui commande cette action régulatrice et qui provient du détecteur placé en aval de 1'évaporateur.Relative to the capillary tube, the thermostatic valve controls the flow of the refrigerant passing through it so as to maintain a constant and moderate superheating of the refrigerant in the vapor state 20 at the outlet of the evaporator (see FIG. 5) to ensure the complete transformation of the refrigerant from liquid to gas and consequently to eliminate the possibility of dangerous returns of liquid to the compressor. A drawback of the thermostatic valve system 25 results from the instability that this dynamic type regulating member introduces, owing to phase shifts, practically impossible to eliminate, between the effect on the system of the variation in refrigerant flow due to 1 the regulating action of the valve and the signal which controls this regulating action and which comes from the detector placed downstream of the evaporator.

Cette instabilité du système consiste par exemple en une fluctuation de la pression d'évaporation ' 35 qui donne lieu à une détérioration des prestations de l'installation. Le surchauffage que l'on doit maintenir à la sortie de 1'évaporateur ne doit pas -4-This instability of the system consists, for example, of a fluctuation in the evaporation pressure 35 which gives rise to a deterioration in the performance of the installation. The superheat which must be maintained at the outlet of the evaporator must not -4-

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être excessif mais jamais inférieur à une valeur minimale sinon, du fait des variables que l'on vient de décrire, il peut y avoir à certains moments de dangereux retours de liquide au compresseur. Ceci signifie 5 que dans les installations à soupape thermostatique une partie de la surface d'échange de 1'évaporateur doit être destinée au surchauffage de la vapeur et que, par conséquent, la capacité d'échange de 1'évaporateur n'est pas pleinement exploitée.be excessive but never lower than a minimum value otherwise, due to the variables just described, there can at times be dangerous returns of liquid to the compressor. This means that in thermostatic valve installations a part of the evaporator exchange surface must be intended for the superheating of the vapor and that, therefore, the evaporator's exchange capacity is not fully exploited.

10 Circuits frigorifères à contrôle de capacité .10 Refrigeration circuits with capacity control.

Un cas particulier, mais assez fréquent, se présente quand la charge frigorifère demandée à 1'évaporateur peut varier entre O % et 100 % de la valeur maximale projetee et quand, en même temps, 15 la pression d'évaporation du fluide frigorigène ne doit pas être inférieure à une valeur déterminée ( par exemple 0° C manomêtriques ) pour éviter la congélation des fluides dans 1'évaporateur, comme par exemple quand le fluide à refroidir est de l'air 20 humide ou de l'eau. Il est donc nécessaire de disposer d'un organe de régulation capable de réduire l'excès de puissance frigorifère, organe qui consiste généralement en une soupape prèssostatique qui ouvre une dérivation ( by-pass ) entre le refoulement et 25 l'aspiration du compresseur afin d'empêcher que la pression à l'aspiration ne descende en dessous d'une valeur préfixée.A particular, but fairly frequent case arises when the refrigerant charge required on the evaporator can vary between 0% and 100% of the maximum projected value and when, at the same time, the evaporation pressure of the refrigerant must not not be less than a predetermined value (for example 0 ° C pressure) to avoid freezing of the fluids in the evaporator, as for example when the fluid to be cooled is humid air or water. It is therefore necessary to have a regulating member capable of reducing the excess cooling capacity, a member which generally consists of a near-static valve which opens a bypass between the discharge and the suction of the compressor in order to to prevent the suction pressure from falling below a preset value.

Les circuits frigorifères à organe de laminage à tube capillaire et régulateur de capacité 30 ( voir figure 6 ) tiennent sous contrôle la pression mais pas la température du fluide frigorifère en aval de la soupape régulatrice de capacité qui injecte du gaz chaud et par conséquent, en cas d'inconvénients tels qu'une perte de réfrigérant ou un mauvais 35 fonctionnement des soupapes, ils sont exposés à des inconvénients au compresseur dus aux surchauffages trop élevés qui se produisent dans ces cas.The refrigeration circuits with a capillary tube rolling member and capacity regulator 30 (see FIG. 6) keep the pressure but not the temperature of the refrigerating fluid under control downstream of the capacity regulating valve which injects hot gas and consequently in the event of drawbacks such as loss of refrigerant or malfunction of the valves, they are exposed to drawbacks to the compressor due to the excessively high overheating which occurs in these cases.

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Les circuits frigorifères à organe de laminage à soupape thermostatique et régulateur de capacité ( voir figure 7 ) tiennent sous contrôle la température du fluide frigorifère aspiré par le 5 compresseur pourvu que l'injection de gaz chaud se produise en amont du détecteur de la soupape thermostatique, mais ils peuvent présenter, aux charges partielles, c'est-à-dire quand la soupape de régulation de la capacité intervient, des fluctuations de 10 la pression d'évaporation assez intenses déterminées par l'interaction entre les deux organes de régulation. Pratiquement, ces interactions sont très difficiles à éliminer vu que aussi bien la soupape thermostatique que la soupape pressostatique sont contrôlées par la 15 pression d'évaporation et que l'intervention de l'une quelconque de leurs fonctions de réglage influence cette pression.The refrigeration circuits with laminating member with thermostatic valve and capacity regulator (see FIG. 7) keep the temperature of the refrigerating fluid drawn in by the compressor under control, provided that the injection of hot gas occurs upstream of the detector of the thermostatic valve. , but they can present, at partial loads, that is to say when the capacity regulating valve intervenes, fairly intense evaporation pressure fluctuations determined by the interaction between the two regulating members. In practice, these interactions are very difficult to eliminate since both the thermostatic valve and the pressostatic valve are controlled by the evaporation pressure and that the intervention of any of their control functions influences this pressure.

La présente invention consiste en un système de réglage à tube capillaire ( voir figure 8 ) 20 dans lequel un petit récipient contenant du fluide frigorigène à l'état liquide , qui exerce simultanément la fonction de poumon/séparateur de liquide et de dispositif assurant le retour de l'huile de lubrification du compresseur est inséré en ligne entre 25 1'ëvaporateur et le compresseur.The present invention consists of a capillary tube adjustment system (see FIG. 8) in which a small container containing refrigerant in the liquid state, which simultaneously exercises the function of lung / liquid separator and of device ensuring the return compressor lubricating oil is inserted in line between the evaporator and the compressor.

Le poumon/séparateur ( voir figure 9 ) est constitué de préférence par un récipient, par exemple de forme cylindrique 1, par un tube d'aspiration 2 et par un indicateur de niveau, par exemple 30 un regard de niveau 3 fixé sur le corps du récipient 1, et par un tube d'entrée 4 du fluide frigorifère venant de 1'évaporateur , tube qui est disposé de préférence dans la partie inférieure du récipient 1.The lung / separator (see FIG. 9) preferably consists of a container, for example of cylindrical shape 1, by a suction tube 2 and by a level indicator, for example a level 3 manhole fixed on the body. of the container 1, and by an inlet tube 4 of the refrigerating fluid coming from the evaporator, a tube which is preferably arranged in the lower part of the container 1.

Comme on le voit clairement à la figure 10, 35 qui représente en coupe ledit poumon/séparateur, le tube 2 d'aspiration peut être constitué , à titre d'exemple, par un tronçon de conduite en "U" dontAs can be clearly seen in FIG. 10, which represents in section said lung / separator, the suction tube 2 can be constituted, by way of example, by a section of pipe in "U" shape,

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-6- 1'extrémité d'entrée 5 est située à la partie supérieure du récipient 1 et qui est muni d'un passage calibré 6 dans la partie inférieure, la raison d'être de ce passage consistant - comme on le verra plus loin -5 d'assurer un retour adéquat d'huile au compresseur, la deuxième branche du tube en "U" s'arrêtant à faible distance de la partie supérieure du récipient.-6- the inlet end 5 is located at the upper part of the container 1 and which is provided with a calibrated passage 6 in the lower part, the reason for this consisting passage - as will be seen below -5 to ensure adequate return of oil to the compressor, the second branch of the U-shaped tube stopping close to the top of the container.

L'indicateur de niveau 3, constitué de préférence par un hublot transparent, a pour fonction 10 de vérifier la hauteur 7 de la surface libre du fluide contenu dans le récipient 1 ; l'indicateur de niveau pourra avoir une autre forme de construction quelconque, même extérieure au récipient, pourvu qu'il conserve la fonction de regard du niveau.The level indicator 3, preferably consisting of a transparent window, has the function 10 of checking the height 7 of the free surface of the fluid contained in the container 1; the level indicator may have any other form of construction, even outside the container, provided that it retains the level viewing function.

15 De préférence, l'indicateur de niveau 3 est placé plus haut que le tube d'entrée 4 de telle sorte que le fluide qui entre dans le récipient 1 doive barboter à travers le liquide quand la surface libre de ce dernier est maintenue dans le champ visuel 20 de l'indicateur de niveau 3.Preferably, the level indicator 3 is placed higher than the inlet tube 4 so that the fluid which enters the container 1 must bubble through the liquid when the free surface of the latter is maintained in the visual field 20 of the level 3 indicator.

Le tube capillaire de détente et la capacité du poumon/séparateur sont dimensionnés de telle manière que quelle que soit la condition de fonctionnement ( c'est-à-dire pour n'importe quelle pression 25 d'évaporation et de condensation ) le fluide frigo- rigène à la sortie de 1'ëvaporateur se trouve toujours à l'état de vapeur saturée ( jamais surchauffée ).The capillary expansion tube and the capacity of the lung / separator are dimensioned in such a way that whatever the operating condition (i.e. at any evaporation and condensation pressure) the refrigerant - rigene at the evaporator outlet is always in the saturated vapor state (never superheated).

De cette façon, l'ajustement de la capacité du capillaire aux diverses conditions de fonctionnement 30 de l'installation s'obtient grâce à une variation du sous-refroidissement du liquide à l'entrée du capillaire.In this way, the adjustment of the capacity of the capillary to the various operating conditions of the installation is obtained by means of a variation in the sub-cooling of the liquid at the inlet of the capillary.

Considérons par exemple une installation de régime stationnaire ( c'est-à-dire caractérisée par une constance dans le temps des paramètres caracté-35 ristiques de l'installation ) dans laquelle il existe un certain degré de sous-refroidissement à l'entrée du capillaire, que le fluide frigorigène à la sortieConsider for example a stationary regime installation (that is to say characterized by a constancy over time of the characteristic parameters of the installation) in which there is a certain degree of subcooling at the inlet of the capillary, that the refrigerant at the outlet

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-7- âe 11évaporateur soit de la vapeur saturée et que le récipient poumon/séparateur contienne une certaine quantité de liquide et analysons ce qu'il adviendra en cas d'augmentation ou de diminution de la charge 5 frigorifère demandée à 1'évaporateur.The evaporator is saturated vapor and the lung / separator container contains a certain quantity of liquid and let us analyze what will happen in the event of an increase or decrease in the refrigerating charge requested from the evaporator.

1) Augmentation de la charge frigorifère demandée :1) Increase in the refrigeration charge requested:

En même temps qu'une augmentation de la pression d'évaporation, il se fait que le fluide frigorigène à la sortie de 1'évaporateur sort surchauffé mais qu'en 10 se mélangeant avec le liquide qui se trouve à 1'intérieur du récipient poumon/séparateur il revient à l'état de vapeur saturée aux dépens d'une certaine évaporation de celle-ci.At the same time as an increase in the evaporation pressure, the refrigerant at the outlet of the evaporator comes out superheated, but when it mixes with the liquid which is inside the lung container. / separator it returns to the saturated vapor state at the expense of a certain evaporation of the latter.

Le niveau dans le récipient baisse à cause 15 d'une migration de fluide frigorigène de celui-ci au condenseur qui, à cause de l'inondation partielle du condenseur, provoque une augmentation du sous-refroidissement et de la pression de condensation. A leur tour, ces augmentations provoquent une augmentation 20 de la capacité du capillaire et donc une augmentation du débit du réfrigérant. La situation finale sera donc la suivante : - augmentation de la pression d'évaporation - augmentation de la pression de condensation 25 - augmentation du sous-refroidissement du liquide à l'entrée du capillaire - diminution du niveau dans le récipient poumon/séparateur - toujours de la vapeur saturée à la sortie de l'éva-30 porateur.The level in the container drops due to migration of refrigerant therefrom to the condenser which, due to partial flooding of the condenser, causes an increase in subcooling and condensing pressure. In turn, these increases cause an increase in the capacity of the capillary and therefore an increase in the flow rate of the refrigerant. The final situation will therefore be as follows: - increase in the evaporation pressure - increase in the condensation pressure 25 - increase in the sub-cooling of the liquid at the inlet of the capillary - decrease in the level in the lung / separator container - always saturated steam at the outlet of the evaporator-30.

2 )__Diminution_de_la_charge_f rigor if èr e_demand.ee :2) __ Diminution_de_la_charge_f rigor if èr e_demand.ee:

Il se produit exactement le contraire de ce qui a été décrit précédemment, c'est-à-dire que l'ajustement final de la capacité du capillaire s'obtiendra à cause 35 d'une vidange partielle du condenseur et par conséquent d'une diminution du sous-refroidissement du liquide à son entrée.The exact opposite of what has been described above occurs, i.e. the final adjustment of the capillary capacity will be obtained due to partial emptying of the condenser and therefore of a reduction of the sub-cooling of the liquid at its entry.

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Aux pressions de condensation élevées, il peut arriver que l'on se trouve dans une situation dans laquelle le condenseur se vide totalement de liquide qui est par conséquent saturé à 1'entrée du 5 capillaire. Dans ce cas, on obtient une réduction ultérieure de la capacité du capillaire aux dépens d'une certaine quantité de vapeur saturée non condensée qui entre dans le capillaire en même temps que le liquide. On obtient que de petits pourcentages 10 de vapeur par rapport au liquide provoquent de grandes variations de capacité de passage du capillaire, grâce à quoi la quantité de vapeur non condensée est toujours très petite et est de toute façon compensée par le fait que la vidange complète du condenseur de la part 15 du liquide, et donc l'absence de sous-refroidissement, permet d'exploiter au mieux toute la surface du condenseur.At high condensing pressures, it may happen that a situation arises in which the condenser is completely emptied of liquid which is therefore saturated at the inlet of the capillary. In this case, a further reduction in the capacity of the capillary is obtained at the expense of a certain amount of uncondensed saturated vapor which enters the capillary at the same time as the liquid. It is obtained that small percentages of vapor relative to the liquid cause large variations in the capillary passage capacity, whereby the amount of uncondensed vapor is always very small and is in any case compensated for by the fact that complete emptying of the condenser on the part of the liquid, and therefore the absence of sub-cooling, makes it possible to make the best use of the entire surface of the condenser.

La capacité du récipient/poumon est établie en relation 20 avec les variations de volume du fluide réfrigérant par suite de la variation des conditions de fonctionnement. Conformément à la figure 10, cette variation de volume doit être inférieure à la capacité du récipient 1 et la surface libre 7 du réfrigérant liquide 25 doit toujours être comprise entre la section de sortie du réfrigérant 5, pour empêcher des retours de liquide au compresseur, et le dispositif de retour de l'huile 6 ou la section d'entrée 4, afin que le dispositif de retour de l'huile 6 baigne toujours dans le liquide 30 et qu'il y ait toujours un certain battant de liquide au-dessus de la section d'entrée 4.The capacity of the container / lung is established in relation to changes in the volume of the refrigerant as a result of the change in operating conditions. In accordance with FIG. 10, this variation in volume must be less than the capacity of the container 1 and the free surface 7 of the liquid refrigerant 25 must always be between the outlet section of the refrigerant 5, to prevent returns of liquid to the compressor, and the oil return device 6 or the inlet section 4, so that the oil return device 6 is always immersed in the liquid 30 and that there is always a certain amount of liquid above it. of the input section 4.

Le dispositif de retour de l'huile nécessaire à la lubrification du compresseur sert du fait qu'à cause de l'évaporation complète du réfrigérant dans 35 1'évaporateur il se produit une séparation complète entre l'huile, initialement mélangée avec le fluide frigorifère à l'état liquide, et la vapeur. Alors qu'enThe oil return device necessary for the lubrication of the compressor serves the reason that due to the complete evaporation of the refrigerant in the evaporator there occurs a complete separation between the oil, initially mixed with the refrigerating fluid. in the liquid state, and vapor. Whereas

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-9- fait, dans les systèmes ayant seulement un capillaire ou une soupape thermostatique, le retour d'huile est assuré par l'entraînement mécanique dû à la vitesse élevée de la vapeur dans la tubulure d'aspiration , 5 dans le cas présent, du fait de la basse vitesse de la vapeur dans le récipient 1, qui doit assurer la séparation des gouttelettes de liquide entraînées, il faut soutirer ( par exemple en exploitant l'effet Venturi dans un tube en "U" ) une petite quantité de 10 liquide contenant l'huile non entraînée en solution.-9- in fact, in systems having only a capillary or a thermostatic valve, the oil return is ensured by the mechanical drive due to the high speed of the vapor in the suction pipe, 5 in this case, due to the low speed of the vapor in the container 1, which must ensure the separation of the entrained droplets of liquid, it is necessary to withdraw (for example by exploiting the Venturi effect in a "U" tube) a small quantity of 10 liquid containing the oil not entrained in solution.

L'indicateur de niveau 3 sert à contrôler la quantité de réfrigérant présente et rend élémentaire la phase de charge du liquide frigorigène dans l'installation. En fait, dès que l'on connaît le 15 niveau que doit atteindre le fluide dans les conditions de charge présélectionnées, il suffit de charger le fluide frigorigène jusqu'à ce qu'il atteigne le niveau préfixé sans aucun type de contrôle. Quand la charge frigorifère demandée à 1'évaporateur peut varier de 20 O % à 100 % et qu'un organe pour la régulation de capacité du type de la soupape pressostatique est nécessaire, le schéma de référence est celui de la figure 11.The level indicator 3 is used to control the amount of refrigerant present and makes elementary the charging phase of the refrigerant in the installation. In fact, as soon as the level to be reached by the fluid under the preselected charging conditions is known, it is sufficient to charge the refrigerant until it reaches the prefixed level without any type of control. When the refrigerating charge requested from the evaporator can vary from 20% to 100% and a device for regulating the capacity of the type of the pressure switch is required, the reference diagram is that of FIG. 11.

Dans ce cas, le gaz prélevé au refoulement 25 du compresseur est mélangé avec le réfrigérant à la sortie de 1'évaporateur avant le récipient poumon/ séparateur afin d'éliminer le surchauffage de ce gaz par barbotage à travers le liquide qui y est contenu, et par conséquent d'assurer toujours la présence de 30 vapeur saturée à l'aspiration du compresseur.In this case, the gas taken off at the outlet of the compressor is mixed with the refrigerant at the outlet of the evaporator before the lung / separator container in order to eliminate the overheating of this gas by bubbling through the liquid which is contained therein, and therefore always ensuring the presence of saturated steam at the compressor intake.

Par rapport aux installations à capillaire dont elle conserve les qualités de faible coût, de * stabilité de fonctionnement et de fiabilité, la présente invention présente les avantages suivants : 35 - adaptabilité à de vastes variations des conditions de fonctionnement,Compared to capillary installations of which it retains the qualities of low cost, operating stability and reliability, the present invention has the following advantages: adaptability to wide variations in operating conditions,

VV

-10- - possibilité d'application à des installations ayant des charges de réfrigérant pouvant être importantes, grâce à un dimensionnement adéquat du volume du récipient/séparateur, sans déséquilibre dû à des 5 variations de régime, - fonctionnalité, même dans des installations de puissance frigorifère importante qui exigent généralement des charges relativement importantes de réfrigérant, 10 - constance de la température d'aspiration du réfrigé rant au compresseur, qui correspond toujours à celle de la vapeur saturée, - insensibilité à de petites fuites de réfrigérant grâce à la capacité de fluide contenu dans le poumon/ 15 séparateur, - extrême facilité de charge du réfrigérant grâce à l'indicateur de niveau, - suppression du surchauffage du gaz chaud injecté au moyen d'une soupape éventuelle de régulation de 20 capacité dans des installations à charge frigorifère variable et à température de fonctionnement à·l'éva-porateur minimale.-10- - possibility of application to installations with potentially large refrigerant charges, thanks to an adequate dimensioning of the volume of the container / separator, without imbalance due to variations in speed, - functionality, even in significant cooling capacity which generally requires relatively large charges of refrigerant, 10 - constant suction temperature of the refrigerant to the compressor, which always corresponds to that of saturated steam, - insensitivity to small refrigerant leaks thanks to the capacity of fluid contained in the lung / separator, - extreme ease of charging the refrigerant thanks to the level indicator, - suppression of the overheating of the hot gas injected by means of a possible capacity regulation valve in installations with load variable refrigerator with operating temperature at · the minimum evaporator.

Par rapport aux installations munies d'une soupape thermostatique de laminage, la présente inven- 25 tion est caractérisée par les avantages mentionnés ci-dessous : - coût réduit en raison de 1'absence de la soupape thermostatique elle-même, - stabilité de fonctionnement du fait de l'absence de 30 régulations du type dynamique, - exploitation maximale de la surface d'échange thermique de 1'ëvaporateur puisque, contrairement à ce qui se produit pour la soupape thermostatique, il n'est pas nécessaire de surchauffer le fluide frigo- 35 rigène qui travaille donc toujours à l'état de saturation,Compared with installations provided with a thermostatic rolling valve, the present invention is characterized by the advantages mentioned below: - reduced cost due to the absence of the thermostatic valve itself, - operating stability due to the absence of 30 regulations of the dynamic type, - maximum exploitation of the heat exchange surface of the evaporator since, contrary to what occurs for the thermostatic valve, it is not necessary to overheat the fluid 35 refrigerant which therefore always works in the saturation state,

VV

-11- - couple minimal à la poussée du moteur du compresseur, vu que le capillaire équilibre rapidement les pressions d'aspiration et de refoulement du circuit frigorifère, - absence d'instabilité des conditions de fonctionne-5 ment, même dans le cas d'utilisation d'une soupape de régulation de capacité par injection de gaz chaud, grâce à la stabilité fonctionnelle du capillaire, - refroidissement efficace du moteur électrique du compresseur grâce au petit soutirage de liquide qui 10 assure le retour de l'huile.-11- - minimum torque at the thrust of the compressor motor, since the capillary quickly balances the suction and discharge pressures of the refrigerant circuit, - absence of instability in the operating conditions, even in the case of use of a capacity regulation valve by injection of hot gas, thanks to the functional stability of the capillary, - efficient cooling of the electric motor of the compressor thanks to the small withdrawal of liquid which ensures the return of the oil.

Claims (7)

1. Système de réglage des installations à circuit frigorifique comportant une détente à capillaire, installations dans lesquelles un fluide frigo-5 rifique parcourt un cycle thermodynamique qui consiste en une évaporation, une compression, une condensation et une détente, caractérisé en ce que ledit système comprend, en ligne, entre 1'évaporateur et le compresseur, un petit récipient contenant du fluide frigo-10 rigêne à l'état liquide qui exerce simultanément la fonction de poumon/séparateur de liquide et de dispositif assurant un retour d'huile de lubrification au compresseur.1. Regulating system for refrigerating circuit installations comprising a capillary expansion, installations in which a refrigerating fluid flows through a thermodynamic cycle which consists of evaporation, compression, condensation and expansion, characterized in that said system comprises, in line, between the evaporator and the compressor, a small container containing refrigerant fluid in the liquid state which simultaneously exercises the function of lung / liquid separator and of device ensuring a return of lubricating oil to the compressor. 2. Système de réglage suivant la revendi-15 cation 1, caractérisé en ce que le petit récipient poumon/séparateur de liquide comporte à sa partie inférieure un tube d'entrée de la vapeur venant de 1'évaporateur, à sa partie supérieure un tube d'aspiration se prolongeant dans le récipient par un tronçon 20 de tube en "U” dont la deuxième branche s'arrête à faible distance de la partie supérieure du récipient et muni dans le coude du bas d'un passage calibré servant au prélèvement d'une petite quantité de liquide, et un indicateur de niveau de liquide fixé 25 sur le corpos du récipient, à une hauteur située entre les deux tubes permettant de s'assurer du niveau du liquide qui est contenu dans le récipient et dans lequel la vapeur entrante doit barboter.2. Adjustment system according to revendi cation 15, characterized in that the small lung container / liquid separator has at its lower part a vapor inlet tube from the evaporator, at its upper part a tube of suction extending into the container by a section 20 of U-shaped tube, the second branch of which stops a short distance from the upper part of the container and provided in the bottom bend with a calibrated passage used for sampling '' a small quantity of liquid, and a liquid level indicator fixed on the body of the container, at a height situated between the two tubes making it possible to ascertain the level of the liquid which is contained in the container and in which the vapor incoming must dabble. 3. Système de réglage suivant l'une des 30 revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le tube capillaire de détente et la capacité du récipient poumon/séparateur de liquide sont dimensionnés de telle manière que quelles que soient les conditions de fonctionnement ( pressions ) le fluide frigorigène 35 à la sortie de 1'évaporateur se trouve toujours à l'état de vapeur saturée. V -13-3. Adjustment system according to one of claims 1 or 2, characterized in that the capillary expansion tube and the capacity of the lung container / liquid separator are dimensioned so that whatever the operating conditions (pressures ) the refrigerant 35 at the outlet of the evaporator is always in the saturated vapor state. V -13- 4. Système de réglage suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la capacité du récipient poumon/séparateur de liquide est établie en relation avec les variations de volume du fluide 5 réfrigérant par suite de la variation des conditions de fonctionnement , en tenant compte de ce que cette variation de volume doit être inférieure à la capacité dudit récipient et de ce que la surface libre du réfrigérant liquide se trouvant dans le récipient doit 10 toujours être comprise entre la section de sortie du tube en "U" du réfrigérant, pour empêcher des retours de liquide au compresseur, et le dispositif de retour de l'huile ou la section d'entrée du fluide venant de 1'évaporateur, afin que le dispositif de retour 15 de l'huile baigne toujours dans le liquide et qu'il y ait toujours un battant de liquide au-dessus de la section d'entrée.4. Adjustment system according to claim 3, characterized in that the capacity of the lung container / liquid separator is established in relation to the variations in volume of the coolant as a result of the variation in the operating conditions, taking account of that this variation in volume must be less than the capacity of said container and that the free surface of the liquid refrigerant in the container must always be between the outlet section of the "U" tube of the refrigerant, to prevent liquid returns to the compressor, and the oil return device or the fluid inlet section from the evaporator, so that the oil return device is always immersed in the liquid and there is always a flap of liquid above the inlet section. 5. Système de réglage suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé 20 en ce que le retour d'huile au compresseur est assuré par soutirage d'une petite quantité de liquide contenant de l'huile en solution du petit récipient poumon/ séparateur de liquide via le passage calibré qui y est prévu.5. Adjustment system according to any one of the preceding claims, characterized in that the return of oil to the compressor is ensured by drawing off a small quantity of liquid containing oil in solution from the small lung / separator container liquid through the calibrated passage provided therein. 6. Système de réglage suivant la revendi cation 5, caractérisé en ce que le soutirage d'une petite quantité de liquide du récipient poumon/sépa-rateur s'effectue en exploitant l'effet Venturi dans un tube en "U".6. Adjustment system as claimed in claim 5, characterized in that the withdrawal of a small amount of liquid from the lung / separator container is effected by exploiting the Venturi effect in a "U" tube. 7. Système de réglage suivant la revendi cation 4, caractérisé par une soupape régulatrice de capacité montée entre le compresseur et la sortie de , 1'évaporateur vers le récipient poumon/séparateur.7. Adjustment system according to claim 4, characterized by a capacity regulating valve mounted between the compressor and the outlet of the evaporator to the lung / separator container.
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