"Dispositif de réfrigération" DESCRIPTION "Refrigeration device" DESCRIPTION
La présente invention concerne un dispositif de réfrigération. Un dispositif de réfrigération est intégré dans un circuit frigorifique qui permet la circulation d'un fluide frigorifique successivement au travers d'un compresseur, d'un condenseur, d'une ligne et d'un évaporateur et son retour au compresseur. La ligne comprend essentiellement des moyens pour détendre le fluide frigorifique, par exemple un détendeur ou un capillaire. La ligne peut aussi comprendre, pour le fluide frigorifique, un réservoir, un voyant, un filtre, un déshydrateur et/ou une électrovanne.The present invention relates to a refrigeration device. A refrigeration device is integrated in a refrigeration circuit which allows the circulation of a refrigerant successively through a compressor, a condenser, a line and an evaporator and its return to the compressor. The line essentially comprises means for relaxing the refrigerating fluid, for example a regulator or a capillary. The line can also include, for the refrigerant, a reservoir, a sight glass, a filter, a dehydrator and / or a solenoid valve.
Un circuit de chauffage et un circuit de réfrigération sont associés au circuit frigorifique. Le fluide caloporteur à réfrigérer, par exemple de l'eau, circule dans le circuit de réfrigération qui comprend l'évaporateur et s'y refroidit lors d'échanges thermiques au cours desquels le fluide frigorifique est vaporisé. Le fluide caloporteur à chauffer, par exemple de l'eau, circule dans le circuit de chauffage qui comprend le condenseur et s'y réchauffe lors d'échanges thermiques au cours desquels le fluide frigorifique est condensé. Le montage d'un circuit frigorifique dans le lieu de son exploitation nécessite actuellement l'assemblage dans ce lieu de chacun des éléments précités, produits ou achetés individuellement, ce qui est long et coûteux. Les tuyauteries utilisées pour raccorder chacun des éléments du circuit sont généralement façonnées à la demande et leur longueur favorise les pertes thermiques. Outre les pertes thermiques, la circulation du fluide et le fonctionnement du compresseur produisent du bruit et des vibrations. La disparité et la dispersion des éléments dans le lieu d'exploitation rend difficile l'isolation tant thermique que sonore ou vibratoire. Il est souvent nécessaire de concevoir une isolation adaptée à chacun des éléments ce qui est aussi une technique coûteuse.A heating circuit and a refrigeration circuit are associated with the refrigeration circuit. The heat transfer fluid to be refrigerated, for example water, circulates in the refrigeration circuit which includes the evaporator and cools there during thermal exchanges during which the refrigerating fluid is vaporized. The heat transfer fluid to be heated, for example water, circulates in the heating circuit which includes the condenser and heats up there during heat exchanges during which the refrigerant is condensed. The assembly of a refrigeration circuit in the place of its operation currently requires the assembly in this place of each of the aforementioned elements, produced or purchased individually, which is long and expensive. The pipes used to connect each of the elements of the circuit are generally shaped on demand and their length promotes heat losses. In addition to heat losses, the circulation of the fluid and the operation of the compressor produce noise and vibrations. The disparity and dispersion of the elements in the place of operation makes it difficult to insulate as much thermal as sound or vibratory. It is often necessary to design an insulation adapted to each of the elements which is also an expensive technique.
Le but de l'invention est de disposer ou de concevoir une partie au moins du circuit pour supprimer tout ou partie des contraintes décrites
aux paragraphes précédents et, en particulier, réduire le nombre d'opérations à effectuer lors de l'assemblage dans le lieu d'exploitation ainsi que le nombre ou la longueur des tuyaux de raccords.The object of the invention is to arrange or design at least part of the circuit to remove all or part of the constraints described in the preceding paragraphs and, in particular, reduce the number of operations to be carried out during assembly in the place of operation as well as the number or the length of the connection pipes.
Selon l'invention, on utilise dans le circuit frigorifique un dispositif de réfrigération . comprenant principalement un compresseur de fluide frigorifique à flux essentiellement vertical, un évaporateur réalisé sous la forme d'un échangeur thermique à plaques entre le fluide frigorifique et un fluide caloporteur définissant pour le fluide frigorifique un trajet d'échange dont une sortie est raccordée à une aspiration du compresseur , caractérisé en ce que l'échangeur est disposé dans un plan de base sensiblement horizontal avec les plaques essentiellement parallèles à ce plan, et en ce que le compresseur est installé au-dessus de l'évaporateur.According to the invention, a refrigeration device is used in the refrigeration circuit. mainly comprising a refrigerant compressor with essentially vertical flow, an evaporator produced in the form of a plate heat exchanger between the refrigerant and a coolant defining for the refrigerant an exchange path, an outlet of which is connected to a compressor intake, characterized in that the exchanger is arranged in a substantially horizontal base plane with the plates essentially parallel to this plane, and in that the compressor is installed above the evaporator.
Le condenseur peut être logé dans un châssis présentant des moyens de fixation et d'appui pour le compresseur. Ceci peut notamment permettre d'utiliser un raccord toujours identique entre ladite sortie et ladite aspiration et de monter le compresseur, l'évaporateur et leur raccord préalablement à leur amenée sur le site de l'installation. Le châssis peut être muni de pieds doués d'une capacité d'absorber des vibrations.The condenser can be housed in a chassis having fixing and support means for the compressor. This can in particular make it possible to use an always identical connection between said outlet and said suction and to mount the compressor, the evaporator and their connection before they are brought to the installation site. The frame can be provided with feet endowed with a capacity to absorb vibrations.
Le dispositif peut aussi comprendre un condenseur relié à une sortie pour le fluide frigorifique du compresseur.The device can also include a condenser connected to an outlet for the refrigerating fluid of the compressor.
Un dispositif selon l'invention comprend donc une partie du circuit frigorifique, au moins une partie du circuit de réfrigération définissant à l'intérieur de l'évaporateur un trajet d'échange pour le fluide caloporteur à refroidir et éventuellement une partie du circuit de chauffage définissant à l'intérieur du condenseur un trajet d'échange pour le fluide caloporteur à chauffer.A device according to the invention therefore comprises a part of the refrigeration circuit, at least a part of the refrigeration circuit defining inside the evaporator an exchange path for the heat transfer fluid to be cooled and possibly a part of the heating circuit. defining inside the condenser an exchange path for the heat transfer fluid to be heated.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description ci-après, relative à des exemples non limitatifs. Aux dessins annexés :
- la figure 1 est une vue en perspective et partiellement arrachée et coupée d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de réfrigération selon l'invention ;Other features and advantages of the invention will emerge from the description below, relating to nonlimiting examples. In the accompanying drawings: - Figure 1 is a perspective view and partially broken away and cut of a first embodiment of a refrigeration device according to the invention;
- la figure 2 est une illustration schématique et simplifiée du fonctionnement d'un évaporateur à plaques horizontales; et- Figure 2 is a schematic and simplified illustration of the operation of an evaporator with horizontal plates; and
- la figure 3 est une vue en coupe d'un second mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention.- Figure 3 is a sectional view of a second embodiment of a device according to the invention.
Dans le mode de réalisation représenté à la figure 1 , le dispositif de réfrigération 1 regroupe essentiellement un compresseur 2 et un évaporateur 3, et forme ainsi ce que l'on peut appeler un bloc d'évaporation, destiné à constituer une partie d'une machine produisant de l'eau froide au moyen d'un circuit frigorifique. Une sortie 4 de l'évaporateur 3 destinée au fluide frigorifique est située sur une face supérieure 5 de l'évaporateur. La sortie 4 est raccordée à une aspiration 6 du compresseur 2 par un tuyau d'aspiration 7. L'évaporateur est un évaporateur à plaques (voir figure 2), ayant une forme sensiblement parallélépipédique. Il se compose d'une plaque supérieure qui définit une face supérieure 5, d'une plaque inférieure qui définit une sous-face 1 5 de l'évaporateur et de plaques intermédiaires 1 2 empilées séparant des intervalles 13, 14 horizontaux superposés. Les plaques s'étendent dans des plans sensiblement horizontaux et l'évaporateur présente dans son ensemble une configuration plate suivant un plan de base du bloc d'évaporation 1 .In the embodiment shown in FIG. 1, the refrigeration device 1 essentially groups together a compressor 2 and an evaporator 3, and thus forms what may be called an evaporation block, intended to constitute part of a machine producing cold water by means of a refrigeration circuit. An outlet 4 from the evaporator 3 intended for the refrigerating fluid is located on an upper face 5 of the evaporator. The outlet 4 is connected to a suction 6 of the compressor 2 by a suction pipe 7. The evaporator is a plate evaporator (see FIG. 2), having a substantially parallelepiped shape. It consists of an upper plate which defines an upper face 5, a lower plate which defines a sub-face 1 5 of the evaporator and intermediate plates 1 2 stacked separating overlapping intervals 13, 14. The plates extend in substantially horizontal planes and the evaporator as a whole has a flat configuration along a base plane of the evaporation block 1.
Chaque plaque 12 est une cloison entre un intervalle 13 dédié à la circulation du fluide frigorifique et un intervalle 14 dédié à la circulation du liquide caloporteur qui est ici de l'eau.Each plate 12 is a partition between an interval 13 dedicated to the circulation of the refrigerating fluid and an interval 14 dedicated to the circulation of the heat transfer liquid which is here water.
Outre la sortie 4, l'évaporateur 3 comprend trois autres orifices sur sa face supérieure, à savoir une entrée 8 pour le fluide frigorifique dans l'évaporateur 3, une entrée 9 et une sortie 1 1 , pour l'eau. L'entrée 8 pour le fluide frigorifique est diagonalement opposée à la sortie 4 pour ledit fluide. L'entrée 9 et la sortie 1 1 pour l'eau sont aux deux extrémités de
l'autre diagonale. Chaque petit côté de la face 5 est adjacent à un orifice d'entrée pour l'un des fluide et un orifice de sortie pour l'autre fluide de sorte que le fluide frigorifique et l'eau s'écoulent essentiellement en sens longitudinaux contraires à travers l'évaporateur suivant le principe des échangeurs dits "à contre-courant".In addition to the outlet 4, the evaporator 3 comprises three other orifices on its upper face, namely an inlet 8 for the refrigerant in the evaporator 3, an inlet 9 and an outlet 11 for the water. The inlet 8 for the refrigerant is diagonally opposite the outlet 4 for the said fluid. Inlet 9 and outlet 1 1 for water are at both ends of the other diagonal. Each short side of the face 5 is adjacent to an inlet for one of the fluids and an outlet for the other fluid so that the refrigerant and the water flow essentially in opposite longitudinal directions to through the evaporator following the principle of so-called "counter-current" exchangers.
Le fluide frigorifique pénètre, sous la forme d'un liquide frigorifique à une pression basse, dans le dispositif 1 selon la direction A et par l'entrée 8 de l'évaporateur 3; il est ensuite conduit le long d'un tube distributeur 1 6 jusqu'à des orifices de distribution 1 7 reliant le tube 1 6 aux intervalles 1 3. La perte de charge à travers les orifices 1 7 est telle que les débits de fluide pénétrant selon A1 dans les différents intervalles 1 3 sont sensiblement égaux. Le trajet du fluide frigorifique au travers de l'intervalle 1 3 est volontairement perturbé, par exemple par des chicanes, non représentées sur les dessins, afin d'optimiser les échanges thermiques le long des plaques 1 2. Le fluide frigorifique sort des intervalles 1 3 selon B1 sous la forme d'un gaz frigorifique à une pression basse, au travers d'orifices d'aspiration 1 8 dans un collecteur 1 9 qui conduit le fluide à la sortie 4 de l'évaporateur 3.The refrigerant enters, in the form of a refrigerant at a low pressure, in the device 1 in the direction A and through the inlet 8 of the evaporator 3; it is then led along a distributor tube 1 6 to distribution orifices 1 7 connecting the tube 1 6 at intervals 1 3. The pressure drop through the orifices 1 7 is such that the flow rates of fluid entering according to A1 in the different intervals 1 3 are substantially equal. The path of the refrigerant through the interval 1 3 is deliberately disturbed, for example by baffles, not shown in the drawings, in order to optimize the heat exchanges along the plates 1 2. The refrigerant leaves the intervals 1 3 according to B1 in the form of a refrigerating gas at a low pressure, through suction orifices 1 8 in a manifold 1 9 which conducts the fluid to the outlet 4 of the evaporator 3.
Dans le même temps l'eau qui est entrée selon C dans l'évaporateur 3 par l'orifice 9 pénètre ensuite selon C1 et à travers des orifices de distribution 22 dans les intervalles 1 4. Après un trajet au travers des intervalles 14, similaire mais selon une direction sensiblement opposée au trajet du fluide frigorifique dans les intervalles 1 3, l'eau est évacuée selon D1 au travers d'orifices d'évacuation 23 et ressort de l'évaporateur par l'orifice 1 1 selon la direction D. Lors de son trajet dans un intervalle 14 l'eau se refroidit en cédant une certaine quantité de chaleur au fluide frigorifique au travers des plaques 1 2. Cet apport de chaleur provoque l'évaporation du fluide frigorifique, qui quitte donc les intervalles 1 3 sous forme gazeuse. Dans la configuration des figures 1 et 2, les raccords d'entrée et de sortie pour l'eau dans l'évaporateur sont disposés sur la face supérieure 5 de celui-ci. Ainsi pour permettre la vidange de l'eau
dans l'évaporateur, un robinet 1 0 a été disposé sur un bouchon au fond du tube distributeur d'eau en vis à vis de l'entrée d'eau 9 sur la sous-face 1 5 de l'évaporateur.At the same time the water which entered along C into the evaporator 3 through the orifice 9 then penetrates along C1 and through distribution orifices 22 in the intervals 1 4. After a journey through the intervals 14, similar but in a direction substantially opposite to the path of the refrigerant in the intervals 1 3, the water is discharged along D1 through discharge orifices 23 and leaves the evaporator through the orifice 1 1 in the direction D. During its journey in an interval 14 the water cools by yielding a certain amount of heat to the refrigerant through the plates 1 2. This heat supply causes the evaporation of the refrigerant, which therefore leaves the intervals 1 3 under gaseous form. In the configuration of FIGS. 1 and 2, the inlet and outlet connections for the water in the evaporator are arranged on the upper face 5 of the latter. So to allow the water to drain in the evaporator, a tap 1 0 was placed on a plug at the bottom of the water distributor tube opposite the water inlet 9 on the underside 1 5 of the evaporator.
Après être sorti de l'évaporateur 3 le fluide frigorifique continue son parcours dans le dispositif 1 au travers du tuyau d'aspiration 7 jusqu'au compresseur 2, réalisé sous la forme d'un moto-compresseur à flux ascendant. Le moto-compresseur 2 comprend dans un carter de forme générale cylindrique à axe vertical un moteur électrique 27, 28 à axe également vertical et au-dessus de celui-ci une turbine de compression 32 solidaire de l'arbre du moteur. Le fond du carter forme réserve 1 6 pour de l'huile de lubrification.After leaving the evaporator 3, the refrigerant continues its course in the device 1 through the suction pipe 7 to the compressor 2, produced in the form of an upward flow motor-compressor. The motor-compressor 2 comprises, in a generally cylindrical casing with a vertical axis, an electric motor 27, 28 with an equally vertical axis and above the latter a compression turbine 32 secured to the motor shaft. The bottom of the sump forms a reserve 1 6 for lubricating oil.
Au-delà de l'aspiration 6 le gaz frigorifique pénètre dans le séparateur d'huile 24 qui sert à le débarrasser des gouttelettes d'huile lubrifiante qu'il contient, lesquelles gouttelettes tombent dans la réserve d'huile 26. De là, par des moyens non-représentés l'huile est renvoyée dans les paliers du moto-compresseur. Le gaz frigorifique poursuit son cheminement et montant dans l'entrefer 27 entre le stator 28 et le rotor 29 du moteur électrique, jusqu'à une zone d'extraction 31 autour de la turbine 32. Le fluide frigorifique gazeux comprimé par son passage dans la turbine 32, est expulsé du compresseur 2 selon la direction E à travers un tuyau 33 qui le conduit jusqu'à un condenseur 34 qui dans l'exemple de la figure 1 ne fait pas partie du bloc d'évaporation. Dans le condenseur 34, le fluide frigorifique cède une partie de son énergie calorifique et passe de l'état de gaz à pression haute à celui de liquide à pression haute. Le fluide frigorifique sort du condenseur 34 selon la direction F et parcourt ensuite une ligne 35, qui comporte en premier lieu des moyens pour faire chuter la pression du fluide frigorifique. Le liquide frigorifique sort de la ligne selon A sous la forme d'un liquide à pression basse pour entrer de nouveau dans le bloc d'évaporation et plus précisément dans l'évaporateur 3. Les moyens pour faire chuter la pression peuvent être un simple capillaire à l'intérieur duquel les pertes de charge sont suffisantes
pour assumer sa fonction ou bien encore un détendeur. Dans ce dernier cas, un bulbe (non-représenté) logé dans un logement en forme de doigt de gant 36 formé dans le tuyau 7 de sortie "fluide frigorifique" de l'évaporateur 4 permet de commander l'ouverture ou la fermeture du détendeur en fonction de la température du fluide frigorifique à la sortie de l'évaporateur. La ligne 35 peut en outre comporter un réservoir tampon de fluide frigorifique, un voyant permettant de s'assurer de la proportion de liquide disponible dans le circuit, un déshydrateur permettant d'éliminer de l'eau qui pourrait s'infiltrer dans le circuit et un filtre pour débarrasser ledit fluide frigorifique des scories qu'il pourrait transporter. La ligne peut aussi avantageusement comprendre une électrovanne. Cette électrovanne, fermée lorsque le compresseur 2 est hors-service, permet d'éviter l'accumulation du fluide frigorifique sous sa forme liquide dans l'évaporateur 3 qui constitue un point bas du circuit. Dans le mode de réalisation de la figure 1 , afin que le dispositif 1 forme un ensemble cohérent, l'évaporateur 3 est logé dans un châssis 37 et le moto-compresseur 2 repose sur le même châssis 37. Plus particulièrement, le carter du moto-compresseur 2 comporte des pattes de fixation et d'appui 38 fixées sur deux bords latéraux 37a opposés du châssis 37 de part et d'autre de l'évaporateur 3. Le moto-compresseur 2 est ainsi positionné à faible distance au-dessus de l'évaporateur 3. Le châssis 37 est muni de pieds supports 39 doués d'une capacité d'absorber les vibrations, c'est-à-dire de limiter la transmission par le sol des vibrations produites lors du fonctionnement du dispositif 1 et en particulier du moto-compresseur 2. L'évaporateur 3 s'étend radialement au-delà du pourtour du compresseur 2 et en particulier de son carter cylindrique de part et d'autre de celui-ci et porte de chaque côté du compresseur un raccord d'arrivée pour l'un des fluides et un raccord de départ pour l'autre fluide, respectivement. C'est-à-dire d'un côté l'arrivée du fluide frigorifique par l'orifice 8 et le départ de l'eau par l'orifice 1 1 , et de l'autre côté le départ du fluide frigorifique par l'orifice 4 et l'arrivée de
l'eau par l'orifice 9. Le châssis peut être capoté pour isoler, par exemple phoniquement, avec un seul et même capot tout ou partie du dispositif de réfrigération 1 . Pour simplifier le capot et améliorer son efficacité, les raccords d'arrivée et de départ d'eau peuvent être placés sur la sous-face 1 5 de l'évaporateur et non sur la face supérieure 5. Si l'un des raccords d'eau est disposé sur la sous-face d'un échangeur, le robinet de vidange 1 0 peut être installé sur ce raccord.Beyond the suction 6 the refrigerant gas enters the oil separator 24 which serves to rid it of the droplets of lubricating oil which it contains, which droplets fall into the oil reserve 26. From there, by means not shown, the oil is returned to the bearings of the motor-compressor. The refrigerant gas continues its path and ascends in the air gap 27 between the stator 28 and the rotor 29 of the electric motor, to an extraction zone 31 around the turbine 32. The gaseous refrigerant compressed by its passage in the turbine 32, is expelled from compressor 2 in direction E through a pipe 33 which leads it to a condenser 34 which in the example of FIG. 1 is not part of the evaporation block. In the condenser 34, the refrigerant gives up part of its heat energy and goes from the state of high pressure gas to that of high pressure liquid. The refrigerant leaves the condenser 34 in the direction F and then travels a line 35, which firstly comprises means for lowering the pressure of the refrigerant. The refrigerant leaves the line along A in the form of a liquid at low pressure to re-enter the evaporation block and more precisely in the evaporator 3. The means for lowering the pressure can be a simple capillary inside which the pressure drops are sufficient to assume its function or even a regulator. In the latter case, a bulb (not shown) housed in a pocket in the form of a thimble 36 formed in the pipe 7 for the "refrigerant" outlet of the evaporator 4 makes it possible to control the opening or closing of the expansion valve depending on the temperature of the refrigerant at the outlet of the evaporator. Line 35 can also include a buffer tank for refrigerating fluid, a sight glass making it possible to ascertain the proportion of liquid available in the circuit, a dehydrator making it possible to remove water which could infiltrate the circuit and a filter to rid said refrigerant of slag that it could transport. The line can also advantageously include a solenoid valve. This solenoid valve, closed when the compressor 2 is out of service, avoids the accumulation of the refrigerant in its liquid form in the evaporator 3 which constitutes a low point of the circuit. In the embodiment of FIG. 1, so that the device 1 forms a coherent whole, the evaporator 3 is housed in a chassis 37 and the motor-compressor 2 rests on the same chassis 37. More particularly, the motor casing -compressor 2 has fixing and support lugs 38 fixed on two opposite lateral edges 37a of the chassis 37 on either side of the evaporator 3. The motor-compressor 2 is thus positioned at a short distance above the evaporator 3. The chassis 37 is provided with support feet 39 endowed with a capacity to absorb vibrations, that is to say to limit the transmission by the ground of the vibrations produced during the operation of the device 1 and in particular of the motor-compressor 2. The evaporator 3 extends radially beyond the periphery of the compressor 2 and in particular of its cylindrical casing on either side of it and carries a connection on each side of the compressor. for one of the fluids and a coupler departure order for the other fluid, respectively. That is to say on one side the arrival of the refrigerant through the orifice 8 and the departure of the water through the orifice 1 1, and on the other side the departure of the refrigerant through the orifice 4 and the arrival of water through the orifice 9. The chassis can be hooded to isolate, for example phonically, with a single hood all or part of the refrigeration device 1. To simplify the hood and improve its efficiency, the water inlet and outlet fittings can be placed on the underside 1 5 of the evaporator and not on the top face 5. If one of the fittings water is arranged on the underside of an exchanger, the drain valve 1 0 can be installed on this connection.
Dans le mode de réalisation de la figure 3, le dispositif 1 est entièrement intégré au sein d'une même enceinte 41 formant carter pour le moto-compresseur 2. L'évaporateur forme un fond 42a de l'enceinte, à l'extrémité inférieure de la paroi latérale 42 de l'enceinte. Le trajet d'échange du fluide frigorifique dans l'évaporateur 3 débouche selon B dans le carter par une trompe 43 dirigée vers le haut et présentant un orifice de sortie 44 situé au-dessus d'un niveau maximal d'huile au fond du carter. L'espace intérieur libre de l'enceinte 41 forme un plénum 46 d'aspiration pour le compresseur, c'est-à-dire un volume de gaz important, relativement au volume de gaz dans le circuit. La turbine 32 puise le gaz frigorifique dans ce plénum 46 pour le comprimer. Outre l'évaporateur 3 et le compresseur 2, l'enceinte 41 enveloppe aussi un condenseur 34. Ce condenseur est disposé dans un plan sensiblement parallèle au plan de base de l'évaporateur 3 et forme le sommet 42b de l'enceinte 41 , à l'extrémité supérieur de la paroi latérale 42. Le condenseur comprend pour le fluide frigorifique un trajet d'échange raccordé avec la chambre de compression 47 du compresseur par une communication 48 située dans l'enceinte 41 . Les deux échangeurs à plaques que constituent l'évaporateur 3 et le condenseur 34 ont une forme sensiblement circulaire et la paroi latérale 42 présente une section transversale, c'est-à-dire sensiblement parallèle au plan de base, essentiellement circulaire correspondant à la forme des échangeurs. Chaque échangeur comprend du côté opposé à l'intérieur du carter un raccord d'arrivée et un raccord de départ pour un fluide caloporteur, ainsi
qu'un raccord pour le fluide frigorifique à l'extrémité de son trajet d'échange qui est fonctionnellement opposée au compresseur. Le dispositif de la figure 3 fonctionne comme une pompe à chaleur entre le liquide caloporteur, c'est-à-dire l'eau qui entre selon C et sort selon D de l'évaporateur 3 après s'y être refroidie, et un autre liquide caloporteur qui entre selon G et sort selon H du condenseur 34 après s'y être réchauffé. Le fluide frigorifique sort selon F de son trajet d'échange à l'intérieur du condenseur 34 et entre selon A dans son trajet d'échange à l'intérieur de l'évaporateur 3. Ainsi, dans l'exemple de la figure 3, le dispositif frigorifique inclut le condenseur.In the embodiment of FIG. 3, the device 1 is entirely integrated within the same enclosure 41 forming a casing for the motor-compressor 2. The evaporator forms a bottom 42a of the enclosure, at the lower end of the side wall 42 of the enclosure. The refrigerant exchange path in the evaporator 3 opens out along B into the casing by a pump 43 directed upwards and having an outlet orifice 44 situated above a maximum oil level at the bottom of the casing . The free interior space of the enclosure 41 forms a suction plenum 46 for the compressor, that is to say a large volume of gas, relative to the volume of gas in the circuit. The turbine 32 draws the refrigerating gas from this plenum 46 to compress it. In addition to the evaporator 3 and the compressor 2, the enclosure 41 also encloses a condenser 34. This condenser is arranged in a plane substantially parallel to the base plane of the evaporator 3 and forms the apex 42b of the enclosure 41, at the upper end of the side wall 42. The condenser comprises for the refrigerating fluid an exchange path connected with the compression chamber 47 of the compressor by a communication 48 located in the enclosure 41. The two plate exchangers that constitute the evaporator 3 and the condenser 34 have a substantially circular shape and the side wall 42 has a cross section, that is to say substantially parallel to the base plane, essentially circular corresponding to the shape exchangers. Each exchanger comprises on the opposite side inside the casing an inlet connection and an outlet connection for a heat transfer fluid, as well that a connection for the refrigerant at the end of its exchange path which is functionally opposite to the compressor. The device of FIG. 3 functions as a heat pump between the heat-transfer liquid, that is to say the water which enters along C and leaves according to D from the evaporator 3 after having cooled there, and another heat transfer liquid which enters along G and leaves along H of the condenser 34 after heating there. The refrigerant exits along F from its exchange path inside the condenser 34 and enters along A through its exchange path inside the evaporator 3. Thus, in the example of FIG. 3, the refrigeration system includes the condenser.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés.Of course, the invention is not limited to the examples described and shown.
Ainsi, dans l'exemple de la figure 1 , deux ensembles moto- compresseurs peuvent être montés en parallèle au-dessus d'au moins un évaporateur à plaques commun ce qui permet de garantir le fonctionnement d'au moins un des deux ensembles moto-compresseurs ou de faire fonctionner l'un indépendamment de l'autre afin de moduler la puissance du dispositif. Semblablement, dans le mode de réalisation de la figure 3, deux moto-compresseurs peuvent être installés côte à côte, fluidiquement en parallèle, dans une enceinte commune ayant une dimension et une forme appropriées. Dans l'exemple représenté à la figure 3, on peut séparer le condenseur du dispositif frigorifique (comme à la figure 1 ) et fermer le sommet de l'enceinte par une simple paroi, comme pour le sommet du moto-compresseur de la figure 1 . Les entrées et sorties des fluides peuvent être disposées différemment afin de faciliter le raccordement du dispositif.Thus, in the example of FIG. 1, two motor-compressor assemblies can be mounted in parallel above at least one common plate evaporator, which makes it possible to guarantee the operation of at least one of the two motor-motor assemblies. compressors or operate one independently of the other in order to modulate the power of the device. Similarly, in the embodiment of Figure 3, two motor compressors can be installed side by side, fluidly in parallel, in a common enclosure having an appropriate size and shape. In the example shown in Figure 3, we can separate the condenser from the refrigeration device (as in Figure 1) and close the top of the enclosure with a single wall, as for the top of the motor-compressor of Figure 1 . Fluid inputs and outputs can be arranged differently to facilitate connection of the device.
Les dispositifs selon l'invention peuvent être utilisés tant pour produire du froid que de la chaleur. Ainsi, dans l'exemple de la figure 1 , il est possible en disposant une vanne d'inversion entre le raccord d'entrée et le raccord de sortie du fluide frigorifique dans le compresseur de transformer à volonté l'échangeur disposé sous le compresseur en
évaporateur ou en condenseur pour respectivement refroidir ou réchauffer le fluide caloporteur qui le parcourt. Le même effet peut-être obtenu, dans l'exemple de la figure 3, ou dans un exemple tel que celui de la figure 1 où le dispositif inclurait le condenseur, en disposant une vanne d'inversion entre les circuits d'eau circulant respectivement dans le condenseur et l'évaporateur. Ainsi, l'eau « utile » qui est dans ce cas refroidie dans l'évaporateur par exemple pour la climatisation d'un bâtiment, peut en hiver être au contraire réchauffée dans le condenseur afin d'utiliser l'installation de climatisation pour le chauffage du bâtiment, l'autre circuit d'eau étant, par exemple, dans chaque cas de fonctionnement relié à un échangeur avec l'air extérieur.The devices according to the invention can be used both for producing cold and for heat. Thus, in the example of FIG. 1, it is possible by arranging a reversing valve between the inlet connection and the outlet connection of the refrigerant in the compressor to transform at will the exchanger placed under the compressor into evaporator or condenser to cool or heat the coolant flowing through it respectively. The same effect can be obtained, in the example of FIG. 3, or in an example such as that of FIG. 1 where the device would include the condenser, by having a reversing valve between the water circuits circulating respectively in the condenser and the evaporator. Thus, the “useful” water which is in this case cooled in the evaporator for example for the air conditioning of a building, can in winter be on the contrary heated in the condenser in order to use the air conditioning system for heating. of the building, the other water circuit being, for example, in each operating case connected to an exchanger with the outside air.
Les flux des fluides caloporteurs et frigorifiques au lieu d'être croisés peuvent être simplement parallèles, c'est à dire que l'entrée et la sortie d'un échangeur pour un même fluide ne sont pas diagonalement opposés mais disposés sur un même côté de l'échangeur. Lesdits flux peuvent être à « contre-courant » ou pas.The flows of heat transfer and refrigeration fluids instead of being crossed can be simply parallel, that is to say that the inlet and the outlet of an exchanger for the same fluid are not diagonally opposite but arranged on the same side of the exchanger. Said flows may or may not be “against the current”.
Il est avantageux que le dispositif selon l'invention présente un boîtier électrique qui est par exemple fixé au carter du moto-compresseur. Ce boîtier centralise tous les raccordements avec les composants électriques du dispositif, regroupe des commandes, voyants et autres indicateurs, et un câble unique part de ce boîtier pour relier le dispositif avec le reste de l'installation.It is advantageous that the device according to the invention has an electrical box which is for example fixed to the casing of the motor-compressor. This box centralizes all the connections with the electrical components of the device, groups together controls, indicators and other indicators, and a single cable leaves this box to connect the device with the rest of the installation.
Outre l'évaporateur, le compresseur et le condenseur, un dispositif selon l'invention peut aussi intégrer le détendeur et éventuellement l'ensemble de la ligne fluide entre la sortie du condenseur et l'entrée de l'évaporateur pour le fluide frigorifique. Dans cette configuration, un dispositif selon l'invention et particulièrement adapté pour être intégré dans un ensemble d'alimentation hydraulique tel que représenté aux figures 6 à 9 du document PCT/FR99/01 998.
In addition to the evaporator, the compressor and the condenser, a device according to the invention can also integrate the expansion valve and possibly the entire fluid line between the outlet of the condenser and the inlet of the evaporator for the refrigerant. In this configuration, a device according to the invention and particularly suitable for being integrated in a hydraulic supply assembly as shown in FIGS. 6 to 9 of document PCT / FR99 / 01 998.