FR2518721A1 - Dispositif de refroidissement et de chauffage - Google Patents

Abstract

LE DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT ET DE CHAUFFAGE SELON L'INVENTION COMPORTE UN CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT AVEC UN ECHANGEUR THERMIQUE EXTERIEUR 2, UN TUBE CAPILLAIRE 3 ET UN ECHANGEUR THERMIQUE INTERIEUR 4, UN COMPRESSEUR 1 INTERCALE ENTRE L'ECHANGEUR THERMIQUE INTERIEUR 5 ET L'ECHANGEUR THERMIQUE EXTERIEUR 2 POUR FAIRE CIRCULER DU FLUIDE REFRIGERANT DANS LE CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT ET DANS UN CIRCUIT DE CHAUFFAGE ET UN RECHAUFFEUR DE FLUIDE REFRIGERANT 5 DANS LE CIRCUIT DE CHAUFFAGE, ENTRE L'ECHANGEUR THERMIQUE INTERIEUR ET UN POINT DE LIAISON ENTRE LE DISPOSITIF A RESISTANCE ET L'ECHANGEUR THERMIQUE INTERIEUR.

Description

Dispositif de refroidissement et de chauffage La présente invention

concerne un dispositif de refroidissement et de chauffage, réalisé en ajoutant

un circuit de cycle de chauffage, comprenant un rechauf-.

feur de fluide refrigérant, à un circuit de cycle de re-

froidissement.

Dans La p Lupart des: dispositifs couranta de re -

froidissement, et de chauffaeger un' rechauffur deî f Xul Ldo,'

refrigérant, qui est une source de chaleur dans le fonc-

tionnement en chauffager a t îarporé dans ua cixru Lt de cycle de refroidissement comprenant un compresseurr un éc han eur thermique extérieur (ou un condenseur de refroidissement), un tube capillaire et un échangeur

thermique intérieur (ou un évaporateur de refroidisse-

ment) En général, le réchauffeur de fluide refrigérant 13 est prévu entre l'échangeur thermique intérieur et le compresseur et, dans le fonctionnement en refroidissement

du gaz refrigérant à basse température circule dans le-

rechauffeur de fluide refrigérant La circulation do

fluide refrigérant par le rechauffeur est autorisée pen-

dant le fonctionnement en refroidissement car, dans ce cas, le rechauffeur ne fonctionne pas et ne perturbe pas

Le fonctionnement.

Cependant, l'arrivée de fluide refrigérant au

rechauffeur qui n'est pas en fonctionnement entra Ine fré-

quemment l'apparition de problèmes dans ce rechauffeur.

Autrement dit, de la rosée se forme dans le rechauffeur par l'arrivée du fluide refrigérant, ce qui entraîne de

la corrosion.

Au passage du fonctionnement en refroidissement

au fonctionnement en chauffage, il est difficile, en rai-

son de la résistance du tube capillaire, de purger le fluide refrigérant dans le circuit de cycle de chauffage par 1 le tube capillaire Il est donc nécessaire de prévoir un circuit de purce en dérivation comprenant un élément

de fonctionnement comme une vanne électromagnétique.

Ainsi, le dispositif de refroidissement et de chauffage

de ce genre devient plutôt difficile à fabriquer.

Un objet de l'invention est donc de proposer un dispositif de refroidissement et de chauffage de disposition simple et de haute fiabilité dans lequxe l

la corrosion due à la condensation de rosée dans le re-

chauffeur de fluide refrigérant est évitée.

Un autre objet de l V Inv Tent Lont a S:t de proposer.

un dispositif de refroidissement et de' chauffage 2 dans' lequel la condensation de rosée dans le rechauffeur de fluide refrigérant e st évi te',; damns equel,e, fl-uzde -re frigérant peut 8 tre sorti fa cilement du circuit de, ỳcle

de refroidissement quand le dispositif passe du refroi-

dissement au chauffage, et dans lequel le fluide refri-

gérant ainsi sorti peut 8 tre ramené directement au re-

chauffeur, ce dispositif étant simple à réaliser et pou-

vant assurer facilement la quantité de fluide refrigé-

rant suffisante pour sa circulation.

Un dispositif de refroidissement et de chauf-.

fage selon l'invention comporte un circuit de refroidis-

sement comprenant un compresseur, un-échangeur thermi-

que extérieur, un tube capillaire et un échangeur ther-

mique intérieur, dans lequel lepoint de branchement entre l'échangeur thermique intérieur et-le compresseur est relié par un circuit' de chauffage de fluide refrié;rant

comprenant un rechauffeur de fluide refrigérant e-n paral,-

lèle avec l'échangeur thermique intérieur, au point de branchement entre le capillaire et l'échangeur thermique intérieur Un circuit de chauffage qui, en fonctionnement de chauffage, fournit du-fluide refrigérant provenant du compresseur à l'échangeur thermique intérieur dans un sens opposé à celui dans lequel le fluide refrigérant est fourni pendant le fonctionnement en refroidissement s'étend depuis le circuit de fluide refrigérant en avat du

compresseur, de sorte qu'un circuit de cycle de chauffa-

e comprenant le compresseur, le circuit de chauffage et l'échangeur thermique intérieur est formé ' De plus, une extrémité du tube capillaire dans

le circuit de fluide réfrigérant est reliée par un cir-

cuit de purge au circuit de chauffage sur le c 6 té d'en-

trée du rechauffeur de fluide refrigérant de sorte que le fluide refrigérant recueilli dans l'échangeur thermi- que extérieur est délivré directement par le circuit de

purge au rechauffeur de fluide refrigérant.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention appara'tront au cours de la de:scription qui, vea'

suivre de pl usieurs exemples de réalisation et en se rë-

férant aux dessins annexés sur lesquels:-

La figure I est un schéma d' un disposi,tif de>,

refrigération selon un premier mode de réalisation: de.

l'invention, la figure 2 est un schéma d'un dispositif de refrigération selon un second mode de réalisation de l'invention, la figure 3 est un schéma d'un dispositif de refrigération selon un troisième mode de réalisation de l'inventi on, la figure 4 est un schéma d'un dispositif de refrigération selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, et les figures 5 et 6 représentent un cinquième mode de réalisation de l'invention, plus particulièrement la figure 5 représente un dispositif de refrigération -selon le cinquième mode de réalisation et la figure 6 est une représentation graphique destinée à décrire son fonctionnement. Comme le montre la figure 1, un dispositif de refroidissement et de chauffage selon un premier mode de réalisation de l'invention comporte un circuit de

cycle de refroidissement (ou de refrigération) compre-

nant un compresseur 1, un échangeur thermique extérieur

2 (ou un condenseur de refroidissement), un tube capil-

laire 3 et un échangeur thermique intérieur 4 (ou un éva-

porateur de refroidissement), et un circuit de cycle de 4.

chauffage comprenant un rechauffeur de fluide refrigé-

rant 5, le compresseur 1 et l'échangeur thermique in-

térieur 4 Le circuit de cycle de chauffage est inclus dans le circuit de cycle de refroidissement; mais l'échangetiu'r thermique extérieur 2 et le tube capillaire de refroidissement 3 forment un circuit de cycle séparé du circuit de cycle de chauffage Autrement dit, un cir cuit 6 de chauffage de fluide refrigéranten dérivation sur le compresseur 1 ' et un cir cu$t 7 ' de chauffag de rem,

frigérant en dérivation entre -"'téntrée et la sortie 'de'-

l'échangeur thermique intérieur 4 sont prévus dansle

circuit: de fluide refrig,éeant de'e r efroidissement, de-

sorte que le fluide' refrig 4 rant ne circule pas dans l'échangeur thermique extéreur 2 ou le tube capillaire 3 pendant le fonctionnement en chauffage Le-circuit 6 de chauffage de fluide refrigérant comporte- une vanne électromagnétique A qui ferme le circuit 6 pendant le fonctionnement en refroidissement Le circuit 7 de chauffage de fluide réfrigérant comporte un élément de

vanne 9, comme un clapet ou une vanne électromagné-

tique et le rechauffeur de fluide refrigérant 5 qui est branché en série avec l'élément de vanne 9 Un point

de branchement entre le, circuit 6 dechauffagie de fluid-

refrigérant et le circuit de refroidissement de fl u de

refrigérant sur le c 8 té de l'échangeur thermique inté-

rieur 4 est plus proche de l'échangeur thermique it rieur 4 que du point de branchement entre le circuit 7

de chauffage refrigérant et le circuit refrigérant.

Le circuit refrigérant entre les deux points de branche-

ment mentionnés ci-dessus contient un élément résistant

(comme un tube capillaire ou une soupape à étrangle-

ment).

Sur la figure 1, la référence numé ique 13 dé-

signe une vanne électromagnétique qui commande le passage du ftuide refrigérant vers l'échangeur thermique

extérieur; la référence 14 désigne un clapet et la ré-

férence 15 désigne un circuit de purpe comprenant une

vanne électromagnétique-de purge l 'branchée en paral-

lèle avec le tube capillaire 3.

De plus, sur -la Figure 1, 'es références nu-

mériques 11 et 12 désignent des conduites de liaison

reliées aux deux extrémités respectivement de l'échan-

geur thermique intérieur 4; les références 17 a et 17 b désignent-des souffleries;: et 'la ré-f'rence 21: dé signe un accumulateur prévu près de l'entrée d'aspiration du

compresseur 1.

Le foncti aonnement du d p oitt' de re, roidi s.

sement et de chauffage ainsi réalisé' sera maintenant d-

décrit Pour le fonctionnement en refroidissement, Le fluide refrigérant est mis en cir culation dans la, bou-m cle comprenant le compresseur 1 l, l'l:e'chiangeur the rmique

extérieur 2, le fluide capillaire 3 et l'échangeur ther-

mique intérieur comme cela est représenté en traits pleins, par l'ouverture de la vanne électromagnétique 13 et la fermeture de la vanne électromagnétique 8 Pour

le fonctionnement en chauffage, le fluide refrigérant.

est mis en circulation dans la boucle comprenant le com-

presseur 1, le circuit de chauffage de refrigérant- 6, ' l'échangeur thermique intérieur 4 et le rechauffeur 5 de fluide refrigérant par la fermeture de la vanne électromagnétique 13 et l'ouverture de la vanne électro magnétique P En fonctionnement en chauffage, une partie du fluide refrigérant circulant dans le circuit 6 de

chauffage de refrigérant est rameneepar-lélément de réa-

sistance 10 au compresseur 1 Dans ce cas, le passage par lequel circule le fluide refrigérant en amenant de la chaleur dans un but de chauffage est court, et le fluide refrigérant ne passe pas par les éléments de refroidissement comme l'échangeur thermique extérieur 2

et le tube capillaire 3 qui rayonnent de la chaleur.

Par conséquent, la chaleur provenant du rechauffeur 5

est effectivement émise vers l'échangeur thermique in-

térieur 4 De plus, pendant le fonctionnement en refroi-

dissement, la vanne 9 est fermée et ainsi, le fluide refrigérant n'est pas délivré au rechauffeur 3 de sorte que ce dernier n'est pas soumis à la corrosion due à

la condensation de rosée Le dispositif de refroidis-

sement et de chauffage selon l'invention est congu de

manière que le sens de déplacement du fluide réfrigé-

rant vers l'échangeur thermique intérieur 4 pendant le fonctionnement en refroidissement soit inverse-de celui pendant le fonctionnement en chau:ffag, et part c ons' quent, dans le fonctionnement en refroidissement et le fonctionnement en chauffage, les p-hases, re isp Vati des fluides réfrig 4 rants dànse -l î ex tues O d: sonr:,1 d, et 12 de l'échangeur thermique intérieur 4 peuvent 8 tre les m 8 mes Par conséquent, une conduite pour du

fluide refrigérant en phase liquidet et um-ce duite.

pour le fluide refrigérant en phase gazeuse penuvent' tre utilisées comme conduites de liaison 11 et 12 de

l'échangeur thermique intérieur 4 Autrement dit, pen-

dant le fonctionnement en refroidissement, du fluide refrigérant en phase liquide circule dans la conduite de liaison 11 de l'échangeur thermique intérieur 4 et du fluide refrigérant gazeux circule dans la conduite de liaison 12; pendant le fonctionnement en chauiffa"e, du fluide refrigérant de mme phase circule dans les

conduites de liaison 11 et 12, mais dans; des sens opp"-.

sés à celui pendant l'opération de refroidissemrn*nt.

Ainsi, la conduite de liaison il dans laquelle passe seul du fluide refrigérant liquide peut être faite d'un tube mince qui peut 9 tre facilement traité et agencé comparativement à un tube dans lequel circule du gaz refrigérant.

Quand le fonctionnement passe du refroidisse-

ment au chauffage, il est nécessaire de faire passer le fluide réfrigérant en cir ulation du circuit de

cycle de refroidissement au circuit du cycle de chauf-

fage A cet effet, La vanne électromagnétique de purge

13 est branchée en parallèle sur Le-tube capillaire 3.

L'ouverture de la vanne électromagnétique 16 permet

de délivrer le fluide refrigérant qui, malgré la ferme-

ture de la vanne 1 '3, s'est accumulé dans l'échangeur 7 ' thermique extérieur 2 par la faible fuite de cette vanne, au circuit de cycle de chauffage, de sorte que la circulation du fluide refripérant peut 9 tre assurée

pendant le fonctionnement en chauffage.

TLa Fi F ure 2 représente un autre mode de réa- lisation del'inventioro Sur ce tte figure, ta ré'f r ence

numérique 15 désigne un circuit de purge qui est bran-

ché en parallèle sur le tube, capillaire 3; la référence.

7 dé-signe un, circui t dée c l Suffag di ul&et ig 9,-'.

rant comprenant en série une vanne électromagnétique 9, un capet de retenue 19 et un rechauffeur de fluide refrigérant 5 Le point de branchement ettre Ies vtalne st 9 et 19 est relié au circuit de purger t 5 Les: autttesi éléments sont similaires à ceux de la figure 1 et sont désignés par les mêmes références de sorte que leur

description détaillée ne sera pas faite.

De même que le premier mode de réalisation

de la figure 1, le dispositif,de chauffagé et de re-

froidissement fonctionne en refroidissement de manixre telle que le fluide refrigérant circule dans la boucle>

comprenant le compresseur 1, l'échangeur thermique ex-

térieur 2, le tube capillaire 3 et l'échangeur thermi-

que intérieur 4 Pendant te fonctionnement' en chauffa-.

ge, le fluide refrigérant circule dans la boucle com-

prenant le compresseur 1, le circuit de chauffage de fluide refrigérant 6, 1 'échangeur thermique intériaur 4, le clapet 19, la'vanne électromagnétique 9 et le rechauffeur 5 Pendant le fonctionnement en chauffage, une partie du fluide refrigérant circulant dans le

circuit de chauffage refrigérant 6 revient par 1 élé-

ment de résistance 10 au compresseur 1.

Quand le fonctionnement passe du refroidis-

sement au chauffage, il est nécessaire de faire passer le fluide refri Fgérant en circulation du circuit de

cycle de refroidissement au circuit de cycle de chauf-

fage Autrement dit, étant donné que du fluide refrigé-

rant s'est-accumulé dans 1 ' échan -eur thermique extérieur

2 en raison des faibles fuites de la vanne électro-

magnétique 13 sur le coté d'entrée de l'échangeur ther-

mique extérieur 2, même si cette vanne est fermée, pour

assurer qu'Luequantité qui convient de f Luide refrigé-

rant soit mis-en circulation pendant le: fonctionnement

an chauffage, il est nécessaire de sortir te f iumide -re-

frigérant de l'échangeur thermique extérieur 2 Dans le

second mode de réalisation de la figure 2, le fluide.

refrigérant' dans t 1 é change:ur thearmiqu ztéXir 2 pee Wt-

être conduit directement au cot 6 d 1 'entréee du rec uf Ieur de fluide refrigérant 5 par le circuit de purge 15, qui est branché;'entre une; extrémit Y à U tun;ecap ai ra dans le circuit de fluide refrigérant et lepo int die

branchement du clapet 19 et de la vanne électromagnéti-

que 9 dans le circuit 17 de chauffage refrigérant Il.

est donc inutile de prévoir des éléments de fonctionne-

ment dans le circuit de purge 15;'autrement dit, ce der-

nier peut 9 tre simplement un circuit de branchement.

Ainsi, du fluide refrigérant peut 8 tre fourni en quanti-

té suffisante 'au rechauffeur 5 pour éviter toute-sur-

chauffe de ce dernier De p Lus, La période d'arrgt de

chauffage du rechauffeur 5 peut 9 tre courte et la tempé-

rature ambiante peut gtre rapidement' aulment&e dans t Le-

fonctionnement en chauffage.

La figure 3 représente un autre mode de réali-

sation de l'invention Tout d'abord, 'l'olje,'t d'ea ce t oi -

sième mode de réalisation sera décrit Comme cela appas-

ratt sur les premier-et second modes de réalisation des

Figures 1 et 2, le passage du fonctionnement en refrois-

3 sement au-fonctionnement en chauffage est obtenu en manoeu-

vrant les vannes électromagnétiques sur le cté de la sortie du compresseur Plus particulièrement, l'une des vannes électromagnétiques est utilisée pour commander le passage du fluide refrigérant à l'échangeur thermique

extérieur et 'L'autre est utiliséepour commander le pas-

sage de fluide refrigérant à l'échangeur thermique inté-

rieur ou au rechauffeur de fluide refri eérait N exci-

9. tant Ltune des vannes électromagnétiques, le circuit de cycle de refroidissement ou le circuit de cycle de cfauffage est fermé tandis que L'autre est placé en état de non fonctionnement Etant donné qu'une grande quantité de fluide refri&érant circule dans Les vannes électromagnétiques, ces dernières doivent avoir un grand

débit De plus, des vannes électromagnétiques normale-

ment, fermées sont uttlisaies;, c 'e dreÀ des vannes, fè mées: lorsqtu' ellee ne sent past) exe ib'es 6 PDM i cd'quent

quand la mise en circuit dtune unité extérieure compre-

nant l'échangeur thermique extérieur es t suspe N 4 ue, lee

deux vannes lectromagnétiques sont ferméeas il en ré:sul-

te que du gaz refrigérant est bloqué sous haute tension

entre la sortie du compresseur et ces vannes électro-

magnétiques, et l'équilibre de pression entre le c 8 té d'entrée et le c 8 té sortie du compresseur est détruit,,

ce qui rend difficile de démarrer à nouveau le compres-

seur -

En plus des objets précités de l'inventioj,, le troisième mode de réalisation a pour but de proposer un dispositif de refroidissement et de chauffage prévu avec un circuit de fluide refrigérant comprenant une

vanne électronmanétique: normalement fértnée poour comman-.

-der la circulation du fluide refrigérant sur le côté de sortie du compresseur, et dans lequel le déséquilibre de pression entre les côtés d'entrée et de sortie du compresseur est éliminé sans ajouter d'autres éléments

de fonctionnement comme des vannes électromagnétiques.

Dans ce mode de réalisation, le c 6 té d'entrée du compresseur est relié par un circuit d'équilibre 18 à la sortie du compresseur Le circuit déquilibre 1 l est foirmé essentiellement par un capillaire d'équilibre

qui permet un léeer débit de gaz refrigérant Le cir-

cuit d'équilibre LP est branché en parallèle sur le cir-

3 cuit en série de refroidissement de la vanne é'Lectroma-

gnétique 13, de l'échangeur thermique ext 8 reur 2, et du

clapet 14.

Les vannes électromagnétiques R et 13 sont utilisées pour commander si le fluide refrigérant provenant du compresseur 1 est délivré au circuit de cycle de refroidissement ou au circuit de cycle de

chauffage, et elle ne sont pas fermées à moins que l'uni-

té extérieure comprenant l'échangeur thermique extérieur 2 soit mis hors circuit Mais lorsque l'unité' extérieure

est mise hors circuit, les deux vannes él ectromagné-

tiques et 13 sont fermées Dans l e circuit d' équilibre

de pression 18:, 1 e capillaire: d-"'quc Lt -re 2 O prse -nt -

une haute résistance -Par conseéquents, dans la circula-

tion normale du fluide refrigérant, trsa peu de ce flui-

de passe par le circuit d équ lf Lre de pre-ession 18 1:ais,

lorsque les vannes électromagnétiques 8 et 13 sont fer-

mées comme décrit ci-dessus, le gaz refrigérant à haute pression sur le c 8 té de refoulement du compresseur 1 peut passer par le circuit d'équilibre 18 Autrement dit, le gaz refrigérant bloqué à haute pression sur le c 8 té de refoulement du compresseur 1 est libéré par le

capillaire d'équilibre 20 du circuit d' équilibre de pres-

sion 18 de sorte que les pressions sur les cotées'd'aspi-

ration et de refoulement du compresseur peuvent être ré-

glées pour permettre à ce dernier de démarrer à nouveau.

Bien entendu, le blocage de gaz refrig Frant-

peut 9 tre évité en utilisant des vannes électromagnéti-

ques normalement ouvertes Mais étant donné que les van-

nes doivent avoir un grand débi t, dans le-a e Irconstances

présentes il est difficile d'utiliser des vannes electro-

Magnétiques normalement ouvertes.

Ainsi, le circuit d'équilibre de pression

est considérablement efficace en utilisation pratique.

Les autres éléments du circuit sont similaires à ceux

de la figure 2 et leur description ne sera donc pas

faite. ra figure 4 représente un quatrième mode de 3 j réalisation de l'invention L'o'bjet de ce quatrième mode de-réalisation est non seulement d'atteindre les buts précités de L'invention, 'ais également de proposer un dispositif d'absorption de liquide près de l'entrée

d'aspiration du compresseur et dans le circuit de chauf-

fage de fluide réfrigérant afin d'éviter de façon posi-

tive l'aspiration d'un mélange de liquide et de gaz refrigérants dans 1 le compresseur pendant le fonctionne-

ment en chauffage.

Comme le montre la figure 4, un accumulateur

21 est prévu près de L'entrée d'aspiration du compres-

seur 1 (comme le, montrent éalemen-t tels figures 1 à 3 j) et un accumulateur 22 est prévu immédiatemtnnt ei' ava,

d'un rechauffeur de fluide refrigérant 5 dans un cir-

cuit 7 de chauffage de; fluide relfrig erant Les autre;s S éléments du circuit sont similaires à ceux repré sent's

sur la figu:rxe 1.

Si les accumulateurs 21 et 22 ne sont pas pré-

Vus, le fluide réfrigérant n'est quelquefois pas complète-

ment vaporisé par le rechauffeur 5 et par conséquent,

du fluide refrigérant en phase gazeuse et en phase liqui-

de peut 8 tre aspiré dans le compresseur, ce qui a ugmente

sa charge Cette difficulté peut tre éliminée par l'ef-

fet d'absorption des accumulateurs 21 et 22 prévus en

aval du rechauffeur 5, sur le c&té d'aspiration du com-

presseur 1.

Un accumulateur 21 est également prévu sur le

* c 8 té d'aspiration du compresseur 1 dans chacun des pre-

mier, second et troisième modes de, réalisation ais i L. faut noter que si Le rechauffeur de fluide réfrigérant est agencé de la manière décrite ci-dessus, sans un ac- cumulateur supplémentaire, la fonction d'absorption de

Liquide peut 9 tre insuffisante Par conséquent, en pré-

voyant des accumulateurs comme le montre la figure 4, le fluide refrigérant passant par le compresseur 1 peut 8 tre limité à sa phase gazeuse et une augmentation de la

charge du compresseur 1 peut 9 tre positivement évitée.

Ainsi, l'entrée du compresseur peut être stabilisée.

Les figures 5 et 6 illustrent un cinquième mode

de réalisation de l'invention Ce mode de réa Lisation.

est prévu non seulement pour obtenir les résultats mention-

nés ci-dessus de L'invention, mais également pour pro-

poser un dispositif de refroidissement et de chauffage d'une excellente capacité de protection, dans lequel

la pression du système et la température du fluide res-

fri-érant sontmaintenues dans des plages autorisées en fonction des relations entre la charge de chauffage, la pression dans Les circuits et la température du fluide refrigérant. En pratique, il es-td es-sentîe I d' évi-ter,-queÀ le fluide refrigérant soit surchauffé et de protéger tes lubrifiants contre toute détérioration par la óha La-ur afin de protéger le dispositif de rfroidisseme nt et de chauffage et de lui permettre un fonctionnement stable

au cours du temps.

La puissance de chauffage d'un rechauffeur de

fluide refrigérant est généralement commandéeen fonc-

tion de la température du fluide refrigérant à la sortie

du rechauffeur ou de la différence entre les températu-

res du fluide refrigérant-à son-entré-e et à sa sortie.

Autrement dit, dans ce procédé de commande, la puissance de chauffage du rechauffeur est commandée de manière

que la température du fluide refrigérant à la sortie:,.

ou la différence entre les températures du fluide re,fjrr-

gérant à l'entrée et à la sortie ne puissent dépasser une valeur prédéterminée Ainsi, ce procédé n-offre

aucune possibilité de maintenir positivement la temp-éra-

ture dans le circuit de circulation du fluide réfrigé-

rant, c'est-à-dire le circuit decycle de-chauffage dans une plage autorisée Etant donné que la pression dans le circuit tend à diminuer dans le fonctionnement en chauffage sous forte charge, le dispositif peut être

protégé par le procédé de commande décrit ci-dessus uti-

lisant la température du fluide refrigérant Mais dans un fonctionnement en chauffage sous faible charge, la ' température dans le circuit tend à augmenter bien que la temp Aratur à la sortie du rechauffeur soit basse et par conséquent, il est difficile de protéger de façon

positive ltappareil selon le procédé de commande ci-

dessus utilisant la température du fluide réfrigérant.

En raison de ceci le dispositif de refroidis-

sement et de chauffage selon le cinquième mode de réa-

lisation de L'invention est conçu pour que, à la fermeture

du circuit de cycle de chauffage, la puissance de: chauf-

fage du rechauffeur de fluide refrigérant soit commandée

en fonction du signal de sortie dlune section de détec-

tion de- -température prévue sur le 'e t 6 de sorti e ' du re-.

chauffeurs dans la, r égi on des S ftort'sca-rg#ef e Mi sait commandée en fonction du signal de sortie d'une section

de détection de pression prévue près de La sortie du com-

presseur, dans la région des faible's chaxges,

Un détecteur de température (comme unethermis-

tance) 24 destiné à détecter la température du fluide refrigérant sur le côté de sortie du rechauffeur 5 et un détecteur de pression 25 destiné à détecter la pression du fluide refrigérant près de la sortie de refoulement du compresseur 1 sont prévus comme le montre la figure 5,

et un circuit de commande 23 produit un-signal de com-

mande de la pdssance de chauffage du rechauffeur 5-' en

fonction des sipnaux de sortie des détecteurs 24 et 25.

Les autres éléments du circuit sont similaires à ceux de

la figure 2 et ne seront donc pas décrits en d 6-tail.

La relation entre la pression dans le circuit et le degré de charge de chauffage, et la relation entre la température du fluide refripérant et le degré de charge

de chauffage sont représentées par les courbes caractéris-

tiques (A) et (B) sur la figure 6 La courbe (A) montre ' le fait que la pression dans le circuit diminue quand la charge de chauffage augmente La courbe (B) montre le fait que la température du fluide refrigérant augmente quand

la charge de chauffage augmente Sur la base des caracté-

ristiques de pression, de température et de charge dé-

crites ci-dessus, le rechauffeur 5 est commandé avec pré-

cision par le détecteur de pression 25, le détecteur de

température 24 et le circuit de commande 23.

Dans la région des faibles charges dan Q 1 -

- h 2518721 14. quelle la charge de chauffage est relativement basse, La température du fluide refrigérant dépasse à peine sa limite permise maisla pression dans Le circuit peut dépasser la limite autorisée Par conséquent, un signal de commande est émis par le circuit de commande 23 en fonction du signal de sortie du détecteur de pression, à la sortie du compresseur 1 et d'un signal d'entrée de référence, pour commander la puissance de chauffage

du rechauffeur 5 afin de commander la p e:ss on dans, te -

circuit à, la valeur v-oul ue d m'-cont,dn T:h ', '.

des fortes charges dans laquelle la charge de chauffage est relativement élevée, la pression dana Le circuit dé passe à peine la limite aut ori se mai s-la tl 'a razur -e

du fluide refrigérant peut dépasser la limite autorisée.

Par conséquent, la commande en fonction de la détection de pression est transférée à la commande par laquelle un signal de commande est prévu en fonction du signal de

sortie du détecteur de température 24 et d'un signal d'en-

trée de référence pour commander la température du fluide -

réfrigérant La région de faible charge dans laquet I l.

commande est assurée en fonction de la détection de pres-

sion et la région de forte charge dans laquellela comman-

de est effectuée en fonction de la détection de: tnmp ra-

ture peuvent se distinguer l'une de, L 'atr e ex se rf é-

rant aux conditions de charge à l'intersection de la cour-

be de pression (A) et de la courbe de température (a) sur la figure 6 La pression e-t' la température au poin:t d'intersection sont généralement de l'ordre de 2,8 t 06 Pa et 65 C respectivement Le circuit de commande 23 est donc réalisé de manière qu'il produise un signal pour passer

la commande par la pression à la commande par la-tempéra-

ture lorsque la pression dans le circuit devient inférieure à celle mentionnée ci-dessus et pour passer la commande par la température à la commande par la pression quand la température détectée par le détecteur 24 est inférieure à celle mentionnée ci-dessus, de sorte-que Le dispositif

est automatiquement protézé dans toute La région des char-

ges Autrement dit, dans le dispositif de refroidissement et de chauffage selon le cinquième mode de réalisation de l'invention, dans le fonctionnement en chauffage, la pression dans 1 e circuit et la température du fluide refrigérant dans le circuit sont contrôlées de sorte que la pression dans le circuit et La température du fluide

refrigérant peuvent ét're réglées à desvaileurs qui con-

viennent pour la protection du dispositif.

Dans les modes de réalisation, décri t S ci-des-

su&,, la source de chleur du réchau fenr de-Iuide refri-" gérant 5 n'est pas particulièrement limitée; autrement

dit, diverses sources de chaleur y compris les combustib-

les gazeux ou liquides peuvent Ptre utilisae-s.

Comme cela ressort de la description qui e st

faite ci-dessus, et selon l'invention, la condensation

de rosée dans le rechauffeur de fluide refrigérant pen-

dant le fonctionnement en refroidissement peut être éli-

minée et la dégradation de la fiabilité de fonctionnement résultant d'une augmentation du nombre des vannes ou

similaires peut 8 ftre évitée Etant donné que la même pha-

se de fluide refrigérant scircule dans chaque conduite de liaison de l'échangeur thermique intérieur, à la fois en fonctionnement en refroidissement et en chauffage,

les conduites de liaison peuvent Etre réalisées respecive-

ment par des tubes uniquement pour du liquide ou du gaz

refrigérant, ce qui simplifie considérablement la tuyaute-

rie et son traitement.

2518721.

Claims (12)

REVENDICATI OT S

1 Dispositif de refroidissement et de chauf-

fage, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de re-

froidissement comprenant un circuit en série d'un échan-

geur thermique extérieur ( 2), d'un disposftif à résistance ( 3) et d'un échangeur thermique intérieur ( 4), ui compr ems-

seur ( 1) intercalé entre ledit échangeur thermique inté-

rieur ( 4) et ledit échangeur thermique extérieur ( 2) dans ledit circuit de refroid'issement, nou f 'à x Pci'rc:u uxu fluide refrigé-rant' dans ledit circuit dce rlefé idisseent

et dans un circuit de chauffage, ledit circuit de chauffa-

ge comprenant un circuit de cy=e 3 ebranché e tre' mv c 8 ték

de sortie de refoulement dudi t c'ompre-sser et le dit, échan-.

geur thermique extérieur dans ledit circuit de refroidis-

sement, et revenant à un côté d'entrée d'aspiration dudit compresseur par ledit échangeur thermique intérieur, et un rechauffeur ( 5)de fluide 'refrigérant dans Ledit circuit de chauffage, en dérivation sur un point de branchement entre ledit échangeur thermique intérieur et ledit compte s seur et un-point de branchement entre l edi t-i:dios-it f L' p a

résistance et ledit échangeur thermique intérieur, du flui-

de refrigérant à haute température chauffé parledit réchauf-

feur de fluide refrigérant étant mis en-circulation dan's

un circuit de cycle de chauffage à partir duditcompres-

seur, passant dans ledit échangeur thermique intérieur

dans un sens opposé à celui dans lequel le: fluide re'fr, -

rant circule dans leditcircuit de refroidisemen-t, rayuan-

nant de la chaleur, entrant dans ledit rechauffeur'de

fluide refrigérant o il est à nouveau chauffé, et reve-

nant audit compresseur.

2 Dispositif-selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre des vannes (P, 9, 13) pour commander la circulation de fluide refrigérant

dans lesdits circuits de refroidissement et de chauffage.

-3 Dispositif selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que lesdites vannes (Q, 9, L 3) comprennent une vanne dans chacun desdits circuits de refroidissement

et de chauffage.

4 Dispositif selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que lesdites vannes (P, 9, 13) comprennent

au moins une vanne électromagnétique.

Dispositif selon la revendication 4, carac- térisé en ce que lesdites vannes (S, 9, 13) consistent en des vannes électromagnétiques normalement fermées,

6 Dispositif selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que ledit dispositif de résistance ( 3) est

un tube capillaire.

7 Dispositif selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre un circuit de purge

( 15) branché en parallèle avec ledit dispositif de résis-

tance, du f Luide refriérant sur le cité dudit échangeur thermique extérieur étant autorisé à circuler vers ledit

circuit de chauffage par ledit circuit de purge, au pas-

sage du fonctionnement en refroidissement aufonctionne-

lent en chauffage.

Dispositif selon la revendication 7, carac-

térisé en ce que ledit circuit de purge ( 15) oemporte

une vanne ( 16) pour ouvrir et fermer ce circuit de purge.

9 Dispositif selon la revendication 8, ca-

ractérisé en ce que ladite vanne ( 16) est une vanne électromagnétique. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit circuit de purge ( 15) est

branché entre Le point de liaison entre l'échangeur ther-

mique extérieur ( 2) et ledit dispositif à résistance ( 3) dans ledit circuit de refroidissement, et le point de liaison entre ledit rechauffeur-de fluide refrigérant ( 5) et ledit échangeur thermique intérieur ( 4) dans le

dit circuit de chauffage.

11 Dispositif selon la revendication 7, ca-

ractérisé en ce qu'une vanne ( 9) est prévue entre le

point de liaison dudit circuit de purge et dudit cir-

3-5 cuit de chauffage, et ledit échangeur thermique inté-

rieur.

12 Dispositif selon la revendication 7, ca-

ractérisé en ce qu'une vanne ( 19) est prévue entre le t 8 g

point de liaison dudit circuit de purge et ledit cir-

cuit de chauffage et ledit échangeur thermique intérieur, ladite vanne étant une vanne qui permet la ciraulation

dans un seul sens du fluide refrigérant vers ledit re-

chauffeur de fluide refrigérant, depuis ledit échangeur

thermique intérieur-.

13 Dispositif selon la revendication 1, ca-

ractérisé en ce qu'un dispositif d'absorption de Liquide est prévu sr l e c 8-té d entrée dta&pkaton duii Le giomme

q 1 o, pressemr.

14 - Dispositif selon la revendication 1, ca-

ractérisé en ce qu'il compote e outre: ur '-t,

d'équilibre (IR) branché entres t ee t l -eantméde d Yaae:ra-

tion et le c 8 té de sortie de refoulement dudit compres-

seur Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'un élément à résistance ( 20) est

intercalé dans ledit circuit d'équilibre.

16 Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit circuit dc L'é auilibre -( l, est branché en parallèle avec Ledit échangeur thermique extérieur dans ledit circuit de refroidissement PR Dispositif se&Lon La rev Xdiçati 1,I 4 caractérisé en ce que ledit circutui dléquiibre A ( 1 ú} est branché en parallèle avec un circuit en série dudit échangeur thermique extérieur ( 2): et d' une vanne, 37 Y

pour commander le débit de fluide refrigér ant dans le-

dit circuit de refroidissement.

IR Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que ladite vanne ( 19) qui commande Le

débit de fluide refri gérant est une vanne électromagné-

tique 19 Dispositif selon la revendication 2,

caractérisé en ce qu'il comporte des éléments d'absorp-

tion de liquide ( 21, 22) prévusrespectivement près de l'"entrée d'aspiration dudit compresseur et près de la

sortie dudit rechauffeur de fluide refrigérant.

Dispositif selon La revendication 2, tg caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif

de commande ( 23, 24, 25) destiné à commander La puis-

sance de chauffage dudit rechauffeur de fluide refrigé-

rant dans ledit circuit de cycle de chauffage en fonc-

tion de ta température du fluide refrigérant sur le c 8 té

de sortie dudit rechauffeur de f Luide refrigérant dans.

le cas de charge forte et en fonction de la pression sur le côté de sortie de refoulement dudit compresseur

danas i, cas de char'e f 'à es.

21 D Mspositif' selon la renemÈcatieon,1, 1óc-

ractérisé en ce que les phases dudit fluide refrigérant dt un coté et de llautre dudit échange-er thexmiqua int '-' rieur sont maintenues les m 9 mes ind-épendammert, que, le-d-it dispositif de refroidissement et chauffage fonctionne en

mode de refroidissement ou de chauffage.

22 Dispositif selon la revendication 1, ca-

ractérisé en ce qu'il comporte en outre un autre point de liaison entre le côté de sortie dudit compresseur et

ledit échangeur thermique intérieur, et une vanne inter-

calée entre ladite sortie et ledit autre point de liai.

son. 23 Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comporte un autre dispositif à résistance ( 10) entre Ledit point de liaison entre ledit' échangeur thermique intérieur et ledit compresseur et

ledit autre point de liaison entre Le o 6 te de sorti e du-

dit compresseur et ledit échangeur thermique intérieur.