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Echangeur de chaleur en tôle de fer pour chambres frigorifiques.
L'invention est relative à un échangeur de chaleur en tôle de fer pour chambres frigorifiques, notamment pour la chambre froide des armoires frigorifiques domestiques. La surface extérieure de ces échangeurs de chaleur subit dans une notable mesure l'effet nuisible de l'humidité de l'air conden- sée sur elle. Cette humidité produit des effets chimiques et électrolytiques particulièrement intenses, car l'air de la chambre frigorifique se charge, sur les denrées à refroidir, d'un brouillard salin et chargé d'acidité des fruits, qui se condense sur les surfaces froides conjointement avec la vapeur n
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d'eau amenée par l'air extérieur.
Il a été constaté que les dépôts adhérents de métal, qui dans d'autres applications analogues constituent parfois une protection très utile con- tre l'attaque par l'humidité, sont nettement insuffisants pour les échangeurs de chaleur précités. Ceci doit être at- tribué au fait qu'il n'est guère possible, pratiquement, de produire des dépôts de métal protecteurs suffisamment étanches sur les surfaces de fer exposées à l'air de la chambre frigo- rifique. On a déjà proposé de fabriquer l'échangeur de chaleur en une tôle de fer plaquée d'une tôle résistant aux influences chimiques. Toutefois, quand on emploie cette tôle plaquée, il est très difficile de conformer les raccordements.
En outre, ces tôles sont notablement plus coûteuses que la tôle de fer courante et de provenance indigène, qui serait un produit ap- proprié à cette fabrication en raison de sa résistance aux fluides réfrigérants utilisés dans les machines frigorifiques.
Pour ces raisons, on s'est orienté vers une autre solution qui consiste à émailler les surfaces de l'échangeur exposées à l'air de la chambre frigorifique, quand cet échan- geur de chaleur est fait en tôle de fer. La couche d'émail présente sur les surfaces métalliques l'avantage de se lais- ser nettoyer facilement et de produire l'effet d'un ensemble esthétique conjointement avec les parois de la chambre fri- gorifique, qui en règle générale sont elles aussi émaillées.
Toutefois, étant donné que la couche d'émail doit être passée au feu à des températures très élevées, de l'ordre de 950 , il se forme à la surface intérieure une couche d'oxyde qui se combine en composés indésirables avec le fluide réfrigérantet d'où passent dans la circulation de ce fluide, pendant le fonctionnement de la machine frigorifique, des constituants
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solides qui créent des troubles de circulation. En outre, les échangeurs de chaleur peuvent facilement se déformer au cours du traitement au four d'émaillage.
Pour obvier au moins partiellement à cet inconvénient, il faut donner à l'échan- geur de chaleur une forme appropriée qui ne correspond en au- cune manière aux formes constructives avantageuses au point de vue de la thermotechnique et de la technologie de fabrica.- tion. Un autre inconvénient de l'émaillage réside en ce qu'on ne peut exécuter les raccordements tubulaires et les joints de bords contigus que par soudure autogène et non par le procédé plus simple de soudure dure et, à plus forte rai- son, de soudure tendre. Or, la couverte d'émail adhère le moins bien précisément aux endroits soudés.
Il s'y forme facilement des crevasses qui d'ailleurs se produisent aussi aux autres endroits de la surface de l'évaporateur sous l'in- fluence du changement de température relativement brusque provoqué notamment pendant la mise en marche de la machine fri- gorifique. L'humidité s'infiltrant dans ces crevasses fait sauter pendant la congélation des {fragments de la couverte d'émail,et la paroi métallique mise à nu en ces endroits est corrodée en peu de temps.
En se basant sur cette expérience, on fabriquait gé- néralement les échangeurs de chaleur logés dans la chambre frigorifique, entièrement en un métal, tel que par exemple le cuivre, qui.résiste lui-même à l'action corrosive extrêmes ment violente des substances amenées sur les surfaces extérieu- res par l'humidité de l'air ou qu'on peut métalliser au moyen d'un revêtement étanche d'un métal approprié, par exemple par étamage.
L'emploi d'un évaporateur de fer émaillé devait être considéré, en raison des difficultés précitées, comme un succédané de qualité inférieure, en dépit de son coût global @
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à peine inférieur et malgré que le fer soit très résistant aux fluides réfrigérants usuels et qu'il possède en outre la conductibilité thermique requise pour l'échange thermique.
Précisément en raison de l'expérience acquise avec les échangeurs de chaleur en tôle de fer émaillée, une autre possibilité encore existante en principe, savoir la possibi- lité de revêtir d'une couverte de vernis ou de laque les surfaces tournées vers la chambre frigorifique, devait parai- tre vouée d'emblée à l'insuccès. En effet,si les couvertes d'émail ne suffisaient déjà pas à combattre les influences manifestées dans le domaine d'applications précité, on ne pou- vait à fortiori s'attendre à aucune réussite de la part d'une couverte de vernis que l'on considérait également comme un succédané inférieur et moins durable.
En l'occurence, ce rai- sonnement paraissait particulièrement fondé du fait que les vernis connus absorbent l'humidité qui, pendant la congélation, devrait provoquer dans une mesure encore beaucoup plus notable les détériorations par le froid qui se produisent déjà avec les couvertes d'émail.
Toutefois, de manière surprenante, il a été trouvé que ces doutes ne se justifient pas pour toutes les sortes de vernis, et qu'en choisissant judicieusement des vernis de na- ture déterminée on peut procurer une protection superficielle qui est à tout point de vue capable de s'opposer aux multi- ples attaques de nature chimique et mécanique manifestées en service et qui pour cette raison est en général, la première à permettre d'employer dans les chambres frigorifiques des é- changeurs de chaleur faits en tôle de fer et susceptibles d'être fabriqués à bon marché. Suivant l'invention, on at- teint ce but en couvrant d'un vernis de résine artificielle durci à température élevée la paroi de l'échangeur de chaleur
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tournée vers la chambre frigorifique.
Grâce à la température élevée, de l'ordre de 180 C, employée pendant l'opération de durcissement, le vernis devient totalement inodore et, en outre, incapable d'absorber l'eau. Il a été constaté que cette couverte de vernis, notamment quand elle est rapportée en plu- sieurs couches durcies une à une par un apport de chaleur, constituent une protection superficielle entièrement exempte de pores et de crevasses. Les diverses couches peuvent ,diffé- rer quant à leur dureté; il est utile, à ce point de vue, d'appliquer sur une ou deux couches de fond relativement mol- les une couche extérieure dure.
On emploie avantageusement à cet effet des vernis foncés qui résistent particulièrement bien aux températures élevées produites au cours du durcisse- ment et qui pendant le fonctionnement de l'installation fri- gorifique favorisent le rayonnement calorifique de l'extérieur à l'intérieur. Avant d'appliquer les couches de vernis, il est avantageux de traiter la surface du fer au moyen de phos- phates.
Grâce aux qualités précitées, la couverte appliquée conformément à l'invention protège efficacement les surfaces de fer contre les influences chimiques. Des essais ont montré que des tôles de fer traitées de la manière indiquée résistent sans le moindre dommage à l'attaque de brouillards salins du- rant 360 heures, suivie d'une attaque de même durée par des brouillards chargés d'acides de fruits. Même une attaque par l'eau prolongée durant 8 semaines n'a donné aucun signe de cor- rosion. Tout aussi favorable est le comportement vis-à-vis du givrage de la surface et vis-à-vis des fatigues mécaniques produites au cours du fonctionnement des armoires frigorifiques.
L'aspect des surfaces couvertes des vernis précités est entiè- rement équivalent à celui d'une bonne couverte d'émail. On net-
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toie facilement les surfaces au moyen d'eau de soude chaude ou au moyen d'autres produits de nettoyage énergiques.
REVENDICATIONS.
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1.- Echangeur de chaleur en tôle de fer pour chambres frigorifiques, caractérisé en ce que sa paroi du côté de la chambre frigorifique est couverte d'un vernis de résine artificielle durci à température élevée.