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PROCEDE DE FABRICATION DE GLACE EN BLOCS, ET DISPOSITIFS FOUR-LA MISE
EN OEUVRE DE CE PROCEDE.
L'invention se rapporte à un procédé de fabrication de glace en blocs et à des dispositifs pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Selon un procédé-connu de fabrication de glace en blocs, une batterie de récipients remplis deau est abaissée dans un bain de saumure de réfrigération que les récipients traversent horizontalement en position verticale,? après quoi ces récipients sont sortis du bain de saumure., plongés dans une cuve contenant de 1?eau chaude afin de dégeler chaque bloc de glace de son récipient et finalement,? la batterie est renversée pour faire parvenir les blocs terminés sur un déservoiro D'après un autre procédé connu sous le nom de procédé "rocket" ou procédé Fechner, 1-'évaporateur muni de cylindres de refroidissement 'est placé dans un bain d'eau. Dans les cylindres., Peau est congelée directement par 1-'effet de l'évaporation du réfrigérant.
Après la congélation,\! des gaz chauds de réfrigérant sont acheminés dans l'évaporateur par l'inversion d'un robinet,, et les blocs démoulés, grâce à leur poids spécifique inférieur à celui de l'eau, sont projetés à la surface du bain d'où ils peuvent être'enlevés,
Selon un autre procédé encore, une pluralité de tubes cylindriques stationnaires, de faible section et remplis d'eau baignent dans un liquide réfrigérante et la glace qui se forme à l'intérieur des tubes est continuellement détachée par éclats à leur extrémité inférieure. Ce procédé ne s'applique pas à la fabrication de glace en blocs.
La présente invention a trait à la fabrication de glace en blocs; Elle vise en premier lieu à réaliser un procédé et des dispositifs par lesquels la fabrication de glace en blocs est accélérée par rapport aux procédés connus. En outre, 1-'invention vise à créer un procédé et des dispositifs par lesquels la fabrication de glace en blocs peut être effectuée de manière entièrement automatique. Enfin;, un autre but de 1?invention consiste à réaliser des dispositifs assurant l'exploitation entièrement automatique d'une installation de fabrication de glace en blocs de manière aus-
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si simple que possible.
Le procédé de fabrication de glace en blocs dans des moules stationnaires et à l'aide d'un réfrigérant entourant ces moules., qui fait l'objet de la présente invention, consiste en ce que le réfrigérant est trans- .Jasé dans un récipient spécial après la congélation des blocs, que les blocs de glace sont détachés des moules au moyen d'un fluide dégelant introduit dans les' espaces entourant les moules, puis démoulés par le bas sous l'effet de la pesanteur après quoi le réfrigérant est réintroduit dans les espaces entourant les moules.
Sans sortir du cadre de l'invention, les opérations de congélation et de détachement des blocs peuvent être effectuées au moyen du même fluide en particulier par l'introduction de vapeurs chaudes de réfrigérant dans les espaces entourant les moules, d'où elles agissent comme fluide dégelant.
Egalement dans le cadre de 1?invention, les opérations de commande qui produisent l'interruption de 1-'admission de réfrigérante l'évacuation de celui--ci, et l'introduction.\! d'un fluide dégelant., peuvent être provoquées à partir d'au moins un organe sensible à la température disposé au centre de l'extrémité supérieure de l'un des blocs de glace. En outre, les moules pouvant être munis, selon une autre caractéristique de 1' invention, de fonds mobiles, en particulier de fonds basculants,, on peut utiliser les mouvements de l'un ou de plusieurs de ces fonds pour donner des impulsions qui provoqueront des opérations de commande.
Dans cet ordre d'idées et conformément' à une réalisation particulière de l'invention, le mouvement d'un fond peut provoquer la réintroduction du réfrigérant dans l'espace entourant le moule.
D'autre part,, l'invention vise à perfectionner le procédé de réfrigération du liquide à congeler. Ainsi, l'objet de l'invention comporte la possibilité de produire un vide au moins partiel dans les moules destinés à recevoir le liquide à congeler.
Toujours dans le cadre de l'invention9 1-'admission et l'interruption de 1-'admission du liquide à congeler peuvent être commandés automatiquement. A cet effet9 et conformément à l'inventions des organes sensibles à la température peuvent être disposés 1-'un au bas d'au moins un des moules, et 1-'autre à proximité du niveau prévu pour le liquide à congeler.
De ces deux organes., celui prévu au bas du moule peut provoquer, par l'intermé- diaire de dispositifs de commande appropriés, l'ouverture d'un ou de plusieurs obturateurs d'admission de liquide, alors que l'organe placé à proximité du niveau prévu du liquide à congeler provoque la fermeture du ou des obturateurs d'admission lorsque le liquide atteint ce niveauo 1/invention comprend en outre des dispositifs destinés à la mise en oeuvre des procédés qui constituent l'un de ses objets.
Dans les dessins annexés,, une réalisation du dispositif conforme à l'invention est représentée à titre d'exemple.
La fig. 1 est une vue latérale schématisée d'une installation pour la fabrication de glace en blocs.
La fig. 2 est une vue en plan de la même installation,dans laquelle une batterie de moules destinés à recevoir le liquide à congeler est représentée en coupe horizontale.
La figo 3 est une vue frontale de l'installation, vue dans laquelle 1-*installation de distribution de réfrigérant n'est pas représentée.
La fig. 4-,est une coupe horizontale, à plus grande échelle., d'une batterie de moules pour la fabrication de glace en blocs.
La fig. 5 est une vue partielle des moyens de distribution de réfrigérant.
L'installation (fig.l) comporte un fondement désigné dans son
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ensemble par 5 et-qui supporte,à une certaine distance au--dessus du sol, une batterie de moules destinés à recevoir le liquide à congeler; cette batterie est désignée dans son ensemble par la référence 6. Elle contient plusieurs moules distincts,9 espacés les uns des autres,, dans lesquels un
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liquide .est. amené à -congélation -et qui peuvent être de section quelconque p. ex. carrée (figo 2) ou rectangulaire (fig-4). illy aura avantage à -don- ner à chaque moule une forme quelque peu évasée vers le bas.
Chaque môule de la batterie dont l'un est désigné par 7 et un autre par 8, est entouré despaces 9 dans lesquels un liquide peut circuler entre les moules et au-
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tour deeux. Comme il ressort des fîgs. 2 et !9 ces espaces peuvent être subdivisés par des nervures, percées ?aeo d'orifices non représentés dans les figureso Les nervures peuvent être hélicoïdales afin d'assurer une circulation égale autour de tous les moules 7,8 de la batterie.Ces moyens de canalisation ou d'orientation du courant de liquide réfrigérant sont
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indiqués dans leur ensemble, par la référence 10 dans les figs. 2 et 4.
La batterie de moules 7,8 et les espaces 9 résetvés au liquide réfrigérant sont entourés latéralement de parois isolantes désignées dans leur ensemble par 11. Cette isolation additionnelle de la batterie sert à empêcher les transferts de chaleur indésirables entre le moyen réfrigérant et l'atmosphère ambiante.
Chaque moule tel que 7 ou 8 relié à chacun des moules voisins par deux conduites dont l'unes désignée par 44, fait communiquer les parties supérieures, et l'autre, désignée par 45,. les parties inférieures'des deux moules avoisinants. De ce faits tous les espaces formés par les moules d'une batterie communiquent entre eux. Les moules 7, 8 sont indivi- duellement coiffés de couvercles 12.
Le couvercle 12a de l'un des moules 7a est muni d'une tubulure à laquelle se raccorde une conduite 13a, de préférence souple, dont l'une extrémité est reliée, par l'intermédiaire d'un obturateur ou robinet 14a, à une conduite 15 par laquelle la batterie est alimentée en liquide à congeler.
Elle peut être alimentée soit directement, poexo à partir d'une conduite d'eau lorsque l'installation sert à fabriquer de la glace d'eau, soit indirectement à 1-laide d'un ré-.-
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servoir (non représenté dans la figure) disposé au-dessus du robinet lLa,9 le liquide à congeler étant alors transvasé par gravité du réservoir dans
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chacun des moules fila, 7g 80 etc. de la batterie
Selon une variante d'exécution indiquée en traits mixtes dans la figo 1, des conduites de raccord séparées 13 et des robinets indivi-
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duels 14 peuvent être prévus pour chaque moule 7, 8,1) afin de le relier à la conduite d 9 aliment'ation 15y ôn pourra également intercaler des réser- voirs individuels (non représentés) entre la conduite 15 et chacun des robinets 14.
Dans ce cas, les conduites 44 et 45 reliant entre eux les moules 7, 7a, 8 etc. seront de préférence supprimées afin de pouvoir
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mettre hors de service, à volonté, l'un ou l'autre des moules, p.ex. s' il est défectueux. .
Chacun des moules 7 ou 8 est muni d9un fond qui, selon 1-lex' cution représentée à la fig. 39 est à bascule. Le fond;, qui pivote autour de l'axe 16a a la forme d'un levier à deux bras. L9un des bras est con- stitué Jar un plateau 18 pouvant fermer le bas du moule 7, 8 en question, alors que l'autre bras 16 porte un contrepoids 17 Il n'est pas nécessaire
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que le fond soit oscillant pour pouvoir réaliser l'invention.
En effet, il est possible d'utiliser un fond à mouvement parallèle montant et descendant ou de prévoir un fond commun pour tous les moules d'une batterie ce fond étant guidé sur ses côtés et appliqué contre la face inférieure de la batterie à l'aide d'une force ou pression mécanique ou autre tant que l'installation travaille. Cependant¯, 1-'utilisation d'un fond oscillant pour chacun des moules 7, 8 ou d'un fond oscillant commun pour plusieurs moules est préférableo Le mouvement, oscillant ou parallèle, 'du fond peut être mis à constribution pour donner des impulsions servant à commander des opérations qui seront décrites plus bas.
Au-dessous, des moules ou d'une batterie, un châssis désigné dans
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son ensemble par 19 est prévu. Ce châssis comporte des tables de déversement 20 et 21-incurvées de manière à amener par gravité les blocs congelés de leur position verticale à une position proche de l'horizontale, indiquée en pointillé dans la moitié gauche de la figo 3. Afin de retenir les blocs déversés,des butées 22 et 23 bordent les tables 20 et 210
L'espace ou les espaces 9 destinés à recevoir un réfrigérant com- muniquent.. dans leur bas., avec une conduite d'amenée 26 (figa 1); dans le haut de la batterie, une conduite 27 est prévue pour évacuer le réfrigérant évaporé.
Afin d'assurer une répartition égale du réfrigérant dans tous les espaces entourant les moules, d'autres conduites ou embranchements, non représentés, des conduites 26 et 27 peuvent être raccordés au bas et au haut, respectivement, de ces espaces. La conduite d'amenée de réfrigérant 26 rejoint une conduite 30 qui la relie à un séparateur 31 communiquant lui-même avec la conduite d'évacuation 27. Par le bas de la conduite 30, et par une conduite 28, la conduite d'amenée 26 communique également avec un récipient 29; la conduite 28 se prolonge à l'intérieur de ce récipient jusqu'à proximité de son fond. Une conduite en dérivation comportant un tube d'indication de niveau 32 est raccordée à la conduite 30, d'une part, et au séparateur 30, d'autre part.
Cet indicateur permet de surveiller le niveau du réfrigérant à l'intérieur de la batterie grâce au givrage qui se produit à la hauteur du niveau du réfrigérant. Le bas de la conduite 30 et par conséquent la conduite d'amenée de réfrigérant 26 communiquent? par un clapet de retenue 33 s'ouvrant en direction des conduites 30 et 26, avec une conduite 34 qui y amène le réfrigérant du condensateur d'une installation frigorifique, à compresseurs par exemple.
Enfin, une conduite d' égalisation des pressions 35, qui est utilisée en particulier pour terminer l'opération de détachement des blocs congelés (opération qui sera décrite plus bas) et qui est ouverte à la fin de cette opération, par du haut du récipient 29 et peut également être mise en communication avec ledit condensateuro
Le séparateur 31 peut être mis en communication avec un collecteur 'd'aspiration 36 menant à l'installation frigorifique, alors qu'une conduite distributrice 37 amène du réfrigérant à la batterie. Le collecteur d'aspiration 36 et la conduite distributrice 37, auxquels plusieurs batteries peuvent être rattachées, sont reliés suivant les besoins du procédé, aux conduites 34 et 35 et au séparateur 31 par un dispositif de commande 38, par exemple un robinet de distribution à quatre voies.
Près du fond d'au moins un des moules 7,8 de la batterie, il est prévu un organe 25 sensible à la température, relié par un conducteur à un dispositif de commande 39, électromagnétique par exemple, par lequel le robinet 14a ou les robinets 14 peuvent être ouvertso Une autre organe 40 sensible à la température est disposé dans le haut de l'un au moins des moules. Cet organe 40 est relié à un dispositif de commande par lequel le robinet 14a ou les robinets i4 peuvent être fermés, dispositif comprenant par exemple un solénoide 41.
Au centre et dans le haut de l'un au moins des moules 7,8 se trouve un troisième organes 24 sensible à la-température., relié à un dispositif électromagnétique indiqué schématiquement en 42 et qui actionne le dispositif de commande ou robinet à quatre voies 38 pour effectuer l'opé- ration de détachement des blocs dont la description va suivreo Comme il ressort surtout de la fig. 3, un transmetteur d'impulsions, schématiquement représenté en 43, coopère avec le fond mobile 16, 18 de chacun des moules.
Ce transmetteur provoque la réintroduction de réfrigérant dans la batterie, dès que le détachement et le démoulage des blocs congelés ont pris fin.
Une installation selon l'invention fonctionne de la manière sui- vantes
Etant supposé que des blocs de glace viennent de quitter la batterie et que les fonds oscillants 18 des moules soient retournés à la position de fermeture indiquée dans la partie gauche de la fig. 3, le compresseur de l'installation frigorifique refoulera du réfrigérant vers le bas des
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espaces 9. à travers la conduite 34, le clapet de retenue 33 et la conduite
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d'amenée 26. De ce fait",\) la température diminue dans la batterie, et le fond 18 de chacun des moules 7,8 s'attache à la face inférieure de celuici, par congélation de l'humidité adhérente.
La diminution de température met alors en jeu l'organe sensible 25 qui, au moyen du dispositif de com-
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mande 39, provoque l'ouverture du robinet lia ou des robinets 1/s de sorte que du liquide amené par la conduite d'aliwentation 15 est introduit dans les moules 7!) & par le robinet ll*a ou les robinets 149 et les conduites 13a' ou 13, respectivement. On peut prévoir des dispositifs (non représentés) pour répartir de manière égale le liquide dans les mules; ces dispositifs peuvent avoir, par exemple, la forme de pommes d'arrosoirAinsi les moules 7,8 sont remplis de liquide jusqu.9 au niveau indiqué par la ligne X-X
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(frigo 1 et 3).
Lorsque le liquide atteint ce niveau, l'organe sensible à la température 40 entre en action et provoque, par le dispositif 41, la
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fermeture du robinet 14a ou des robinets 142 en sorte que l'admission du liquide à congeler est interrompue automatiquement.Le réfrigérant, par exemple de l'ammoniaque, continuant à arriver dans les espaces 9 et s'évaporant à la suite de l'échange de chaleur avec les colonnes de liquide con-
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tenues dans les moules 7 JI 8" ces colonnes sont congeléeso Jusqu'à ce quoi' elles le soient entièrement, le liquide peut être maintenu en mouvement., ou soumis à un vide partiel. Le réfrigérant évaporé est évacué par la conduite supérieure 27 et amené dans le séparateur 31.
De celui-ci, le réfrigérant gazeux retourne au compresseur de Installation frigorifique;,
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par la conduite collectrice 36, tandis que le réfrigérant liquide slécou- le vers le bas par la conduite 30. Les vapeurs de réfrigérant sont alors liquéfiées de manière connue à l'aide du compresseur de l'installation frigorifique et en retournent à la batterie par la conduite collectrice 37,
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la conduite 34s le clapet de retenue 33 et la conduite d-'amenée 26. Le réfrigérant continue à parcourir'ce circuit jusqu'à ce que le liquide contenu dans les moules 7,8 soit congelé.
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L'organe 24 sensible à la température est disposé de manière" a ce que son extrémité se trouve à l'endroit où la congélation du liquide se termine pn -sait que le liqDdsg3.JbQdania*lieu au centre de la face supérieure du bloc et qu'en cet endroit il reste une cavité remplie de liquide. Lorsque le liquide est constitué par exemples par de l'eau, les sels contenus dans Peau et les impu- retés se concentrent dans cette cavité et y abaissent la température de congélation'. de sorte que c'est cet endroit qui gèle en dernier lieu. A l'instant où la température de congélation y est atteinte, l'organe 24 in-
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tervient et, au moyen du dispositif électromagnétique.42s, actionne le dis- positif de commande 38 constitué par un robinet à quatre voies.
Celui-ci interrompt 1?admission de réfrigérant et inverse le fonctionnement de 1' installation frigorifique de manière à ce que le compresseur refoule dans
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les espaces 9s par le collecteur 36, le séparateur 31 et la conduite dséva- cuation 27, du réfrigérant évaporé et par conséquent chaud. Le réfrigérant liquide encore contenu dans les espaces 9 en est alors expulsé dans le ré-
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cipient 29s par les conduites 26 et 280 Durant cette opérations le clapet de retenue 33 reste fermée de sorte que le réfrigérant liquide est dirigé dans le récipient 29 et ne peut pas retourner au compresseur.
Par l'introduction des gaz chauds de réfrigérant dans les- espaces 9, un processusde dégel est amorcé; de ce fait., les blocs de glace se trouvant dans les moules 7, 8 se détachent des parois de ceux-ci. Simultanément., le fond 18 se déta-
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che9 également à cause du dégel, de la face de la battérie.9 et le.poids des blocs de glace repousse le fond basculant 169 18 vers le bas (fig. 3 à droite).Les blocs de glace sont alors démoulés par la pesanteur et déva- lent sur les tables 20 et 21, dont les portions peu inclinées les regoi-
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vent finalement (fig. 3 à gauche).
Comme on 1-la déjà indiqué, le mouvement, basculant dans le cas particulier, du fond 16, 18 est utilisé pour produire une impulsion
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provoquant la réintroduction de réfrigérant liquide dans installation.
Dans la forme d'exécution représentée, le fond 18'vient buter contre le transmetteur d'impulsions indiqué schématiquement en 43; celui-ci fait ra-
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mener le dispositif de commandés en l'occurrence le robinet à quatre voies 38, à sa position initialeo La surpression régnant dans le condensateur et transmise par la conduite d'égalisation des pressions 35 dans le récipient 29 fait alors retourner le réfrigérant liquide dans les espaces 9, le cla- pet de retenue 33 s'ouvre et le compresseur de l'installation frigorifique travaille à nouveau de la manière décrite, c'est-à-dire qu'il rétablit le circuit de réfrigérant par la conduite 34, le clapet de retenue 33 et la conduite 26.
Des que le réfrigérant est réintroduit par le bas dans l'installation, le fond 16, 18 s'attache à nouveau à la face inférieure de la batterie, par congélation de 1?humidité adhérente;, et le cycle de fonctionnement décritecomportant l'ouverture et la fermeture du robinet 14a ou des robinets 14 etc.., recommence,
Il est également possible d'obtenir l'impulsion pour l'ouverture et la fermeture du robinet 14a ou des robinets 14, à partir du mouvement du fonden l'occurrence du fond basculant 16, 18, au lieu d'utiliser un organe 25 sensible à la température, de manière à ce que l'introduction de liquide dans les moules individuels 7,8 recommence peu après que le fond a repris sa position de fermeture et s'est attaché par congélation.
Revendications
1. Procédé de fabrication de glace en blocs dans des moules stationnaires et à l'aide d'un réfrigérant entourant ces mules, caractérisé en ce que le réfrigérant est transvasé dans un récipient spécial après la congélation des blocs, que les blocs de glace sont détachés des moules au moyen d'un fluide dégelant introduit dans les espaces entourant les moules,, puis démoulés par le bas sous 1-'effet de la pesanteur, et que le réfrigérant est réintroduit dans les espaces entourant les moules.
2. Procédé de fabrication de glace en blocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que les opérations de commande qui produisent 1' interruption de l'admission de réfrigérante l'évacuation de celui-ci, et l'introduction d'un fluide dégelant sont provoquées à partir d'un organe sensible à la température disposé au centre de l'extrémité supérieure du' bloc de glaceo
3. Procédé de fabrication de glace en blocs selon les-revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que les opérations de commande qui produisent la réintroduction de réfrigérant dans les espaces entourant les mules,\! sont dérivées des mouvements d'un fond mobile fermant chacun des moules contenant les blocs de glace.
4. Procédé de fabrication de glace en blocs selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'un vide au moi.ns partiel est produit dans les moules destinés à recevoir le liquide à congelero
5. Procédé de fabrication de glace en blocs selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les mouvements des moyens de commande pour l'admission et l'interruption de l'admission du liquide à congeler dans les moules sont provoqués par des organes sensibles à la tem- pérature disposés l'un au bas et l'autre à l'extrémité supérieure du mouleo
60 Procédé de fabrication de glace en blocs selon les revendications 1 à 5 à l'aide d'un réfrigérant fluide, en particulier d'ammoniaque, caractérisé en ce qu'à la fin de l'opération de congélation,
des gaz chauds de réfrigérant sont utilisés comme moyen dégelant., ces gaz circulant en sens inverse par rapport au sens dans lequel circule le réfrigérant pendant l'opération de congélation.
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