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BACS A GLACE PERFECTIONNES POUR REFRIGERATEURS MENAGERS.
La présente invention concerne les réfrigérateurs ménagers et plus particulièrement les bacs à glace utilisés dans ces réfrigérateurs.
Il est de pratique courante de supporter à l'intérieur de l'éva- porateur ou du compartiment réfrigérant, plusieurs bacs à glace. En général, le support utilisé consiste en une étagère métallique ou en glissières métal- liques s'appuyant sur les parois latérales du compartiment, de manière à ob- tenir une excellente conductibilité thermique entre les parois des bacs à gla- ce et celles de l'évaporateur. Avec un tel dispositif, le transfert calorifi- que mis en jeu dans ce procédé de réfrigération, est presqu'entièrement accom- pli par conduction à travers les parois des bacs. La réfrigération de ces bacs se fait plus ou moins depuis le fond et les parois latérales vers le cen- tre et les parties supérieures.
Ce dispositif permet d'obtenir une prise en glace relativement rapide, mais il présente l'inconvénient que les blocs de glace adhèrent aux parois des bacs et qu'il est souvent difficile de les en décoller.
La présente invention a pour but un dispositif perfectionné de bac à glace remédiant à cet inconvénient. Elle consiste à supporter les bacs à glace dans le compartiment de réfrigération, d'une manière telle que la pri- se en glace ait lieu essentiellement depuis la surface de l'eau vers les par- ties inférieures des moules. Dans ce dispositif, le transfert de chaleur nécessaire pour transformer l'eau en glace, se fait presqu'entièrement par radiation, alors que, dans les méthodes habituelles, on agissait par conduc- tion. Comme conséquence directe de cette caractéristique, la prise se fait d'une manière telle qu'elle brise l'adhérence qui tend à se produire entre les blocs de glace et les parois du bac.
On sait que, lorsque l'eau se prend en glace, il se produit une augmentation importante de son volume et, dans la présente invention, on utilise cette augmentation de volume pour briser l'ad- hérence entre le bloc de glace et les parois du bac.
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L'invention prévoit donc un dispositif nouveau et perfectionné dans lequel les bacs à glace sont supportés de manière amovible dans un évapo- rateur de manière que la prise en glace se produise à partir de la surface su- périeure de l'eau, Vers le bas. Conformément à l'invention, également, si on ne désire pas réaliser la production maxima de glace, on peut retirer du com- partiment les bacs à glace inutiles et leurs supports.
Pour réaliser l'invention,les bacs à glace sont disposés immé- diatement en-dessous d'une paroi horizontale réfrigérée. Les bacs à glace sont supportés par cette paroi au moyen d'éléments amovibles en matière de fai- ble conductibilité thermique, pour diminuer le transfert de chaleur provenant des bacs eux-mêmes. Par conséquent, la chaleur est extraite de l'eau des bacs principalement à partir de leur surface supérieure, et l'eau gèle à partir de cette surface vers le bas.
L'invention sera d'ailleurs bien comprise en se référant à la description qui suit et au dessins qui l'accompagne à titre d'exemple non li- mitatif et dans lequel :
La figure 1 est une vue fragmentaire de la partie supérieure d'un réfrigérateur ménager, la porte étant partiellement arrachée pour montrer la disposition intérieure.
- La figure 2 est une coupe le long de la ligne 2-2 de la Figure 1.
- La figure 3 représente un type de bac à glace qui peut être uti- lisé avec l'invention.
- Les figures 4, 5 & 6 sont des coupes à travers l'un des moules du bac à glace, montrant les divers stades de la prise des blocs en glace.
En se reportant Figure 1, on voit la partie supérieure d'un ré- frigérateur ménager 1 muni d'une porte à charnières 2. L'intérieur du réfri- gérateur comporte un compartiment de réfrigération 3 défini par des cloisons internes 4. Ce compartiment possède une paroi supérieure 5 disposée sensi- blement dans un plan horizontal. La chaleur est extraite du compartiment 3 par des tubes réfrigérants 6 qui sont montés de manière à se trouver en con- tact thermique avec la surface supérieure de la paroi supérieure 5. Le tube 6 est alimenté en réfrigérant par un condenseur habituel.
La température de la paroi 5 et la température à l'intérieur du compartiment 3 sont maintenues à un point sensiblement inférieur au point de congélation de l'eau, pendant le fonctionnement normal du réfrigérateur. Sur la surface inférieure de la paroi supérieure 5, on dispose plusieurs glissiè- res 7 qui servent de guide à des supports 8 qui maintiennent les bacs à gla- ce 9 en position horizontale, en-dessous et à une petite distance de la paroi 5, comme on va l'expliquer.
La Figure 2 est une coupe suivant ligne 2-2 de la Figure 1, qui montre la façon dont les glissières 7 sont fixées à la paroi supérieure 5 du compartiment. Suivant un mède préféré de réalisation de l'invention, les glissières 7 sont fixées par des vis 10; évidemment, on pourrait utiliser tout autre mode de fixation, comme la soudure ou la brasure.
En se reportant à nouveau à la Figure 1, on voit que les glissiè- res 7 permettent de laisser passer les rebords supérieurs 11 des supports 8.
Ces rebords 11 sont donc prévus pour coulisser dans les glissières 7. La par- tie inférieure des supports 8 comporte des rebords latéraux 12, qui permettent de supporter les bords correspondants des bacs à glace. Ces derniers sont donc supportés horizontalement, à une courte distance en-dessous de la surface infé- rieure de la paroi supérieure 5. Comme celle-ci est réfrigérée, les tempéra- tures les plus basses dans le compartiment 3 se trouvent au voisinage de la surface inférieure de cette paroi 5. Autrement dit, les bacs à glace se trouvant dans la position représentée Figure 1, un gradient de température exis- te dans l'air entourant les bacs à glace, de telle sorte que la surface supé- rieure de l'eau des moules perd plus rapidement sa chaleur que l'eau qui se @ trouve au fond.
Cette perte de chaleur s'effectue principalement par radia- tion à partir de la surface supérieure de l'eau. On voit donc que la eongé-
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lation de l'eau dans le bac se fera de haut en bas, Toutefois, ceci n'est vrai que s'il n'y a pas de conduction thermique directe entre le bac à glace 9 et la paroi supérieure 5.
S'il existait une telle conduction9 il est évident que l'eau qui se trouve dans les parties inférieures du bac 9 perdrait rapidement sa cha- leur par conduction, et la congélation se ferait à partir des parois et du basdes bacs à glace, vers le centre et la surface supérieure de l'eau. Pour empêcher cela, les supports 8 sont faits en une matière de'faible conducti- bilité thermique. Pratiquement, on a trouvé que le styrène est particuliè- rement favorable, mais il est bien évident que l'on pourrait utiliser pour le support 8 d'autres matières plastiques , ou toutes autres matières à faible conductibilité thermique.
En se reportant Figure 3, on voit que le bac à glace utilisa- ble avec l'invention, comporte plusieurs moules individuels 13. Ceux-ci pré- sentent une forme hémisphérique mais, bien entendu, l'invention n'est pas li- mitée à cette configuration spéciale; c'est ainsi qu'on a pu utiliser des bacs avec des moules tronconiques. La partie supérieure du bac 9 comporte des rebords extérieurs destinés à reposer sur les rebords 12 des supports 8, lorsque le bac est en position de réfrigération, comme représenté Figure 1.
On a trouvé, en outre, que le bac 9 pouvait être construit en une matière plastique, mais l'invention n'est pas limitée à ce genre de matière, étant donné qu'un bac métallique en aluminium poli fonctionne aussi d'une manière sa- tisfaisante.
On a représenté Figures 4, 5 & 6 comment la congélation se pro- duit, conformément 1-'invention., dans un moule du bac 9. Ce moule a été rem- pli d'eau et a été mis en position sous la paroi supérieure 5 du compartiment de réfrigération, pendant une courte période de temps, comme représenté Figu- re 4. Pendant cette périodeles parties supérieures de l'eau dans le moule ont perdu leur chaleur par radiation avec la paroi 5,. et, comme cette perte de chaleur se fait beaucoup plus rapidement que toute autre, perte dans les parties inférieures de l'eau à travers le bac 9, il se produit à la surface de l'eau une couche de glace 15,beaucoup plus épaisse que la couche inférieu- re 16 dans le fond du moule.
Lorsque la congélation se poursuit, l'eau 17, emprisonnée dans la glaceaugmente de volume et, à la fin, la pression exer- cée par cette eau qui se congèle, provoque la rupture de la glace environnan- te. Comme la couche 16 est beaucoup plus mince que la couche supérieure 15, la rupture se produit naturellement quelque part dans la couche inférieure 16.
Cette rupture provoque une pression qui soulève le bloc de glace partiellement congelé et sépare ainsi ce bloc de-la paroi du moule correspondant. L'eau, qui a traversé la partie du bloc de glace où s'est produite le rupture, gèle à son tour et donne naissance à une sorte d'excroissance 18, au voisinage de la rupture. A ce stade, le bloc de glace est semblable à celui de la Figure 5. On y voit clairement que la rupture du bloc de glace et la congélation in- térieure de l'eau 17 ont donné naissance à une excroissance 18, qui fait monter le bloc de glace par rapport à la paroi adjacente du moule.
Lorsque la congélation se poursuit, l'eau 17 enfermée dans le bloc partiellement congelé de la Figure 5, continue à se congeler; elle augmente de volume et, lorsque la pression est devenue suffisamment grande, il se pro- duit une seconde rupture du bloc de glace. Normalement, cette seconde ruptu- re se fait dans la même région que la première, étant donné que la couche de glace a été affaiblie en ce point. Enfin, le bloc de glace se congèle en en- tier, Figure 3, ce bloc étant sensiblement sans adhérence à la paroi du mou- le, à cause de la force qui s'est développée précédemment vers le haut et qui l'a soulevé.
La congélation a été représentée ci-dessus avec seulement deux stades intermédiaires, mais on remarquera que, dans le fonctionnement réel, il peut se produire un nombe notable de rupture et de congélation successives, chacune faisant faire au bloc de glace un mouvement vers le haut. Le détache- ment des blocs de glace ne se fait pas instantanément, mais il se produit de manière intermittente, lorsque la pression est périodiquement relâchée, par
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suite de la rupture des parois de glace. Les blocs de glace sont'détaches et soulevés vers le haut, un certain nombre. de fois., pendant la durée de la congélation.
Quand le bloc est entièrement gelé, comme représenté Figure 6, on exerce à la main, si nécessaire., une certaine pression au voisinage de son bord externe, comme représenté par exemple en 19, de manière que la partie dia- métralement opposée 20 se soulève au-dessus de la surface supérieure du moule et qu'on puisse facilement retirer le bloc.
En résumée on voit que la présente invention réalise un disposi- tif de bac à glace dans lequel l'extraction des blocs est facilitée par la manière dont la congélation se produit. Ce résultat est obtenu au moyen de bacs à glace supportés horizontalement au-dessous d'une paroi réfrigérée et en les supportant au moyen de pièces en une matière à faible conductibilité thermique. Il n'y a donc aucune conduction directe de chaleur entre le bac lui-même et la paroi réfrigérée, et c'est pourquoi l'eau se congèle progres- sivement et principalement de haut en bas. On voit également que l'usager peut retirer tout ou partie des bacs à glace suivant ses besoins.
L'invention a été décrite à propos d'un réfrigérateur ayant un compartiment de réfrigération,, mais il reste bien entendu que l'invention pourrait aussi bien s'appliquer avec un réfrigérateur ne possédant pas de tel compartiment, comportant une surface réfrigérante voisine de l'horizontale.