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S.E.M Société d'Electricité et de Mécanique (PROCEDES THOMSON-HOUSTON, VAN den KERCHOVE & CARELS) Société Anonyme, résidant à BRUXELLES..
SYSTEME PERFECTIONNE DE DEGIVRAGE POUR EVAPORATEURS DE REFRIGERATEURS.
La présente invention est relative à des perfectionnementschan- gements et additions à celle faisant l'objet du brevet principal et concer- ne le dégivrage des évaporateurs dans les appareils réfrigérateurs.
Un objet principal du présent perfectionnement est de présenter un dispositif de dégivrage assurant une circulation du réfrigérant dans la direction désirée et diminuant son refoulement dans le réservoir et la conduite d'aspiration.
Conformément à l'invention, un système de réfrigération est uti- lisé qui comprend un évaporateur à circulation ayant un réservoir et un con- duit continu connecté aux deux extrémités de ce dernier. Ce conduit continu est connecté à une extrémité au réservoir par l'intermédiaire d'une section verticale qui communique avec le réservoir en dessous du niveau du liquide réfrigérant dans celui-ci Un siphon est prévu au bas de cette section verticale et.!' suivant 1* invention une soupape de retenue est prévue entre le siphon et la partie restante du conduit. Cette soupape -de retenue di- minue le refoulement du réfrigérant vers le haut à travers la section ver- ticale mentionnée et dans le réservoir et la conduite d'aspiration.
L invention sera d'ailleurs bien comprise en se reportant à la description qui suit et aux dessins qui l'accompagentndonnés à titre d'exemple non limitatif et dans lesquels : - la fig. 1 est une vue latérale en élévation d'une partie du réfrigérateur dans lequel est incorporé une variante du présent perfection- nement; - la figo 2 est une vue en perspective de l'évaporateur,partiel- lement représenté en traits pointillés; - la fig. 3 est une vue en coupe agrandie de la soupape de rete-
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nue.
On a représente sur le dessin un cabinet de réfrigérateur com- prenant une paroi extérieure 1 et une paroi intérieure 2, cette dernière
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définissant un compartiment 3 d'emmagasiimement des aliments <> L'espace entre les parois intérieure et extérieure est repli par une substance iso- lante convenable roo L'ouverture d'accès au compartiment doemmagasînne- ment des aliments est fermée par une porte 5 4.
De manière à refroidir le compartiment 4, un évaporateur 6 est monté dans sa partie supérieure. Cet évaporateur comprend des parois de support composées d'une paroi horizontale 7 servant le fonda une paroi
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verticale arrière 8s une paroi supérieure 9. et deux parois terminales l et 11 Ces parois définissent un compartiment 12 pour Pemmagasinne- ment des éléments congelés et autres éléments similaires.
Ll'évaporateur 6 est du type à recirculation La partie réfri- gérante de 1.9 évaporateur comprend un réservoir 13 qui est placé à la partie supérieure de la paroi verticale arrière 8. Cet évaporateur comprend un serpentin continu et fixé à la paroi de support Une extrémité de ce ser- pentin est connectée en 15 au réservoir 13,en un point placé en dessous du niveau normal du liquide réfrigérantsindiqué en !5a,dans le réservoir L'autre extrémité 16 du serpentin est reliée à l'intérieur du réservoir 13 au dessus du niveau normal du liquide réfrigérant dans ce dernier.
Par cette disposition le liquide réfrigérant circule du réservoir vers le
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serpentin 34, travers la connection en 15 et le réfrigérant vaporisé est déchargé dans le réservoir en 16 Le serpentincontinu 14 comprend une première section 17 qui est disposée dans un plan horizontal et est fixée à la surface inférieure de la paroi 7 de toute manière convena- blepar exemple par brasage ou soudure. Le serpentin comprend une se- sonde section 18 qui est disposée en série avec la première section 17.
Cette seconde section daras la forme représentéesest disposée pour échan- ger sa chaleur avec la paroi arrière 8,les parois terminales 10 et 11 et la paroi supérieure 9. Les conduits de cette seconde partie 18 sont fixés aux surfaces extérieures de ces parois de toute manière conve- nable par brasage ou soudure par exemple.
Le réfrigérant liquide est fourni à partir du réservoir à la première partie 17 du serpentin continu 14 par l'intermédiaire d'une sec- tion verticale 19. Un siphon 20 est prévu au bas de la section verticale 19 juste avant le début de la première partie 17 du serpentin. Ce siphon 20 comprend une branche verticale 21 alignée avec la section verticale 19 une section horizontale 22, et une seconde branche verticale 23 o La sys- tème de réfrigération comprend un condenseur(non représenté) et le liquide réfrigérant est fourni par le condenseur à 1' évaporateur par l'intermédiaire
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d-lun tube capilaire 24. Ce dernier est connecté au serpentin 14 au début de la première partie horizontale 17.
L'extrémité du tube sapilaire 24 injecte le liquide réfrigérant dans 1' évaporateur dans la direction de la circulation normale du liquide réfrigérant dans ce dernier. @
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L,9évaporateur 6 et le serpentin 14 sont exposés à Pair dans le compartiment d Demmagasinnement des aliments durant le fonctionnement du ré- frigérateur. Pour maintenir une température suffisamment basse dans le com-
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partiment 4 et pour maintenir dans le eompartise nt 12 une température suf- fisamment basse pour préserver les aliments gelésles évaporateurs de ce type fonctionnent normalement à une température sensiblement inférieure au point de congélation de l'eau. Il en résulte que humidité dans l'air
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à 19intérieur du
compartiment ddemmagasinnement des aliments se condense sur 19évaporateur et forme du givres éventuellement sous forme d'une véri- table couverture de givre sur le serpentin et les parois de 1' évaporateur Ce givre agit vraiment comme milieu isolante réduisant l'effet de refroi- dissement de l'évaporateur et diminuant le rendement du système de réfrigé- ration.
Il est par conséquent désirable d'enlever cette couche de givre de temps en temps pour maintenir le fonctionnement du système de réfrigéra- tion à un rendement suffisamment élevée Dans la variante représentéede
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la chaleur est fournie à lnévaporateur pour vaporiser le réfrigérant dans le serpentin de telle sorte que, lorsque le réfrigérant vaporisé se recon- dense, il libère de la chaleur au serpentin pour faire fondre le givre qui s'y trouve.
Plus particulièrement un élément chauffant 25 est placé de manière à échanger sa chaleur avec 2 sections espacées 26 et 27 du serpen- tin continu 14. Cet élément chauffant peut être de tout type convenable, par exemple, il peut être un élément chauffant électrique du type isolé
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à gaine vendu sous le nom de I11Calrod 811 Durant le¯fonctionnement normal le réfrigérant circule dans le serpentin 14 de 19évaporateur dans la direction indiquée par les flè- ches le réfrigérant liquide étant fourni par le réservoir à la section verticale 19 et le réfrigérant vaporisé retournant vers le réservoir 13 au point 17.
Le réfrigérant vaporisé retourne du réservoir vers le condenseur par l'intermédiaire d'une conduite d'aspiration 28. Durant ce fonctionne*- ment normal, le siphon 20 aide au maintien dans une-direction convenable de la circulation du réfrigérant., laquelle est maintenue en plus., comme mentionné plus haut par le dispositif d'injection dans le serpentin 14, comportant le tube capilaire 24. Le dispositif que l'on vient de décrire est Pane des variantes du brevet principal.
Durant le fonctionnement normaledes chutes de tension inter- mittentes dans un tel système peuvent, sous certaines conditions provo- quer le refoulement du réfrigérant vers le haut dans la section vertica-
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le 19 et dans le réservoir et la conduite d9aspiration.
Cette situation peut être particulièrement aiguë lors de la congélation de la glace lors- que les bacs à glace sont placés sur la paroi inférieure de 19évaporatour ce qui donne une plus grande tendance au refoulement vers la section ver- ticale 19 De mime , dans les conditions de dégivrage décrites il peut y avoir une tendance au refoulement du réfrigérant vers la section verticale
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19 et le réservoir et la conduite d' aspiration Suivant le présent per- fectionnement un tel refoulement est diminué par une soupape..
de retenue 29 placée dans la branche verticale 23 du siphon 20 près de la section ho-
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rizontale 17 du serpentin lutz os, en d'autres termes., la soupape de retenue est disposée entre le siphon 20 et la première section horizontale 17 du ser- pentin 14,
La structure de la soupape de retenue est représentée en dé- tails à la figure 3 La soupape comprend un manchon 30 connectant la branche 23 du siphon 20 et extrémité de la partie 17 du serpentin Ce manchon 30 est fixé à la branche 23 et au serpentin de toute manière convenable., par brasage ou soudure,-par exemple. Le corps de soupape 31 est monté dans le manchon 30 et est fixé à ce dernier de toute manière convenablepar exemple par soudureetc...
Le corps 31 comprend un cy- lindre creux supérieur 32 et un élément complémentaire inférieur 33 Ces
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deux éléments s'engagent laun dans 1" autre? par filetage respectif!) pour former le corps 31. L'élément inférieur 33 présente une ouverture centrale 34.
La partie de cet élément 33 adjacente à 1' ouverture 34 constitue un siège de soupape 35 L'élément supérieur' 32 comprend plusieurs ouvertu- res 36 prévues pour le passage du réfrigérant Une soupape à boulet 37 est disposée dans la chambre 38 formée par les éléments 32 et 33 Cette soupape à boulet 37 est décentrée par gravité en engagement avec le siège
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de soupape 35 pour fermer 1-9ouverture 34 bloquant le passage du réfrigé- rant dans la direction vers le bas à travers la valve 29 Quand une dif- férence de pression suffisante existe la soupape à boulet 37 est déplacée
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vers le haut en spéloîgnant du siège 35 permettant le passage du réfrigé- rant vers le haut à travers la soupape de retenue 29o Même si la soupape à boulet 37 est déplacée sous la pression différentielle en engagement avec Isolément
supérieur 32, le passage du réfrigérant vers le haut à travers la valve 29 n'est pas bloqué puisque par suite de Inexistence de plu- sieurs ouvertures espacées 36 dans l'élément supérieur, la soupape à boulet 37 ne peut fermer toutes ces ouvertures à la fois.
Durant le cycle de fonctionnement normal., toutes variations intermittentes de pression qui provoqueraient ordinairement le refoulement
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du réfrigérant vers le haut dans la section verticale 19, dans le réser- voir 13 et la conduite d'aspiartion 28,donnent lieu au mouvement de la soupape à boulet 37 en engagement avec le siège 35 Par exemple, si des bacs à glace sont placés en échange de chaleur avec la partie horizonta- le 17 du serpentin, l'augemention de vaporisation du réfrigérant dans la partie 17 résultant de la chaleur relative de Peau dans les bacs, donne lieu à un léger accroissement de la pression dans cette partie du serpentin Cet accroissement de pression colle la soupape à boulet 37 au siège.,
em= péchant tout refoulement dans la section verticale 19 Le réfrigérant vaporiséepar conséquent,doit se diriger dans la direction des flèches vers le haut à travers la partie 18 à la partie supérieure de 111 évapora- tour. Lorsque le réfrigérant vaporisé circule de cette manière il don- ne lieu à une diminution de densité du réfrigérant dans les parties s'é- tendant le long des côtés et du fond de 1 évaporateur Lorsque cette densité a suffisamment diminuéele réfrigérant liquide vient dans le ré- servoir et la section verticale 19 et fait se séparer la soupape à boulet 37 de son siège, permettant la circulation du réfrigérant liquide à par- tir du réservoir dans le serpentin 14 dans la direction des flèches.
La disposition qui vient d'être décrite assure une circulation du réfri- gérant durant la période de fonctionnement normal à travers la première partie 17 et vers le haut, à travers la seconde partie 18 le long des extrémités,du fond et de la partie supérieure dans la direction des flèches,ce qui donne un refroidissement excellent de toutes les portions de l'évaporateur,
Lorsqu'on désire dégivrer l'évaporateur, de la chaleur est four- nie par 1' élément 25 au serpentin 14, aux sections .26 et 27 qui sont ospa- cées le long du circuit série du serpentin . Le réfrigérant liquide vapori- sé par élément chauffant circule dans le serpentin 14 et la recondensa- tien du réfrigérant vaporisé effectue la fonte du givre sur le serpentin.
Durant l'opération de dégivrage avec l'unité réfrigérante déconnectée et Isolément chauffant 25 connecté la vaporisation du réfrigérant dans la partie 17, par l'élément chauffant,, dosse lieu à un accroissement de pres- sion dans la partie 17 et force la soupape à boulet 37 à venir en engage- ment avec son siège 35 o Ceci bloque le refoulement du réfrigérant vers le haut dans la section verticale 19, le réservoir 13 et la conduite d'aspira- tion 28. Le réfrigérant vaporisé est par conséquent, obligé de circuler à travers la partie 17 et vers le haut dans la direction des flèches à tra- vers la partie 18 vers le haut de 1.9 évaporateur et dans le réservoir 13.
Gemme dans le cas des conditions normales de fonctionnement, cette circula- tion vers le haut du réfrigérant vaporisé vers la partie supérieure 18 le long des extrémités et vers 1 arrière de l'évaporateur donne lieu à une diminution de la densité du réfrigérant dans la partie 18. Cette diminu- tion est suffisante pour que la pression exercée par le réfrigérant liquide dans la section verticale 19 et le réservoir 13 soit supérieure à la pres- sion exercée sur la face opposée de la soupape de retenue et la soupape à boulet 37 est déplacée vers le haut de sa position représentée à la fi- gure 3 pour permettre la circulation du réfrigérant liquide vers le bas à travers la section verticale 19 et dans la première partie 17 de l'évapo- rateur Ceci
assure la fourniture fraîche de liquide réfrigérant à la région adjacente au réservoir La vaporisation subséquente de ce réfrigé- rant sa circulationà travers le conduit continu 14 et sa recondesnstin dans ce conduit.,effectue l'enlèvement du givre formé sur ce dernier. On a trouvé que le temps requis pour le dégivrage dans les mêmes conditions de givre.9 est réduit lorsqu'on utilise la soupape de retenue 29 par suite de l'amélioration de la circulation du réfrigérant et du maintien de cet- te circulation dans le serpentin dans la région de Isolément de chauffe 25.
Dans un but d'illustration, la présente invention a été appli- quée au système de réfrigération tel que décrit dans le brevet principal.
Ainsi illustrée, elle comprend un élément de chauffe 25 qui fournit de la chaleur au serpentin 14 en deux points espacés le long de son circuit série.
Il est évident cependant que Inapplication de la présente invention n'est
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pas limitée à une telle-disposition de dégivrage et peut être également appliquée aux systèmes comprenant d'autres dispositions pour fournir de la chaleur pour le dégivrage!)par exemple à celles dans lesquelles de la chaleur est fournie en un seul point du circuit de réfrigération ou sur une longueur appréciable de ce circuit. Par conséquent., biel quon ait représenté une seule- variante de l'invetnion, il est évident quelle n'est pas limitée à cette construction particulière et qu'il est entendu que toutes les variantes utilisant les mimes principes et ayant même objet que la disposition indiquée ci-dessus rentreraient comme elle dans le cadre de l'invention.