Brevet FR2193186A1 — publié le 19740215

La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet une enceinte frigorifique formant par exemple armoire frigorifique, réfrigérateur, chambre froide ou analogue, à deux températures ainsi que les diverses applications et utilisations résultant de sSiise en oeuvre. On connaît déjà des enceintes frigorifiques telles que notamment des armoires frigorifiques ou meubles frigorifiques analogues, calorifugées extérieurement et refroidies par des moyens évaporateurs notamment à serpentins tubulaires alimentés en commun en fluide frigorigène par un compresseur unique de vapeur. Ces enceintes présentent généralement l'inconvénient qu'il se forme du givre, de sorte quelles nécessitent un système de dégivrage automatique, semi-automatique ounanuel. L'invention a principalement pour but de supprimer les inconvénients précités de l'état antérieurement connu de la technique en créant une enceinte frigorifique du type précité dans laquelle le phénomène de givrage n'a pas lieu au moins dans l'espace de réfrigération. A cet effet, pour résoudre le problème technique posé, l'enceinte frigorifique conforme à l'invention est caractérisée par au moins un compartiment à deux espaces respectivement de réfrigération à température positive (c'est-à-dire supérieure au point de congélation de l'eau) et de congélation ou à température négative (c'est-à-dire inférieure au point de congélation de l'eau), chaque espace étant refroidi individuellement par son propre évaporateur, les deux évaporateurs étant directement reliés dans le même circuit en série pour être alimentés collectivement par le compresseur unique précité en ayant la même température d'évaporation et en ce que les tubes de l'évaporateur pour ledit espace de réfrigération sont noyés dans la couche de matière d'isolation thermique en étaniécartés d'une distance déterminée de chaque paroi thermiquement conductrice voisine à refroidir dudit espace de réfrigération, tandis que les tubes de l'évaporateur pour ledit espace de congélation sont directement en contact thermique avec chaque paroi thermiquement conductrice voisine à refroidir dudit espace de congélation. les tubes de serpentin évaporateur pour l'espace à température positive sont écartés, de la paroi voisine à refroidir-de cet espace, d'une distance qui est variable et fonction d'une part de la température d'évaporation nécessaire pour l'espace à température négative, d'autre part de la nature de la matière plus ou moins isolante se trouvant entre le serpentin évaporateur et la paroi voisine à refroidir et enfin de a longueur du serpentin évaporateur et de la puissance frigorifique à dissiper dans l'espace à température positive. Cette disposition présente les avantages importants suivants 1 -Comme l'espace de réfrigération est à température positive, il n'y a aucun risque de formatinn de givre apparent dans celui-ci d'où suppression de tout système de dégivrage et le refroidissement de cet espace est assuré par une ou plusieurs faces de paroi le délimitant, formant surfaces d'échange thermique distributrices de froid statique, maintenues à une température supérieure à OOC et éventuellement voisine de cette valeur 2 -l'espace à température négative peut etre disposé en un emplacement tel qu'il ne nécessite aucun dégivrage 70-il n'y a qu'une seule température d'évaporation pour les deux évaporateurs (respectivement pour les espaces de réfrigération et de congélation) à températures différentes de surface d'échange thermique, d'où suppression soit d'un organe de détente supplémentaire entre les deux évaporateurs, soit d'un système de réglage automatique avec vannes régulatrices ou analogues 40-les deux évaporateurs peuvent être avantageusement constitués par un seul serpentin, sans aucun raccord ou soudure noyé dans l'isolation, ce qui élimine tout risque de fuite du fluide frigorigène de toute la partie du circuit formant évaporateur. L'invention présente donc un perfectionnement important vis-à-vis de l'état de la technique, lequel perfectionnement est remarquable par sa simplicité organique donc par une construction ou fabrication économique ainsi que par sa grande sûreté de fonctionnement donc par sa fiabilité élevée. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant au dessin schématique annexé donné uniquement à titre d'exemple non limitatif illustrant un mode de réalisation actuellement préféré de l'invention et dans lequel - la figure 1 représente une vue en coupe verticale d'une armoire frigorifique conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue agrandie du détail cerclé II de la figure 1; - la figure 3 est une vue agrandie du détail cerclé III de la figure 1; et - la figure 4 représente une vue en perspective d'une variante d'exécution constituée par une armoire frigorifique à deux compartiments séparés respectivement de réfrigération et de congélation. Selon l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, le principe de l'invention est applique à une armoire frigorifique telle que par exemple un réfrigérateur ménager 1 comportant un espace intérieur de réfrigération à température positive 2 garni de clayettes, étagères ou rayons 3 et délimité sauf sur sa face d'accès qui peut être fermée par une porte calorifugée 4, par des doubles parois 5 comportant une paroi interne thermiquement conductrice 6 par exemple en tôle ou feuille métallique entourée d'une couche de matière thermiquement isolante 7. A la base du réfrigérateur est réservé un espace 8 servant à loger le groupe frigorifique à compression de vapeur dont le condenseur (non représenté) est monté par exemple derrière armoire. Armoire frigorifique comporte de préférence une fabrique de cubes de glace 9 formant un espace de congélation donc à température négative pour le refroidissement duquel la température deé.vaporation dans l'évaporateur associé doit être de préférence inférieure à -10 C, tandis que dans l'espace de réfrigération 2, la température doit être positive pour éviter tout givrage.A cet effet, le groupe frigorifique unique, placé dans son logement 8, alimente en fluide frigorigène un circuit évaporateur comportant avantageusement un serpentin tubulaire unique dont une partie 10 servira au refroidissement de l'espace de réfrigération 2 et dont l'autre partie 11 servira au refroidissement de l'espace de cpngélation 9 formant fabrique à glace. le refroidissement de l'espace de réfrigération 2 s'effectue par une ou plusieurs des parois internes 6 le délimitant et, à cet effet, les tubes de la partie correspondante 10 du serpentin évaporateur, qui sont répartis suivant les parois de refroidissement concernées, sont noyés dans la couche d'isolation thermique 7 et écartés des parois internes voisines 6 à refroidir d'une distance telle que la température de surface de ces parois 6 est supérieure à 0 C en étant de préférence voisine de cette valeur. Chacun des tubes 10 de la première partie du serpentin évaporateur est avantageusement séparé de sa paroi associée 6 par une couche diisolant approprit (voir figure 2). Par contre, les tubes 11 de l'autre partie du serpentin évaporateur sont en contact thermique direct avec une paroi thermiquement conductrice, telle qu une tole 6 sensiblement horizontale supportant des tiroirs, bacs ou cuvettes pour cubes de glace 12 (voir figure 3). Avec une telle ccnstruction, les tiroirs à cubes de glace 12 pe1lvent tre diswcses en un emplacement quelconque de l'armoire frigorifique 1, soit par exemple en bas, de sorte que la paroi ou tôle conductrice 6' supportant les tiroirs 12 forme le plancher ou platelage interne de base de l'armoire frigorifique. Dans ce cas, les tubes de serpentin réfrigérateur 11, directement en contact thermique avec la tôle 6', sont également noyés dans la couche calorifuge 7 mais sans aucune interposition de celle-ci entre les tubes Il et la paroi 6'. On peut ainsi réaliser un réfrigérateur ménager avec usine à glace à tiroirs à cubes de glace sans compartiment congélateur spécial et sans aucun système de dégivrage. Au lieu d'avoir un évaporateur unique composé de deux parties affectées respectivement au refroidissement de l'espace de réfrigération 2 et de la fabrique à glace 9, on peut prévoir deux évaporateurs distincts mais reliés mutuellement et alimentés en commun par un même et seul groupe frigorifique. La figure 4 représente à titre indicatif une armoire frigorifique comportant deux compartiments séparés, par exemple superposés, à savoir un compartiment supérieur de réfrigération 13 et un compartiment inférieur de congélation 14,qui sont refroidis respectivement soit par un évaporateur unique en deux parties, soit par deux évaporateurs individuels alimentés collectivement par un seulcompresseur. L'enceinte frigorifique conforme à l'invention convient à la conservation de tous produits périssables ou dégradables tels que des denrées alimentaires, des médicaments et articles pharmaceutiques, des produits organiques et biologiques, etc. la disposition de la fabrique à glace 9 en bas de l'armoire frigorifique, c'est-à-dire directement sur le plancher de celle-ci,est avantageuse en ce que l'on peut prévoir un tuyau d'évacuation automatique, (vers l'extérieur et en particulier vers le groupe frigorifique logé dans l'espace 8. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques de oyes décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention et mises en oeuvre dans ladre des revendications qui suivent. REVEND I CAT I0N 1.- Enceinte frigorifique calorifugée extérieurement et refroidie par des moyens évaporateurs à serpentin tubulaire alimentés en commun par un compresseur unique, caractérisée par au moins un compartiment à deux espaces respectivement de réfrigération à température positive et de congélation à température négative, chaque espace étant refroidi individuellement par son propre évaporateur, les deux évaporateurs étant directement reliés dans le mime circuit notamment en série et ayant la même température d'évaporation et en ce que les tubes de l'évaporateur pour ledit espace de réfrigération sont noyés dans la couche de matière d'isolation thermique en étant écartés d'une distance déterminée de chaque paroi thermiquement conductrice voisine à refroidir dudit espace de réfrigération, tandis que les tubes de l'évaporateur pour ledit espace de congélation sont directement en contact thermique jointif avec chaque paroi conductrice voisine à refroidir dudit espace de congélation. 2.- Enceinte frigorifique selon la revendication 1, caractériséeen ce que les deux évaporateurs précités sont constitués respectivement par les deux parties diun évaporateur unique. 3.- Enceinte frigorifique selon la revendication 1 ou 2, formant en particulier réfrigérateur ménager avec fabrique à glace avec tiroirs à cubes de glace constituant l'espace de congélation précité, caractérisée en ce que lesdits tiroirs sont disposés sur une paroi thermiquement conductrice précitée à refroidir, sensiblement horizontale, située de préférence en bas dudit réfrigérateur en formant par exemple le plancher de celui-ci.