Brevet FR2144620A1 — publié le 19730216

La présente invention est relative à un appareil capable de détecteur la congélation d'un liquide dans lequel il ost immergé. Un tel appareil ou capteur est utilisable notamment dans des installations frigorifiques prévues pour fabriquer de la glace0 Les capteurs utilisés jusqu'à ce jour fonctionnent suivant divers principes, notamment à la façon de sondes capacitives0 Cela consiste à utiliser deux électrodes plongées dans le liquide. Au fur et à mesure que de la glace se forme et se dépose sur les électrodes, la capacité de la sonde varie et lorsqu'elle franchit un certain seuil, un signal électrique est recueilli qui permet de déclencher un thermostat, ou un montage récepteur quelconque de type connu. L'inconvénient de ces sondes résulte du fait qu'elles sont peu sensibles et que, d'autre part, le seuil de déclenchement varie énormément d'une opération à l'autre0 La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients cn réalisant un détecteur de congélation qui est à la rois simple, peu coûteux, et d'un fonctionnement parfaitement sûr et reprol ductible dans le temps0 Un appareil détecteur de congélation selon l'invention comprend un capteur immergé dans le liquide à congeler et relié une installation réceptrice, et il est caractérisé en ce que le capteur est formé d'une capsule dont l'espace intérieur est divisé en deux chambres par un piston qui y coulisse librement de façon étanche, l'une des chambres contenant un liquide dont le point de congélation correspond à la température de régulai tion d8sirée et dont la congélation s'effectue avec une variation de volume, alors que 1autre chambre contient un liquide dont le point de congélation est nettement inférieur à la plus basse des températures de fonctionnemento cette deuxième chambre étant reliée par une canalisation à ltinstallation réceptriceO Suivant une autre caractéristique de l'invention, le liquide non congelable de la seconde chambre est constitué par de l'huilez La canalisation de liaison peut entre raccordée, par une extrémité à la seconde chambre n volume variable, et par l'autre extrémité a une capsule manométrique susceptible d'actionner un mini-cont- teur électrique0 Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention lo liquide congelable contenu dans la première chambre est constitué par de l'eau ou par une solution aqueuse Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention0 Fig. 1 est une vue d'ensemble montrant schématiquement un capteur selon l'invention lorsqu'il est immergé dans un fluide à l'état liquide0 Fig. 2 est une vue analogue montrant le seuil de déclenche- ment, c'est-à-dire lorsque le liquide environnant cosmence à se congeler0 Le dispositif illustré sur les dessins est destiné àéquiper par exemple une cuve 1 contenant un liquide 2 qui peut être de l'eau0 Le problème consiste à actionner un thermostat ou régu- lateur, par exemple afin de fabriquer de la glace à partir de liteau 2. Pour cela, on immerge dans le liquide 2, un capteur 3 selon l'invention qui est relié par une canalisation 4 à une capsule manométrique 5. Le capteur 3 est constitué par un corps cylindrique à l'intérieur duquel peut coulisser librement et de façon étanche, un piston 6o Ce piston divise l'espace intérieur du capteur 3 en deux chambres à volume variable, à savoir une première chambre 7 entièrement close, et une seconde chambre 8 qui s'ouvre sur la canalisation 4 assurant la liaison avec la capsule manométrique 50 A l'intérieur de la chambre étanche 7, on place un liquide congelable 9 qui, dans l'exemple présent, est constitué par de l'eau0 Par contre, à l'intérieur de la seconde chambre 8, de la canalisation 4 et de la capsule manométrique 5, on place un lir quide non congelable 6 qui peut autre constitué par exemple par de l'huile0 La capsule manométrique 5 actionne un mini-contacteur élece trique il capable dtassurer par des moyens connus le déclenche ment dsun thermostat non représenté0 Le fonctionnement est le suivant Quand la température dans la cuve 1 est telle que l'eau 2 est à l'état liquide, l'eau 9 de la chambre 7 est également liquide. I1 en résulte pour le piston 6 une position qui correspond à ltétat contracté de la capsule manométrique 50 Par contre, lorsque la température de l'eau baisse pour atteindre un point de congélation, une croûte de glace 12 comme n- ce à apparaitre sur la paroi du capteur 3o Cela provoque la congélation de l'eau 9, laquelle s'accompagne d'une augmentation de volume. II en résulte donc un coulissement du piston 6 vers la droite, suivant une distance 13 illustrée sur la fig0 2o Une partie de l'huile 10 de la chambre 8 est donc refoulée dans la canalisation 4, si bien que la capsule manométrique 5 se déforme et vient actionner le mini-contacteur 11. Le même phénomène se déroule en sens inverse lorsque la température augmente, le dispositif passant de 1 étAt illustré sur la fig. 2 à celui de la fig. la Bien entendu, le choix et la nature chimiques des liquides 9 et 10 sont définis en fonction de la température de déclencheS ment désirée, et en fonction de la nature du liquide 2 Enfin on peut loger un ressort de rappel 14 dans la seconde chambre 8, pour repousser le piston 6 contre le liquide congelable 9. REITNDICATIONS 1- Appareil détecteur de congélation, comprenant un capteur immergé dans le liquide à congeler ot relié à une installation réceptrice, et caractérisé en ce que le capteur est formé d'une capsule dont l'espace intérieur est divisé en deux chambres par un piston qui y coulisse librement de façon étanche, l'une des chambres contenant un liquide dont le point de congélation cor- respond à la température de régulation désirée et dont la congé lation s'effectue avec une variation de volume, alors que l'autre chambre contient un liquide dont le point de congélation est nettement inférieur à la plus basse des températures de fonctionnement, cette deuxième chambre tant reliée par une canalisation à l'installation réceptrice. 2'. Appareil détecteur de congélation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide non congelable de la seconde chambre est constitué par de l'huilez 3.. Appareil détecteur de congélation suivant la revendication I, caractérisé en ce que la canalisation de liaison est raccordée par une extrémité à la seconde chambre à volume variable, et par l'autre extrémité à une capsule manométrique susceptible d'actionner un mini-contacteur électrique0 4 Appareil détecteur de congélation suivant l'une quelconr que des revendications précédentes, caractérisé en ce que le liquide congelable contenu dans la première chambre est constitué par de l'eau ou par une solution aqueuse0 5- Appareil détecteur de congélation suivant l'une quelcon que des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième chambre contient, outre le liquide non congelable, un ressort de rappel agissant sur le piston0