Brevet FR2222616A1 — publié le 19741018

La présente invention concerne un dispositif permettant de disposer d'energie frigorifique modulee par impulsions brèves, lorsqu'un apport frigorifique est nécessaire pour la régulation de température d'un équipement, ces impulsions permettant d'augmenter la précision de la régulation notamment dans les chambres d'essais d'environnement, chambres froides, systèmes de refrigeration de liquides, etc.... Il est connu que la précision de la régulation de température, ainsi que l'homogénéité de cette température dans des équipements tels qu'étuves, fours, etc... dépend dans une grande mesure de l'inertie du systême.d'apport d'énergie et de la façon dont le brassage de l'atmosphère est opéré. Il est connu que le problème se complique dans les équipements tels que chambre d'essais d'environnement qui sont munis simultanément d'un système de chauffage - habituellement obtenu-au moyen de résistances élec- triques, de faibles poids et encombrement - et d'un système de réfrigération ; l'évaporateur incorporé dans ces machines est gene- ralement volumineux et presente une grande inertie avec une distribution peu homogène du fluide réfrigérant dans les différentes nappes le constituant. Ce dernier point est particulièrement critique vis à vis de l'homogénéité elevée de température recherchée dans ces instruments. Le dispositif objet de l'invention est caractérisé par les points suivants pris isolément ou en combinaison - Le dispositif permet de disposer d'un débit de liquide t frigorigène modulé par impulsions brèves, réglées à volonté, lors de son introduction dans l'évaporateur. - Le dispositif permet de declencher cette modula & ion en coincidence avec le départ de la régulation pour laquelle l'apport d'énergie frigorifique est nécessaire. - Le dispositif permet d'agir separement sur la durée de chaque impulsion, sur la durée des intervalles entre les impulsions et sur le temps total pendant lequel cette modulation par impulsions est appliquée. La figure 1 représente schématiquement les fluctuations de l'apport de fluide frigorigène dans un echangeur passant de la position : Froid néant (FN) à Froid "injection" (FI), suivant un fonctionnement en tout ou rien, les périodes- d'apport de froid etant repérées par flf2, f3f4. La figure 2 représente, toujours schematiquement, la même fonction de refroidissement avec l'usage du dispositif selon l'invention, la réfrigération étant modulée par des impulsions de duree al.... pendant un temps total bl. La figure 3 représente la même fonction, avec un réglage portant à a2... la durée des impulsions et à b2... la duree totale d'intervention. On a represente sur les figures 2 et 3 le reglage cl et c2 de l'intervalle entre 2 impulsions. On a représenté de plus sur les figures 1, 2 et 3 la mise en coTncidence du démarrage des impulsions schématisées par la droite X X'. - Le dispositif permet de moduler l'apport d'énergie frigorifique comme il vient d'être dit, pendant une duree (représen tée par bl et b2 sur la figure 2 et 3). Cet apport devient permanent et donc maximum si à la fin de bl ou de b2, sa nécessité est toujours détectée par le capteur du régulateur. - Le dispositif est caractérisé par le fait qu'il est possible de l'adapter sur un régulateur de température à action pro portionnel le. - Le dispositif peut être réalise d'une façon quelconque, les impulsions brèves et leur duree totale pouvant être commandées par un contacteur à came, ou autre, à action par exemple electro-mécanique, etc...., ou plus généralement par l'usage d'un temporisateur électronique, le modulateur agissant par exemple sur des electro-vannes convenablement disposees dans le circuit de réfrigération. - Un dispositif selon l'invention est décrit ci-dessous à titre d'exemple, ce mode de realisation n'étant pas limitatif. Le dispositif comprend un système d'électro-vannes montées en by-pass permettant de realiser des ecoulements discontinus de liquide réfrigérant (freon) dans l'évaporateur. Un circuit électronique tel que le suivant commande ces vannes (fig. 4). Lors du déclenchement par le capteur de régulation de la réfrigération, on commande l'electro-vanne (1) d'admission du fréon dans l'évaporateur (2) par le circuit électronique représente dans le cadre (3), la durée de -chaque impulsion etant réglée par le potentiomètre (4). Le deuxième circuit electroni- que représenté dans le cadre (5) détermine la durée totale du train d'impulsions, ajustee par le potentiomètre (6), le potentiomètre (7) règle la durée de l'intervalle entre deux impulsions successives. L'ensemble est réalise sous la forme d'un circuit imprimé logé en un bottier étanche, d'où partent les fils de branchement sur les électro-vannes et la sortie du régulateur (8) Cette conception permet d'installer le dispositif selon l'invention sur des équipements qui n'en sont pas munis à l'origine. Le dispositif objet de l'invention peut être utilisé dans tous les cas où la précision de régulation de température en presence de réfrigération, est recherchée, et tout particulièrement dans les chambres d'essais d'environnement, les chambres froides, la réfrigération de bains ou de systemes de circulation de liquide. Il peut être utilisé en laboratoire, dans le domaine médical et pharmaceutique, dans l'industrie ou.pour des utilisations domestiques. REVENDICATIONS 1/ Dispositif permettant d'ameliorer la précision de la régulation en température d'equipements incorporant des ensembles de réfrigération et caractérisé par le fait qu'il comporte un système incorpore dans l'appareillage, destiné à moduler par des trains d'impulsions breves, la commande des organes de reglage de la réfrigération. 2/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il est possible d'agir sur la durée de chaque impulsion, et sur le temps total pendant lequel la modulation par impulsions est appliquée. 3/ Dispositif selon les revendications 1 et 2, caracterisé par le fait que le déclenchement du train d'impulsions coincide avec le départ de la régulation exigeant un apport d'enfer gie frigorifique. 4/ Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait qu'à la fin du train d'impulsions, la réfrigération maximum reste enclenchée si l'apport modulé n'a pas été suffisant par rapport au besoin de la régulon, et ce jusqu'à la coupure du palier de régulation. 5/ Dispositif selon les revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé par le fa-it que le système de modulation peut être installé sur un régulateur action proportionnelle. 6/ Dispositif selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5, caractérisé par le fait que le système de modulation peut être électrique, electro-mécanique ou electronique et à action electrique, pneumatique,... ou autre.