Brevet FR2253191A1 — publié le 19750627

La présente invention concerne un commutateur de sécurité pour la décongélation dans une machine frigorifique de production de glace, particulièrement une machine frigorifique de production de glace du type à évaporateur comportant un serpentin. Une machine frigorifique du type à évaporateur comporte un serpentin comprend un serpentin tubulaire à travers lequel on fait passer de l'eau. Autour du serpentin se trouve une chemise tubulaire et, entre le serpentin et la chemise, on fait passer un gaz frigorigène. Le gaz frigorigène a pour effet de refroidir l'eau circulant dans le serpentin et de former de la glace qui, initialement, s'étend le long de la surface interne du serpentin. Pendant une période de temps, par exemple de 8 minutes, la couche de glace formée à l'intérieur du serpentin augmente progressivement d'épaisseur jusqu'à ce qu'il ne subsiste qu'un petit passage central pour ltécoulement de liteau. A ce stade, on arrete l'écoulement du gaz frigorigène et on fait circuler un gaz calorigène entre le serpentin et la chemise.De cette façon, la couche de glace adjacente à la surface intérieure du serpentin fond et, sous la pression de l'eau envoyée dans le serpentin, la glace est expulsée de ce dernier. Au fur et à mesure que le tube de glace sort du serpentin, il se brise en fragments sous l'effet d'un brusque changement de direction de l'extrémité du serpentin. Une machine de fabrication de glace de ce type est décrite de façon plus complète dans le brevet britanniqúe nO 1.168.855. Le moment où le gaz calorigène est envoyé à la place du gaz frigorigène, moment que l'on désignera par la suite passage au cycle de décongélation" était antérieurement déterminé au moyen d'un manomètre placé à l'entrée ou l'eau pénètre dans le serpentin. Au fur et à mesure que la glace emplit progressivement l'intérieur du serpentin, l'écoulement de l'eau dans ce dernier diminue et, par conséquent, la pression augmente à l'entrée. D'autres procédés ont aussi été proposés. Toutefois, dans la pratique, tous les procedés automatiques utilisés pour déterminer le moment du passage au cycle de décongélation n'ont pu éliminer de façon adéquate un phénomène qui se manifeste dans ce.type de machine de fabrication de glace, phénomène qui est connu sous la désignation de ttflushingtt dans la technique anglo-saxonne et que l'on appellera par la suite phénomène de glaciation à l'état pâteux". Ce phénomène a lieu souvent quand la machine de fabrication de glace est initialement mise en route après une période d'inactivité mais la raison d'un tel phénomène n'est pas connue actuellement. Quand la glaciation à l'état pâteux se produit, l'eau circulant dans le systeme de la machine de fabrication de glace se transforme soudainement en une sorte de bouillie ou glace pâteuse (en opposition à la glace solide) non seulement dans le serpentin mais aussi dans toutes les conduites aboutissant au serpentin et s'étendant depuis ce dernier ainsi que dans la pompe à eau et dans le réservoir collecteur à partir duquel l'eau s'écoule vers la pompe à eau. L'excès d'eau s'écoulant à travers le serpentin est également envoyé au réservoir collecteur de sorte que la machine de fabrication de glace fonctionne en circuit fermé et l'eau utilisée pour fabriquer la glace n'est introduite dans le réservoir collecteur que pour remplacer celle qui a formé la glace-extraite- de la machine Quand la congélation à l'état pâteux se produit, la pompe cesse de fonctionner et les mécanismes utilisés antérieurement pour détecter le moment du passage au cycle de décongélation deviennent inefficaces. I1 stensuit que la machine continue à refroidir la glace pâteuse qui se trouve dans le serpentin et qui, finalement, se transforme en glace solide et provoque l'éclatement du serpentin De ce fait, la machine est alors totalement mlse hors d'usage. La présente invention a pour objet un commutateur de cycle servant à détecter le moment où le cycle de congélation doit faire place au cycle de décongélation, ce commutateur de cycle étant capable de fonctionner meme dans l'état de glaciation pâteuse de la machine De cette façon, si le phénomène de glaciation pâteuse survient, la machine passe automatiquement au cycle de décongéla tlon de façon à faire fondre la glace pâteuse et à rétablir le fonctionnement normal de la machine. La présente invention a créé un procédé pour fabriquer de la glace avec une machine de fabrication de glace du type dans laquelle la glace est formée à partir d'un courant d'eau remis en circulation dans un circuit d'eau, le procédé susvisé consistant à utiliser la circulation dudit courant d'eau pour actionner un dispositif de commutation de cycle destiné à faire passer la machine d'un cycle de congélation à un cycle de décongélation quand le débit dudit courant d'eau tombe en-dessous d'une valeur predéterminée. Selon la pressente invention également, la demanderesse a créé un appareil pour mettre en oeuvre le procédé susvisé, cet appareil comprenant un levier pouvant pivoter et supportant un interrupteur ss mercure au voisinage d'une de ses extrémités, le levier étant disposé de manière S être maintenu dans une première position par l'action, sur ladite extrémité, du courant d'eau précité et à pivoter jusqu' une seconde position lors d'une réduction du débit de l'eau, le déplacement du levier entre lesdites première et seconde positions effectuant ltaction- nement dudit interrupteur à mercure. L'appareil peut être placé au voisinage de la sortie du serpentin de ladite machine de fabrication de glace, ce serpentin formant une section de fabrication de glace du circuit. Le procédé selon la présente invention peut en outre consister à permettre audit courant d'eau de s'écouler à travers un bac ou veuve et d'actionner le commutateur de cycle au moyen des variations du'niveau de l'eau dans le réservoir. Ctest pourquoi la présente invention a en outre trait à un appareil pour mettre en oeuvre le procédé mentionné ci-dessus et comprenant un bac ou cuve situé de façon à recevoir ledit courant d-'eau enprovenance de la section de fabrication dé glace de la machine et comportant un orifice de mesure par où sort le liquide contenu dans le bac, une première électrode à l'intérieur du bac et une seconde électrode disposée en vue d'un contact électrolytique avec la première électrode, par l'intermédiaire du circuit d'eau, quand le niveau de l'eau dans le bac est supérieur à un niveau prédéterminé et en vue de permettre la suppression dudit contact électrolytique quand le niveau de l'eau dans le bac tombe en-dessous de ladite valeur prédéterminée. La seconde électrode peut etre placée à l'intérieur d'un récipient situé dans une section de dérivation du circuit d'eau. De préférence, le récipient précité est adapté de manière à permettre à un écoulement d'eau de le traverser, ledit bac étant raccordé au côté refoulemént d'une pompe à eau de la machine-de fabrication de glace et. étant situé de façon à recevoir l'eau sortant du serpentin formant la section de fabrication de glace du circuit. On a constaté qu'une superficie notable des électrodes est nécessaire si on utilise de l'eau douce dans ledit circuit d'eau. Les dispositifs selon la présente invention peuvent déclencheur un cycle de décongélation dans ladite machine quand l'état de congélation précité se produit comme on s'en rendra compte a la lecture de la description plus détaillée faite ci-après. On va maintenant décrire plus particulièrement, à titre d'exemple, la présente invention en se référant au dessin annexé sur lequel la fig. 1 est une vue en perspective schématique d'un premier mode de réalisation selon la présente invention; la fig. z est une vue schématique d'un circuit d'eau d'une machine de fabrication de glace dans laquelle est utilisé le mode de réalisation de la fig. 1; la fig 3 est une vue en perspective schématique d'un second mode de réalisation selon la présente invention. En se référant aux fig 1 et 2, on voit que la machine de fabrication ae glace 1 comporte un serpentin 2 à travers lequel de l'eau est envoyée par une pompe 3. Une chemise 4 entoure le serpentin 2 et un fluide frigorigène est envoyé à travers l'es- pace annulaire compris entre le tube et la chemise pendant le cycle de réfrigération de la machine L'eau est envoyée à partir de-la pompe 3 à travers le serpentin 2 et sort de ce dernier pour tomber dans un bac 5. L'eau traverse ensuite un orifice de réglage pratiqué dans le fond du bac 5 et tombe dans un réservoir collecteur 6. A partir du réservoir collecteur 6, l'eau arrive à la pompe 3 de façon que le circuit suivi par l'eau soit bouclé.De l'eau supplémentaire peut être introduite dans le réservoir collecteur 6 par l'intermédiaire d'un robinet'à flotteur classique 7 pour remplacer l'eau qui est transformée en .glace dans le serpentin 2. Quand une quantité suffisante de glace s'est formée dans le serpentin 2, un dispositif que l'on va décrire commande le remplacement de l'écoulement de fluide frigorîgène par un écoulement de fluide calorigène de-manière a déciencher le cycle de décongélation. Ensuite, quand la couche extérieure de la glace se trouvant dans le serpentin a fondu, le serpentin de glace est expulsé du serpentin 2 par la pression de l'eau en provenance de la pompe 3. A l!interieur du bac 5 est suspendue une électrode 8 au moyen d'un support isolant 9. Une seconde électrode 10 est contenue à l'intérieur d'un tube 11 en "Plexiglas" qui s'entend à partir d'un conduit de raccordement présent sur le côté refoulement de la pompe 7 de la manière indiquée sur la fig. 2. Ainsi, il existe~normalement, entre la pompe 3 et le réservoir collecteur 6, un petit écoulement d'eau qui contourne le serpentin 2. Pendant le cycle de congélation, l'eau se déverse continuellement dans le bac 5 à partir du serpentin 2 en maintenant ainsi le niveau dans le bac 5. De ce fait, l'électrode 8 est recouverte d'eau et un contact électrique est maintenu entre les deux électrodes 8 et 10 au moyen de l'action dtélectrolyse ayant lieu dans le circuit d'eau qui, électriquement, relie les deux électrodes. Le circuit électrique est complété au moyen de conducteurs 12 juqu'à un commutateur de cycle approprié servant à déclen cher- le cycle de décongélation. Tant que le contact électrique est maintenu, le commutateur mentionné ci-dessus est inopérant. Toutefois, lorsque de la glace s'est formée dans le serpentin 2, l'écoulement de l'eau diminue progressivement jusqu'à ce que le débit de l'eau sortant par ltorlflee de dosage du bac 5 soit plus grand que le débit de l'eau entrant dans ce bac et provenant du serpentin. Quand ceci se.produit, le niveau de l'eau dans le bac 5 diminue ausqut ce-que l'électrode 8 ne soit plus immergée dans l'eau. A ee stade, le contact électrique entre les deux électrodes disparaît de sorte que le commutateur est actionné et fait passer la machine à un cycle de décongélation. Une exception au fonctionnement normal décrit ci-dessus du dispositif a lieu parfois quand la machine de fabrication de glace est initialement mise en marche. Au cours du fonctionnement normal de la machine, l'eau présente dans le système est maintenue à une température tout juste supérieure à OOC et le cycle de congélation dure environ 8 à 10 minutes.A la mlse en marche initiale de la machine de fabrication de glace, la température de lteau dans le serpentin, pour des raisons qui ne sont pas totalement éclaircies, descend à une température inférieure à 1011 et, au lieu de se transformer en glace solide dans le serpentin, elle donne naissance à des cristaux qui constituent une sorte de "bouillie" ou glace pâteuse, Par ailleurs, cette glace pâteuse" s'étend sur la totalité du circuit d'eau de la machine. De ce fait, la pompe cesse de fonctionner. Quand ceci se produit, l'eau présente dans le bac 5 se transforme aussi en "glace pâteuse et ne sort pas du bac.Toutefois, la connexion électrique entre les électrodes 8 et 10 par l'intermédiaire de l'eau ou "glace pâteuse" reste interrompue étant donné que la "glace pâteuse" et/ou l'eau subsistant dans le tube en "Plexiglas" contenant l'électrode 10 peut sortir du tube et tomber dans le réservoir collecteur. Par conséquent, l'électrode 10 cesse d'etre en contact avec le fluide, moment auquel le circuit prend l'étant ouvert de façon à décleneher le cycle de décongélation. Dans un autre mode de réalisation représenté sur la fig. 3, à la place du bac 5 et des électrodes 8 et 10, on a disposé au-dessus du réservoir collecteur 6 un levier 13 qui peut pivoter autour drun axe transversal. Vers l'une des extrémités du levier 13 se trouve un interrupteur au mercure classique 14 relié à un commutateur servant à déclencher le cycle de décongéla tion. Un contre-poids placé sur l'autre extrémité du levier 13 équi- libre l'interrupteur à mercure. Lors d'un fonctionnement normal du dispositif de la fig. 3, le levier- est placé de façon telle que l'eau sortant du serpentin 2 tombe, sur son trajet vers le réservoir collecteur 6, sur l'extrémité 15 du levier où se trouve l'interrupteur à mercure. Le levier se trouve ainsi maintenu dans une première position où l'interrupteur à mercure, lequel est relié en outre à un commutateur commandant le déclenchement du cycle de décongélation, est inopérant. Lorsque le débit de l'eau en provenance du serpentin diminue, le levier pivote progressivement dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la fig. 3, jusqu'à ce que l'interrupteur au mercure soit fermé de façon à faire passer la machine sur le cycle de décongélation. On comprendra que, l'équilibre du levier est initialement ajusté de maniere que l'interrupteur à mercure se ferme au moment approprié en-fonction de l'écoulement de l'eau à partir du serpentin 2. Dans le cas ou l'état de congélation pâteuse se produit dans la machine de fabrication de glace, le mélange de cristaux de glace et d'eau tombe initialement du serpentin sur l'extrémité 15 du levier. Toutefois, en raison de la forme du levier le mélange de cristaux et d'eau glisse dans le réservoir collecteur et le levier peut pivoter librement de façon à déclencher le cycle de décongélation. Il est bien entendu-que la description qui pré ce de n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y etre apportées sans sortir pour autant du cadre général de la présente invention tel qu'il est défini dans les revendications ci-annexées REVENDICATIONS 1. Procédé pour fabriquer de la glace au moyen d'une machine de fabrication de glace du type dans laquelle la glace est formée à parti d'un courant d'eau remis en circulation dans un circuit d'eau, le procédé susvisé étant caractérisé par le fait que l'on utilïse l'écoulement dudit courant d'eau pour actionner un dispositif de commutation destiné à faire passer le fonctionnement de la machine d'un cycle de congélation à un cycle de décongélation quand le débit dudit courant d'eau tombe en dessous d'une valeur prédéterminée. 2 Procédé suivant ia revendication 1, caractérisé par le fait que l'on permet audit courant d'eau de s'écouler à travers un bac et que le dispositif de commutation est actionné au moyen des variations du niveau de l'eau dans le bac. 3. Machine pour fabriquer de la glace selon le procédé de la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend un levier supportant un interrupteur à mercure au voisinage d'une de ses extrémités, ce levier étant disposé de façon à être maintenu dans une première position par l'action, sur ladite extrémité, du courant d'eau précité et de manière à pivoter jusqu'à une seconde position lors d'une réduction du débit de l'eau, le déplacement du levier entre lesdites première et seconde positions effectuant l'actionnement de l'interrupteur à mercure précité. 4. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que le levier est situé au voisinage de la sortie du serpentin de ladite machine, ce serpentin formant une section de fa-brication de glace du circuit: 5. Machine de fabrication de glace selon le procédé des revendications 1 ou 25 caractérisee par le falt quelle comprend un bac placé de manière àrecevoir ledit courant d'eau en provenance de la section de fabrication de glace de la machine et comportant. un orifice de réglage par. où sort le liquide contenu dans le bac > une première électrode étant placée dans le bac et une seconde électrode étant disposée en vue, d'une part, d'un contact électrolytique avec la première électrode par l'intermédiaire du circuit d'eau quand le niveau de l'eau dans le bac se trouve au-dessus d'un niveau prédéterminé et, d'autre part, de permettre la suppression dudit contact électroly tique quand niveau de l'eau dans le bac se trouve en dessous dudit niveau prédéterminé. 6. Machine suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que la seconde électrode se trouve à l'intérieur d'un récipient situé dans une section de dérivation du circuit d'eau. 7. Appareil suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que le récipient précité est adapté de manière à être traversé par un écoulement d'eau, ce récipient étant raccordé au côté refoulement de la pompe à eau de la machine de fabrication de glace et le bac précité étant situé de façon à recevoir liteau s'écoulant du serpentin formant la section de fabrication de glace du circuit