Brevet FR2343209A1 — publié le 19770930

L'invention concerne un dispositif pour détacher la glace d'un appareil producteur de glace en morceaux avec un évaporateur, plat de préférence, disposé debout. On connais un appareil producteur de glace dans lequel la glace est formée sur un tambour tournant sur lui-même sous Liteau et refroidi de Itîntérieur par de la saumure. Cette glace est détachée par la déformation de la surface du tambour à l'aide de cylindres se trouvant à l'intérieur. Pour pouvoir obtenir un tambour à paroi mince et apte à la déformation, il ne peut etre question ici que de refroidissement indirect à l'aide de saumure, qui ne permet que des échanges de chaleur et donc des capacités de refroidissement relativement faibles par unité de surface. On connaît de plus un appareil producteur de glace avec évaporation directe et formation de glace sur une bande d'acier flexible. Dans ce modèle, une bande métallique flexible et sans fin, dont la circonférence est un peu plus grande que celle dru tambour, est placée sur un tambour rotatif, au centre duquel le réfrigérant se vaporise directement. Entre deux rouleaux en caoutchouc qui pressent la bande sur le tambour et dont l'un est entraîné, la bande forme une boucle qui amène la glace à éclater. Sur les côtés de la bande métallique, des jupes en caoutchouc sont appli queues par vulcanisation et liées au tambour de telle sorte que liteau ne vienne pas entre la bande et le tambour.La parfaite étanchéité de la bande contre la pénétration de l'eau conduit à des difficultés considérables Hne construction similaire prévoit un rouleau satellite placé entre un tambour fixe et une bande métallique sans fin, placée autour de ce tambour, rouleau qui soulève la bande métallique du tambour dans son environnement immédiat et donc la déforme mais qui en méme temps maintient la partie restante de la bande fermement pressée sur le tambour. La' de nouveau se pose le probleme de l'étanchéité de la bande métallique contre la pénétration de l'eau. Malare l'évaporation directe, ces systèmes nécessitent aussi beaucoup de place â cause du tambour d'évaporation. Le procédé connu de séparation thermique par dégivrage d'une couche rince de glace d'une surface de réfrigération a le désavantage que les morceaux de glace deviennent humides et prennent en masse en se congelant dans le récipient les recueillant. La recherche de glace sèche, scus-refroidie, ne peut pas être résolue de cette manière. Dans les procédés connus de séparation mécanique a' l'aide de raclettes ou de fraises qui sont employez la plupart du temps, l'importante force d'adhérence de la glace sur la surface de réfr,- gération conduit à de grandes exigences sur la résistance du système de séparation et des surfaces de réfrigération. Ceux-ci sont souvent traités en chromage dur afin d'augmenter leur durée de vie et de diminuer les forces de séparation. De plus, les couches minces de glace à détacher impliquent une fabrication soignée du dispositif de séparation rotatif ainsi que de l'évaporateur. L'invention a pour but de diminuer la dépense nécessaire pour la séparation de la glace dans les appareils compacts producteurs de glace en morceaux. Le but de l'invention est de créer un dispositif pour détacher la glace, sur des surfaces fixes, plates ou bombées, qui ne contienne aucune pièce mue mécaniquement, de façon à produire des morceaux de glace secs et sous-refroidis. Conformément à l'invention, le problème est résolu en ce que la surface utile de l'évaporateur est entourée d'une membrane flexible, fixée hermétiquement seulement sur ses bords à ltéva- porateur et en ce que l'espace intersticiel résultant de ce que des points porteurs de la surface extérieure rugueuse de l'évapo rateur sont en contact avec la membrane, est relié par une canalisation et une vanne ou un robinet a' un réservoir de vide, de merle que par une conduite et une vanne à un réservoir de pression. Dans un développement profitable de l'invention, la surface exterieure de l'évaporateur présente des gorges s'entrecroisant, de telle sorte que pour l'obtention de la couche de glace il se forme des champs quadilatéraux avec une très bonne transmission de chaleur du fluide réfrigérant et des bandes intermédiaires avec une transmission de chaleur moindre du fluide réfrigérant. Par ce moyen, une couche de glace ayant un relief est formée, qui facilite le décollage de la glace. Afin de détacher la glace de la membrane, la tanne .lns la canalisation menant au réservoir de pression est ouverte, de telle sorte qu'une vague de pression, se déplaçai, a' naute vitesse du réservoir de presor v-rs l'espace intersticiel restant entre l'évaporateur et ).a membrane ainsi que dans les orges de l'évaporateur, décolle ce la surface extérieure de l'évaporateur la membrane qui, du fait eu osides r-epusa t étroitement sur l'évaporateur pendant la phase de formation de la glace, la gonfle et fait éclater la glace qui sty est formée. Comme vannes, des électrovannes temporisées peuvent être employées efficacement. La séparation des fonctions évaporateur-réservoir de pression et déformation de la surface de formation de la glace tout en préservant en même temps la bonne transmission de chaleur par le pressage de la membrane à l'aide de la pression atmosphérique sur la surface de l'évaporateur, permet l'utilisation de l'évaporation directe avec des coefficients d'échange de chaleur élevés et la déformation d'une membrane mince pour obtenir le décollage de la glace par une augmentation soudaine de la pression. Des systèmes particuliers de décollage actionnés mécaniquement sont écartés. De même, on peut renoncer à la fourniture d'évaporateurs rotatifs, qui ne procurent aucune amélioration particulière de la surface extérieure. La membrane peut être en tôle d'acier inoxydable, mais aussi en tôle d'acier recouverte de plastique ou en substance plastique synthétique, de telle sorte que la force d'adhérence de la glace peut être, de façon connue, considérablement réduite. Le calfeutrement de l'espace intersticiel contre les entrées d'eau ne présente du point de vue de la construction aucune difficulté. Comme fluide de pression, un gaz aussi bien qu'un liquide dont la température de congélation est inférieure à la température d'évaporation du réfrigérant employé peut être utilisé. L'invention sera expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins ci-joints, dans lesquels - La figure 1 représente schématiquement un évaporateur vertical en forme de plaque avec une membrane métallique flexible; - La figure 2 est une coupe du dispositif selon la figure 1. Dans l'évaporateur 1 en forme de plaque sont coulées des canalisations 2, qui sont parcourues par le réfrigérant et reliées à une canalisation d'entrée 3 du réfrigérant et une canalisation de sortie 4 de celui-ci . La surface extérieure de l'évaporateur 1 présente des gorges 5, qui s'entrecroisent, de telle sorte que s'établissent des structurés en forme d'échiquier. Sur Il évaporateur 1 est tendue une membrane métallique 6 qui entoure l'évaporateur 1 sur trois côtés à la manière d'une reliure de livre et qui est fixée sur ses bords à l'évaporateur de façon hermétique, à l'aide de réglettes de serrage 7. Les gorges 5 sont en liaison par l'intermédiaire d'une canalisation 8, dans laquelle est incluse une électrovanne 9, avec un réservoir de pression 10 d'un dispositif générateur de pression qui n'est pas représenté et par l'intermédiaire d'une canalisation 11, dans laquelle est inclus un papillon 12, avec un réservoir de vide 13, d'un système générateur de vide qui n'est pas représenté. Pour la formation de glace, le papillon 12 est ouvert, de telle sorte que, par l'intermédiaire d'une canalisation 11, un équilibrage de pression se produit entre 11 espace libre dans les gorges 5 et le réservoir de vide 11 et que la membrane métallique 6 est pressée fermement sur la surface extérieure de l'évaporateur 1 par la pression atmosphérique agissant de l'extérieur.De là résulte un bon Contact calorifique avec l'evaporateut 1. La membrane métallique 6 est alors, d'une manière connue, axros d'eau à 1'aide d'un dispositif d'arrosage non dessiné, afin que la glace se forme. Dès que l'épaisseur de glace désirée est atteinte, l'arrivée de l'eau est interronipue et quelques secondes après l'électrovanne 9 est ouverte.La vague de pression se déplaçant à haute vitesse du réservoir de pression 10 par l'intermédiaire de la canalisation (8), dans les gorges (5)-entre la membrane métallique (6) et la surface extérieure de l'évaporateur (1) soulève la membrane métallique f6) de la surface extérieure de l'évaporateur (1), de telle sorte qu'elle se gonfle et conduit la glace gelée sur sa surface'extérieure à éclater. La glace en morceaux ainsi produite tombe dans le récipient non représenté. L'eau refroidie en excès est maintenue éloignée du récipient recevant la glace à l'aide de rigoles et gouttières à gouttelettes connues e soi. Quelque temps après la fermeture de l'électrovanne 9 et l'ouver- ture du papillon 12 s'instaure à nouveau, comme décrit précé demment, un vide dans lesinterstices des gorges. La membrane métallique 6 est à nouveau pressée fermement sur la surface extérieure de l'évaporateur 1. La formation de glace s'ensuit à nouveau. Les réservoirs de pression et de vide 10 et 13 peuvent être alimentés par le meme compresseur d'air de petite puissance. Afin d'éviter que la membrane métallique 6 ne se colle du fait duquel sur l'évaporateur 1, il faut sécher l'air comprime fri par le compresseur d'air à l'aide de systèmes adaptés. I1 est possible de placer à volonté de nombreuses plaques de congélation de ce type en parallèle à faible intervalle et d'atteindre ainsi le haut degré de capacité désiré. Bien entendu, l'invention ntest pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir dtautres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Dispositif pour détacher la glace d'un appareil producteur de glace en morceaux, dispositif caractérisé en ce que la surface utile de l'évaporateur (1) est entourée d'une membrane flexible (6), fixée hermétiquement sur ses bords à l'évaporateur (1), 11 espace variable entre la surface extérieure de l'évaporateur (1) et la membrane (6) étant relié par l'intermédiaire d'une canalisation (11) et d'une vanne ou d'un papillon (12) à un réservoir de vide (13), ainsi que par l'intermédiaire d'une canalisation (8) et d'une vanne (9) à un réservoir de pression (10). 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface extérieure de l'évaporateur (1) présente des gorges se croisant.