Brevet FR2325350A1 — publié le 19770422

La présente invention concerne un système de chauffage et de régulation de température d'un liquide, et une machine à laver la vaisselle comportant un tel système. Le mode de chauffage utilisé est celui assuré d'une manière connue par une pompe à chaleur. Le liquide à chauffer est envoye dans l'espace entourant le condenseur de la pompe à chaleur pour recevoir des calories qui élèvent sa température. J?our la régulation de la température d'un liquide ainsi chauffé, des solutions connues ont proposé soit un arrêt de ltenvca dudit liquide dans 11 espace entou- rant le condenseur de la pompe à chaleur soit un arrêt du fonction- nement de la pompe à chaleur elle-meme dès que la température du liquide dépasse un certain niveau, et une reprise de cet envoi@de liquide dans l'espace entourant le condenseur ou une remise ei marche de la pompe à chaleur quand cette température tonte an desso@@ --i d'un certain niveau. La régulation ainsi effectuée s'avère lente et accuse un manque de souplesse. La présente invention, ayant pour but d'éviter ces inconvénients permet de réaliser un système perfectionné de chauffage et de régulation de température d'un liquide et une machine à laver la vaisselle comportant un tel système. Un système, conforme à l'invention, de chauffage et de régula- tion de température d'un liquide, comprenant un circuit frigorifique formé d'un ensemble "compresseur-condenseur-evaporateur", et un réservoir entourant au moins une partie de ce condenseur et assurant, en liaison avec un bac de stockage de liquide à enauffer, selon une répétition de cycles de circulation de liquide, une réception, à partir de ce bac, dudit liquide: un chauffage de celui-ci au passage, et un retour de ce liquide à ce bac, est caractérisé en ce qu il comprend, en combinaison, un circuit frigorifique dont l'évaporateur est formé de deux parties distinctes l'une alimentée en fluide frige rîfique directement par le condenseur, et l'autre alimentée an fluile frigorifique à travers une électrovanne, et un thermostat, mesurant les températures maximale et minimale prédéterminées du liquide dans le bac de stockage et commandant la fermeture et 1 t ouverture de cette électrovanne de ce -circuit frigorifique, respectivement au dépassement desdites températures maximale et minimale. Pour mieux faire comprendre l'invention on décrit ci-après, à titre indicatif, un exemple de réalisation de l'invention, illustré par desdessins ci-annexés dont - la figure 1 représente une vue schématique d'une machine à laver la vaisselle comportant un système de chauffage et de régulation de température, conforme à l'invention ; - et la figure 2 représente une vue schématique du système de chauffage et de régulation de température du liquide dans la machine à laver la vaisselle de la figure 1. Une machine à laver la vaisselle du type tunnel, conforme à l1invention,.représentée schématiquement dans la figure 1, comprend une table d'entrée ou de chargement 2, une table de sortie ou de déchargement 3, une zone de lavage 4, une zone de rinçage 5, un collecteur d'air 6 et un système de chauffage et de régulation de température 7. La vaisselle sale, rangée dans des paniers habituels 8, déposée sur la table de chargement 2, est entraînée dans le sens de la flèche F à travers, successivement la zone de lavage 4 et la zone de rinçage 5 avant de parvenir, lavée et rincée, à la table de déchargement 3. L'eau assurant le lavage et le rinçage a respectivement une température de l'ordre de 60Q O et 900 O.Les buées 9 produites par l'eau de lavage et de rinçage, et l'air chaud entourant la vaisselle lavée et rincée, représenté par des flèches 10, sont aspirés, dans le collecteur flair 6. L'eau de lavage et de rinçage contenue dans les réservoirs respectifs appelés bac-lavage 11 et bac-rinçage 12 (figure 2) est portée à ses températures de fonctionnement respectives, par le système de chauffage et de régulation 7, dans le cas de 1 'eau de lavage, et par ce système et un surchauffeur 13 de type connu dans le cas de liteau de rinçage (figure 2). Le système de chauffage et de régulation 7 comprend un motocompresseur frigorifique 14, un évaporateur 15, un condenseur 16. le condenseur 16 comprend deux parties dont la première est entourée par un réservoir 17 et le deuxième, par un réservoir 18. le réservoir 17 appelé échangeur-lavage est relié au bac-lavage Il par-une conduite d'entrée 19 à travers une pompe de circulation 20 et par une conduite de sortie 21. Le réservoir 18 appelé échangeur-rinçage est relié à une source d'alimentation en eau 22 par une conduite d'entrée 23 à travers une valve électromagnétique d'admission 24, et au bac-rinçage 12 par une conduite de sortie 25, à travers le surchauffeur 13. Belon une caractéristique importante de l'invention, l'évaporateur 15 est divisé en deux parties distinctes 26 et 27. Les deux parties 26 et 27 de l'évaporateur sont reliées d'une part au o8té basse pression du moto-compresseur 14 par une conduite commune 28 et d'autre part, à une conduite de sortie 29 du condenseur 16, respectivement par une conduite 30 à travers une électrovanne 31, et- par une conduite 32. le coté haute pression du moto-compresseur 14 est relié à la fois à entrée du condenseur 16 par une conduite 33, et à la partie 27 de 1' évaporateur 15, par une conduite 34 à travers un dispositif régulateur de capacité 35. le système de chauffage et de régulation 7 comprend une caisse 36 ayant une ouverture d'entrée 37 et ouverture de sortie 38. Dans la caisse 36 est monté l'évaporateur 15, celui-ci étant du type constitue par un serpentin entouré d'ailettes espacées ou de plaques formes en persiennes. L'évaporateur 15 recouvre complètement l'ouverture entrée de la caisse 36. Dans l'ouverturs de sortie 38 de la caisse 36, est monté un ventilateur 39. Quand il est en marche, le ventilateur aspire de l'air ambiant dans la caisse 36, à travers l'évapo- rateur 15, et le refoule vers l'extérieur à travers l'ouverture de sortie 38 de la caisse 36. Dans 1 r exemple illustré, le système de chauffage et de régulation 7 comprend une grande enveloppe 40 divisée en plusieurs compartiments appelés caisses, pour loger ses différents éléments : par exemple un compartiment 36 pour l'évaporateur 15 et le ventilateur 391 un compartiment pour le moto-compresseur 14, et un compartiment pour le condenseur 16. Ces compartiments sont de préférence disposés de manière que l'air sortant du ventilateur 39 traverse le compartiment abritant le moto-compresseur 14 avant de sortir de l'enveloppe 40 par une ouverture 41. 'l'ouverture d'entrée 37 de la caisse 36 est reliée au collecteur 6 (figure 1). Il en résulte que l'air aspiré dans la caisse 36 par le ventilateur 39 est, celui venant du collecteur 6. Un bac 42 est monté en dessous de ltevaporateur 15, pour recueillir l'eau de condensation et l'évacuer de la caisse 36 par un tuyau 43. le système de chauffage et de régulation 7 comprend en outre deux thermostats, l'un 44 mesurant les tempéatures maximale et minimale prédéterminées, réglables, de l'eau du bac-lavage 11, et commandant la fermeture de 1' électrovanne 31 de la conduite d'alimentation en fluide frigorigène 30 de la partie 26 de l'évaporateur 15, dès que cette température maximale est dépassée, et l'ouverture de cette électrovanne dès que la température de l'eau du'bac-lavage 11 tombe en dessous de cette température minimale, et l'autre thermostat 45 mesurant des températures limites respectivement supérieures à la température maximale fixée de l'eau du bac-lavage 11, et égales à la température minimale fixée de cette eau, et commandant L'arrêt du moto-compresseur 14 et du ventilateur 39, dès que la température limite supérieure est dépassée, et la remise en marche de ces motocompresseur et ventilateur, dès que la température limite inférieure est atteinte. Dans le fonctionnement de la machine à laver la vaisselle 1 et de son système de chauffage et de régulation 7, le motocompresseur 14 est d'abord mis en marche, le bac-lavage 11 étant rempli d'eau froide à une température t1 et la pompe de circulation 20 étant mise sous tension. Le ventilateur 39 aspire de 12 air à travers l'évaporateur 15. Le fluide frigorigène, circulant dans l'éva- porateur prend, au passage des calories cédées par l'air aspiré, et se vaporise. Le fluide frigorigène à l'état de vapeur dans l'évaporateur 15 est aspiré par le moto-compresseur 14 qui l'échauffe en le comprimant, et le refoule dans le condenseur 16.L'eau qui est mise en circulation par la pompe 20 entre 1' échangeur-lavage 17 entourant une des parties du condenseur 16, enlève au passage des calories au fluidefrigorigène comprimé avant de retourner dans le bac-lavage 11. Sa température passe de sa valeur initiale t1 à t1 + tut12 dans un premier cycle, et augmente à chacun des cycles suivants pour atteindre ou dépasser la température de fonctionnement habituellement fixée à 60g a pour l'eau de lavage. Quand la vaisselle lavée passe dans la zone de rinçage 5 de la machine 1, sa présence déclenche, au moyen d'un dispositif connu non représenté, l'ouverture de l'électrovanne 24 permettant at l'eau venant de la source d'approvisionnement 22 de passer dans ltéchangeur-rinçage 18 pour etre préchauffée par le condenseur 16 avant de traverser un surchauffeur 13 et d'entrer dans le bac-rinçage 12 avec une température de l'ordre de 900 O. La vapeur d'eau de lavage et de rinçage, et l'air chaud entourant la vaisselle lavée et rincée sont aspirés à travers le collecteur 6 et l'évaporateur 15, par le ventilateur 39. La vapeur d'eau et l'air chaud cèdent durant leur passage dans 1' évaporateur 15, des calories au fluide frigorigène. Ce dernier se vaporise avant d'être aspiré par le moto-compresseur. les calories prises à la vapeur d'eau, à l'air chaud et celles résultantes de la compression sont recédées, par le fluide frigorigène, à lteau dans les échangeur-lavage 17 et échangeurrinçage 18, l'eau des bac de lavage 11 et bac-rinçage 12 est ainsi chauffée avec un excellent rendement. Quand la température de lleau dans le bac-lavage Il dépasse la valeur maximale fixée, habituellement de l'ordre de 600 C, le ther mostat 44 commande la fermeture de l'électrovanne 31 qui empeXche le fluide frigorigène de traverser la partie 26 de l'évaporateur 15. La surface d'échange thermique de l'évaporateur 15 est réduite à la partie 27 seulement. Il en résulte que la quantité de calories récupérées au niveau de l'évaporateur 15, par le fluide frigorigène sur la vapeur d'eau et l'air chaud venant du collecteur 6 est protortion- nullement diminuée. Par conséquent, le fluide frigorigène a une quantité plus faible de calories à céder à l'eau au niveau des échangeur-lavage 17 et échangeur-rinçage 18. L'eau est ainsi chauffée avec une puissance calorifique moindre. Sa température baisse progressivement. Si le non fonctionnement de la partie 26 de l'évaporateur 15 s'avère insuffisant pour provoquer une baisse souhaitée de la température de 11 eau du baclavage 11, le deuxième thermostat 45 commande l'arrêt à la fois du moto-compresseur 14 et le ventilateur 39 dès que la température de cette eau dépasse la température limite supérieure fixée. Lorsque la température de l'eau du bac-lavage 11 atteint la température limite inférieure fixée, le thermostat 45 commande la remise en marche du moto-compresseur 14 et du ventilateur 39. Si la température de liteau du bac-lavage 11 continus à baisser, le thermostat 44 commande 11 ouverture de l'électrovanne 31 pour remettre en service la partie 26 de l'évaporateur 15, dès que cette température tombe en dessous de la température minimale réglée de Il eau du bac-lavage 11. La remise en service de la totalité de l'évaporateur 15 contribue efficacement à remonter la température de l'eau du bac-lavage 11. le système de chauffage et de régulation 7 permet ainsi d'obtenir rapidement une stabilisation de la température de l'eau du bac-lavage 11 autour d'une valeur prédéterminée réglable. Au cours du rinçage, l'eau est préchauffée dans I1 échangeur rin çage 18 avant 2'être admise dans le surchauffeur 13 puis le bacrinçage 12. 'te préchauffage assuré par le système 7 permet d'utiliser avantageusement des calories récupérées de la vapeur d'eau et de l'air chaud passant dans le collecteur 6. Dans ce système de chauffage et de régulation 7, pour que la température de vaporisation du fluide frigorigène circulant dans la partie en service de l'évaporateur, ne descende pas en dessous d'une valeur limite prédéterminée, le régulateur de capacité 35 commande une injection de fluide frigorigène comprimé chaud dans la partie 27 de ltévaporateur 15. le montage des principaux éléments du système de chauffage et de régulation 7 dans une enveloppe 40 à plusieurs compartiments permet non seulement d'utiliser avantageusement l'air rafratchi sortant du ventilateur 39 pour refroidir le moto-compresseur 14, mais, de donner également à ce système 7, une structure monobloc et ramassée, le rendant autonome, mobile, facilement adaptable à toute autre application technique que la machine à laver la vaisselle illustrée, pour assurer un chauffage et une régulation de température d'un liquide. REVENDICATIONS 1. Machine à laver la vaisselle munie d'un système de chauffage et de régulation de température de son eau de lavage et de rinçage, par pompe de chaleur à évaporateurs alimentés en parallèle et traversés par un flot d'air et de vapeur d'eau chauds venant de ladite machine, aspiré par un ventilateur, caractérisée en ce que ledit système de chauffage et de régulation comprend en combinaison, en premier lieu deux évaporateurs montés en parallèle fixés côte à côte dans un compartiment unique pour être traversés par un flot d'air et de vapeur d'eau chauds aspiré par un ventilateur ; en deuxième lieu une électrovanne unique montée à ltentrse de l'un de ces deux évaporateurs ; en troisième lieu deux thermostats, l'un mesurant les températures maximale et minimale de l'eau de lavage et commandant en conséquence la fermeture et ltouverture de cette électrovanne unique desdits évaporateurs, et l'autre mesurant les températures limite supérieure et limite inférieure admissibles de liteau de lavage et commandant en conséquence l'arrêt du motocompresseur de la pompe de chaleur et dudit ventilateur et leur remise en marche ; et en quatrième lieu une enveloppe à compartiments canalisant ledit flot d'air et de vapeur d'eau refroidis par lesdits évaporateurs, sur ledit motocompresseur.