Brevet FR2482265A1 — publié le 19811113

Appareil d'établissement et de contrôle des degrés hygrométrique et thermique d'un local. La présente invention concerne un appareil mobile per mettant l'établissement et le contrôle des degrés hygrométrique et thermique d'un local, par exemple d'un local de sécha e de viandes Le contrôle des degrés hygrométrique et thermique de locaux destinés au séchage de viandes nécessite la mise en place d'appareils fixes importants, constitués sensiblement comme des conditionneurs d'air. De tels appareils prennent l'air Jass Ou hors du local, le font passer à travers l2éva- porateur d'un circuit frigorifique provoquant la condensation de l'eau contenue dans 1 air, et font pénétrer l'air asséché dans le local.De telles installations sont grosses consommatrices d'énergie par le fait qu'elles comportent le plus souvent aes résistances électriques ou aes rampes d'eau chauve destinées a amener l'air à la température désirée et a éviter un refrodiesement trop important dans le local. De plus, ces installations occupent un volume important à l'in- térieur du local de séchage qui les abrite. Le aispositif objet de l'invention se propose de remédier a ces inconvénients ae manière simple et efficace en permet tant de réaliser un appareil ae faible volume, aisément dé plaça@le et susceptible de réaliser des économies d'énergie importantes. Un autre objet de l'invention est de proposer un appareil dont la mise en place soit particulierement simple et ne eom- porte que des raccoraements à des canalisations d'eau et d'ai@ extérieures ainsi qu'une amenée d'énergie électrique. Un autre objet de l'invention est cie proposer un tel appareil comportant une fonction de åérivrage automatique de l'é- vaporateur, et la possioilité d'abaisser rapidement la température du local en supprimant le contrôle de l'hygrométrie. Un autre objet de l'invention est ae proposer un appa- reil entiérement automatique réalisant le contrôle oe l'hygro- métrie et ae la température d'un local. Pour ce faire, et selon une caractéristique de l'invention, le dispositif comporte un compresseur de type frigorifique faisant circuler un fluide frigorigène tel que du fréon au travers d'un premier condenseur à air dans lequel il libère des calories puis au travers d'un second condenseur ayant pour but d'abaisser éventuellement, par intervention de thermostats et vannes, la température du fluide frigorigène qui, sortant du second condenseur, traverse un évaporateur dont il abaisse la température avant de retourner au compresseur ; 1t - vaporateur est disposé en avant du premier condenseur pour Or mer une canalisation d'air dans laquelle des moyens de ventilation entraînent de l'air du local. Selon une autre caractéristique de l'invention, le second condenseur comprend un réservoir condenseur à circuit de refroidissement à eau destiné à être alimenté par une canalisation d'eau extérieure au local ; une vanne pressostatique limite le débit d'eau à une valeur produisant une pression prédéterminée du fluide frlgorigène a l'entrée du réservoir condenseur, et une vanne d'arrivée d'eau permet d'interrompre ce débit. selon une autre caractéristique de l'invention, le second condenseur comprend en outre un élément condenseur secondaire comportant un circuit de refroidissement à air destiné à outre alimenté par de l'air extérieur au local sous l'action d'un ventilateur extérieur. Ainsi, le premier condenseur permet ae réchauffer l'air asséché et refroidi par l'évaporateur pour l'amener a une température désirée dans le local sans nécessiter d'apport d'énergie extérieure.Le second condenseur permet a'é- vacuer le surplus de calories dégages par le cycle thermique l'élément condenseur secondaire à refroidissement à air évacue une partie des calories dans l'air extérieur au local ; en cas de nécessité, le réservoir condenseur à circuit ae refroidissement à eau évacue le surplus de calories dans un circuit extérieur à eau. Ainsi, en marche normale, l'intervention du circuit de refroidissement à eau n'est pas indispensable, de sorti que la consommation d'eau est limitée. Des commandes sont disposées telles que des pressostats, y @ostat@, the@ moe@@ts, électrovannes, ayant pour objet d'as servir le fonctionnement de l'appareil de manière à ce que, recevant l'air ambiant du local å une température par exemple de 14 C associée à une hygrométrie de 75 %, il restitue cet air à une température moyenne comprise entre 13 et 15 C, à une hygrométrie de 30 à 35 %. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre illustratif mais non limitatif, faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles - la figure I est une vue d'un appareil mobile d'établissement et de contrôle hygrométrique et thermique d'un local conformément à l'invention ; et - la figure 2 est un schéma électrique de l'appareil selon la figure I. Selon la figure I, un compresseur I envoie, par une canalisation 2, un fluide frigorigène sous haute pression et à l'état gazeux, par ouverture d'une première vanne 3, au travers d'un premier condenseur 4 à air.Une canalisation 5 conduit le fluide frigorigène vers un second condenseur comportant un élément condenseur secondaire 6 et un réservoir conder.- seur 7 L'élément 6 est un condenseur à air parcouru par de 11 air extérieur au local pénétrant par une conduite d'arrivée 57 et ressortant par une conduite d'évacuation 8 sous l'impulsion d'un ventilateur extérieur 9. Une canalisation IO recueille le fluiae frigorigène à la sortie de l'élément condenseur secondaire 6 vers le réservoir condenseur 7 parcouru par une canalisation de refroidissement à eau. L'eau de refroidis sementrvenant de l'extérieur du local, pénètre par une canalisation d'arrivée II à travers une électrovanne d'arrivée d'eau 12 et une vanne pressostatique 13 commandée par la pression du fluide frigorigène à l'entrée du réservoir condenseur 7. L'eau de refroidissement est évacuée à l'extérieur du local par une canalisation d'évac ation I4. Une canalisation 15 recueille le fluide trigorigène à la sortie du réservoir condenseur 7 vers un évaporateur I6. Le fluide frigorigène passe successivement dans un filtre ('éshvdrateur 21, un indicateur de liquide 22 permettant de vérifier la présence du fluide frigorigène, une électrovanne I7. Un détendeur 23 thermostatique, réglé en débit par une sonde 24 thermostatique, distribue dans l'évaporateur I6 le fluide frigorigène à l'état gazeux et en basse pression. La détente dudit fluide frigorigène entrain une baisse sensible de température et permet ainsi la libération de frigories sur les éléments de l'évaporateur 16. Le fluide frigorigène est recueilli à la sortie de l'évaporateur 16 dans une canalisation I8 vers le compresseur I.L'évaporateur 16 et le premier condenseur 4 sont disposés l'un derrière l'autre de façon à être traversés par la même circulation d'air provoquée par des moyens de ventilation I9 provoquant la pénétration d'une partie de l'air du local à travers l'évaporateur I6, puis à travers le premier condenseur 4 et son éjection dans le local par la canalisation d'air 20. Un séparateur d'huile 25 est disposé sur la canalisation 2, restituant l'huile mélangée au fluide frigorigène sous haute pression au compresseur par la canalisation 18. Une canalisation 26 est prévue pour dériver le liquide frigorigène hors du premier condenseur 4, à travers une vanne d'arrêt 27 directenent dans le second condenseur. Un clapet as retenue sa est disposé sur la canalisation 5 à la sortie du premier condenseur 4 pour éviter le retour du liquide frigorigène dans le premier condenseur 4 lorsque la vanne 27 est ouverte et la vanne 3 fermée, Des pressostats ae sécurité sont disposés sur les canalisations et commandent l'arrêt instantané de l'appareil en cas de pressions anormales : un pressostat 29 limite la haute pression dans la canalisation 2 et un pressostat 30 limite la basse pression dans la canalisation I8.Un pressostat 31 dit ae dégivrage, disposé sur la canalisation I8, commande, en cas de baisse de pression due à une quantité de givre trop importante sur les éléments de 11 évaporateur I6, l'arrêt du comprend seur I et la fermeture des vannes 27 et 3. Le moyen de ventilution 19 continue à fonctionner de façon à faire circuler de l'air à travers l'évaporateur 16 pour faire fondre le givre qui s'écoule par une canalisation 32 vers l'extérieur de 1'ap- pareil.Des résistances électriques d'appoint 33 sont en outre prévues à l'intérieur de la canalisation d?air principale ao pour permettre l'échauffement rapide de l'air du local Comme le représente la figure 2, l'interrupteur général 40 permet d'alimenter l'ensemble de l'appareil. Le contacteur 41 commande l'alimentation du compresseur I. Un relais 42 per met l'alimentation ou la coupure du moyen de ventilation 19 selon un mode de réalisation particulier de 1 l'invention, les moyens de ventilation 19 comprennent deux ventilateurs pouvant outre alimentés à des instants différents et pouvant ainsi pro- duire des débits d'air différents dans la canalisation d'air 20.Dans ce cas, le contacteur 42 alimente seulement le pre- mieq ventilateur, le second ventilateur 43 étant alimenté par un autre contacteur 44. Lorsque l'on veut obtenir le réglage de 1?hygrométrie et de la température du local, le fonctionnement du dispositif est le suivant : 1'inverseur à deux positions 45 est commuté en position a. la vanne 27 est fermée et la vanne 3 est ouverte Un hygrostat 46 mesure le taux d'humiaité de l'air du local et provoque, lorsque l'air devient trop sec, la coupure de toute l'installation sauf des moyens de ventilation 19. Un thermostat 47 à deux étages permet l'enclenchement successif des deux parties au second condenseur : par exemple, pour une température. désire de I20, si la température atteint 12,5 le thermostat provoque la mise en service du ventilateur extérieur 9 p si la température dépasse 13,5 , le thermostat provoque l'ouverture de la vanne 12 permettant l'arrivée d'eau dans le réservoir condenseur 7 et le refroidissement intensif du fluide frigorigène. En cas de production de givre, le pressostat 31 détecte une pression trop faible et provoque l'arrêt de toute l'installation, sauf les moyens de ventilation et la vanne 17 pour permettre le dégivrage. Le dispositif permet en outre la production de froid sans régulation d'hygrométrie lorsque l'on veut abaisser rapidement la température d'un local : l'inverseur 45 est alors en position b. La vanne 3 est fermée et la vanne 27 ouverte, le ventilateur extérieur 9 étant en fonctionnement et la vanne d'arrivée a'eau I2 étant ouverte. Un thermostat 48 coupe l'alimentation au compresseur lorsque la température descend au-dessous d'un aeuil prédéterminé. On a en outre prévu dans le dispositif un fonctionnement permettant le chauffage accéléré du local : un interrupteur 49 permet, e n position fermée, d'alimenter des résistances électriques 33 par l'interméaiaire d'un the@mostat 50 coupant leur alimentation lorsque la température dépasse un seuil prédéterminé. Le dispositif de la présente invention permet de régler aes températures et des hygrométries dans un local dans des plages relativement larges. Cependant, il sera nécessaire de prévoir des dimensionnements respectifs du détendeur 23 et du premier condenseur 4 qui dépendent notamment des conaitions de température désirée dans le local. On a représenté sur la i- gure I des dimensions permettant de réaliser une régulation de température relativement basse. Pour réaliser une régulation température plus haute on pourra prévoir un évaporateur plus petit et un condenseur 4 plus gros, de façon à augmenter l'é cnauffement de l'air passant dans la canalisation 20. Le aispositif de la présente invention sera de préférence choisi pour réaliser un débit d'air dans la canalisation d'air 20 représentant environ 8 fois le volume du local en une heure. On réalise ainsi une bonne régulation de l'nvgrométrie et un hon rendement calorifique du circuit frigorifique d'air permettant de réduire la consommation d'énergie. le brassage d'air réalisé par les moyens de ventilation Ig sera de préférence complété par un brassage produit par des moyens de ventilation complémentaires pour réaliser l'homogénéisation de l'air du local sans néoessiter l'augmentation de dédit d'air à travers l'évaporateur I6 et la baisse de son rendement thermique. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réa- lisation qui ont été explicitement décrits, mais elle inclut diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-aprs, REVENDICATIONS 1 - Dispositif de contrôle des degrés hygrométrique et thermique d'un local, caractérisé en ce qu'il comporte un compresseur (1) de type frigorifique faisant circuler un fluide frigorigène tel que du fréon au travers d'un premier condenseur (4) a air dans lequel il libere des calories puis au travers d'un second condenseur (6-7) ayant pour but d'abaisser éventuellement, par intervention de thermostats et vannes, la température du fluide frigorigène qui, sortant du second condenseur, traverse un évaporateur (16) dont il abaisse la température avant de retourner au compresseur, 1 'évaporateur (16) étant disposé en avant du premier condenseur (4) pour former une canalisation dans laquelle des moyens de ventilation (19) entrainent de l'air du local. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second condenseur (6-7) comprend un réservoir-condenseur (7) a circuit de refroidissement à eau destiné a être alimenté par une canalisation dreau (11) extérieure au local. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une vanne pressostatique (13) pour limiter le débit d'eau a une valeur produisant une pression prédéterminée du fluide-frigorigène a l'entrée du réservoir-condensellr (7) et une vanne d'arrivée d'eau (12). 2). 4 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second condenseur (6-7) comprend en outre un élement condenseur secondaire (6) comportant un circuit de refroidissement à air destine a être alimenté par de l'air extérieur au local sous l'action d'un ventilateur extérieur (9). 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications t a 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une premiere vanne (3) pour interrompre la circulation de fluide frigorigène entre le compresseur (1) et le premier condenseur (4), une seconde vanne (17) pour interrompre la circulation de fluide frigorigène a l'entrée de l'évaporateur, un dispositif de mesure d'humidité de l'air du local (46) pour commander la première vanne et le compresseur. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications t a 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un organe de mesure de température (47) de l'air du local pour commander la mise en service du circuit de refroidissement du second condenseur. 7 - Dispositif selon la revendication 6 dans son rattachement à l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'organe de mesure de température (47) commande la mise en fonctionnement du ventilateur extérieur (9) au-del d'un premier seuil de température, et l'ouverture de la vanne d'arrivée d'eau (12) au-delà d'un second seuil plus élevé de température. 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications i à?, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de mesure (31) de la pression de fluide frigorigène en sortie de l'évaporateur (16) pour commander l'arrêt du compresseur et la fermeture de la première vanne lorsque la pression est inférieure à un seuil prédéterminé. 9 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications i à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une canalisation (26) reliant directement à travers une troisième vanne (27) la sortie du compresseur et l'entrée du second condenseur, un clapet de retenue (28) étant interposé entre la sortie du premier condenseur et l'entrée du second condenseur. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications i a 9; caractérisé en ce que des résistances électriques (33), commandées par des moyens de mesure de température (50), sont disposées dans la canalisation d'air (20) traversant l'évaporateur et le premier condenseur.