Brevet FR2487490A1 — publié le 19820129

La présente invention concerne un réfrigérateur, un congélateur ou un compartiment d'un tel appareil, destiné en particulier au stockage de denrées. Les réfrigérateurs classiques, destinés a la réfrigération et au stockage prolongé de denrées, sont habituellement realisés avec une paroi réfrigérante dans le compartiment. La réfrigération s'effectue comme suit : l'air enfermé dans le compartiment se refroidit sur la paroi réfrigérante, puis prélève de la chaleur à la denrée réfrigérée. Ce double échange dé chaleur, denrée réfrigérée-air et air-paroi réfrigérante, produit un courant de convection indiqué sur la figure 1, qui représente un réfrigérateur classique en coupe. Ce courant de convection n'assure pas seulement une transmission thermique, mais prélève aussi de l'humidité a la denrée réfrigérée. Cette humidité se dépose sur la paroi réfrigérante, sous forme de givre. I1 en résulte divers inconvénients. Le dépôt de givre diminue la transmission thermique à la paroi réfrigérante, et par suite la puissance frigorifique de l'appareil. Des opérations de dégivrage sont par suite nécessaires de temps à autre. I1 en résulte un rendement moindre de l'appareil, c'est-à-dire une consommation d'énergie plus elevée. Le transfert continu d'humidité entre la denrée réfrigérée et l'air réfri- gérant produit en outre une dessication de la denrée, qui se traduit de façon gênante par une perte de poids et une diminution de la qualité ou du goût (demande de brevet de la République fedérale d'Allemagne publiée sous le nO 10 03 769).Les mêmes inconvénients se retrouvent dans le cas d'installations de réfrigération à circulation d'air, dans lesquelles un mouvement continu de l'air est imposé, avec accroissement de l'apport de chaleur à travers les parois et la porte. Des dispositifs spéciaux d'humidification de l'air sont nécessaires pour régler l'humidité dans de telles installations. Les opérations de dégivrage entraident en outre une élévation de la température dans le compartiment pendant la période de dégivrage, de sorte que cette température ne peut pas être maintenue constante. L'invention a pour objet un réfrigérateur ou congélateur du type précité, dans lequel le givrage de la paroi réfrigérante, la dessication de la denrée réfrigérée et par suite les inconvénients résultants sont évités. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, les parois réfrigérantes présentent une absorption élevée du rayonnement thermique et des dispositifs sont prévus pour interdire un courant de convection sur lesdites parois. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaille ci-dessous et du dessin annexé sur lequel la figure 1; précédemment décrite, est la coupe d'un réfrigérateur classique; et la figure 2 représente un dispositif anticonvection en nid d'abeilles. Les dispositifs interdisant un courant de convection sur les parois réfrigérantes évitent de façon fiable le givrage de ces dernières. Par suite de l'absence de convection, l'échange de chaleur entre la denrée réfrigérée et la surface réfrigérante ne se fait plus ou pratiquement plus par circulation d'air, mais presque exclusivement par le rayonnement thermique de la denrée réfrigérée. Les parois réfrigérantes selon l'invention! presentant une absorption élevée, absorbent presque totalement ce rayonnement thermique. Les dispositifs interdisant le courant de convection peuvent aussi, selon la forme du compartiment intérieur, être realisés de façon à supprimer pratiquement la circulation d'air non seulement sur les parois réfrigérantes, mais aussi dans l'ensemble du compartiment. La réalisation de parties des parois intérieures du compartiment sous forme de parois réfrigérantes permet, sans limitation du volume du compartiment, d'obtenir une surface réfrigérante totale particu lièrement grande, et de préférence supérieure à 60 % de la surface totale des parois du compartiment. L'avantage supplémentaire suivant en résulte : l'apport de chaleur à travers les surfaces de la paroi non réfrigérées est maintenu à une faible valeur. Les dispositifs interdisant la circulation d'air sont avantageusement constitués par une contre-paroi disposée devant les parois réfrigérantes. Afin de réduire efficacement la circulation d'air sur la paroi réfrigérante, les contre-parois sont réalisées dans un matériau mauvais conducteur de la chaleur, de sorte que leur face en regard de la denrée réfrigérée est à la température du compartiment, alors que la température des parois réfrigérantes est inférieure à cette valeur. Les surfaces de ces dispositifs sont bien réfléchissantes, afin de ne pas empêcher l'échange de chaleur par rayonnement. Les conditions sont par exemple satisfaites par des dispositifs anticonvection en matière plastique métallisée. La figure 2 représente un dispositif anticonvection en nid d'abeilles, qui constitue un exemple avantageux de réalisation de tels dispositifs. Il est en outre avantageux de réaliser les dispositifs sous forme de contre-parois amovibles devant les parois réfrigérantes, car cette solution facilite les operations de nettoyage. Pour que l'échange de chaleur par rayonnement produise un refroidissement efficace, les parois réfrigérantes doivent absorber plus de 80 % du rayonnement thermique incident, dont la plus-grande partie se trouve dans la plage des longueurs d'onde de l'ordre de 10 ijm, aux températures voisines du point de congélation Une rugosité des parois réfrigérantes permet généralement d'atteindre ce résultat. Il est particulièrement avantageux de réaliser les parois réfrigérantes sous forme de surfaces métalliques oxydées, en aluminium anodisé par exemple, car les surfaces métalliques présentent de bonnes propriétés naturelles de stabilité et assurent une bonne liaison par conductibilité thermique entre la surface de la paroi réfrigérante et le fluide réfrigérant.Des surfaces métalliques oxydées présentent une absorption superieure a 85 % sur la plage de 10 um précitée. Pour une différence de temperature d'environ 100 entre la duree réfrigérée et la paroi réfrigérante, l'échange de chaleur par rayonnement produit une puisaance frigori 2 fique d'environ 40 W sur 1 in d'une surface absorbante ainsi realisée; cette valeur est comparable à celle des réfrigérateurs classiques. De la chaleur extérieure pénètre constamment dans le compartiment par ses parois non réfrigérées. Selon une autre caractéristique de l'invention, ces surfaces non réfrigérées presentent une forte réflexion du rayonnement thermique. Un coefficient de réflexion élevé équivaut à un faible rayonnement de chaleur. Ces surfaces présentent avantageusement un pouvoir réfléchissant du rayonnement thermique superieur à 80 %. Des surfaces métalliques polies, présentant un pouvoir réfléchis- sant de l'ordre de 95 8, se prête particulierement bien à cet usage. Il peut s'agir de minces plaques metalliques aussi bien que de films ou de minces couches métalliques, sur un autre matériau de paroi. Lorsque certaines parois réfrigérantes sont opposées dans le compartiment aux denrees refrigerées, les parois réfléchissantes peuvent diriger une partie du rayonnement thermique de la denrée sur cette face opposée des parois réfrigérantes, qui l'absorbent. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la température dans le compartiment est réglée par un détecteur placé dans ce dernier. Ce détecteur n'est pas en contact avec la paroi réfrigérante, comme dans le cas des montages connus, et enregistre ainsi la température effective dans le compartiment. Dans les montages connus, le détecteur doit etre placé sur la paroi réfrigérante pour pouvoir déceler le givrage. La regulation du refri- gérateur s'effectue donc en fonction non pas de la température dans le compartiment, mais de la température de la paroi réfrigérante et de la nécessité de dégivrages. Les appareils connus ne réagissent donc qu'imparfaitement aux variations de charge et de température ambiante, c'est-à-dire aux fluctuations de la température du compartiment. Lorsqu'une régulation distincte d'humidité est souhaitée dans un appareil selon l'invention, elle est réalisable à l'aide d'un refrigérant par convection supplémentaire, branchable et dégivrable, sans influence sur le montage frigorifique décrit. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'etre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Réfrigérateur ou congélateur comportant une ou plusieurs parois réfrigérantes, ou compartiment d'un tel appareil destiné en particulier au stockage de denrées, ledit appareil etant caractérisé en ce que les parois réfrigérantes presentent une absorption elevée du rayonnement thermique et des dispositifs sont prevus pour interdire un courant de convection sur lesdites parois. 2. Réfrigérateur ou congélateur selon revendication 1, caractérisé en ce que certaines parties des parois intérieures du compartiment sont réalisées sous forme de paroi réfrigérante. 3. Réfrigérateur ou congélateur selon revendication 2, caractérisé en ce que plus de.60 % de la surface des parois sont réalisés sous forme d'une paroi réfrigérante absorbant le rayonnement. 4. Réfrigérateur ou congélateur selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les dispositifs anticonvection sont des contre-parois placées sur les parois réfrigérantes et réalisées dans un matériau mauvais conducteur de la chaleur, avec des surfaces réfléchissant bien le rayonnement thermique. 5. Réfrigérateur ou congélateur selon revendication 4, caractérisé par la réalisation des contre-parois en nid d'abeilles. 6. Réfrigérateur ou congelateur selon une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les contre-parois sont amovibles. 7. Réfrigérateur ou congélateur selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérise en ce que les parois réfrigérantes absorbent plus de 80 t du rayonnement sur la plage de longueur d'onde de l'ordre de 10 zm. 8. Réfrigérateur ou congelateur selon revendication 7, caractérisé en ce que les parois réfrigérantes sont réalisées sous forme de surfaces métalliques oxydées. 9. Réfrigérateur ou congélateur selon une quelconque des revendications 1 a 8, caractérisé en ce que les parois internes du compartiment non réfrigérées réfléchissent fortement le rayonnement thermique. 10. Réfrigérateur ou congélateur selon revendication 9, caractérisé en ce que les surfaces non réfrigérées réfléchissent plus de 80 % du rayonnement sur la plage de lonqueur d'onde de l'ordre de 10 pm. 11. Réfrigérateur ou congélateur selon revendication 10, caractérisé en ce que les parois non réfrigérées présentent une surface métallique polie. 12. Réfrigérateur ou congélateur selon une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le détecteur servant à la régulation du réfrigérateur est disposé dans le compartiment, sans contact avec la paroi réfrigérante. 13. Réfrigérateur ou congélateur selon une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé parwun réfrigérant à convection supplémentaire, branchable et dégivrable, pour régulation de l'humidité.