Brevet FR2609789A1 — publié le 19880722

La présente invention a pour objet un dispositif de surveillance d'une installation de production de froid telle que les armoires réfrigérées, les vitrines d'exposition horizontales ou verticales utilisées pour la vente de produits frais , surgelés et crèmes glacées, les surgélateurs, les climatiseurs, les chambres froides. Cette liste n'est pas limitative. On entend par production, l'ensemble production de frigories et distribution. De tels dispositifs comprennent essentiellement un compresseur et un fluide frigo rigène, un échangeur permettant d'effectuer le transfert des frigories, la structure proprement dite et une centrale de commande. Le compresseur généralement du type électrique permet lors des détentes du gaz d'obtenir des frigories qui sont transportées jusqu'à l'échangeur. Celui-ci est constitué d'un ensemble de tubes de circulation sur lesquels sont généralement fixées des ailettes de façon à obtenir dans un volume réduit une grande surface d'échange. Plus cette surface est importante et plus l'échangeur est efficace. L'air qui circule entre ces ailettes est donc refroidi au contact des ailettes et des tubes. De façon à améliorer le rendement, on a constaté que la convection naturelle ne suffisait pas et un ventilateur souffle ou aspire l'air à travers les ailettes provoquant par là même une circulation forcée de l'air refroidi, qui, plus lourd que l'air légèrement plus chaud contenu dans la structure elle-même, aurait tendance à rester en partie basse. On comprend que l'air aspiré par le ventilateur contient de l'eau, celle-ci au contact des ailettes se condense à cause de l'abaissement de la température et se dépose sur ces ailettes. Ces dernières portées à des températures négatives provoquent la formation de givre, voire de glace. Or, le rendement de l'installation diminue considérablement dès qu'il y a cette couche de givre à la surface des ailettes et des tubes car, outre le fait que l'espace de circulation de l'air entre les ailettes diminue, cette couche de givre agit comme un isolant. I1 est donc prévu dans les installations de fabrication du froid des systèmes de dégivrage qui permettent périodiquement d'arrêter la production du froid et de faire fondre la couche de glace. On peut distinguer deux systèmes l'un basé sur un dégivrage naturel pendant un temps fixe programmé, l'autre basé sur un dégivrage poussé à l'aide de résistances chauffantes auxiliaires ou de gaz chauds issus du circuit frigorifique. Cette eau provenant de la fonte est collectée dans un bac situé au-dessous de l'échangeur et relié par un tube placé en point bas du bac au réseau des égouts. Compte-tenu de la place faible dont on dispose en partie basse de la structure, ces tubes on un diamètre limité généralement entre 40 et 50 mm. Pour différentes raisons, défauts d'entretien notamment, ces tubes s'obstruent. En effet, les étiquettes par exemple se détachent des emballages des produits sous l'effet des cycles de température, de l'humidité, de la manipulation de produits et viennent s'accumuler en point bas-, bouchant ainsi l'évacuation et interdisant par là même l'écoulement de l'eau. Une telle accumulation est très préjudiciable au bon fonctionnement de l'installation. Le niveau d'eau peut monter jusqu'à atteindre les éléments électriques du ventilateur, simultanément l'échangeur baigne dans l'eau de fonte. Dès que l'installation passe la phase de dégivrage, le compresseur se remet en route ou le circuit de distribution de fluide frigorigène est réouvert et provoque alors le changement d'état de l'eau en glace avec toutes les conséquences dommageables sur l'échangeur. On connais le brevet nO 85/01094 qui propose un dispositif qui indique un bouchage de l'écoulement en aval. I1 est constitué d'une cloche dont l'axe est confond avec celui de l'écoulement et l'ouverture dirigée vers l'aval. Ce dispositif est placé dans le tube au niveau de la jonction tube-bac. Si le tube est bouché en aval l'eau remonte dans le tube jusqu a mettre en relation les deux électrodes d'un contact situé dans la cloche et protégé par elle de l'eau dans le sens de l'écoulement. Un premier inconvénient de ce dispositif est dû à son encombrement qui réduit d'autant le diamètre du tube facilitant l'obstruction par les étiquettes. Un autre inconvénient consiste à son mode de fonctio- nement qui ne signale pas l'écoulement mais seulement le nonécoulement et ceci uniquement dans le cas d'une obstruction aval C'est donc le but de l'invention de proposer un procédé et un dispositif pour la surveillance du bon fonctionnement d'une installation de production de froid. Ce procédé est notamment caractérisé en ce qu'il consiste à détecter qu'il y a au moins un écoulement dans le tube d'évac-la- tior. pendant au moins une partie d'une période de temps donneet cette périe de temps étant au moins égale à celle qui sépare le début de deux dégivrages consécutifs. En outre, ce procédé se caractérise par le fait que les moyens de détection de l'écoulement sont placés à l'entrée du tube d'évacuation, plus particulièrement en partie haute. Le procédé consiste égalent à relier ce moyen de détection qui peut être constitué de deux électrodes à un système d'alarme, ce dernier se déclenchant lorsqu'il n'a reçu aucun signal des moyens de détection sur un espace de temps donné. Le dispositif associé comprend deux électrodes placées à proximité du tube d'évacuation. Les électrodes peuvent être réalisées en cuivre étamé, en nickel ou tout autre matériau conducteur de l'électricité résistant à la corrosion par l'eau déminéralisée dans la gamme des températures utilisées. Les électrodes peuvent être constituées de deux bagues disposées dans deux gorges usinées dans la paroi interne du tube d'évacuation à une distance l'une de l'autre telle qu'une étiquette ne puisse pas les mettre en contact. Une première variante consiste à placer une croix constituée par exemple de deux plaques assemblées à mi-fer dont l'une a une largeur, sur une partie de sa hauteur, supérieure au diamètre du tube d'évacuation de façon à retenir l'ensemble dans la partie haute du tube d'évacuation. Les huit faces de cette croix sont alternativement reliées à une borne différente de façon à faire alterner les pôles. Ces mêmes pôles peuvent être regroupés sur quatre faces de chaque côté du plan défini par la plaque assurant le supportage. Une deuxième variante consiste à placer une électrode en forme d'anneau à la périphérie du trou d'évacuation portée à l'un des potentiels et à introduire dans le tube d'évacuation une croix portée dans son ensemble à l'autre potentiel. I1 est également possible de combiner une électrode en forme d'anneau disposée à la périphérie du trou d'évacuation avec une bague placée en aval dans une gorge usinée dans la paroi interne du tube. Ce dispositif est compté par des moyens électroniques permettant de savoir si un signal a été reçu sur une période de temps donnée correspondant à celle qui sépare le début de deux dégivrages consécutifs. Ce dispositif comporte en outre un moyen de temporisation, celle-ci étant calculée pour être au moins égale au temps de dégivrage, placé sur la liaison des bagues aux moyens électroniques. On comprend qu'une telle invention permet de surveiller le bon fonctionnement d'une installation de production du froid. D'autres avantages et caractéristiques apparaitront au cours de la description qui va suivre, d'un exemple particulier de réalisation qui ne saurait être limitatif. La description se fera à l'aide des dessins annexés qui représentent : Figure 1 : Dispositif vu en coupe d'une installation de fabrication du froid. Figure 2 : Dispositif selon l'invention utilisant deux électrodes bagues vu en coupe. Figure 3 : Variante du dispositif utilisant des électrodes en croix. Figure 4a: Variante du dispositif utilisant des électrodes en croix. Figure 4b: Variante du dispositif utilisant des électrodes en croix avec répartition des potentiels. Figure 5 : Variante du dispositif utilisant une électrode annulaire et une croix à po tentiel unique. Figure 6 : Variante du dispositif utilisant une électrode annulaire et une électrode bague. Figure 7 : Electrodes rapportées pour utilisation s lon la variante double bagues. Comme on le voit sur la figure 1, une installation I destinée à la fabrication de froid comprend essentiellement une structure thermiquement isolée 2 dans laquelle on trouve les moyens de présentation et de rangements 3 ainsi que l'échangeur 4 de frigories alimenté par des conduites 5 de fluide frigorigène préalablement refroidi par la brusque détente d'un compresseur non représenté. Un ventilateur 6 force l'air à travers l'échangeur dans le sens des flèches de manière à inverser la convection naturelle qui aurait tendance à concentrer le froid en partie basse. Cet ensemble repose sur un support 7 métallique. La partie inférieure de la structure isolée 2 possède un point bas 8 qui n'est autre que la ligne de jonction des deux panneaux inclinés 9 et 10. Sur cette ligne en un endroit proche de l'échangeur, il est prévu de façon classique au moins un orifice d'évacuation 11 des eaux de dégivrage qui sont ensuite conduites par un tube 12 vers un collecteur non représenté. Sur la figure 2, on a représenté la paroi 9 dans laquelle est placé le tube d'évacuation 12 et l'orifice d'évacuation 11. Cet ensemble est réalisé généralement en polychlorure de vinyle. I1 est prévu un congé 20 destiné à faciliter l'écoulement le long de la paroi sans que le filet d'eau perde le contact lors de l'arrivée au niveau de l'orifice car il s'écoulerait au centre sans mettre les bagues en contact. L'axe 21 représentant la ligne regroupant les points bas est perpendiculaire au plan du papier. Le diamètre de ces orifices tend à se standardiser et varie entre 0 40 mm et 50 mm suivant les cas, il est bien entendu que ces diamètres sont donnés à titre indicatif. Dans la paroi du tube lui-même, deux gorges sont usinées afin de recevoir deux bagues (22, 23) élastiques fendues maintenues telles que des circlips par leur propre élasticité. L'une des bagues est portée à un potentiel et la deuxième au potentiel opposé. La distance qui sépare la limite inférieure de la bague supérieure et la limite supérieure de la bague inférieure indiquée, d, doit être supérieure à la longueur de la diagonale des étiquettes utilisées de façon à ne pas mettre les bagues en contact de façon erronée et prolongée. La figure 3 représente une croix 30 réalisée soit de façon monolithique soit par assemblage de deux plaques 31, 32. La plaque 31 est placée de façon que son plan lorsqu'elle est disposée verticalement dans l'orifice d'évacuation passe par la ligne de point bas 21. Cette plaque comporte à cet effet des ergots 33 en partie supérieure. Les plaques sont réalisées en un matériau isolant dont la surface est rendue conductrice par dépôt d'une couche conductrice en cuivre suivi d'un étamage par exemple de manière à résister à la corrosion. Lors de la préparation des plaques, il est nécessaire de prévoir en partie supérieure une zone neutre 310, 320 de façon qu'une étiquette qui viendrait à cheval ne puisse pas mettre en contact les deux plaques-électrodes. Les figures 4a et 4b représentent deux variantes de répartition des potentiels sur les différentes faces de la croix Sur la figure 4a, deux quarts juxtaposés et situés d'un même côté de la ligne de points bas sont portés à un potentiel, les deux quarts restants étant portés au potentiel opposé. Sur la figure 4b, deux quarts diamétralement opposé s sont portés à un potentiel, les deux quarts restants étant portés au potentiel opposé. La figure 5 utilise une croix 30 disposée dans l'orifice d'évacuation 11, les ergots 33 étant orientés toujours selon la ligne de points bas 21. En périphérie de l'orifice d'évacuation est positionné un anneau 51 conducteur de l'électricité de faible épaisseur. Dans cette réalisation la croix est portée à un potentiel unique sur toutes ses faces et l'anneau est porté au potentiel opposé. La distance entre la zone interne de l'anneau et les surfaces conductrices de la croix devra être telle qu'elle soit supérieure également à 3 diagonale des étiquettes utilisées. Les zones 310 et 320 sont là aussi utilisées pour éviter tout contact intempestif par une étiquette à cheval. La figure 6 utilise la combinaison de la bague interne au tube d'évacuation 12 identique à la bague 23 décrite figure 1 mais de façon à améliorer la sécurité, la bague supérieure 22 est remplacée par un anneau 51 conducteur, de faible épaisseur. Sur la figure 7, on a représenté un film support 70 avec deux dépôts conducteurs 71, 72 qui jouent le rôle des deux bagues, chacun étant relié à l'une des bornes 73, 74 d'un générateur de courant. Ce film, muni d'un adhésif adéquat peut être placé à l'intérieur du tube d'évacuation d'un dispositif existant. De facon à ce qu'il s'adapte à différents diamètres on peut prévoir des repères 75 suivant lesquels il suffit d'effectuer une découpe, le périmètre étant pré-c8lculé. L'intensité du courant varie entre 100 et 400 mA et la résistance mesurée varie entre 20 et 60 KQ pour le type d'installation qui vient d'être décrite mais il est bien entendu que ces valeurs données à titre indicatif peuvent etre modifiées sans pour cela sortir du cadre de l'invention. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. C'est ainsi que le moyen électronique de contrôle auquel est relié le dispositif n'est pas précisé car de tels moyens existent et sont très variables dans leurs capacités, fiabilités, encombrement, et ce choix reste à la portée de l'homme du métier. De même, au lieu d'utiliser un courant continu pour alimenter les différentes plaques et bagues, on effectue le montage en courant alternatif ce qui permet d'alimenter les électrodes alternativement à un potentiel différent. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour la surveillance et la détection de l'écoulement d'eau dans une canalisation d'évacuation (12) des eaux de dégivrage d'une installation de production de froid (1) constitué de deux électrodes reliées à une unité de contrôle, caractérisé en ce que ces deux électrodes (22, 23; 31, 32; 23, 51; 71, 52; 30,51) sont positionnées au niveau de l'orifice d'évacuation (11) au contact direct des eaux de dégivrage. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux électrodes 22,23; 31,32; 23,51; 71,72; 30,51) sont distantes d'une longueur d supérieure à la longueur de la diagonale des étiquettes portées par les emballages utilisés dans les installations de protection de froid (1) dans laquelle ils sont placés. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode est en croix (30) et en ce que alternativement chaque face d'un même quart est portée au même potentiel, de façon que deux faces disposées ae part et d'autre de la ligne de points bas (21) aient des potentiels différents. 4 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'électrode est une croix (30) et en ce que toutes les faces disposées d'un même côté de la ligne de points bas (21) sont au même potentiel, les faces de l'autre côté de la ligne de points bas (21) étant au potentiel opposé. 5 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des électrodes est constituée d'une croix (30) dont toutes les faces sont au même potentiel, un anneau de faible épaisseur (51) disposé autour de l'orifice d'évacuation (11) joue le rôle de l'autre électrode. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'une des faces (31) de la croix (30) possède une largeur supérieure au diamètre de l'orifice d'évacuation (11) sur une faible hauteur de façon à réaliser des ergots (33) de supportage. 7 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes sont constituées de deux bagues (22,23) encastrées dans des gorges usinées dans la paroi du tube d'évacuation (12). 8 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes sont constituées d'une bague (23) encastrée dans une gorge usinée dans la paroi du tube d'évacuation (12) et d'un anneau (51) disposé autour de l'orifice d'évacuation (11). 9 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux électrodes (71,72) sont réalisées par dépôt métallique sur un film (70) destiné à être fixé à l'intérieur du tube d'évacuation (12), le découpage à la longueur correspondant au diamètre du tube se faisant suivant des repères pré-indiqués (75). 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'ensemble des électrodes est alimenté en courant alternatif, chaque électrode étant portée alternativement à un potentiel différent. 11 - Procédé de surveillance et de détection de l'écoulement d'eau dans une canalisation d'évacuation des eaux de dégivrage d'une installation de production du froid, caractérisé en ce que l'on place, sur le trajet de l'écoulement et au contact direct des eaux de dégivrage suivant la ligne de points bas (21), deux électrodes reliées à une unité de contrôle qui vérifie qu'il y a eu au moins un écoulement durant au moins une partie de la période de temps programmée entre le début de deux dégivrages consécutifs par mise en contact de ces deux électrodes. 12 - Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'unité de contrôle vérifie que les deux électrodes sont isolées après la temporisation correspondant au temps de dégivrage programmé.