Brevet FR2618538A1 — publié le 19890127

L'objet de l'invention concerne un dispositif destiné à la fabrication automatique et continue des glaçons avec évaporateur horizontal à conduits verticaux. ll est destiné à la fabrication de glaçons de petites dimensions pour rafraîchissement de boissons ou similaires, afin de mettre à la disposition des usagers un appareillage peu encombrant, à haut rendement et à faible consommation d'eau. Les appareillages de machines à glaçons devant marcher en continu, ils doivent déterminer de façon automatique la taille des glaçons à laquelle la fabrication doit s'inverser, pour passer, en démoulage et ensuite le moment où tous les glaçons étant tombés il faut remettre l'appareillage en cycle de réfrigération et refaire circuler le circuit d'eau pour recommencer la fabrication des glaçons. Les systèmes connus font appel, pour déterminer le moment du démoulage, à des systèmes compliqués, soit de différence de température des gaz à la sortie de l'échangeur, faisant appel à des pressostats ou à des thermostats, soit à des minuteries pré-déterminant le temps de fabrication des glaçons, alors que celui-ci varie selon la température ambiante et de l'eau, soit à des dispositifs mécaniques, palpeurs ou cames se bloquant quand le glaçon est formé, qui sont complexes et panneaux. On trouve également les systèmes commandés directement par la chute des glaçons ,mais il faut alors que ceux-ci tombent en même temps et donc, soient liés entre eux par un pont de glace ce qui nuit à leur forme et pose des problèmes de découpage. Les commandes de remise en marche connues sont déterminées par soit des minuteries pré-déterminées, qui peuvent remettre en circuit de froid avant la chute de tous les glaçons, d'où des pertes ou même des blocages ou, dans le cas contraire longtemps après, ce qui fait perdre du temps et donc de la production, soit des différences de température dans le circuit de réfrigération, repérées par des thermostats ou des pressostats, panneaux, imprécis, difficiles à dépanner et dont il faut parfois modifier les réglages entre l'été et l'hiver. Par ailleurs, la fabrication nécessite une bonne répartition du liquide à refroidir sur la surface d ' échange qui font appel à des pulvérisations par pompes et gicleurs, à des ruissellements par rampes perforées ou par immersion dans des bains d'eau, sythèmes qui impliquent une parfaite horizontalité, l'absence d'impuretés déréglant totalement les systèmes, ou qui consomment une grande quantité d'eau qui est ainsi gaspillée. Le dispositif suivant l'invention supprime ces inconvé- nients en évitant les dispositifs compliqués commandant la prise en glace et le démoulage du fait que ce sont les glaçons euxmêmes qui commandent le cycle de prise en glace et de démoulage, la quantité d'eau refroidie est limitée et récupérée et aucune pièce n'est en mouvement, seul un élément flottant à déplacement indéréglable assure la synchronisation des commandes. De plus, les formes des glaçons sont classiques et leur volume correspond à leur utilisation. Enfin, l'encombrement de l'appareillage réduit, peut se placer sous un comptoir et le fonctionnement alternatif est simplifié car la régulation ne fait pas appel à des éléments mécaniques, tels que micro-moteurs, minuterie, pressostats, cames, thermostats. Il est constitué par la combinaison d'abord d'une admission d'eau dans un canal en gouttière périphérique dont la paroi interne formant déversoir alimente une capacité pourvue d' éléments tubulaires verticaux réalisant des alvéolages réfrigérés assurant la formation des glaçons, ensuite d'une ali:nentation en eau d'un collecteur régulée par un flotteur. Une pompe envoie l'eau dans le canal en gouttière où l'élément flottant assure par sa translation verticale l'admission du liquide, son arrêt, la commande de la réfrigération et de l'échauffement de démoulage ainsi qu'un renfort de démoulage par poussoirs, enfin par une rampe inclinée drainant les eaux de formation de glaçons dans un collecteur avec recyclage par pompe du fluide à glace. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention La figure 1 montre vu en coupe longitudinale l'appareil dans son ensemble. La figure 2 représente à une échelle différente le positionnement des alvéolages dans la capacité recevant les eaux pour la formation des glaçons et délimitée par le canal ou gouttière périphérique. La figure 3 est une vue montrant le détail constructif d'un alvéolage tubulaire. Les figures 4, 5, 6 représentent les phases du fonctionnement du dispositif. Le dispositif est constitué, fig 1, par une série d'alvéolages verticaux 1 et autres entourés par des serpentins 2 formant l'évaporateur d'une machine frigorifique. Le même serpentin peut être utilisé alternativement à des fins, frigorifiques et chauffantes par sinople inversion de cycle du circuit frigorifique. Ces alvéolages sont montés sur une surface 3 formant fond de capacité et ont leur partie supérieure 4 formant saillie. Cette couronne 4 est percée par des orifices triangulaires 5 à large base afin de réaliser un répartiteur d'eau arrivant en volume important à la base avec réduction au fur et à mesure du rempbssage, notamment en cas de mauvaise horizontalité du dispositif. ) L'arête de base est formée par des arcs de cercle 5' ou des dents de scie afin d'éviter les capilarités ascendantes ou des amas de glace lors de l'écoulement fig 3. Cette surface 3 est détourée par un canal périphérique formant gouttière 6 reliée par la conduite 7 à une admission d'eau 22 propulsée par une pompe 8 à une prise d'évacuation 22' et au canal 6. Cette eau remplit le canal périphérique ou gouttière 6 et se déverse après remplissage par dessus la bordure interne 9 qui forme la capacité 3' immergeable délimitée par la gouttière 6 qui la détourne. A la base de ce canal est pratiqué un orifice ou purge 10, alors que le fond 3 est muni de la purge 11 ou surverse, déversant- l'eau excédentaire sur la rampe 16, ce qui vidange le canal 6 et le fond 3 lorsque la pompe 8 s'arrête. Un élément flottant périphérique est relié par une plaque 14 porteuse de poussoirs 15 correspondant à chacun des alvéoles 1 situés dans leur axe. L'eau est envoyée d'une façon continue dans la capacité 3' de façon à se déverser dans les alvéolages verticaux 1. L'eau s 'écoule en nappe le long des parois verticales des alvéoles 1 et la glace se forme par stratification rapide. L'eau excédentaire déjà refroidie s'écoule sur la rampe 16 et est reprise par le réservoir 17, dont le flotteur 18 règle automatiquement le débit de l'arrivée d'eau 22. L'eau 19 est distribuée, fig 4. L'eau est reprise par la pompe 8 qui remplit le canal périphérique 6 par le conduit 7 et l'admission 13. Le niveau de l'eau dans le canal latéral est déterminé par la paroi 9, car son débit est supérieur à celui du débit des surverses 10 et 11. Le niveau de l'élément flottant 12 est également réglé par le niveau de la paroi 9, et sa course par la paroi externe 23 et des guides. L'eau déborde le canal latéral et s'écoule dans la cuve de fabrication 3'. Les régulateurs de débit 5 répartissent le flux d'eau dans les tubes 1, et le surplus s'écoule par la rampe 16, la grille 20 assure le remplissage du collecteur 17. Lorsque la glace obstrue les tubes 1, figure 5, l'eau remplit la cuve 3'. Le niveau monte, dépasse le niveau de la bordure 9. L'ensemble flottant est alors élevé par l'eau remplissant la cuve 3' et l'ensemble de la capacité dont la hauteur est déterminée par la paroi extérieure 23. Arrivé en position haute, l'ensemble flottant agit sur une commande électrique qui arrête l'admission d'eau, la pompe 8 cesse de fonctionner, l'eau s 'écoule par les orifices 10 et 11 le long de la rampe 16, alors que l'élément flottant en s'abaissant entraîne les poussoirs 15, fig 6, qui viennent en appui sur les glaçons. En position haute l'élément flottant commande également l'inversion du cycle frigorifique qui envoie un fluide chaud dans les serpentins 2, ce qui accélère le démoulage. Les glaçons tombent sur la rampe 16 qui les amène en passant sur la grille 20 dans un bac réfrigéré. L'ensemble flottant est alors en position basse, fig 6, et déclenche la mise en marche de la pompe et le retour en phase de froid pour recommencer le cycle, fig 4. L'ensemble flottant est guidé par les tiges évitant tout gauchissement lors du levage ou de l'abaissement. Le poussoir 21 actionne les micro-contacts 24 assurant les diverses commandes. En guise de variante, arrivé en position haute, l'élé- ment flottant ne commande pas l'arrêt de la pompe, mais l'ouverture de l'électrovanne d'évacuation d'eau 22, ce qui tarit l'alimentation d'eau 13 et assure le renouvellement de l'eau du collecteur 17. Toutefois les formes, dimensions et dispos-itions des différents éléments pourront varier dans la limite des équivalents, comte d'ailleurs les matières utilisées pour leur fabrication sans changer pour cela, la conception générale de l'invention qui vient d'être décrite. REVENDICATIONS 10 Dispositif destiné à la fabrication automatique et continue des glaçons avec évaporateur horizontal à alvéoles tubulaires verticaux ayant pour objet d'obtenir avec des moyens mécaniquement simplifiés sous un encombrement réduit et une consommation d'eau minime, la réalisation de glaçons calibrés avec demoulage- et commandes automatiques par élément flottant, se caractérisant par une surface (3) comportant une série d'alvéolages verticaux (1) et autres entourés de serpentins (2) reiiés à une machine frigorifique assurent alternativement le froid et le chaud, ensuite par un canal ou gouttière (6) entourant la surface (3) sur laquelle sont implantés les éléments réfrigérants avec un orifice d'écoulement (10) placé sur la paroi basse du canal (6) et un écoulement (11;; implanté sur la surface constituant la capacité immergeable (3'), enfin par un élément flottant continu (12) sur la longueur du canal (6) avec poussoirs (15) d'extraction des glaçons et commandant, selon sa position l'admission, l'interruption d'arrivée d'eau ainsi que le chauffage et la réfrigération dans les serpentins (2),par commandes (24) le tout surplombant une rampe d'écoulement oblique (16) aboutissant à un collecteur de recyclage (17) relié par une pompe (8) et un conduit (7) au canal (6). 20 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que le collecteur des eaux d'écoulement (17) avec grille (20) comporte un flotteur d'alimentation (18) relié à l'arrivée d'eau extérieure (21) et est relié par la conduite (7) au canal ou gouttière (6), la rampe (16) collectrice d'eau d'écoulement étant utilisée pour recevoir les glaçons démoulés et les distribuer. 30 Dispositif suivant la revendication 1- se caractérisant par le fait que la position de l'élément flottant (12) immergé dans le canal périphérique (6) comportant une paroi (9) de déversement, commande, par sa tige (21), suivant sa position, dans un premier temps, lorsque les alvéoles (1) ont été bouchés par la glace et que de ce fait sa ligne de flottaison a monté l'inversion du cycle de réfrigération qui amène les gaz chauds au contact des alvéoles pour le démoulage ainsi par l'arrêt de la pompe (8) ou l'ouverture de l'électrovanne (22') arrêtant l'arrivée d'eau à l'admission (13) et transformant le conduit (7) en conduit de vidange.Cet élément flottant, dans un deuxième temps, n'étant plus supporté par l'eau immergeant le canal (6) et la forme (3) celle-ci ayant été évacuée par les écoulements (10 et 11) et le conduit (7) assure la pression de tout son poids sur les glaçons en démoulage par ses poussoirs (15). Et, dans un troisième temps, ce même élément flottant, les glaçons étant tombés sous l'effet de la chaleur et de la pression de cet élément flottant, commande la remise en cycle de réfrigération des tubes (2) ainsi que la remise en marche de la pompe où (ou et) la fermeture de l'éléctrovanne (22j par le contact bas de sa tige (21) la position de cet élément flottant lorsque l'eau surverse la paroi (9) et s'écoule par les alvéoles (1) faisant que la commande de sa tige (21) se trouve entre la position haute, commandant le démoulage, et la position basse, commandant la remise en cycle de fabrication des glaçons. 40 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait, qu'un flotteur (18) commande l'arrivée d'eau (22) à un collecteur qui assure la récupération des surplus d'écoulement pour leur recyclage, alors que la pompe (8) assure par la conduite (7), l'admission de l'eau (13) dans le canal (6) périphérique dans lequel plonge l'élément flottant continu (12) stabilisé par des guides ou tiges verticales. 50 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que les alvéoles (1) comportent une couronne en saillie (4) percée d'orifices triangulaires (5) répartiteurs et régulateurs de débit, alors que leur arête inférieure est profilée en arcs de cercle ou dents de scies (5') formant jet d'eau évitant les capilarités et amas d'eau glacée et que. ces alvéoles sont égaux en nombre à celui des poussoirs (15), ce qui assure une aide pour le décollage des glaçons et garantit la remise en cycle de production de glaçons seulement après que le dernier glaçon ne soit tombé.